Лабораторная работа №11

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра «экологии и безопасности жизнедеятельности»

Лабораторная работа № 11

по курсу

«Безопасность жизнедеятельности»

“Исследование воздействия электромагнитных полей (СВЧ диапазона)

на биологические объекты”

Выполнили:

студенты группы БВТ2101

Юдин Артем Андреевич

Москва

2024

Цель работы:

1. Изучить методику измерения интенсивности излучения электромагнитной энергии в СВЧ диапазоне с использованием компьютерных технологий. (Приложение №1)

а) Исследовать эффективность защиты от СВЧ излучения, применяя различные экраны.

б) Исследовать изменение интенсивности СВЧ излучения, с расстоянием.

Выполнение:

Рис. 1 – Мощность без экранирования на расстоянии 15 см

Рис. 2 – Мощность без экранирования на расстоянии 30 см

Рис. 3 – Мощность без экранирования на расстоянии 40 см

x

Рис. 4 – Мощность без экранирования на расстоянии 50 см

Рис. 5 – Мощность без экранирования на расстоянии 60 см

Рис. 6 – Мощность без экранирования на расстоянии 70 см

Рис. 7 – Мощность без экранирования на расстоянии 80 см

Рис. 8 – Мощность без экранирования на расстоянии 90 см

Рис. 9 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 15 см

Рис. 10 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 30 см

Рис. 11 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 40 см

Рис. 12 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 50 см

Рис. 13 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 60 см

Рис. 14 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 70 см

Рис. 15 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 80 см

Рис. 16 – Мощность экранирования стеклотекстолита на расстоянии 90 см

Рис. 17 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 15 см

Рис. 18 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 30 см

Рис. 19 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 40 см

Рис. 20 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 50 см

Рис. 21 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 60 см

Рис. 22 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 70 см

Рис. 23 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 80 см

Рис. 24 – Мощность экранирования крупной сетки на расстоянии 90 см

Рис. 25 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 15 см

Рис. 26 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 30см

Рис. 27 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 40 см

Рис. 28 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 50 см

Рис. 28 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 60 см

Рис. 29 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 70 см

Рис. 30 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 80 см

Рис. 31 – Мощность экранирования мелкой сетки на расстоянии 90 см

Рис. 32 – Мощность экранирования фольги на расстоянии 15 см

У фольги мощность после экранирование везде 0 мкВт

Расчет ППЭ производится по формуле:

Расчет без экрана:

3, 383 =

=

= 0,025

= 0, 02467

Расчет для стеклотекстолита:

= 0, 014

= 0, 0132

= 0, 0078

Расчет для крупной сетки:

Расчет для мелкой сетки:

Расчет для фольги:

при всех расстояниях.

Рис. 33 – ППЭ без экранирования

Рис. 34 – ППЭ при стеклотекстолите

Рис. 35 – ППЭ при крупной сетке

Рис. 36 – ППЭ для мелкой сетки

Рис. 37 – ППЭ для фольги

Таблицы

Таблица 1

n/n	Расстояние (см)	Без экрана (мкВт)	Стеклотекстолит (мкВт)	Крупная сетка (мкВт)	Мелкая сетка (мкВт)	Фольга (мкВт)
1	15	1708	1044	1227	4	0
2	30	610	462	503	4	0
3	40	392	325	245	4	0
4	50	257	213	185	2	0
5	60	203	118	164	5	0
6	70	155	84	93	5	0
7	80	150	79	59	2	0
8	90	148	47	47	5	0

Расчет эффективности экранирования:

Таблица 2

n/n	Расстояние, см	Стеклотекстолит	Крупная сетка	Мелкая сетка	Фольга
1	15	0,389	0,282	0,998	0
2	30	0,243	0,175	0,993	0
3	40	0,171	0,375	0,99	0
4	50	0,171	0,28	0,992	0
5	60	0,419	0,192	0,975	0
6	70	0,458	0,4	0,968	0
7	80	0,473	0,607	0,987	0
8	90	0,682	0,682	0,966	0

Выводы:

В ходе выполнения данной лабораторной работы мы изучили методику измерения интенсивности излучения электромагнитной энергии в СВЧ диапазоне с использованием компьютерных технологий, исследовали эффективность защиты от СВЧ излучения, применяя различные экраны, исследовали изменение интенсивности СВЧ излучения, с расстоянием.

Без экранирования безопасным расстоянием для населения будет примерно 32 см и более, для рабочих, занятых в этой области - примерно 18 см и более. При экранировании стеклотекстолитом безопасное расстояние для населения - 27 см и более. При экранировании крупной сеткой безопасное расстояние для населения - 28 см и более. В остальных случаях любое расстояние

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризуйте особенность СВЧ-диапазона ЭМП при воздействии на биологические объекты.

Вид и степень воздействия электромагнитного поля во многом зависит от соотношения между длиной волны излучения и размерами объектов, на которые оказывается воздействие.

Длина волны в диапазоне СВЧ близка не только к линейным размерам всех органов человеческого тела, но и к толщине слоёв ткани. Этим в значительной степени объясняется тот факт, что волны именно этого диапазона оказывают наиболее сильное воздействие на жизнедеятельность

человеческого организма. Глубина проникновения поля СВЧ в ткани составляет несколько сантиметров. Поглощение в поверхностном слое приводит к повышению температуры организма. На добровольцах было установлено, что облучение 100 см2 поверхности тела человека на частоте 2.5 ГГц с плотностью потока мощности 1 Вт / см2 в течение 5 минут приводит к повышению температуры тела на пять градусов. Повышение температуры за счет облучения даже небольших участков тела, особо чувствительных к повышению температуры (хрусталик глаза, мозг, половые органы, желчный пузырь), может привести к необратимым изменениям в этих органах. Люди, длительное время работающие под воздействием СВЧ излучения, быстро утомляются, у них появляется бессонница, головные и сердечные боли, повышается раздражительность.

2. Что означает ППЭ, почему негативность воздействия СВЧ-диапазона характеризуется этим параметром?

Зона дальняя, характеризуется воздействием на человека сформировавшейся ЭМВ. В этой зоне основная роль при воздействии принадлежит – плотности потока энергии – ППЭ.

Негативность воздействия СВЧ-диапазона характеризуется ППЭ, поскольку этот параметр учитывает различные факторы, такие как интенсивность излучения, частота, продолжительность воздействия и биологические эффекты. Высокие уровни СВЧ-излучения могут вызывать нагрев тканей, что может привести к повреждениям клеток и другим негативным последствиям для здоровья.

3. Для технического персонала, работающего с СВЧ диапазоном длин волн по какому параметру характеризуется негативность воздействия? А для населения?

По энергетической экспозиции. Она определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции производится для лиц, связанных по работе или обучению с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ. Этот контингент работающих с такого рода излучениями обязан в обязательном порядке про-

ходить медицинские обследования в установленном порядке.

По значениям интенсивности ЭМИ РЧ. Такая оценка производится для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния ЭМИ РЧ. Это лица непрошедшие предварительных обследований и у них нет медицинского положительного заключе-

ния по возможности пребывания в соответствующих зонах. Также это лица, не достигшие 18 летнего возраста, беременные женщины и люди находящиеся в жилых помещениях.

4. Методы защиты от СВЧ-излучения.

Защита от ЭМП - цикл работ, направленный на обеспечение безопасности людей (непосредственно связанных с ЭМП или проживающих вблизи станций) находящихся в зоне действия радиопередатчиков. В настоящее время разработано и освоено много способов и средств защиты людей от радиоизлучений. Их условно можно разделить на:

• Защита временем;

• Защита расстоянием;

• Снижение интенсивности излучения непосредственно в самом источнике излучения;

• Экранирование источника излучения;

• Защита рабочего места от ЭМП;

• Экранирование обслуживающего персонала путем использования индивидуальных способов защиты.