Электромагнитное излучение

Влияние разных форм загрязнения среды на человека

Электромагнитное излечение представляет собой электромагнитные волны (ЭМВ), распространяющиеся в вакууме со скоростью света. Скорость любой волны равна произведению длины волны (расстояние между двумя соседними максимумами) на ее частоту (число колебаний в единицу времени).

В качестве единиц измерения частоты принят герц (Гц, одно колебание в секунду). Диапазон спектра электромагнитных колебаний по частоте составляет 21 порядок (10⁰ – 10²¹ Гц). Поскольку скорость ЭМВ постоянна, с увеличением частоты колебаний длина волны снижается.

Энергия ЭМВ излучения передается отдельными порциями – квантами. Кванты видимого света называют фотонами. Энергия кванта ЭМВ возрастает с ее частотой:

Е =

Частота, Гц	Длина Волны, м	Энергия кванта излучения, эВ*	Характеристика волны и ее использование
10^0	∞	--	Постоянный ток
10^2 – 10^4	3•10^6 – 3•10^4	4•10^-13 – 4•10^-11	Атмосферные помехи и переменный ток,
10^4 – 10^6	3•10^4 – 3•10^2	4•10^- 11– 4•10^-9	Длинные и средние радиоволны
10^8 – 10^7	3•10^2 – 3•10^1	4•10^- 9– 4•10^-8	Короткие радиоволны
10^7 – 10^9	3•10^-1 – 3•10^0	4•10^- 9– 4•10^-7	АМ- и FM-радио, телевидение
10^9– 10^11	3•10^0– 3•10^-2	4•10^- 7– 4•10^-5	Радар и микроволны, мобильная связь
10^11 – 10^14	3•10^-2 – 3•10^-4	4•10^-5– 4•10^-2	Инфракрасное (тепловое) излучение, приборы ночного видения
10^14 – 10^15	3•10^-6 – 3•10^-7	4•10^-1– 4•10^0	Видимый свет
10^15 – 10^17	3•10^-7 – 3•10^-9	4•10^0– 4•10^2	Ультрафиолетовое излучение, солярии
10^17 – 10^19	3•10^-9 – 3•10^-11	4•10^2– 4•10^4	Рентгеновское излучение, рентгеновские аппараты
10^19 – 10^21	3•10^-11– 3•10^-13	4•10^4– 4•10^6	Гамма-излучение

* - 1 Эв = 1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж

В гигиенической практике электромагнитное излучение подразделяется на ионизирующее и неионизирующее. К ионизирующим излучениям относятся рентгеновское и гамма-излучение, а к неионизирующим – все остальные диапазоны ЭМВ.

В зависимости от частоты ЭВМ тело человека может вести себя как диэлектрик или как проводник.

Радиоволны составляют большую часть диапазона электромагнитных волн. С учетом радиофизических характеристик выделяют 5 диапазонов частот радиоволн:

· от единиц до нескольких тысяч Гц.

· от нескольких тысяч до 30 МГц

· от 30 Мгц до 10ГГц

· от 10 ГГц до 200 ГГц

· от 200 ГГц до 3000 ГГц

Колебания первого диапазона вызывают токи соответствующей частоты, протекающие через тело человека, как хороший проводник.

Для второго диапазона характерно быстрое убывание с уменьшением частоты поглощения энергии, а следовательно, и поглощенной мощности.

Особенностью третьего диапазона является «резонансное» поглощение. Максимум поглощения наблюдается при частоте, близкой к 70 Мгц.

Для четвертого и пятого диапазонов характерно максимальное поглощение энергии поверхностными тканями, преимущественно, кожей.

В целом по всему спектру ЭВМ поглощение их энергии зависит от частоты колебаний, электрических и магнитных свойств среды. При равных значениях напряженности поля коэффициент поглощения ЭМВ в тканях с высоким содержанием воды примерно в 60 раз выше, чем в тканях е ее низким содержанием. С увеличением длины волны глубина проникновения ЭМВ возрастает. Различные диэлектрические свойства тканей приводят к неравномерности их нагрева, возникновению макро- и микротепловых эффектов со значительным перепадом температур. Избыточная теплота отводится путем увеличения нагрузки на механизмы терморегуляции

Степень и характер воздействия радиоволн на человека определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), размером окружающей поверхности, индивидуальными особенностями организма, факторами среды – повышенной (свыше 28^оС) температурой воздуха и др. В пределах диапазона радиоволн показана наибольшая биологическая активность микроволнового СВЧ-излучения по сравнению с ВЧ- и УВЧ-излучением.

Биологические эффекты от воздействия радиоволн могут проявляться в различной форме – от незначительных функциональных сдвигов (усиление теплоотдачи) до явной патологии. Так, тепловое воздействие ЭМВ особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз в диапазоне 300 МГц – 300 Ггц при плотности потока энергии свыше 10 Вт/см² может привести к катаракте (помутнению хрусталику). Помимо катаракты глаз возможны также ожоги роговицы.

При хроническом воздействии радиоволн даже умеренной интенсивности могут возникнуть нерезко выраженные сдвиги обменных процессов и эндокринной системы, изменения в составе крови. В связи с этим могут появиться головные боли, повышение или понижение давления, урежение пульса, изменение проводимости в сердечной мышце, нервно-психические расстройства. Возможны и трофические нарушения – выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного, зрительного и вестибулярного аппаратов.

На ранней стадии изменения носят обратимый характер, но при хроническом воздействии эти нарушения приводят к стойкому снижению работоспособности.

Острые нарушения при воздействии ЭВМ (аварийные ситуации) приводят к сердечнососудистым расстройствам, обморокам, резкому учащению пульса и снижению кровяного давления.

Инфракрасное излучение (ИКИ) – часть спектра ЭМВ с длиной волны от 780 нм до 1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект. С учетом особенностей биологического воздействия диапазон ИКИ подразделяют на три области:

· 780 – 1400 нм;

· 1400 – 3000 нм;

· 3000 нм – 1000 мкм.

Дата добавления: 2014-01-06