• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Основні положення

Життя на нашій планеті виникло в тісній взаємодії з електромаг­нітними випромінюваннями (ЕМВ) і, насамперед, з електромагніт­ним полем Землі. Людина пристосувалася до земного поля в процесі свого розвитку, і воно стало не тільки звичною, але й необхідною умо­вою нашого життя. Як збільшення, так і зменшення інтенсивності діючих на людину електромагнітних полів відносно природного зем­ного поля здатні позначитися на біологічних процесах в її організмі.

Електромагнітна сфера нашої планети визначається, в основному, елек­тричним (Е = 120-150 В/м) і магнітним (Н = 24-40 А/м) полями Землі, атмосферним електричним радіовипромінюванням Сонця і галактик, а також полями штучних джерел. Діапазон природних і штучних полів дуже широ­кий: починаючи від постійних магнітних і електростатичних полів і кінчаючи рентгенівським і гамма-випромінюванням частотою 3 • 10²¹ Гц і вище. Кож­ний з діапазонів електромагнітних випромінювань по-різному впливає на розвиток живого організму. На відміну від світлового, інфрачервоного й ульт­рафіолетового випромінювань ще не знайдено відповідних рецепторів для ЕМВ інших діапазонів. Є деякі факти ітро безпосереднє сприйняття клітина­ми мозку ЕМВ радіочастотного діапазону, про вплив низькочастотних ЕМВ на функції головного мозку, які вимагають додаткового підтвердження.

Джерелами електромагнітних випромінювань радіочастот є могутні ра­діостанції, генератори надвисоких частот, установки індукційного і діелек­тричного нагрівання, радари, вимірювальні і контролюючі пристрої, дослід­ницькі установки, високочастотні прилади і пристрої в медицині й у побуті.

Джерелом електростатичного поля й електромагнітних випромінювань у широкому діапазоні частот (понад - та інфранизькочастотному, радіочастот­ному, інфрачервоному, видимому, ультрафіолетовому, рентгенівському) є персональні електронно-обчислювальні машини (ПЕОМ і відеодисплейні термінали (ВДТ) на електронно-променевих трубках, які використовуються як у промисловості та наукових дослідженнях, так і в побуті. Небезпеку для користувачів представляє електромагнітне випромінювання монітора в діапазоні частот 20 Гц - 300 МГц і статичний електричний заряд на екрані.

Джерелами електромагнітних полів промислової частоти є будь-які елек­троустановки і струмопроводи промислової частоти. Чим більша напруга, тим вище інтенсивність полів.

В даний час визнаються джерелами ризику в зв'язку з останніми даними про вплив електромагнітних полів промислової частоти: елек­троплити, електрогрилі, праски, холодильники (при працюючому компресорі). Джерелом підвищеної небезпеки з погляду електромаг­нітних випромінювань є також мікрохвильові печі, телевізори будь-яких модифікацій, мобільні телефони.

2.8.2.Основні характеристики електромагнітного поля

Електромагнітне поле (ЕМП) - особлива форма матерії. Будь-яка електрична заряджена частка оточена електромагнітним полем, що складає з нею єдине ціле. Але електромагнітне поле може існувати й у відділеному від заряджених часток вигляді, як випромінювання фотонів, що рухаються зі швидкістю, близькою до 3 • 10⁸ м/с, або випромінювання у вигляді електромагнітного поля (електромагніт­них хвиль).

Електромагнітне поле (електромагнітне випромінювання) харак­теризується векторами напруженості електричного Е (В/м) і магніт­ного Н (А/м) полів, що характеризують силові властивості ЕМП. При поширенні в провідному середовищі вони зв'язані співвідношенням:

^г, В/м, (2.46)

де ш - кругова частота електромагнітних коливань, с¹;

ц - магнітна проникність середовища, Г/м;

а - електрична провідність середовища, (Ом • м)'¹;

к - коефіцієнт загасання;

г - відстань до розглянутої точки, м.

В електромагнітній хвилі вектори Е і Н завжди взаємно перпенди­кулярні. У вакуумі і повітрі Е ~ 377 Н. Довжина хвилі X, частота коли­вань і і швидкість поширення електромагнітних хвиль у повітрі с зв'я­зані співвідношенням с = Лі. Наприклад, для промислової частоти г = 50 Гц довжина хвилі = 3 • 10⁸/50 = 6000 км, а для ультракоротких частот ( = 3 • 10⁸ Гц довжина хвилі дорівнює 1 м.

Таблиця 2.20 Характеристика спектру електромагнітних випромінювань

Спектр електромагнітних випромінювань відповідно до прийнятої на практиці назви хвиль, діапазону частот і довжин хвиль представле­ний у таблиці 2.20.

Біля джерела ЕМВ виділяють ближню зону чи зону індукції, що знахо­диться на відстані г < Х/2п * Х/6, і далеку зону чи зону випромінювання, для якої г > Х/6. У діапазоні від низьких частот до короткохвильових випроміню­вань частотою < 100 МГц (табл. 2.20) біля генератора варто розглядати поле індукції, а робоче місце, - що знаходиться в зоні індукції. У зоні індукції елек­тричне і магнітне поле можна вважати незалежними одне від одного. Тому нормування в цій зоні ведеться як по електричній, так і по магнітній складо­вій. У зоні випромінювання (хвильовій зоні), де вже сформувалася електро­магнітна хвиля, що біжить, більш важливим параметром є інтенсивність, що у загальному вигляді визначається векторним добутком Е і Н, і для сферич­них хвиль при поширенні в повітрі може бути виражена як Вт/м²,

Вт/м²,

де І - інтенсивність електромагнітного випромінювання, Вт/м²; Р_1Ж - потужність випромінювання, Вт; г - відстань від джерела, м.

Енергетичним показником параметрів для хвильової зони електромагніт­ного поля є густина потоку енергії (ГПЕ), Вт/м².

Вплив електромагнітного поля на людину оцінюється кількістю електро­магнітної енергії, яка поглинається його тілом \У, Вт.

ГПЕ•5

де ГПЕ - густина потоку енергії випромінювання електромагнітної енергії,

Вт/м²;

5_Сф - ефективна поглинаюча поверхня тіла людини, м².

Крім вищезгаданих зон (ближньої та дальньої), існують так звані «мертві зони», в яких поле відсутнє, але її межі визначають тільки експе­риментально.

Методика розрахунку інтенсивності опромінювання залежить від типу випромінювача і зони (ближня, дальня), в якій знаходиться робоче місце. Спочатку визначають межі зон. Далі визначають, в якій зоні знаходиться робоче місце, і для даної зони розраховується напруженість електричного (Е, В/м) і магнітного (Н, А/м) полів за формулами:

для ближньої зони:

- І/(2тгсоєг³);

Н_бл = ІЬ/(4яг²); (2.50)

де І - сила струму в провіднику (антені), А; Ь - довжина провідника (антени), м; со - кругова частота поля, а> = 2пі, і - частота поля, Гц; є - діелектрична проникність середовища, Ф/м; г - відстань від джерела випромінювання до робочого місця, м; для дальньої зони:

Е_д = л/ЗОРа/г; (2.51)

(2.52)

де Р - потужність випромінювання, Вт; а - коефіцієнт підсилення антени.

Для напрямленого випромінювання густина електромагнітного поля у ближній зоні по осі діаграми напрямленості випромінювання:

(2.53)

у дальній зоні:

(2.54)

де Р - середня потужність випромінювання, Вт;

Р = Р. т/Т

сер імп ' '

Р_імп - потужність випромінювання у імпульсі, Вт;

І - тривалість імпульсу, с;

Т - період проходження імпульсів, с;

5 - площа випромінювання антени, м².

Ці формули (2.49-2.54) дійсні для розрахунку параметрів ЕМВ за умови розповсюдження радіохвиль у вільному просторі, тобто неспотвореного елек­тромагнітного поля.

В реальних умовах і, особливо, у виробничому приміщенні елек­тромагнітне поле від джерела спотворюється, так званим, полем вто­ринного випромінювання, тобто електромагнітним полем, відбитим від поверхонь металевих предметів (обладнання) і недосконалих ді­електриків (у т. ч. і людей). Це поле вторинного випромінювання накладається на основне поле і змінює (збільшує чи зменшує) параме­три основного поля. Розрахувати параметри поля вторинного випро-

мінювання і, тим більше, результативного поля неможливо. Наявність у приміщенні кількох джерел електромагнітного випромінювання (наприклад, комп'ютерів) також ускладнює розподіл електромагніт­ного поля, яки може бути визначений за допомогою тільки прямих вимірювань.

2.8.3. Дія ЕМВрадіочастотного діапазону налюдину

Біологічна дія ЕМВ залежить від частоти та інтенсивності випро­мінювання, тривалості та умов опромінювання. Розрізняють термічну (теплову) дію та морфологічні й функціональні зміни.

Видомим проявом дії ЕМВ на організм людини є нагрівання тканин та органів, що призводять до їх змін та пошкоджень. Теплова дія харак­теризується загальним підвищенням температури тіла або локалізова­ним нагріванням тканин. Нагрівання особливо небезпечно для органів із слабкою терморегуляцією (мозок, очі, органи кишкового та сечоста­тевого тракту). ЕМВ із довжиною хвилі 1-20 см шкідливо діє на очі, викликаючи катаракту (помутніння кришталика), тобто втрату зору.

Морфологічні зміни - це зміни будова та зовнішнього вигляду тка­нин і органів тіла людини (опіки, омертвіння, крововиливи, зміни структури клітин та ін). Вони спостерігаються у тканинах периферич­ної та центральної нервової системи та серцево-судинній системі, зумо­влюючи порушення регуляторних функцій та нервових зв'язків в орга­нізмі або зміну структури самих клітин, зниження кров'яного тиску (гіпотонія), уповільнення ритму скорочення серця (брадикардія) та ін.

Функціональні зміни проявляються у вигляді головного болю, пору­шення сну, підвищеного стомлення, дратівливості, пітливості, випадан­ня волосся, болей у ділянці серця, зниження статевої потенції та ін.

Кількісно вплив електромагнітного поля на людину оцінюється величиною поглинутої ії тілом електромагнітної енергії, ^, Вт, або питомої енергії, що поглинається \У_м, Вт/кг. Наприклад, для оцінки імовірної дії електромагнітного поля від радіотелефонів визначають потужність електромагнітних полів, що поглинається на один кіло­грам мозку - параметр 5АК. (ЗрссіВс АЬзогЬіп§ КаСе). Найкращі моде­лі радіотелефонів мають значення ЗАК. 0,2 Вт/кг і нижче.

2.8.4. Нормування електромагнітних випромінювань

Нормування електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону здійснюється згідно ГОСТ 12.1.006-84 «Електромагнітні поля радіочастот. Припустимі рівні на робочих місцях і вимоги до

впровадження контролю», ДСН 239-96 «Державних санітарних норм і правил захисту населення від впливу електромагнітних випроміню­вань» і ДСанПіН 3.3.6.096-2002 «Державні санітарні норми та прави­ла під час роботи з джерелами електромагнітних полів».

Згідно з цими документами нормування електромагнітних випро­мінювань здійснюється в діапазоні частот 50кГц - 300 ГГц. Причому у діапазоні 50 Гц - 300 МГц нормованими параметрами є напруженість електричної Е, В/м, та магнітної Н, А/м, складових поля, а у діапазоні 300 МГц - 300 ГГц нормативним параметром є щільність потоку енер­гії ГПЕ, Вт/м². Нормативною величіною є також гранично допустиме енергетичне навантаження ЕН_Е, (В/м)² • год та ЕН_Н, (А/м)² • год:

ЕН_Н = (Е_||)²Т; (2.55)

ЕН_Е = (Н„)² • Т;

де Е_п, Н_п - нормативні значення напруженості, В/м та А/м; Т - тривалість дії протягом робочого дня, год.

Наприклад, для діапазону 0,06-3,0 МГц, на робочих місцях Е_д = 500 В/м, а ЕН_Е = 20000 (В/м)² • год.

Згідно з ГОСТ 12.1.006-84 на робочих місцях у діапазоні частот 60 кГц - 300 МГц (частково 5-й, 6-8-й діапазонах частот за табл. 2.20) нормується напруженості електричної Е та магнітної Н, складових електромагнітного поля, а у діапазонах частот 300 МГц - 300 ГГц (діапазони 9-11) поверхнева густина потоку енергії. Гранично допу­стимі значення Е_гд та Н_гд на робочих місцях визначають за допусти­мим енергетичним навантаженням та тривалістю дії згідно формул 2.55 і 2.56 і наведені у таблиці 2.21.

Таблиця 2.21 Гранично допустимі значення Е та Н на робочих місцях

Одночасна дія електричного і магнітного полів вважається допу­стимою, якщо:

и*¹.(²⁵⁷>

де Е_НЕ і Е_нн енергетичні навантаження, що характеризують фактичну дію електричного і магнітного полів.

Гранично допустимі значення ГПЕ на робочих місцях працівників визначаються в залежності від допустимого енергетичного наванта­ження ЕН_ГПЕгд та тривалості дії Т за формулою:

ГПЕ,._;ГК-ЕН_ГПЕгд/Т, (2.58)

де ГІІЕ_|.,₁ - граничне значення потоку енергії, Вт/м²;

ЕН_ГПЕгі1 - граничне допустиме енергетичне навантаження на організм люди­ни протягом дня, що дорівнює 2 Вт • год/м² і є добутком щільності потоку енергії поля (ГПЕ) на тривалості його дії ЕН_ГПЕ = ГПЕ • Т; К - коефіцієнт послаблення біологічної ефективності, що дорівнює: 1 - для всіх випадків дії, включаючи опромінювання від обертових та скануючих антен; 10 - для випадів опромінювання від обертових та скануючих антен з часто­тою обертання чи сканування не більш 1 Гц та шпаруватістю не менше 50; Т - тривалість перебування у зоні опромінювання за робочу зміну, год.

У всіх випадках максимальне значення ГПЕ_Гд не повинно переви­щувати 10 Вт/м².

У випадку одночасній дії на працівників ЕМВ декількох джерел енергетичне навантаження не повинно перевищувати гранично допу­стимих значень:

_Нгл; ІЕН_ГПЕІ < ЕН_ГПЕгд.

Для населення електромагнітне поле в 5-8 діапазонах частот (табл. 2.20) згідно ДСН 239-96 оцінюється електричною складовою напруженості поля (табл. 2.22), а у 9...11 діапазонах - поверхневою густиною потоку енергії.

Гранично допустимі рівні електромагнітних полів для населення (крім телебачення) приймаються згідно ДСН 239-96.

Гранично допустимі рівні електромагнітних полів (Е_|7(р, В/м), які створюють телевізійні радіостанції в діапазоні частот від 48 до 1000 М Гц, визначається за формулою:

Е_глр = 21г-°,37. ₍₂₆₀₎

де £ - несуча частота каналу зображення або звукового супроводу, МГц.

Таблиця 2.22

Читайте також:

1. II. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ.
2. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
3. II. Основні засоби
4. II.3. Основні способи і прийоми досягнення адекватності
5. III. Вправи з початкового положення стоячи.
6. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
7. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
8. Артеріальний пульс, основні параметри
9. Банківська система та її основні функції
10. Білорусь. Характеристика положення та господарства країни.
11. Біржові товари і основні види товарних бірж. Принципи товарних бірж.
12. Буддійська філософія і її основні школи

Переглядів: 642