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关于护士用微波炉加热血,输血后导致病人死亡的案例,可以用光学中的比尔定律( the Beer–Lambert law )来解释。 微波是一种看不见的光。比尔定律的基本假定是光经过均匀介质时,每一薄层介质吸收的光与入射光的比值是一个固定数值;透过每一薄层的光(出射光)等于入射光减去吸收光,出射光与入射光的比值也是一个固定数值;不同的介质,比值可以不同。比尔定律的结果及其数学表述与此案例无关,略去不表。
可以做一个想象的简单实验和计算。
1. 一杯水,水深5厘米。设每一层水的厚度为1厘米,共5层,第1层在最上面,第5层在最下面。水放置在微波炉正中。
2. 微波炉的发射源在最上方(我家的就是这样)。因此发射的微波最先经过第1层水,最后经过第5层水。假设每一层水对微波的吸收是入射微波的1/3,出射微波(透过的微波)则为入射微波的2/3。
3. 设微波炉每分钟发射的能量为243单位。散射很小,略去不计。则第1层吸收81能量单位(243 x 1/3), 透过的162 能量单位 (243 – 81) 进入第2层; 第2层吸收54 单位(162 x 1/3),透过108 单位;以此类推,第3层吸收36 ; 第4层吸收 24;第5层吸收16。
即使考虑散射等其他因素,总的定性结论仍然是第1层水吸收最多,水温最高;第5层水吸收最少,温度最低。这与我们实际使用微波炉的经验和感觉完全符合。
把上述结论运用于微波加热血液,血液平均温度最后约为室温。但最接近微波源的血液层最热,最远离微波源的血液层最冷。血液并不是完全均匀的单相液体,在每一薄层中有的组分吸收多,温度更高。蛋白质一般在500C以上迅速变性失活,生物膜在500C以上也会破坏。所以,尽管只考虑温差效应,用微波加热的血液导致人命案件是可以理解的。我赞成若初网友的看法。温差造成的变化是一个主要或决定性的因素。