電磁界(種類と用途)
波長と周波数の関係
電磁波は、電界と磁界の周期的な変動が、光の速さと同じ1秒間に約30万キロメートルの速さで伝わる波です。右図のように、電磁波は時々刻々とプラスからマイナスへ、マイナスからプラスへと変動します。
この波の「山と谷」の1サイクルが1秒間に繰り返す回数を周波数(ヘルツ)といい、その1サイクルで進む距離を波長といいます。
電力設備から発生する電磁界は、周波数が50ヘルツ(西日本は60ヘルツ)であり、波長が6千キロメートル(西日本は5千キロメートル)にもおよびます。
電離放射線と非電離放射線
電磁界は、電離放射線と非電離放射線に分けられます。
波長が1千万分の1メートル(100ナノメートル)よりも短い、周波数で示すと3千兆ヘルツ(3ペタヘルツ)以上と極めて高い周波数であるエックス線やガンマ線などは、細胞を構成する分子の原子結合を破壊することによって電離作用(プラスやマイナスに荷電された原子や分子を生成すること)を起こさせるのに十分な光子エネルギーを持っているので、電離放射線と呼んでいます。
電離放射線は、その波長が非常に短いためその動きは波というよりも「粒子」としての性質であり、そのエネルギーは周波数に比例します。
電離放射線は物質にあたった時に、その物質を電離作用させる能力があるため、身体を構成しているDNAの鎖を分断したり、組織を傷つける能力もあることから、がんを引き起こす可能性があります。
一方、送電線や家電製品などから発生する超低周波電磁界、IH調理器などから発生する中間周波電磁界、テレビ放送や携帯電話などの通信に利用される高周波電磁界(電波)などは全て電離作用を起こすエネルギーを持たないので、これらを非電離放射線と呼んでいます。
代表的な電磁界の種類と用途
分類 | 名称 | 周波数 | 波長 | 主な用途 | ||
非 電 離 放 射 線 |
静電磁界 | 静電磁界 | 0Hz | - | 磁気共鳴装置(MRi) 鉄道(直流) |
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超低周波 | 超低周波 | 1Hz ~ 300Hz | 1000km以上 | 家電製品 電力装置 |
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中間周波 | 極超長波 | 300Hz ~ 3kHz | 100km ~ 1,000km | 地中探査 | ||
超長波 | 3kHz ~ 30kHz | 10km ~ 100km | IH調理器 潜水艦用通信 |
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長波 | 30kHz ~ 300kHz | 1km ~ 10km | 電磁調理器 道路交通情報ビーコン |
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中波 | 300kHz ~ 3MHz | 0.1km ~ 1km | AMラジオ放送 | |||
短波 | 3MHz ~ 30MHz | 10m ~ 100m | ICカード、国際放送 ラジコン |
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高周波 (電波) |
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超短波 | 30MHz ~ 300MHz | 1m ~ 10m | FMラジオ放送 航空管制 |
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マ |
極超短波 | 300MHz ~ 3GHz | 0.1m ~ 1m | テレビ放送、電子レンジ 携帯電話、無線LAN |
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センチ波 | 3GHz ~ 30GHz | 1cm ~ 10cm | 衛星放送 (BS・CS) | |||
ミリ波 | 30GHz ~ 300GHz | 1mm ~ 10mm | レーダ | |||
サブミリ波 | 300GHz ~ 3THz | 0.1mm ~ 1mm | ボディスキャナ | |||
光 | 赤外線 | 3THz ~ 30THz | 0.8μm ~ 1mm | 赤外線リモコン、ヒータ | ||
可視光線 | 30THz ~ 3PHz | 400nm ~ 800nm | 光学機器 | |||
紫外線 | 3PHz ~ 30PHz | 10nm ~ 400nm | 殺菌灯、日焼けサロン | |||
電 離 放 射 線 |
放射線 | エックス線 | 30PHz 以上 | 10nm以下 | レントゲン検査 非破壊検査 |
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ガンマ線 | ガンマ線(放射線)治療 |
単位の接頭語(n、μ、m、c、k、M、G、T、P)については第Ⅰ章(2-1)節を参照してください。[▶Ⅰ(2-1)]
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