10.2. Виды эмп и излучений.

По характеру воздействия на организм человека ЭМП делят на:

• ЭМП промышленной частоты (ЭМП ПЧ) f <10 кГц.

• ЭМИ радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) f 10 кГц.

1. ЭМП ПЧ. Источники:: электрические сети и приборы, питающиеся I 50 Гц, устройства защиты и автоматики, соединительные шины, лазерные установки, ЛЭП. В местах прохождения высоко­вольтных ЛЭП Е может достигать нескольких тысяч В/м. Волны этого диапазона хорошо поглощаются почвой и на удале­нии 50-100 м от ЛЭП напряженность падает до нескольких десятков В/м;

Биологическое действие: при систематическом воздействии ЭМП ПЧ наблюдаются функцио­нальные нарушения в деятельности нервной и сердечно-сосудистой систе­мы.

• Гигиеническое нормирование

На рабочих местах ГОСТ 12.1.002-84 «Электрические поля ПЧ» регламентирует ПДУ напряженности электрических полей ЭМП . Если Е5 кВ/м допускается пребывание в течение всего рабочего дня. Если 5Е20 кВ/м, то допустимое время пребывания (Т, час.) определяют по формуле Т = (50/Е) – 2. Если Е  25 кВ/м – пребывание без СИЗ не допускает­ся.

В жилой застройке СанПиН 2971-84 регламентирует: Е_ПДУ0,5 кВ/м внутри жилых помещений и Е_ПДУ 1 кВ/м на территории городской застройки.

СН 2.2.4.723-98 регламентируют ПДУ магнитной составляющей ЭМП на рабочих местах (Н_ПДУ  80А/м при 8-ми часовом пребывании).

В настоящее время Н_ПДУ ЭМП для жилой и городской среды не разработаны.

2. ЭМИ РЧ. Источники: ламповые генераторы, индукционный нагрев металлов (закалка, отпуск), дефектоскопия, СВЧ-печи (утечка энергии при нарушении изоляции камеры), радиосвязь, радиолокация, телевидение, медицина.

Радиоволны делятся на 5 поддиапазонов:

• сверхдлинные СДВ (f=3 – 30 кГц   10 км);

• длинные ДВ (f=30-300 кГц =10 – 1 км);

• средние СВ (f=0,3 -3 МГц =1км - 100 м);

• короткие КВ (f=3 – 30 МГц =100 – 10 м);

• ультракороткие УКВ (f=30 МГц – 1 ТГц   10 м). УКВ подразделяется на метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые и субмиллиметровые.

СДВ и ДВ мало поглощаются водой, поэтому их используют для связи с подводными лодками. Они сильно ослабевают по мере удаления от передатчика, поэтому передатчики должны быть очень мощными.

СВ днем сильно поглощаются ионосферой, а ночью ионосфера их отражает, поэтому днем можно слышать только близкорасположенные станции, а ночью – и очень удаленные. Используют для радиовещания.

КВ хорошо фокусируются. На КВ работает радиовещание, обеспечивается радиосвязь на самолетах и судах.

УКВ не отражаются и не поглощаются ионосферой, а подобно световым лучам пронизывают ее и уходят в космос. Поэтому связь на УКВ возможна только тогда, когда антенна приемника «видит» антенну передатчика, т.е. когда ничто не преграждает путь волнам (дом, гора). УКВ используют для телевидения, спутниковой связи и радиолокации. Мобильная связь работает в диапазоне УКВ (f=880 – 2000 МГц).

В Великобритании принята шкала «отсчета безопасности» - Специфический абсорбционный рейтинг (САР), оцениваемый по степени поглощения организмом человека радиочастотного излучения на протяжении одного среднего телефонного разговора (6 минут). Выражается в Вт/кг веса человека. Максимально допустимый уровень САР = 1.6 Вт/кг. Ученые утверждают, что превышение данного уровня повреждает мозговые клетки. Данная характеристика указана в паспорте изделия.

• Биологический эффект зависит от параметров излучения: , интенсивности, режима излучения (импульсный, непрерывный, пре­рывистый), S облучаемой поверхности, об­лучения. ЭМИ РЧ вызывает:

• тепловое действие, При этом если организм не справляется с отводом тепла, то повышается t^о тела;

• поляризацию атомов и мо­лекул тканей, появление в тканях ионных токов. Это нарушает циркуляцию жидкости в клетках, биохимическую активность молекул, состав крови.

ЭМИ РЧ ока­зывают неблагоприятное действие на ЦНС, вызывает нарушения в нервно-эндокринной регуляции, помутнение хрусталика глаз (исключительно 4 поддиапазон), нарушения обменных процессов.

• Гигиеническое нормирование. ЭМП РЧ разбивают на 4 поддиапазона:

1. f от 10 кГц до 3 МГц;

2. f от 3 до 30 МГц;

3. f от 30 до 300 МГц;

4. f от 300 МГц до 300 ГГц.

На рабочих местах ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует:

• в 1, 2, и 3 поддипазонах предельно допустимую (Е_ПД), (Н_ПД) и предельно допустимую энергетическую нагрузку ЭН_Е и ЭН_Н.

ЭН _Е = Е_ПД ^{2 .} T ЭН _Н = Н _ПД^{2 .} T

где: Т – время воздействия, в ч. Чем больше частота, тем меньше ПДУ.

• в 4 поддиапазоне энергетическую нагрузку ЭН_ППЭ и предельно допустимую ППЭ_ПД.

ЭН _ППЭ = ППЭ ^. T ППЭ_ПД= k ^.ЭН _ППЭ / T,

где: k – коэффициент ослабления биологической эффективности. Равен 1 для всех случаев, кроме k=10 – для вращающихся и сканирующих антенн.

Во всех случаях ППЭ_ПД ≤ 10 Вт/м².

В жилых помещениях СН 2.2.4/2.1.8-055-96 регламентируют ППЭ ≤ 10 мкВт/см².

3. Импульсное магнитное поле. Источники: открытые рабочие индукторы, электроды, шины. В машиностроении широко используется магнитоимпульсная и электрогидравлическая обработка металлов низкочастотным импульсным током 5-10 кГц (резка и обжатие трубчатых заготовок, штамповка, вырубка отверстий, очистка отливок).

• Биологический эффект: нарушает деятельность головного мозга и эндокринных систем регуляции.

3. Электростатическое поле (ЭСП) – это неподвижные электриче­ские заряды, взаимодействующих между собой. Характеризуется на­пряженностью Е (В/м), т. е. отношением силы, действующей на то­чечный заряд, к величине этого заряда. Источники: энергетические установки, электрогазоочистка при нанесении лакокрасочных покрытий.

• Биологическое эффект. При воздействии ЭСП, на человека действует слабый ток, который не вызывает электротравм, но может привести к механическим повреждениям, вследствие рефлекторной реакции. Оказывает негативное влияние на ЦНС, вызывает головную боль, нарушение сна. Представляют опасность аэроионы, возникающие в короне на проводах при напряженности Е>50 кВ/м.

• Гигиеническое нормирование. ГОСТ 12.1.045-84 регламентирует ПДУ напряженности ЭСП: Е_ПДУ=60 кВ/м в течение 1 часа. При Е20 кВ/м время пре­бывания в ЭСП не регламентируется.

10.3. ИК-излучение, видимое излучение, УФ-излучение

1. ИК-излучение – это ЭМИ с  =780 нм -1мм. Источник: любое нагретое тело. Интенсивность излучения Е (Вт/м²) пропорциональна 4-й степени его абсолютной температуры T (^оК):

Е=  T⁴

Наиболее эффективно коротковолновое ИКИ, т.к. оно обладает наибольшей энергией фотонов. Абсолютно черное тело обладает max поглощением и излучением. На этом законе основано применение защитной одежды. У стеклодувов и сталеваров происходит изменение пигментации кожи (красный цвет лица) при поражении ИКИ. Не исключен мутагенный эффект ИКИ.

2. Видимое излучение – это ЭМИ с  =760-380 нм. Может представлять опасность для кожных покровов и органов зрения (пульсация яркого света, световое излучение ядерного взрыва). Воздействие голубой части спектра с  =400-550 нм оказывает на сетчатку вредное воздействие.

3. УФ-излучение – это ЭМИ с =400-10 нм. Занимает промежуточное положение между светом и рентгеновским излучением. Источники: дуговая сварка, автогенное пламя, люминесцентные лампы.

Биологически активную часть УФИ делят на 3 части:

А - =400-315 нм, В - =315-280 нм и С - =280-200 нм.

УФИ характеризуется свойствами:

1. Эритемными (с греч. – покраснение кожи). Мощность эритемного излучения характери­зует полезное действие УФИ на человека. Единица измерения эр. 1эр=1Вт для ЭМИ с =297 нм.

2. Бактерицидными. Бактерицидность УФИ измеряется в бакт. Биологический эффект. Естественные УФ-лучи оказывают положительное влияние на организм. При недос­татке солнечного света возникает авитаминоз Д, ос­лабление иммунитета, функциональные расстройства нервной системы. УФИ от производственных источников может вызвать острые заболевания глаз (электроофтальмия), хронический конъюнктивит, катаракту хрусталика, поражения кожи (дерматиты, отеки с образованием пузырей).

• Нормирование. СН 4557-88 «Ультрафиолетовое излучение в производственных помещениях» регламентируют ПДУ интенсивности излучения в зависимости от . При S_обл0,2 м², общей продолжительностью воздействия излучения 50% рабочей смены и длительности однократного облучения  5 мин. норма для УФА - 10 Вт/м², для УФВ- 0,01 Вт/м², об­лучение УФС не допускается.