5. Электромагнитные излучения

Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем (ЭМП), составляющим с ней единое целое. ЭМП представляет особую форму материи имеющую две составляющих: электрическую и магнитную, направленные взаимно перпендикулярно.

Движущееся ЭМП (ЭМ излучение) характеризуется векторами напряженности электрического (Е, В/м) и магнитного (Н, А/м) полей, которые отражают силовые свойства поля и взаимно перпендикулярны. В вакууме и в воздухе Е = 377 Н.

Электромагнитные поля характеризуются длиной волны (λ) и частотой (f). Международная классификация ЭМВ приведена в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Международная классификация электромагнитных волн

Частоты	Диапазон	Длина волн	Диапазон
Крайне низкие, КНЧ	3 – 30 Гц	Декамегометровые	100-10 Мм
Сверхнизкие, СНЧ	30 – 300 Гц	Мегаметровые	10 – 1 Мм
Инфракрасные, ИНЧ	0,3 -3 кГц	Гектокилометровые	1000 – 100 км
Очень низкие, ОНЧ	3 – 30 кГц	Мириаметровые	100 – 10 км
Низкие частоты, НЧ	30 – 300 кГц	Километровые	10 – 1 км
Средние частоты, СЧ	0,3 – 3 МГц	Гектометровые	1 – 01 км
Высокие частоты, ВЧ	3 – 30 МГц	Декаметровые	100 – 10 м
Очень высокие, ОВЧ	30 – 300 МГц	Метровые	10 – 1 м
Ультравысокие, УВЧ	0,3 – 3 ГГц	Дециметровые	1 – 0,1 м
Сверхвысокие, СВЧ	3 – 30 ГГц	Сантиметровые	10 – 1 см
Крайне высокие, КВЧ	30 – 300 ГГц	Миллиметровые	10 – 1 мм
Гипервысокие, ГВЧ	300 – 3000 ГГц	Децимиллиметровые	1 – 01 мм

Техногенные источники ЭМП делят на две группы:

1 – источники, генерирующие низкие и сверхнизкие частоты от 0 до 3 кГц (токоведущие части электроустановок: ЛЭП, трансформаторные подстанции, электронная техника, электричский транспорт и др);

2 – источники, генерирующие от 3 кГц до 300 ГГц, включая микроволны (СВЧ-излучение) 300 МГц -300 ГГц (радиотелефоны, локаторы, средства радиосвязи, оборудование, использующее СВЧ-излучение, медицинские терапевтические установки, печи-СВЧ, мониторы ПК, телевизоры и т.п.).

Длина волны ( λ ), частота колебаний (f) и скорость распространения (с) связаны соотношением: с = λ /f.

Например, для промышленной частоты f = 50 Гц, длина волны λ = 3·10⁵ /50 = 6000 км, а для ультразвуковых частот f = 3 ·10⁸ Гц, λ = 1 м.

Около источника ЭМП выделяют ближнюю зону (индукции), радиус которой R = 1/6 λ (длины волны), и дальнюю (зону излучения), начинающуюся на расстоян ии R = 6 λ. Между ними находится промежуточная зона.

В зоне индукции электрическое и магнитное поля независимы друг от друга, поэтому нормирование ведется как по электрической, так и магнитной составляющей. В зоне излучения (волновой зоне), где уже сформировалась бегущая электромагнитная волна, наиболее важным параметром является интенсивность, которая определяется векторным произведением I = Е · Н (Вт/м²).

Степень и характер воздействия ЭМП определяется длиной волны, интенсивностью излучения, режимом облучения (непрерывный, импульсный), продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями.

Повышение частоты приводит к увеличению поглощения энергии, повышению температуры кожи и уменьшению глубины проникновения.

Воздействие ЭМП делится на тепловое (термическое) и морфологическое (изменение тканей организма). Ткани человека поглощают энергию электромагнитного поля, в результате этого происходит их

нагрев. Интенсивнее всего электромагнитные поля воздействуют на органы и ткани с большим содержанием воды: мозг, желудок, желчный и мочевой пузыри, почки.

Человеческий организм обладает свойством терморегуляции, т.е. поддержания постоянной температуры тела. При нагреве человеческого организма в электромагнитном поле происходит отвод тепла до плотности потока энергии I = 10 мВт/см². Эта величина, называемая тепловым порогом, начиная с которой система терморегуляции не справляется с отводом генерируемого тепла, происходит перегрев организма, который негативно сказывается на здоровье.

Воздействие электромагнитных полей с интенсивностью, меньшей теплового порога также не безопасно. Оно нарушает функции сердечно-сосудистой системы, ухудшает обмен веществ, приводит к изменению состава крови, снижает биохимическую активность белковых молекул. При длительном воздействии на работающих электромагнитных излучений различной частоты возникает повышенная утомляемость, сонливость, нарушение сна, боли в области сердца торможение рефлексов, понижение кровяного давления (гипотония), замедление сокращения сердца (брадикардия), увеличение в крови лейкоцитов и уменьшение эритроцитов, помутнение хрусталика глаза (катаракта) и др.

Воздействие ЭМП вызывает обратимые и необратимые изменения в организме.

В электромагнитном поле радиочастот для лиц профессионально не связанных с облучением и для населения Плотность потока мощности (ППМ) не должен превышать 1 мкВт/см².

Для электрических полей промышленной частоты (50 Гц) ПДУ напряженности электрического поля в жилых помещениях – 500 В/м.

ПДУ электрических полей, излучаемых ЛЭП напряжением 300 кВ и выше: внутри зданий – 500 В/м;

на территории жилой застройки – 1 кВ/м;

в населенной местности – 15 кВ/м.

Для защиты населения вдоль ЛЭП устанавливаются санитарно защитные зоны (СЗЗ), в пределах которых запрещается строить жилье и общественные здания. Граница СЗЗ ЛЭП приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6. Граница СЗЗ вдоль ЛЭП

Напряжение, кВ	Расстояние от проекции на землю крайних фаз проводов,м	Напряжение, кВ	Расстояние от проекции на землю крайних фаз проводов,м
1150	300 (50)	220	25
750	250 (40)	110	20
500	150 (30)	35	15
330	75 (20)	До 20	10

П р и м е ч а н и е. Расстояние в скобках допускается для сельской местности.

Общая протяженность ЛЭП напряжение 6 – 1150 кВ РФ превышает 4,5 млн км. Напряженность полей под ЛЭП зависит от напряженности (электрическое поле), нагрузки (магнитное поле), высоты подвески, расстояния между проводами. Замеры в местах прохождения ЛЭП -500 кВ показывает, ч в населенных пунктах население во многих случаях облучается повышенными уровнями поля.