Неіонізуючі випромінювання
Усі додатки, графічні матеріали, формули, таблиці та малюнки роботи на тему: Неіонізуючі випромінювання. Електромагнітне забруднення біосфери: небезпека, оцінка, технічні засоби захисту (предмет Безпека життєдіяльності та охорона праці) знаходяться в архіві, який можна завантажити з нашого сайту. Приступаючи до прочитання цього твору (переміщаючи смугу прокручування браузера вниз), Ви погоджуєтесь з умовами відкритої ліцензії Creative Commons Attribution (Атрибуція) 4.0 Всесвітня (CC BY 4.0) .
Неіонізуючі випромінювання. Електромагнітне забруднення біосфери: небезпека, оцінка, технічні засоби захисту
З розвитком електроенергетики, радіо- та телевізійної техніки, засобів зв'язку, електронної офісної техніки, спеціального промислового обладнання та ін. з'явилася велика кількість штучних джерел електромагнітних полів, що зумовило інтенсивне «електромагнітне забруднення» довкілля людини.
Тривалий вплив цих полів на організм людини викликає порушення функціонального стану центральної нервової та серцево-судинної систем, що виявляється у підвищеній стомлюваності, зниженні якості виконання робочих операцій, сильних болях у ділянці серця, зміні кров'яного тиску та пульсу.
1. Джерела ЕМП
Електромагнітні поля оточують нас постійно. У цьому людина розрізняє лише видиме світло, що займає лише вузьку смужку діапазону електромагнітних хвиль - ЭМВ. Око людини не розрізняє ЕМП, довжина хвилі яких більша або менша за довжину світлової хвилі, тому ми не бачимо випромінювань промислового обладнання, радарів, радіоантен, лінійелектропередач та ін Всі ці пристрої, як і багато інших, що використовують електричну енергію, випромінюють так звані антропогенні ЕМП, які разом з природними полями Землі та Космосу створюють складну і мінливу електромагнітну обстановку.
За визначенням,електромагнітне поле - це це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється вплив між електричними зарядженими частинками. Фізичні причини існування ЕМП пов'язані з тим, що змінюється в часіелектричне поле Епороджуємагнітне поле І,а змінне Н - вихрове електричне поле. Обидві компоненти Е та Н, безперервно змінюючись, збуджують один одного.
Вектори Е і Н ЕМВ, що біжить, в зоні поширення завжди взаємно перпендикулярні. При поширенні у провідному середовищі вони пов'язані співвідношенням
дез -частота електромагнітних коливань;у- питома провідність речовини екрану;\i- магнітна проникність цієї речовини;к- коефіцієнт загасання;R- відстань від вхідної площини екрана до точки, що розглядається.
ЕМП нерухомих або заряджених частинок, що рівномірно рухаються, нерозривно пов'язано з цими частинками. При прискореному русі заряджених частинок ЕМП «відривається» від нього і існує незалежно у вигляді електромагнітних хвиль. Наприклад, радіохвилі не зникають і за відсутності струму в антені, що випромінила їх.
Електромагнітні хвилі характеризуютьсядовжиною хвилі к.Джерело, що генерує випромінювання, тобто створює електромагнітні коливання, характеризується частотою f. Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль за частотами наведено у табл. 1.
Таблиця 1. Міжнародна класифікація електромагнітних хвиль за частотами
Вкрай низькі, КНЧ
Дуженизькі, ОНЧ
Низькі частоти, НЧ
Високі частоти, ВЧ
Дуже високі, ОВЧ
Вкрай високі, КВЧ
Особливістю ЕМП є його розподіл на«ближню»і«дальню»зони. Насправді у «ближньої» зоні -зоні індукціїз відривом від джерела г 2 чи кубу г 3 відстані. Поле у зоні індукції служить на формування електромагнітної хвилі. «Далека» зона - зона електромагнітної хвилі, що сформувалася, в якій інтенсивність поля убуває назад пропорційно відстані до джерела г'1. Кордон «ближньої» та «дальньої» зони представлена на рис. 3.
Відповідно до теорії ЕМП «ближня» знаходиться на відстані, де-довжина хвилі і визначається із співвідношення
, дес- швидкість поширення хвилі,f-частота електромагнітних коливань. «Далека» зона, або зонарозповсюдженнязнаходиться на відстані.
У зоні індукції ще не сформувалася хвиля, що біжить, внаслідок чого Е і Н не залежать один від одного, тому нормування в цій зоні ведеться як по електричної, так і по магнітної складової поля. Це характерно для ВЧ-діапазону. У зоні випромінювання ЕМП характеризується електромагнітною хвилею, найважливішим параметром якої є щільність потоку потужності.
У «далекій» зоні випромінювання приймається Е = 377Н, де 377 – хвильовий опір вакууму, Ом. В українській практиці санітарно-гігієнічного нагляду на частотах вище 300 МГц у дальній зоні випромінювання зазвичай вимірюється щільність потоку електромагнітної енергії або щільність потоку потужності - S, Вт/м 2 . За кордоном ППЕ зазвичай вимірюється для частот вище 1 ГГц. ППЕ характеризує величину енергії, що втрачається системою за одиницю часу внаслідок випромінювання електромагнітних хвиль.
2. Природніджерела ЕМП
Природні джерела ЕМП поділяються на 2 групи. Перша – поле Землі: постійне магнітне поле. Процеси в магнітосфері викликають коливання геомагнітного поля в широкому діапазоні частот: від 10" 5 до 10 2 Гц, амплітуда може досягати сотих часток А/м. Друга - радіохвилі, що генеруються космічними джерелами. вплив їх сумарний ефект ураження біооб'єктів незначний.
Людське тіло також випромінює ЕМП із частотою понад 300 ГГц із щільністю потоку енергії близько 0,003 Вт/м 2 . Якщо загальна площа поверхні середнього людського тіла 1,8 м 2 то загальна випромінювана енергія становить приблизно 0,0054 Вт.
3. Антропогенні джерела ЕМП
Антропогенні джерела ЕМП відповідно до міжнародної класифікації також поділяються на 2 групи. Перша - джерела, що генерують вкрай низькі та наднизькі частоти від 0 Гц до 3 кГц. Друга – джерела, що генерують від 3 кГц до 300 ГГц, включаючи мікрохвилі в діапазоні від 300 МГц до 300 ГГц.
До першої групи належать насамперед усі системи виробництва, передачі та розподілу електроенергії.
Джерелом електричних полів промислової частоти є, наприклад, струмопровідні частини діючих електроустановок: лінії електропередач, трансформаторні підстанції, електростанції, індуктори, конденсатори термічних установок, фідерні лінії, генератори, трансформатори, електромагніти, соленоїди, електро- та кабельне проведення, металокерамічні - та електронна техніка, транспорт на електроприводі та ін. У різних технологіях електромагнітна енергія високочастотного та надвисокочастотного діапазонів в основному використовується для процесів електротермії,тобто для нагрівання матеріалу всамомуЕМП. Даний напрямок є перспективним, оскільки він забезпечує великі швидкості та якість обробки матеріалів, екологічно та економічно ефективно. Це тим, що у ЕМП розігрів матеріалу на атомному і молекулярному рівнях відбувається у всьому обсязі відразу з допомогою електричних втрат, тоді як температура довкілля залишається майже зміни.
Другу групу складають функціональні передавачі, різне технологічне обладнання, що використовує НВЧ-випромінювання, змінні та імпульсні магнітні поля, медичні терапевтичні та діагностичні установки, побутове обладнання, засоби візуального відображення інформації на електронно-променевих трубках.
4. Нормування ЕМП
Застосування нових технологічних процесів та радіоелектронних систем та пристроїв, що випромінюють електромагнітну енергію в навколишнє середовище, створює і ряд труднощів, пов'язаних з негативним впливом ЕМІ на організм людини. Встановлено, що це вид енергії впливає весь організм загалом, викликаючи його перегрів під впливом змінного поля, і навіть негативно впливає і окремі системи організму. Дані про умови опромінення на робочих місцях деяких спеціальностей наведено у табл. 2.
Таблиця 2. Інтенсивність ЕМІ на робочих місцях низки спеціальностей