2.Захист від електромагнітного випромінювання радіочастотного діапазону
2.1.Характеристика розповсюдження електромагнітного випромінювання
Джерелами випромінювання електромагнітної енергії є різні установки, починаючи від ЕОМ, потужних телевізійних, радіомовних станцій, промислових установок високочастотного нагрівання і закінчуючи вимірювальними, контрольними і лабораторними приладами різного призначення. Джерелами випромінювання можуть бути будь-які елементи, що ввімкнені у високочастотне коло.
Електромагнітне поле (ЕМП) характеризується довжиною хвилі λ, м або частотою коливання:
(1)
де с = 3·108 м/с - швидкість розповсюдження радіохвиль; f – частота коливань, Гц; t – період коливань, с.
Класифікація електромагнітних радіохвиль
|
Піддіапазони |
Довжина хвилі (м) |
Частота (Гц) |
|
Довгохвильовий (ДХ) |
10000-1000 |
3·104-3·105 НЧ |
|
Середньохвильовий (СХ) |
1000-100 |
3·105-3·106 СЧ |
|
Короткохвильовий (КХ) |
100 -1,0 |
3·106-3·108 ВЧ |
|
Ультракороткохвильовий (УКХ) |
1,0-0,1 |
3·108-3·109 УВЧ |
|
Надкороткохвильовий (НКХ) |
0,1-0,001 |
3·109-3·1012 НВЧ |
Робочі місця обслуговуючого персоналу можуть опинитися в наступних зонах ЕМП: ближній, проміжній і дальній, в залежності від
а)частот електромагнітного поля,
б) параметрів і типів системи, яка випромінює та
в) віддалі від джерела випромінювання до робочого місця.
При всенаправленому (ізотропному) випромінюванні ближня зона розповсюджується на віддаль, м:
(2)
При спрямованому випромінюванні для параболічних і круглих антен радіус ближньої зони визначається з виразу:
(3)
де d – діаметр відбивача, м.
Для відбивачів інших типів
(4)
Дальня зона починається при віддалях. Для параболічних і круглих відбивачів дальня зона починається при радіусі
(5)
Для відбивачів інших типів
(6)
Ширину проміжної зони визначають за формулою:
(7)
де d – діаметр відбивача, м;
L1, L2 – горизонтальні і вертикальні розміри розкривання антен.
Амплітуда електричної складової (Е, В/м) поля в ближній зоні знижується обернено пропорційно кубу віддалі від джерела випромінювання, а магнітної складової (Н, А/м) – обернено пропорційно квадрату цієї віддалі.
В дальній зоні амплітуда обох складових поля знижується обернено пропорційно віддалі від джерела. На характер розподілу поля по приміщенню впливають: обладнання, прилади і металеві конструкції будинків, які утворюють електромагнітне поле вторинного випромінювання.
2.2. Дія електромагнітного випромінювання на організм людини. Нормування і контроль рівнів випромінювань
Первинним проявом дії електромагнітної енергії є нагрівання, яке може призвести до змін і навіть до пошкоджень тканин і органів. Механізм поглинання енергії складний. У тканинах, які опромінюються є іонна дисперсія, дипольне і резонансне поглинання. Теплова дія характеризується загальним підвищенням температури тіла або локальним нагріванням тканин. При загальному опроміненні підвищення температури тіла більше ніж на 1 °С недопустиме. Нагрівання особливо небезпечне для органів з слабкою терморегуляцією, які мають невелику кількість кровоносних судин або недостатньо інтенсивний кровообіг (мозок, очі, нирки, шлунок, жовчний і сечовий міхур). Електромагнітна енергія довжиною хвилі 1-20 см шкідливо діє на очі, викликаючи катаракту. Під впливом магнітного поля частотою 50 Гц з'являється «магнітний фосфен» (відчуття миготіння).
У результаті довготривалого перебування в зоні дії електромагнітних полів наступає передчасна стомлюваність, сонливість або порушення сну, болі голови, наступає розлад нервової системи тощо. При систематичному опроміненні спостерігається зміна кров'яного тиску, сповільнення пульсу, нервово-психічні захворювання і трофічні явища (випадіння волосся, ламкість нігтів і т. ін.).
Дослідженнями встановлено, що біологічна дія одного і того ж по частоті електромагнітного поля залежить від напруженості його складових або густини потоку потужності для діапазону більше 300 МГц. Це є критерієм для визначення біологічної активності електромагнітних випромінювань. Для цього електромагнітні випромінювання з частотою до 300 МГц розбиті на діапазони, для яких установлені граничнодопустимі рівні напруженості електричної (В/м) і магнітної (А/м) складової поля. Для населення ще враховують його місцезнаходження в зоні забудови або житлових приміщень.
На робочих місцях та в місцях можливого знаходження персоналу, який професійно пов'язаний з дією електромагнітного поля, протягом робочого дня граничнодопустима напруженість цього поля, згідно ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Требования безопасности", не повинна перевищувати значень наведених в (табл. 1).
Таблиця 1