Можно ли убить человека мощным магнитом?

Я мало что знаю об этой теме, но вот несколько пунктов исследования, с которых вы можете начать.

Для сильных магнитных полей наиболее заметным эффектом, по-видимому, являются визуальные эффекты ( источник ), называемые фосфенами ( магнетофосфены в конкретном случае магнитных причин), вызванные индуктивностью электрических токов в сетчатке ( источник ).

«Исследования», кажется, предполагают, что поля 50T вызывают повреждение тканей по неуказанным причинам ( слабый источник ). Я не мог найти эти исследования. Однако подразумевается, что немедленная смерть/тяжелое повреждение не вызывается даже при полях 50 Тл (для справки, МРТ обычно работает в диапазоне 1,5-3 Тл).

Здесь есть сопутствующие вопросы:

• Воздействие очень сильного магнитного поля на организм человека
• Насколько сильное магнитное поле будет заметно притягивать человека?

На Reddit есть интересное обсуждение:

• http://www.reddit.com/r/askscience/comments/1asgy5/can_you_die_from_a_magnet_how_strong_does_it_have/

Существует также область исследований под названием биоэлектромагнетизм, посвященная биологическим эффектам магнитных полей, которая может служить хорошей отправной точкой для исследований:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Биоэлектромагнетизм

« Транскраниальная магнитная стимуляция », упоминаемая как на страницах Reddit, так и на страницах Википедии, использует небольшие поля в диапазоне 1-10 мТл для воздействия на поляризацию нейронов в мозге.

Кажется, что характер изменения магнитного поля оказывает более выраженное влияние, чем напряженность поля. Статические поля наносят значительно меньший ущерб (или не наносят вовсе), в то время как на высоких частотах слабое магнитное поле, безусловно, может нанести значительный ущерб, например, микроволновая печь.

Первичные причины повреждений от нестатических полей в основном связаны с нагревом или индуцированным электрическим током; например, по ссылке ReviseMRI выше:

Более серьезным последствием прохождения электрического тока через тело является фибрилляция желудочков (хотя эти уровни строго предотвращаются на МРТ). ... Как правило, чем быстрее последовательность визуализации или спектроскопии, тем выше скорость изменения используемых градиентных полей и выше результирующая плотность тока, индуцированная в ткани.

Несомненно, потребуется чрезвычайно сильный магнит, более мощный, чем все, что мы можем создать, чтобы вытащить железо из вашего тела (гипотеза, источник отсутствует). Обратите также внимание, что в организме человека ( источник , источник без ссылок ) содержится всего около 3-5 граммов железа (примерно 2 см ³ ) , в основном связанного с гемоглобином.

Граф Иблис указал в комментариях к вопросу, что здесь есть хорошее обсуждение магнетаров и сильных магнитных полей, которое дает хорошие обзоры и много интересной информации (хотя и немного устаревшей):

• http://solomon.as.utexas.edu/magnetar.html

Оттуда:

Однако поля, превышающие 10 ⁹ Гаусс, были бы мгновенными смертельными. Такие поля сильно искажают атомы, сжимая облака атомных электронов в формы сигар, с длинной осью, выровненной с полем, что делает химию жизни невозможной. Таким образом, магнитар в радиусе 1000 километров убьет вас с помощью чистого статического магнетизма — если он еще не заразил вас рентгеновскими лучами, гамма-лучами, высокоэнергетическими частицами, экстремальной гравитацией, вспышками и вспышками…

Что касается долгосрочных эффектов более часто встречающихся сил поля, то, как правило, существует небольшая связь между магнитными полями и раком ( источник , источник ).

Надеюсь, это поможет. Извините, я не знаю прямого ответа. Однако это, безусловно, зависит не только от напряженности поля.

Да, это определенно возможно, хотя необходимая напряженность поля очень высока.

Основной механизм заключается в том, что сильное магнитное поле изменяет гамильтониан, определяющий атомные и молекулярные электронные орбитали. Проще говоря: сильное классическое магнитное поле делает гамильтониан анизотропным, так что он зависит от пространственного направления ( т.е. относительно окружающего сильного классического поля), и это радикально изменяет энергии химической связи. Нетрудно понять, что эта анистотропия нанесет ущерб динамике химических процессов, необходимых для жизни.

Подсчитано, что магнитное поле Магнетара было бы смертельным для человеческой жизни на расстоянии до$1000\ \mathrm{km}$от звезды. Но статистика этих смертоносных полей ошеломляет: например, плотность энергии$\frac{1}{2} \mu_0\,H^2$($T_{0\,0}$в тензоре энергии напряжения) будет в десять тысяч раз больше общей плотности энергии свинца! То есть это будет эквивалентно примерно ста тысячам тонн вещества на кубический метр! Из статьи в Википедии:

Магнитары характеризуются чрезвычайно мощными магнитными полями$10^8$к$10^{11}$Тесла. Эти магнитные поля в сотни миллионов раз сильнее, чем любой искусственный магнит, и в квадриллионы раз мощнее, чем поле, окружающее Землю. Земля имеет геомагнитное поле 30–60 мкТл, а редкоземельный магнит на основе неодима имеет поле около 1,25 тесла с плотностью магнитной энергии$4.0\times10^5\ \mathrm{J/m^3}$. магнитара$10^{10}$Поле Тесла, напротив, имеет плотность энергии$4.0\times10^{25}\ \mathrm{J/m^3}$, с$E/c^2$плотность вещества${>}10^4$раз больше, чем у свинца. Магнитное поле магнетара было бы смертельным даже на расстоянии$1000\ \mathrm{km}$из-за сильного магнитного поля, искажающего электронные облака составляющих атомов субъекта, делая химию жизни невозможной....

На более земном уровне: сильные магнитные поля в сотни миллитесла ( т . е . в несколько десятых тесла) могут быть смертельными для людей с определенными типами протезов. В наши дни протезы везде, где это возможно, изготавливаются из неферромагнитных материалов, но в прошлом были случаи смерти людей , например , с помощью ЯМР-аппаратов с ранними ферромагнитными кардиостимуляторами или с ферромагнитными зажимами в мозгу для укрепления там сосудистых аневризм.

Я отвечу больше в клинической перспективе. Я не знаю экстремальных ситуаций, когда спины атомов вашего организма перестраиваются смертельным образом, но что касается магнитов МРТ, то первое, что беспокоит при использовании оборудования МРТ, это возможная индукция электрических токов внутри человеческого тела.

Эти опасения более характерны для исследовательских МРТ-магнитов, которые более мощные, чем те, которые обычно используются в больницах (они достигают 3 тесла, в то время как магниты, используемые в академических исследованиях, могут достигать 9 тесла). Рекордные магниты достигают 11 тесла. Тесла).

Человеческое тело начинает страдать от индукции тока, когда внешнее магнитное поле достигает примерно 7-8 тесла. Симптомы включают повышение температуры тела, снижение функций мозга и даже галлюцинации (никогда не сталкивался с этим, но слышал, что это возможно. Тем не менее, отнеситесь к этому последнему симптому с долей скептицизма). Все это, учитывая, что у пациентов нет металлических имплантатов, очевидно, иначе облучение может быть смертельным. «Коэффициент удельного поглощения» обычно используется для измерения этих изменений в организме человека (выражается в ваттах на килограмм).

Вывод: до того, как человеческое тело умрет от «потери железа», эффекты индукции могут быть смертельными для более слабых магнитных полей. MF около 8T может оказывать заметное влияние на организм человека.

Источники: Мои знания получены в результате моей работы и учебы, и я не могу раскрыть их здесь (извините). Однако я процитировал эту статью для одного из моих проектов, и я считаю, что она хорошо резюмирует мою точку зрения:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2705217/