Лекція 4. Техногенні небезпеки електромагнітного походження. План

1. Основні властивості електромагнітних випромінювань.

2. Класифікація та джерела електромагнітних випромінювань.

3. Вплив на людину та основні засоби захисту.

1. Основні властивості електромагнітних випромінювань.

Людина і навколишнє середовище перебувають під постійним впливом електромагнітних полів (ЕМП), що створюються як природними, так і техногенними джерелами електромагнітних випромінювань (ЕМВ).

Будь-який періодичний рух зарядів приводить до випромінювання електромагнітної хвилі тієї ж самої частоти. Електромагнітна хвиля є взаємно перпендикулярними електричним і магнітним полями, розповсюджується зі швидкістю с = 300000 км/с. Амплітуда напруженості електричного поля має дорівнювати амплітуді напруженості магнітного поля. Критерієм інтенсивності електричного поля є його напруженість Е –

Вольт/м. Критерієм інтенсивності магнітного поля є його напруженість Н Ампер/м.

У вимірюваннях інтенсивності магнітних полів, утворюваних джерелами електромагнітного випромінювання наднизьких та дуже низьких частот (до 10000Гц), використовується такий критерій, як магнітна індукція В з одиницею вимірювання Тесла, (Тл), причому 1мкТл=1,25А/м. Інколи у оцінці електромагнітних полів, застосовується такий критерій, як щільність потоку електромагнітної енергії, вимірюваний у Вт/м².

Важливою особливістю електромагнітних полів є їх поділ на «ближню» та «дальню» зони. У «ближній» зоні (відстань від джерела менша за довжину хвилі), відбувається формування хвилі, тому для характеристики електромагнітного поля в цій області напруженості електричного та магнітного полів вимірюють окремою. «Дальня» зона – це зона сформованої електромагнітної хвилі, в якій інтенсивність поля зменшується обернено пропорційно відстані від джерела. Для характеристики випромінювання у цій зоні встановлюється залежність Е=377Н, де 377 – хвильовий опір вакууму. Тому для характеристики електромагнітного поля вимірюється лише напруженість електричного поля Е.

2. Класифікація та джерела електромагнітних випромінювань

Електромагнітні випромінювання поділяються на:

- низькочастотні – постійні, електромагнітні випромінювання промислових частот, інфранизькі;

- радіочастотні – довгі, середні, короткі, ультракороткі хвилі, мікрохвилі;

- оптичні – інфрачервоні, видимі ультрафіолетові . Найнижчі частоти видимого світла відповідають червоному, найвищі фіолетовому кольорам;

- іонізуючі – рентгенівське випромінювання, гамма-випромінювання.

Природними джерелами електромагнітних випромінювань є атмосферна електрика (електричні явища в атмосфері), радіовипромінювання Сонця та галактик, електричне та магнітне поле Землі.

Всі живі істоти на Землі настроєні на частоту 10 Гц, що відповідає постійному електромагнітному полю планети. Електромагнітні випромінювання Сонця охоплює діапазон частот від гамма-випромінювань до радіохвиль. До джерел електричних полів промислової частоти відносять: лінії електропередач, вимірювальні прилади, високовольтні установки промислової частоти. Джерелами електромагнітних випромінювань радіочастот є телевізійні та радіомовні станції, промислові установки високочастотного нагрівання, вимірювальні, контрольні прилади. Медична апаратура, радари; у побуті – радіотелефони, мікрохвильові печі, ПЕОМ. Основні чинники, що впливають на формування електромагнітного фону: електромагнітний фон Землі; стан атмосфери, активність Сонця; наявність на території техногенних джерел електромагнітних випромінювань; дія теле- і радіо передавальних станцій та об’єктів енергопостачання.

Раніше (25..30 років тому) проблема захисту від ЕМП стосувалася переважно персоналу у виробничих умовах, на сьогодні більшість населення в індустріально розвинутих країнах фактично живе в електромагнітних полях, що мають складну просторову, часову і частотну структуру .ЕМП комплексно шкідливо діє на організм людини, на життєво важливі системи: нервову, серцево-судинну, імунну. З’являється роздратування, знижується увага, порушується пам’ять. Спостерігається загальна слабкість, підвищена втомлюваність.

У цілому дія ЕМП на організм людини певною мірою є не безпечнішою ніж іонізуючі випромінювання, з таких причин: механізм біологічної дії ЕМП недостатньо вивчено; ЕМП постійно діє на значну частину населення, особливо у містах; рівні електромагнітного забруднення постійно зростають; заходи із захисту населення розробленні недостатньо; населення, як правило, не забезпечене достатньою інформацією про цю небезпеку і не має побутових приладів для систематичного контролю в житлових і офісних приміщеннях.

Максимум електромагнітного фону в місті, як правило, спостерігається від 10,00 год. до 22,00 год. взимку. У центральних частинах міст відзначається максимальне відхилення від допустимих рівнів електромагнітного забруднення.

Інфрачервоне випромінювання – це потік матеріальних частинок, наділених хвильовими і квантовими властивостями. Ефект теплової дії інфрачервоного випромінювання на людину залежить від довжини хвилі, яка зумовлює глибину його проникнення. У зв’язку з цим інфрачервоне випромінювання (згідно з класифікацією Міжнародної комісії з освітлення( поділяють на три зони: А,В,С. До зони А належать випромінювання з довжиною хвилі 0,76...1,4 мкм, до зони В -1,4...3,0 і С – понад 3 мкм. Першій зоні інфрачервоного випромінювання властива велика проникність крізь шкіру. Вона позначається як короткохвильове випромінювання, а решта – як довгохвильове, що поглинається в епідермісі. Найтяжчі ураження зумовлюються коротким інфрачервоним випромінюванням.

3. Вплив на людину та основні засоби захисту.

Щоб захистити населення і запобігти професійних захворювань встановлюють гранично допустимі рівні (ГДР) ЕМП, тобто такі значення його параметрів, які при щоденному опроміненні для даного джерела режимі не спричиняють у населення захворювань або відхилень у стані здоров» я, що визначаються сучасними методами дослідження в період опромінення.. На сьогодні вплив ЕМП частотою 10..30кГЦ оцінюється за густиною струму провідності. Допустимий рівень опромінення користувача стільникового телефону не повинен перевищувати 1Вт/м². Допустимі рівні дії електричного поля (ЕП) від ліній електропередач промислової частоти (ПЧ):

ГДР ЕППЧ кв/м Умови опромінення

0,5 Всередині жилих приміщень

1 На території житлової забудови

5 На території незабудованої зони і на території

садів і городів

10 На ділянках перетину ЛЕП з автошляхами

15 У ненаселеній місцевості

20 У важкодоступній місцевості та на ділянках, недоступних для населення

Під час особистого користування ПЕОМ або при однорядному їх розміщенні треба встановити захисне покриття на задню і бокову стінки.

Найефективніша система захисту від випромінювань реалізується за допомогою додаткового металевого внутрішнього корпусу, що надягається на вбудований закритий екран. У будь-якому разі монітор слід розміщувати на відстані витягнутої руки користувача.

Ступінь впливу електромагнітного випромінювання на людський організм залежить не тільки від інтенсивності опромінення, а від розташування робочого місця відносно джерела випромінювання. У прямому потоці інтенсивність випромінювання значніша, ніж у відбитому. Для попередження професійних захворювань встановлені гранично допустимі рівні напруженості електричних і магнітних полів на робочому місці. До методів захисту від електромагнітного випромінювання належать: захист часом; захист відстанню; раціональне розташування ліній електропередач; стаціонарні й пересувні екранувальні пристрої; спеціальні засоби індивідуального захисту. Використання засобів індивідуального захисту. Під час налагодження апаратури оператору треба обов’язково бути в зоні ЕМВ значної густини потоку енергії. В таких випадках слід користуватися ЗІЗ, до яких належать комбінезони і халати з металізованої тканини. Вони захищають людину за принципом сітчастого екрана. Очі захищають від ЕМВ захисними скельцями типу ЗП5-80. Для вимірювання напруженості електростатичного поля (ЕСП) у просторі рекомендуються прилади ИНЄП-1, ИНП 20Д з діапазоном вимірювання 0,2...2500,0кВ/м.

Контрольні питання:

Що таке «ближня» і «дальні» зони?

Які є природні і техногенні джерела ЕМВ?

Що таке інфрачервоне випромінювання?

Як класифікуються ЕМВ за частотою поширення?

Назвіть основні заходи захисту від дії ЕМВ?