Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2.2.1.4. Электромагнитные поля и излучения.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
16.12.2018
Размер:
46.77 Кб
Скачать

Характеристики электромагнитных полей и излучений

Обобщенное

название

Характер ЭМИ

Диапазон частот, Гц

Длины волн, м

Статические

Постоянное ЭМП

0

_

Низко­-

Крайне и сверхнизкие ЭМИ

3(10°...102)

108... 106

частотные

Инфра-,

очень низкие, низкие ЭМИ

3(102...104)

106... 104

Радио­

Длинные волны (ДВ)

3(104...105)

104... 103

частотные

Средние волны (СВ)

3(105...106)

103…102

Короткие волны (KB)

3(106...107)

102...10'

Ультракороткие волны (УКВ)

3(107...108)

10... 10°

Микроволны (СВЧ)

3 (108...1011)

10°... 10 -3

Инфракрасное излучение

3(1012...1014)

10-4...10 -6

Оптические

Видимое излучение

3 ∙1014

(0,39...0.76) ∙10 -6

Ультрафиолетовое излучение

3(1014..1016)

10 -6...10 -8

Ионизи-

Рентгеновское излучение

3(1017...1019)

10 -9...10-11

рующие

Гамма-излучение

3(1020...1022)

10 -12...10-14

Космическое излучение

≥3∙1023

≤10 -15

Воздействие электромагнитных полей на организм человека

Электромагнитное поле Земли — необходимое условие жизни чело­века. Жизнь на нашей планете возникла в тесном взаимодействии с элек­тромагнитными излучениями и прежде всего с электромагнитным по­лем Земли. Человек приспособился к земному полю в процессе своего развития, и оно стало не только привычным, но и необходимым услови­ем нашей жизни. Как увеличение, так и уменьшение интенсивности естественных полей способно сказаться на биологических процессах.

Электромагнитная сфера нашей планеты определяется в основном электрическим (Е = 120...150 В/м) и магнитным (H=24...40 А/м) по­лями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца и галактик, а также полями искусственных источников (мощных ра­диостанций, промышленного электротермического оборудования, ис­следовательских установок, измерительных и контролирующих уст­ройств и др.). Диапазон естественных и искусственных полей очень широк: начиная от постоянных магнитных и электростатических по­лей и кончая рентгеновским и гамма-излучением частотой 3-1021 Гц и выше. Каждый из диапазонов электромагнитных излучений по-раз­ному влияет на развитие живого организма. В частности, ЭМИ свето­вого диапазона (с длиной волн 0,39...0,76 мкм) не только играют ог­ромную роль, являясь сильным физиологическим фактором биорит­мики живого, но и оказывают мощное информационное воздействие на организм через органы зрения или другие световые рецепторы.

В отношении действия естественных полей отметим, что усиление электрического поля перед грозой и во время грозы характеризуется дискомфортностью самочувствия человека, а магнитные бури, связан­ные с солнечной активностью, влияют не только на ослабленных и пожилых людей, но являются одной из причин многих автодорожных и других аварий. Ослабленные естественные поля стали предметом изучения прежде всего в связи с развитием космонавтики. Опыты, проведенные над животными (в частности, мышами), показывают, что значительное уменьшение геомагнитного поля через определенный отрезок времени (во втором поколении) способно вызвать существен­ное изменение процессов жизнедеятельности: нарушается деятель­ность печени, почек, половых желез, но самое главное — появляются опухоли в разных органах.

Существует гипотеза ученого из США Мак-Лина, связывающая увеличение раковых заболеваний человека со снижением магнитного поля нашей планеты, которое по его расчетам за последние 2,5 тысячи лет уменьшилось на 66%. Экранирование от электрических полей так­же не проходит бесследно для живых организмов. Было отмечено уве­личение смертности подопытных мышей после 2-3 недель пребыва­ния в экранированном от внешних электрических полей пространст­ве, прежде всего за счет нарушений регуляции обмена веществ в организме. В 2003 г. приняты санитарные нормы, в которых установ­лен новый показатель — ослабление геомагнитного поля.

Механизм воздействия ЭМП на биологические объекты очень сло­жен и недостаточно изучен. Но в упрощенном виде это воздействие можно представить следующим образом: в постоянном электрическом поле молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются и ори­ентируются по направлению поля в жидкостях, в частности в крови, под электрическим воздействием появляются ионы и, как следствие, токи. Однако ионные токи будут протекать в ткани только по межклеточной жидкости, так как при постоянном поле мембраны клеток, являясь хо­рошими изоляторами, надежно изолируют внутриклеточную среду.

При повышении частоты внешнего ЭМП электрические свойства живых тканей меняются: они теряют свойства диэлектриков и приоб­ретают свойства проводников, причем это изменение происходит не­равномерно. С дальнейшим возрастанием частоты индуцирование ион­ных токов постепенно замещается поляризацией молекул.

Переменное поле вызывает нагрев тканей человека как за счет пе­ременной поляризации диэлектрика, так и за счет появления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием поглощения энергии электромагнитного поля. На высоких частотах, прежде всего в диапазоне радиочастот (10°... 1011 Гц), энергия проникшего в орга­низм поля многократно отражается, преломляется в многослойной структуре тела с разными толщинами слоев тканей. Вследствие этого энергия ЭМП поглощается неодинаково, поэтому воздействие на раз­ные ткани происходит также неодинаково. Тепловая энергия, возникшая в тканях человека, увеличивает об­щее тепловыделение тела. Если механизм терморегуляции тела не способен рассеять избыточное тепло, возможно повышение темпера­туры тела. Это происходит, начиная с интенсивности поля равной 100 Вт/м2. Это значение называется тепловым порогом. Органы и тка­ни человека, обладающие слабо выраженной терморегуляцией, более чувствительны к облучению (мозг, глаза, почки, кишечник, семенни­ки). Перегревание тканей и органов ведет к их заболеваниям, а повы­шение температуры тела на 1°С и выше недопустимо из-за возмож­ных необратимых изменений.

Исследования показали, что влияние ЭМП высоких частот, и осо­бенно СВЧ, на живой организм обнаруживается и при интенсивностях ниже тепловых порогов, то есть имеет место их нетепловое воз­действие, которое, как предполагают, является результатом ряда мик­ропроцессов, протекающих под действием полей.

Отрицательное воздействие ЭМП вызывает как обратимые, так и необратимые изменения в организме: торможение рефлексов, пони­жение кровяного давления (гипотонию), замедление сокращений серд­ца (брадикардию), изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения эритроцитов, помутнение хрустали­ка глаза (катаракту).

Субъективные критерии отрицательного воздействия ЭМП — это головные боли, повышенная утомляемость, раздражительность, нару­шения сна, одышка, ухудшение зрения, повышение температуры тела.

Наряду с биологическим действием, электростатическое поле и электрическое поле промышленной частоты обусловливают возник­новение разрядов между человеком и другим объектом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Зарегистрированные при этом токи не представляют особой опасности, но могут вызывать неприятные ощущения. В любом случае такого рода воздействия можно предот­вратить путем простого заземления крупногабаритных (автобус, ме­таллическая крыша деревянного здания и пр.) и протяженных (тру­бопровод, проволочная изгородь и т. п.) объектов, так как на них из-за большой емкости накапливается достаточный заряд и существенный потенциал, которые могут обусловить заметный разрядный ток.

В последнее время появляются публикации о возможном влиянии неинтенсивных магнитных полей на возникновение злокачественных заболеваний. В частности, ученые Швеции обнаружили, что дети до 15 лет, проживающие около ЛЭП, при магнитной индукции 0,2 мкТл заболевают лейкемией в 2,7 раза чаще, чем в контрольной группе, уда­ленной от ЛЭП, и в 3,8 раза чаще, если индукция выше 0,3 мкТл, то есть при напряженности магнитного поля около 0,24 А/м.