Электромагнитное излучение — воздействие на человека
Содержание
Электромагнитное излучение (ЭМИ) — явление, с которым современный человек сталкивается все время. Излучение исходит от бытовой техники, мобильных телефонов, ламп накаливания, магнитного поля Земли, Солнца. ЭМИ выступает движущей силой научно-технического прогресса, но негативно сказывается на здоровье. Обилие антропогенных источников электромагнитного воздействия заставляет человечество искать способы защиты.
Что такое электромагнитное излучение?
Термином обозначаются волны, возникающие при возмущении электрического и магнитного полей, распространяемых в пространстве.
Классификация электромагнитного излучения базируется на спектре частот, длине волн и поляризации. К поляризованному ЭМИ относится то, где колебания волн осуществляются в одной плоскости. Длина волн может колебаться от 5 пикометров (пм) до десятков километров.
Электрические заряды, находящиеся в движении с ускорением, формируют излучение. Распространение волн происходит как в плотной среде, так и в вакуумной, но скорость распространения ЭМИ в веществе ниже.
Степень напряженности излучения электромагнитного поля определяется уровнем ЭМИ неприродного происхождения. Высокоуровневые источники:
- линии электропередач;
- электротранспорт;
- лифты;
- мобильные, телевизионные и радиовышки;
- трансформаторы.
Низкий уровень излучений характерен для компьютерных дисплеев, бытовых приборов, систем снабжения электроэнергией. Жесткие ионизирующие волны излучает медицинская диагностическая техника (рентген, компьютерная томография). Излучение обладает свойствами волн и частиц, которые хорошо демонстрируют явление фотоэффекта, где энергия каждого электрона определяется частотой, а не интенсивностью падающего света.
Электромагнитное поле производится движущимися зарядами и токами. Теория электромагнитного поля, созданная Максвеллом, поясняет электромагнитную индукцию: изменение магнитного поля в одной точке пространства влечет образование электрического поля и наоборот. Эти порождающие друг друга поля сливаются в единое электромагнитное поле (ЭМП).
Наличие в поле замкнутого проводника приводит к появлению индукционного тока. При максимальной амплитуде тока и направленном вверх векторе скорости положительных зарядов во всех точках антенны заряд, приходящийся на единицу ее длины, равен нулю.
Виды электромагнитного излучения
ЭМИ разделено на виды по характеристикам длины и частоты.
Длина волн колеблется в таких диапазонах:
- Радиоволны (от 0,1 мм до 10 км и более) делятся на короткие, ультракороткие, средние, длинные и сверхдлинные. Ультракороткие радиоволны относятся к сверхвысокочастотным (СВЧ) волнам.
- Инфракрасные лучи (от 1 мм до 780 нм).
- Ультрафиолетовые лучи (от 380 мм до 10 нм).
- Видимый свет (от 780 мм до 380 нм).
- Рентген-излучение (от 10 нм до 5 пм).
- Гамма-лучи (до 5 пм).
Частота волн варьируется от 30 кГц (для радиоволн) до 6×10¹9 Гц и более (для гамма-лучей).
Волны разной длины образуются разными способами:
- рентгеновские появляются тогда, когда быстро движущиеся электроны переходят в состояние с меньшей энергией вследствие торможения;
- ультрафиолетовое излучается вследствие движения ускоренных электронов;
- инфракрасное излучение испускается раскаленными предметами;
- радиоволны образуются из высокочастотных токов, движущихся по антеннам;
- ионизирующее гамма-излучение испускается в процессе ядерных реакций.
Вышеперечисленные виды волн поглощаются веществами неодинаково: рентгеновские и гамма-волны проникают сквозь ткани организма и почти не поглощаются, инфракрасные лучи проходят сквозь ряд непрозрачных объектов, при поглощении происходит нагрев вещества.
Источники излучения
По природе возникновения источники ЭМИ бывают искусственными (электроприборы и механизмы) и природными (поле Земли, атмосферные явления, ядерный синтез).
Излучение передвигается от источника к приемнику на большой скорости. Согласно большинству теорий, если они разделены вакуумным пространством или разреженным газом, скорость передвижения волн равна скорости света (300 тыс. км/с).
Все виды излучений движутся в свободном пространстве одинаково быстро, различной будет только частота колебаний в секунду.
Источники электромагнитных излучений:
- нагретые тела (лампы накаливания, радиаторы);
- радиоактивные элементы;
- линии электропередач;
- радио- и телепередатчики;
- лазерные установки;
- станции сотовой связи;
- радиолокационные и релейные станции;
- ядерные и космические процессы;
- железнодорожный и электротранспорт;
- бытовая электротехника.
Источники электромагнитных волн есть в каждой квартире (телевизоры, холодильники, микроволновые печи, Wi-Fi-роутеры, мобильные телефоны). Аэрогрили, холодильники с системой размораживания, микроволновые печи, мобильные телефоны и компьютеры представляют наибольшую электромагнитную опасность. Чем ближе человек находится к источнику и чем выше его мощность, тем большее воздействие на организм оказывает ЭМИ.
Влияние ЭМИ на человека
Продолжительное воздействие электромагнитных излучений на организм приводит к развитию многих заболеваний, включая генетические мутации. Это объясняется высокой биологической активностью ЭМП. Человек подвергается облучению не только в производственных условиях, но и в бытовых — в квартире или транспорте.
Излучения могут воздействовать на организм местно и на масштабном уровне. Последний вариант характерен для линий электропередач, примером местного влияния может служить мобильный телефон. Воздействие с накопительным эффектом, постепенно причиняет вред головному мозгу и другим органам.
Вычислить степень загрязненности помещения электромагнитными излучениями можно с помощью флюксметра (прибора для измерения интенсивности ЭМИ). Излучения с большей длиной волны способны проникать глубоко в ткани, волны диапазона СВЧ проходят через верхний слой эпидермиса, вызывая его нагревание.
Санитарные нормы
Безопасность электромагнитной обстановки регулируется стандартами. Санитарные нормы электромагнитного излучения для стран разные. В России верхней границей безопасной нормы считается 0,2 мкТл.
Допустимое расстояние от населенных пунктов до высоковольтных линий электропередач определяется классом их напряжения.
Линии ультравысокого напряжения должны быть размещены не ближе 300 м от города или поселка. Норма излучений от мобильных станций в разных странах колеблется от 2,5 мкВт на 1 см² до 100 мкВт на 1 см².
На производстве границы нормы плотности потока энергии ЭМП следующие:
- 25 мкВт на 1 см² (при 8-часовом воздействии);
- 100 мкВт на 1 см² (при 2-часовом воздействии).
Для сверхвысокочастотных волн установлена санитарная норма не более 10 Вт на 1 м².
Симптомы поражения
Негативное влияние ЭМИ на здоровье человека было доказано многочисленными медицинскими исследованиями.
Симптомы поражения мощным излучением:
- головные боли;
- расстройство памяти и внимания;
- снижение зрения;
- бессонница;
- упадок сил;
- повышение давления и температуры тела;
- тошнота;
- нарушения психики и функций ЦНС;
- эндокринные расстройства.
Опасное последствие воздействия сверхвысоких ЭМИ — повреждения на клеточном уровне и нарушение работы систем организма. Вредное излучение способно накапливаться в организме, приводя к отравлению.
Как защититься от ЭМИ?
Чтобы минимизировать негативное влияние ЭМИ, следует придерживаться таких правил:
- Находиться как можно дальше от излучающего прибора.
- Если нет возможности отдалиться от источника излучения, необходимо уменьшить время контакта.
- Когда устройство не используется, должно быть в выключенном состоянии.
Безопасное расстояние рассчитывается исходя из мощности источника:
- для линий электропередач, теле- и радиовышек составляет минимум 25 м;
- для компьютерных и телевизионных LD-мониторов — 30 см;
- для электронных часов — 10 см;
- мобильный и радиотелефон во время разговора следует отодвигать от уха на 5 см;
- системный блок компьютера рекомендуется держать на полу на уровне ног;
- расстояние между холодильником и обеденным столом должно превышать 1 м.
Для защиты от излучения на производстве используются поглощающие и экранирующие материалы.
Загрузка...
