6.4 Электромагнитные воздействия.

Электромагнитные воздействия повсеместно рас­пространены в современном мире.

Прежде всего отметим изредка встречающееся воздействие на человека электрического статического поля, возникающе­го в результате эффекта электризации некоторых видов ма­териалов и приводящего к формированию слабых электри­ческих разрядов при участии самого человека. Подобные разряды, хотя и не в состоянии привести к какой-либо элект­ротравме, могут вызвать резкую инстинктивную реакцию человека, связанную с отдергиванием руки или откидывани­ем тела назад, что, в свою очередь, может спровоцировать серьезную механическую травму.

С физиологической точки зрения воздействию электро­статического поля подвержены нервная и сердечно-сосуди­стая системы человека. Появляются раздражительность, го­ловные боли, резкие изменения давления.

При наличии высоковольтных источников постоянного тока и образовании вокруг них электростатических полей предельно допустимый уровень напряженности (Е_ЭСД) установ­лен специальными нормативами в 60 кВ/м при нахождении человека в зоне их действия не более 1 ч. При меньшей напря­женности (Е_эс) электростатического поля максимально допус­тимое время (t_д), ч, нахождения в нем человека без средств специальной защиты определяется следующим образом:

Расчеты показывают, что при напряженности электроста­тического поля менее 20 кВ/м время нахождения в нем чело­века в течение рабочего дня можно не регламентировать.

Серьезные негативные последствия на здоровье человека может оказать воздействие постоянного магнитного поля. Несмотря на то, что жизнедеятельность людей проходит в усло­виях естественного магнитного поля Земли, напряженность которого составляет около 10 А/м, техносфера часто воздей­ствует на человека магнитными полями с напряженностями, на несколько порядков превышающими этот естественный магнитный фон.

Электромагнитные волны возникают при ускоренном движе­нии электрических зарядов. Электромагнитные волны — это взаи­мосвязанное распространение в пространстве изменяющихся элект­рического и магнитного полей. Совокупность этих полей, нераз­рывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем. Несмотря на то что длина электромагнитных волн и их свой­ства различны, все они, начиная от радиоволн и заканчивая гам­ма-излучением, одной физической природы. Диапазон электро­магнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотам от 10³ до 10²⁴ Гц. В диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет (световые лучи), ультра­фиолетовое излучение, рентгеновское и гамма-излучение.

Источниками электромагнитных полей являются: атмосферное электричество, космические лучи, излучение солнца, антропоген­ные источники (генераторы, трансформаторы, антенны, лазерные установки, микроволновые печи, мониторы компьютеров). На пред­приятиях источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются ЛЭП, измерительные приборы, устройства защиты и автоматики, соединительные шины. В зависимости от длины вол­ны электромагнитное излучение делят на ряд диапазонов.

Общепринятым в нормативных документах является де­ление ЭМИ по следующим диапазонам частот:

• 30 - 300 кГц ( = 10⁴—10³ м) — низкие частоты (НЧ);

• 300 - 3000 кГц ( = 10³—10² м) - средние частоты (СЧ);

• 3 - 30 МГц ( = 100—10 м) — высокие частоты (ВЧ);

• 30 - 300 МГц ( = 10—1 м) — очень высокие частоты (ОВЧ);

• 300 - 3000 МГц ( = 1—0,1 м) — ультравысокие частоты (УВЧ);

• 3 - 30 Ггц ( = 10—1 см) — сверхвысокие частоты (СВЧ);

• 30 - 300 Ггц ( = 1—0,1 см) — крайне высокие частоты (КВЧ).

Наиболее высокой биологической активностью облада­ют электромагнитные воздействия КВЧ и СВЧ диапазонов. Именно ЭМИ этих частот приводят к наиболее тяжелым фор­мам поражения организма человека.

В целом негативное воздействие ЭМИ на человека прояв­ляется сразу по нескольким направлениям. Прежде всего основным физиологическим эффектом такого воздействия яв­ляется резко неравномерный нагрев тканей организма, причем тем больший, чем значительнее водная составляющая этих тканей, а также пограничных зон, разделяющих ткани раз­личной плотности. Так, для тканей с высоким содержанием воды поглощающая способность энергии примерно в 60 раз выше, чем для тканей с низким содержанием воды. В резуль­тате под действием ЭМИ в организме человека возникают значительные внутренние перепады температур.

Особенно чувствительны к такому повышению темпера­туры хрусталик и роговица глаза, мозг, почки, желудок, желч­ный пузырь, мочевой пузырь, кишечник. Помутнение хру­сталика и катаракта, ожоги роговицы глаза вообще являются весьма характерными для СВЧ и КВЧ диапазонов ЭМИ, вызывающих весьма сильный нагрев поверхностных тканей организма, включая кожный покров. При этом высокочастот­ные ЭМИ сильно влияют и на энергетический уровень внут­ренних тканей, ведя к их деструкции.

В то же время энергия более низкочастотных колебаний элек­тромагнитного поля, обладая достаточной проницаемостью че­рез ткани организма, в основном вызывает тепловой нагрев глубоко расположенных внутренних органов.

Для индивидуальной защиты от электромагнитного излучения при­меняют специальные комбинезоны и халаты, изготовленные из ме­таллизированной ткани (экранируют электромагнитные поля).

Для защиты глаз от воздействия электромагнитного излучения применяют очки марки ЗП5-90, стекла которых покрыты диокси­дом олова (SnО₂), обладающим полупроводниковыми свойствами.