اذكر المصادر الرئيسية للمجالات الكهرومغناطيسية. مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي من حولنا


جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية للفنون التطبيقية

قسم الإدارة في النظم الاجتماعية والاقتصادية

عمل الدورة

مصادر وخصائص المجالات الكهرومغناطيسية. وتأثيرها على جسم الإنسان. توحيد المجالات الكهرومغناطيسية.

سان بطرسبورج

مقدمة 3

الخصائص العامة للمجال الكهرومغناطيسي 3

خصائص المجالات الكهرومغناطيسية 3

مصادر المجالات الكهرومغناطيسية 4

تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على جسم الإنسان 5

توحيد المجالات الكهرومغناطيسية 5

توحيد المجالات الكهرومغناطيسية للسكان 10

التحكم في التعرض 14

طرق ووسائل الحماية من الإشعاع الكهرومغناطيسي 14

التدريع 14

حماية المنشآت الحرارية عالية التردد 14

عنصر العمل مغو 15

حماية الميكروويف 16

الحماية من الإشعاع عند تركيب واختبار تركيبات الميكروويف 17

طرق الحماية ضد التسرب من خلال الثقوب 18

حماية مكان العمل والمباني 18

تأثير إشعاع الليزر على الإنسان 19

توحيد إشعاع الليزر 19

قياس إشعاع الليزر 20

حساب إضاءة الطاقة في مكان العمل 20

تدابير الحماية بالليزر 21

الإسعافات الأولية 22

قائمة المصادر 23

مقدمة

في الظروف الحديثة للتقدم العلمي والتكنولوجي، ونتيجة لتطور مختلف أنواع الطاقة والصناعة، يحتل الإشعاع الكهرومغناطيسي أحد الأماكن الرائدة من حيث أهميته البيئية والصناعية من بين العوامل البيئية الأخرى.

الخصائص العامة للمجال الكهرومغناطيسي

المجال الكهرومغناطيسي هو شكل خاص من المادة يحدث من خلاله التفاعل بين الجسيمات المشحونة. وهو يمثل المتغيرات المترابطة المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي. العلاقة المتبادلة بين المجالين الكهربائي والمغناطيسي تكمن في أن أي تغير في أحدهما يؤدي إلى ظهور الآخر: مجال كهربائي متناوب يتولد عن شحنات متحركة متسارعة (المصدر) يثير مجالاً مغناطيسياً متناوباً في مناطق متجاورة من الفضاء والتي بدورها تثير في المناطق المجاورة من الفضاء مجالًا كهربائيًا متناوبًا ، وما إلى ذلك. وهكذا ينتشر المجال الكهرومغناطيسي من نقطة إلى أخرى في الفضاء على شكل موجات كهرومغناطيسية تنتقل من المصدر. نظرًا لسرعة الانتشار المحدودة، يمكن للمجال الكهرومغناطيسي أن يوجد بشكل مستقل عن المصدر الذي ولده ولا يختفي عند إزالة المصدر (على سبيل المثال، لا تختفي موجات الراديو عندما يتوقف التيار في الهوائي الذي أطلقها).

خصائص المجالات الكهرومغناطيسية

من المعروف أنه بالقرب من الموصل الذي يتدفق من خلاله التيار، تنشأ مجالات كهربائية ومغناطيسية في وقت واحد. إذا لم يتغير التيار بمرور الوقت، تكون هذه الحقول مستقلة عن بعضها البعض. مع التيار المتردد، يرتبط المجالان المغناطيسي والكهربائي ببعضهما البعض، مما يمثل مجالًا كهرومغناطيسيًا واحدًا.

تعتبر الخصائص الرئيسية للإشعاع الكهرومغناطيسي هي التردد والطول الموجي والاستقطاب.

تردد المجال الكهرومغناطيسي هو عدد المرات التي يهتز فيها المجال في الثانية. وحدة قياس التردد هي الهرتز (هرتز)، وهو التردد الذي تحدث عنده اهتزازة واحدة في الثانية.

الطول الموجي هو المسافة بين نقطتين أقرب إلى بعضهما البعض وتتأرجحان في نفس المراحل.

الاستقطاب هو ظاهرة التذبذب الاتجاهي لمتجهات شدة المجال الكهربائي أو شدة المجال المغناطيسي.

يمتلك المجال الكهرومغناطيسي طاقة معينة ويتميز بالكثافة الكهربائية والمغناطيسية، والتي يجب أخذها بعين الاعتبار عند تقييم ظروف العمل.

مصادر المجالات الكهرومغناطيسية

بشكل عام، تتكون الخلفية الكهرومغناطيسية العامة من مصادر طبيعية (المجالات الكهربائية والمغناطيسية للأرض، والانبعاثات الراديوية من الشمس والمجرات) والأصل الاصطناعي (البشري) (محطات التلفزيون والراديو، وخطوط الكهرباء، والأجهزة المنزلية). تشمل مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي أيضًا الهندسة الراديوية والأجهزة الإلكترونية، والمحاثات، والمكثفات الحرارية، والمحولات، والهوائيات، ووصلات الحافة لمسارات الدليل الموجي، ومولدات الموجات الدقيقة، وما إلى ذلك.

يتم تنفيذ الأعمال الجيوديسية والفلكية والجاذبية والتصوير الجوي والجيوديسية البحرية والجيوديسية الهندسية والجيوفيزيائية الحديثة باستخدام أدوات تعمل في نطاق الموجات الكهرومغناطيسية والترددات العالية جدًا والفائقة، مما يعرض العمال للخطر بكثافة إشعاعية تصل إلى 10 ميكروواط/سم2.

تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على جسم الإنسان

لا يرى الناس ولا يشعرون بالمجالات الكهرومغناطيسية، ولهذا السبب لا يحذرون دائمًا من الآثار الخطيرة لهذه المجالات. للإشعاع الكهرومغناطيسي تأثير ضار على جسم الإنسان. في الدم، وهو المنحل بالكهرباء، تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي، تنشأ التيارات الأيونية، مما تسبب في تسخين الأنسجة. عند شدة إشعاع معينة، تسمى العتبة الحرارية، قد لا يتمكن الجسم من التعامل مع الحرارة المتولدة.

يعد التسخين خطيرًا بشكل خاص على الأعضاء التي لديها نظام الأوعية الدموية المتخلف مع انخفاض الدورة الدموية (العين والدماغ والمعدة وما إلى ذلك). إذا تعرضت عيناك للإشعاع لعدة أيام، فقد تصبح العدسة غائمة، مما قد يسبب إعتام عدسة العين.

بالإضافة إلى التأثيرات الحرارية، فإن للإشعاع الكهرومغناطيسي تأثير سلبي على الجهاز العصبي، مما يسبب خلل في نظام القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي.

التعرض لفترات طويلة للمجال الكهرومغناطيسي على الشخص يسبب زيادة التعب، ويؤدي إلى انخفاض في جودة عمليات العمل، وألم شديد في القلب، وتغيرات في ضغط الدم والنبض.

يتم تقييم خطر التعرض للمجال الكهرومغناطيسي على الشخص بناءً على كمية الطاقة الكهرومغناطيسية التي يمتصها جسم الإنسان.

توحيد المجالات الكهرومغناطيسية

يحتوي المجال الكهرومغناطيسي لأي تردد على 3 مناطق تقليدية اعتمادًا على المسافة X إلى المصدر:

    منطقة الحث (مساحة نصف قطرها X 2);

    المنطقة المتوسطة (منطقة الحيود)؛

    منطقة الموجة Х2

تقع أماكن العمل القريبة من مصادر حقول التردد العالي في منطقة الحث. بالنسبة لمثل هذه المصادر، تتم تسوية مستويات الإشعاع بواسطة قوة المجالين الكهربائي E(Vm) والمجال المغناطيسي H(A/m).

GOST 12.1.006-84 تثبيت لوحات التحكم عن بعد في مكان العمل طوال يوم العمل بأكمله:

ه
.،الخامس/م

أولئك الذين يعملون مع مولد الميكروويف يقعون في منطقة الموجة. في هذه الحالات، يتم تسوية حمل الطاقة على جسم الإنسان W (μW*h/sq.m.) W = 200 μW*h/sq.m. - لجميع حالات التشعيع، باستثناء التشعيع الصادر عن الهوائيات الدوارة والمسحية - W = 2000 μW*h/cm2. يتم حساب الحد الأقصى المسموح به لكثافة تدفق الطاقة (MPD) σ الإضافية (μW/cm2) باستخدام الصيغة σ إضافية = W / T، حيث T هو وقت التشغيل بالساعات خلال يوم العمل. في جميع الحالات، σ أضف ≥ 1000 ميكروواط/سم2.

تعتبر الأنظمة الوطنية للمعايير هي الأساس لتنفيذ مبادئ السلامة الكهرومغناطيسية. كقاعدة عامة، تتضمن أنظمة المعايير معايير تحدد مستويات المجالات الكهربائية (EF) والمجالات المغناطيسية (MF) والمجالات الكهرومغناطيسية (EMF) لمختلف نطاقات التردد عن طريق إدخال مستويات التعرض القصوى المسموح بها (MALs) لمختلف ظروف التعرض والمجموعات السكانية المختلفة. .

في روسيا، يتكون نظام معايير السلامة الكهرومغناطيسية من معايير الدولة (GOST) والقواعد والمعايير الصحية (SanPiN). هذه وثائق مترابطة وملزمة في جميع أنحاء روسيا.

يتم تضمين معايير الدولة لتنظيم المستويات المسموح بها من التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية في مجموعة نظام معايير السلامة المهنية - وهي مجموعة من المعايير التي تحتوي على المتطلبات والقواعد والقواعد التي تهدف إلى ضمان السلامة والحفاظ على صحة الإنسان والأداء أثناء عملية العمل. وهي الوثائق الأكثر شيوعًا وتحتوي على:

    المتطلبات الخاصة بأنواع العوامل الخطرة والضارة ذات الصلة؛

    الحد الأقصى للقيم المسموح بها من المعلمات والخصائص؛

    النهج العامة لأساليب مراقبة المعلمات الموحدة وطرق حماية العمال.

ترد معايير الدولة الروسية في مجال السلامة الكهرومغناطيسية في الجدول 1.

الجدول 1.

معايير الدولة للاتحاد الروسي في مجال السلامة الكهرومغناطيسية

تعيين

اسم

غوست 12.1.002-84

نظام معايير السلامة المهنية. المجالات الكهربائية ذات التردد الصناعي. مستويات الجهد المسموح بها ومتطلبات التحكم

غوست 12.1.006-84

نظام معايير السلامة المهنية. المجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية. المستويات المسموح بها في أماكن العمل ومتطلبات الرقابة

غوست 12.1.045-84

نظام معايير السلامة المهنية. المجالات الكهروستاتيكية. المستويات المسموح بها في أماكن العمل ومتطلبات الرقابة

تنظم القواعد واللوائح الصحية المتطلبات الصحية بمزيد من التفصيل وفي حالات تعرض أكثر تحديدًا، وكذلك بالنسبة للأنواع الفردية من المنتجات. يتضمن هيكلها نفس النقاط الرئيسية مثل معايير الدولة، ولكنه يحددها بمزيد من التفصيل. وكقاعدة عامة، تكون المعايير الصحية مصحوبة بمبادئ توجيهية لمراقبة البيئة الكهرومغناطيسية وتنفيذ تدابير الحماية.

اعتمادا على علاقة الشخص الذي يتعرض للمجالات الكهرومغناطيسية بمصدر الإشعاع في ظروف الإنتاج، تميز المعايير الروسية بين نوعين من التعرض: المهني وغير المهني. تتميز ظروف التعرض المهني بمجموعة متنوعة من أوضاع التوليد وخيارات التعرض. على وجه الخصوص، عادةً ما يتضمن التعرض للمجال القريب مزيجًا من التعرض العام والمحلي. بالنسبة للتعرض غير المهني، يكون التعرض العام أمرًا نموذجيًا. تختلف الحدود القصوى للتعرض المهني وغير المهني على كائن حي شخص. معرفة الطبيعة تأثير الكهرومغناطيسيأمواج على كائن حي شخص، ... من خلال المادية صفات مجالاتالإشعاع في...

  • إشعاع تأثير علىصحة شخص

    الملخص >> علم البيئة

    ... تأثير علىجسدنا. يتكون الإشعاع المؤين من جسيمات (مشحونة وغير مشحونة) وكميات الكهرومغناطيسي ... تأثيرعلى أساس الإشعاع المؤين علىمعرفة خصائص كل نوع من الإشعاع، صفات هُم ... تأثير على كائن حي شخص ...

  • فعل على كائن حي شخصالتيار الكهربائي والإسعافات الأولية لضحاياه

    العمل المعملي >>

    ... تأثير على كائن حي شخص ... هُم ... علىالمناطق المفتوحة. أدنى الإضاءة على نصف ... مصادر; - تحديد فعالية وسائل امتصاص الصوت وعزل الصوت؛ - يذاكر صفات ... الكهرومغناطيسيالمشاكل التي تنشأ أثناء العمل الكهرومغناطيسي ...

  • تأثيرالمواد السامة على كائن حي شخص

    الملخص >> سلامة الحياة

    ... علىصحة النسل. القسم الأول: تصنيف المواد والطرق الضارة هُمدخل كائن حي شخص... درجات تأثير على كائن حييتم تقسيم المواد الضارة علىأربعة... صفاتبيئة. نتيجة لعمل المواد الضارة على كائن حي ...

    • مصادر المجالات الكهرومغناطيسية (EMF) متنوعة للغاية - وهي أنظمة نقل وتوزيع الطاقة (خطوط الكهرباء والمحولات ومحطات التوزيع الفرعية) والأجهزة التي تستهلك الكهرباء (المحركات الكهربائية والمواقد الكهربائية والسخانات الكهربائية والثلاجات وأجهزة التلفزيون ومحطات عرض الفيديو، إلخ.).

    تشمل المصادر التي تولد وتنقل الطاقة الكهرومغناطيسية محطات البث الإذاعي والتلفزيوني، ومنشآت الرادار وأنظمة الاتصالات الراديوية، ومجموعة واسعة من المنشآت التكنولوجية في الصناعة، والأجهزة والمعدات الطبية (أجهزة الإنفاذ الحراري والحث الحراري، والعلاج بالموجات فوق الصوتية، وأجهزة العلاج بالموجات الدقيقة وما إلى ذلك). .).

    قد تتعرض وحدة العمل والسكان لمكونات المجال الكهربائي أو المغناطيسي المعزولة أو مزيج من الاثنين معًا. اعتمادًا على علاقة الشخص المعرض بمصدر الإشعاع، من المعتاد التمييز بين عدة أنواع من التعرض - التعرض المهني وغير المهني والتعرض في المنزل والتعرض للأغراض العلاجية. يتميز التعرض المهني بمجموعة متنوعة من طرق التوليد وخيارات التعرض للمجالات الكهرومغناطيسية (الإشعاع في المنطقة القريبة، في منطقة الحث، العامة والمحلية، بالاشتراك مع عمل العوامل غير المواتية الأخرى في بيئة العمل). وفي ظروف التعرض غير المهني، فإن التعرض العام هو الأكثر شيوعًا، وفي معظم الحالات في منطقة الموجة.

    يمكن أن تؤثر المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن مصادر معينة على جسم الشخص العامل بالكامل (التعرض العام) أو على جزء منفصل من الجسم (التعرض المحلي). في هذه الحالة، يمكن عزل التعرض (من مصدر واحد للمجالات الكهرمغنطيسية)، أو دمجه (من مصدرين أو أكثر من مصادر المجالات الكهرومغناطيسية من نفس نطاق التردد)، أو مختلط (من مصدرين أو أكثر من مصادر المجالات الكهرومغناطيسية ذات نطاقات تردد مختلفة)، بالإضافة إلى دمجه (تحت ظروف التعرض المتزامن للمجالات الكهرومغناطيسية وغيرها من العوامل المادية غير المواتية لبيئة العمل).

    الموجة الكهرومغناطيسية هي عملية تذبذبية مرتبطة بمجالات كهربائية ومغناطيسية مترابطة تختلف في المكان والزمان.

    المجال الكهرومغناطيسي هو مجال انتشار الكهرومغناطيسي

    خصائص الموجات الكهرومغناطيسية. يتميز المجال الكهرومغناطيسي بتردد الإشعاع f، المقاس بالهرتز، أو الطول الموجي X، المقاس بالأمتار. تنتشر موجة كهرومغناطيسية في الفراغ بسرعة الضوء (3,108 م/ث)، وتتحدد العلاقة بين طول الموجة الكهرومغناطيسية وترددها من خلال العلاقة

    حيث ج هي سرعة الضوء.

    سرعة انتشار الموجات في الهواء قريبة من سرعة انتشارها في الفراغ.

    يحتوي المجال الكهرومغناطيسي على طاقة، والموجة الكهرومغناطيسية التي تنتشر في الفضاء تنقل هذه الطاقة. يحتوي المجال الكهرومغناطيسي على مكونات كهربائية ومغناطيسية (الجدول رقم 35).

    شدة المجال الكهربائي E هي خاصية للمكون الكهربائي للمجال الكهرومغناطيسي، ووحدة قياسها هي V/m.

    شدة المجال المغناطيسي H (A/m) هي خاصية للمكون المغناطيسي للمجال الكهرومغناطيسي.

    كثافة تدفق الطاقة (EFD) هي طاقة الموجة الكهرومغناطيسية المنقولة بواسطة موجة كهرومغناطيسية لكل وحدة زمنية عبر وحدة المساحة. وحدة قياس PES هي W/m.

    الجدول رقم 35. وحدات قياس شدة المجالات الكهرومغناطيسية في النظام الدولي للوحدات (SI)
    يتراوح اسم الكمية تسمية الوحدة
    المجال المغناطيسي المستمر قوة مجال الحث المغناطيسي أمبير لكل متر، A/m تسلا، T
    المجال الكهربائي المستمر (الكهروستاتيكي). شدة المجال الشحنة الكهربائية المحتملة فولت لكل متر، V/m كولوم، C أمبير لكل متر، A/m
    المجال الكهرومغناطيسي يصل إلى 300 ميجا هرتز قوة المجال المغناطيسي قوة المجال الكهربائي أمبير لكل متر، A/m فولت لكل متر، V/m
    المجال الكهرومغناطيسي يصل إلى 0.3-300 جيجا هرتز كثافة تدفق الطاقة واط لكل متر مربع، W/m2


    بالنسبة لنطاقات معينة من الإشعاع الكهرومغناطيسي - EMR (نطاق الضوء، إشعاع الليزر) تم تقديم خصائص أخرى.

    تصنيف المجالات الكهرومغناطيسية. إن نطاق تردد الموجة الكهرومغناطيسية وطولها يجعل من الممكن تصنيف المجال الكهرومغناطيسي إلى ضوء مرئي (موجات ضوئية)، وأشعة تحت الحمراء (حرارية) وأشعة فوق بنفسجية، وأساسها المادي هو الموجات الكهرومغناطيسية. هذه الأنواع من الإشعاع قصير الموجة لها تأثير محدد على البشر.

    ويتكون الأساس الفيزيائي للإشعاع المؤين أيضاً من موجات كهرومغناطيسية ذات ترددات عالية جداً، ولها طاقة عالية تكفي لتأين جزيئات المادة التي تنتشر فيها الموجة (جدول رقم 36).

    ينقسم نطاق الترددات الراديوية للطيف الكهرومغناطيسي إلى أربعة نطاقات تردد: الترددات المنخفضة (LF) - أقل من 30 كيلو هرتز، الترددات العالية (HF) - 30 كيلو هرتز...30 ميجا هرتز، الترددات العالية جدًا (UHF) - 30.. .300 ميجا هرتز، ترددات عالية جدًا (الميكروويف) - 300 ميجا هرتز.750 جيجا هرتز.

    هناك نوع خاص من الإشعاع الكهرومغناطيسي (EMR) هو إشعاع الليزر (LR)، المتولد في نطاق الطول الموجي 0.1...1000 ميكرون. خصوصية LR هي أحادية اللون (طول موجي واحد فقط)، والتماسك (جميع مصادر الإشعاع تنبعث منها موجات في نفس الطور)، واتجاه الشعاع الحاد (تباعد الشعاع الصغير).

    تقليديًا، يمكن أن يشمل الإشعاع (المجالات) غير المؤينة المجالات الكهروستاتيكية (ESF) والمجالات المغناطيسية (MF).

    المجال الكهروستاتيكي هو مجال من الشحنات الكهربائية الثابتة التي تتفاعل فيما بينها.

    الكهرباء الساكنة هي مجموعة من الظواهر المرتبطة بنشوء وحفظ واسترخاء شحنة كهربائية حرة على السطح أو في حجم العوازل أو على الموصلات المعزولة.

    يمكن أن يكون المجال المغناطيسي ثابتًا ونابضًا ومتناوبًا.

    اعتمادًا على مصادر التكوين، يمكن أن توجد المجالات الكهروستاتيكية على شكل حقل كهروستاتيكي بحد ذاته، يتشكل في أنواع مختلفة من محطات الطاقة وأثناء العمليات الكهربائية. في الصناعة، تُستخدم المرسبات الكهروستاتيكية على نطاق واسع لتنقية الغاز الكهربائي، والفصل الكهروستاتيكي للخامات والمواد، والتطبيق الكهروستاتيكي للدهانات والبوليمرات. التصنيع والاختبار،

    نقل وتخزين أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة، طحن وتلميع علب أجهزة استقبال الراديو والتلفزيون،

    العمليات التكنولوجية المرتبطة باستخدام العزل الكهربائي

    وتتميز المواد وكذلك مباني مراكز الكمبيوتر حيث تتركز تكنولوجيا الكمبيوتر المضاعفة بالتكوين

    المجالات الكهروستاتيكية. يمكن أن تنشأ الشحنات الكهروستاتيكية والمجالات الكهروستاتيكية التي تنتجها عندما تتحرك السوائل العازلة وبعض المواد السائبة عبر خطوط الأنابيب، أو عند صب السوائل العازلة، أو عند لف الفيلم أو الورق.

    جدول رقم 36. التصنيف الدولي للموجات الكهرومغناطيسية
    №

    يتراوح

    		 اسم نطاق التردد التقسيم المتري للأطوال الموجية طول تسمية الرسالة المختصرة
    1 3-30 هرتز مقياس العشري 100-10 ملم منخفضة للغاية، ELF
    2 30-300 هرتز ميجاميتر 10-1 ملم منخفضة للغاية، SLF
    3 0.3-3 كيلو هرتز هكتو كيلومتر 1000-100 كم الأشعة تحت الحمراء المنخفضة، INF
    4 من 3 إلى 30 كيلو هرتز مقياس ميريامتر 100-10 كم منخفض جدًا، VLF
    5 من 30 إلى 300 كيلو هرتز كيلومتر 10-1 كم الترددات المنخفضة، LF
    6 من 300 إلى 3000 كيلو هرتز هكتومتر 1-0.1 كم منتصف، منتصف
    7 من 3 إلى 30 ميجا هرتز ديكاميتر 100-10 م ثلاثة أضعاف، ثلاثة أضعاف
    8 من 30 إلى 300 ميجا هرتز متر 10-1 م عالية جدا، VHF
    9 من 300 إلى 3000 ميجا هرتز ديسيمتر 1-0.1 م عالية جدًا، ذات تردد فوق العالي
    10 من 3 إلى 30 جيجا هرتز سنتيمتر 10-1 سم عالية جدًا، ميكروويف
    11 من 30 إلى 300 جيجا هرتز ملليمتر 10-1 ملم عالية للغاية، EHF
    12 من 300 إلى 3000 جيجا هرتز ديسيميليمتر 1-0.1 ملم هايبرتريبل، HHF


    تترافق المغناطيسات الكهربائية والملفات اللولبية والمنشآت من نوع المكثف والمغناطيس المصبوب والسيراميك مع ظهور المجالات المغناطيسية.

    في المجالات الكهرومغناطيسية، يتم تمييز ثلاث مناطق، والتي تتشكل على مسافات مختلفة من مصدر الإشعاع الكهرومغناطيسي.

    منطقة الحث (المنطقة القريبة) - تغطي الفاصل الزمني من مصدر الإشعاع إلى مسافة تساوي تقريبًا V2n ~ V6. في هذه المنطقة لم تتشكل بعد الموجة الكهرومغناطيسية وبالتالي فإن المجالات الكهربائية والمغناطيسية ليست مترابطة وتعمل بشكل مستقل (المنطقة الأولى).

    منطقة التداخل (المنطقة المتوسطة) - تقع على مسافات تتراوح من V2n إلى 2lX تقريبًا. وفي هذه المنطقة تتشكل موجات كهرومغناطيسية ويتأثر الإنسان بالمجالات الكهربائية والمغناطيسية وكذلك بتأثير الطاقة (المنطقة الثانية).

    منطقة الموجة (المنطقة البعيدة) - تقع على مسافات أكبر من 2lX. في هذه المنطقة، يتم تشكيل موجة كهرومغناطيسية، والمجالات الكهربائية والمغناطيسية مترابطة. يتأثر الشخص في هذه المنطقة بالطاقة الموجية (المنطقة الثالثة).

    تأثير المجال الكهرومغناطيسي على الجسم. يعتمد التأثير البيولوجي والفيزيولوجي المرضي للمجالات الكهرومغناطيسية على الجسم على نطاق التردد وشدة العامل المؤثر ومدة التشعيع وطبيعة الإشعاع وطريقة التشعيع. يعتمد تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على الجسم على نمط انتشار الموجات الراديوية في الوسائط المادية، حيث يتم تحديد امتصاص طاقة الموجات الكهرومغناطيسية من خلال تردد الذبذبات الكهرومغناطيسية، والخواص الكهربائية والمغناطيسية للوسط.

    كما هو معروف، فإن المؤشر الرئيسي الذي يميز الخواص الكهربائية لأنسجة الجسم هو نفاذية العزل الكهربائي والمغناطيسي. بدورها، ترتبط الاختلافات في الخواص الكهربائية للأنسجة (النفاذية العازلة والمغناطيسية، والمقاومة) بمحتوى الماء الحر والمقيد فيها. تنقسم جميع الأنسجة البيولوجية، وفقًا لثابت العزل الكهربائي، إلى مجموعتين: الأنسجة التي تحتوي على نسبة عالية من الماء - أكثر من 80٪ (الدم والعضلات والجلد وأنسجة المخ وأنسجة الكبد والطحال) والأنسجة ذات المحتوى المائي المنخفض نسبيًا ( الدهون والعظام). يكون معامل الامتصاص في الأنسجة ذات المحتوى المائي العالي، بنفس شدة المجال، أعلى بـ 60 مرة من الأنسجة ذات المحتوى المائي المنخفض. ولذلك، فإن عمق تغلغل الموجات الكهرومغناطيسية في الأنسجة ذات المحتوى المائي المنخفض أكبر بعشر مرات من الأنسجة ذات المحتوى المائي العالي.

    تكمن التأثيرات الحرارية والحرارية في آليات العمل البيولوجي للموجات الكهرومغناطيسية. يتميز التأثير الحراري للمجالات الكهرومغناطيسية بالتسخين الانتقائي للأعضاء والأنسجة الفردية وزيادة في درجة حرارة الجسم الإجمالية. يمكن أن يسبب تشعيع EMF المكثف تغيرات مدمرة في الأنسجة والأعضاء، ومع ذلك، فإن الأشكال الحادة من الضرر نادرة للغاية وغالبًا ما يرتبط حدوثها بحالات الطوارئ بسبب انتهاك لوائح السلامة.

    الأشكال المزمنة لإصابات الموجات الراديوية وأعراضها ومسارها ليس لها مظاهر محددة بدقة. ومع ذلك، فهي تتميز بتطور الحالات الوهنية والاضطرابات النباتية، وخاصة مع

    جوانب نظام القلب والأوعية الدموية. جنبا إلى جنب مع الوهن العام، المصحوب بالضعف، وزيادة التعب، والنوم المضطرب، يعاني المرضى من الصداع، والدوخة، والضعف النفسي والعاطفي، وألم في القلب، وزيادة التعرق، وانخفاض الشهية. علامات زراق الأطراف، فرط التعرق الإقليمي، برودة اليدين والقدمين، رعاش الأصابع، ضعف النبض وضغط الدم مع ميل إلى بطء القلب وانخفاض ضغط الدم. يؤدي الخلل في نظام قشرة الغدة النخامية والكظرية إلى تغيرات في إفراز هرمونات الغدة الدرقية والهرمونات الجنسية.

    أحد الآفات المحددة القليلة الناجمة عن التعرض للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الترددات الراديوية هو تطور إعتام عدسة العين. بالإضافة إلى إعتام عدسة العين، عند التعرض للموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد، يمكن أن يتطور التهاب القرنية وتلف سدى القرنية.

    الأشعة تحت الحمراء (الحرارية)، والإشعاع الضوئي في الطاقات العالية، وكذلك الأشعة فوق البنفسجية عالية المستوى، مع التعرض الحاد، يمكن أن يؤدي إلى تمدد الشعيرات الدموية، وحروق الجلد وأجهزة الرؤية. يصاحب التشعيع المزمن تغيرات في تصبغ الجلد وتطور التهاب الملتحمة المزمن وتعتيم عدسة العين. تعتبر الأشعة فوق البنفسجية بمستويات منخفضة مفيدة وضرورية للإنسان، لأنها تعزز عمليات التمثيل الغذائي في الجسم وتخليق الشكل النشط بيولوجيا لفيتامين د.

    يعتمد تأثير إشعاع الليزر على الشخص على شدة الإشعاع والطول الموجي وطبيعة الإشعاع ووقت التعرض. في هذه الحالة، يتم تمييز الأضرار المحلية والعامة لأنسجة معينة من جسم الإنسان. العضو المستهدف في هذه الحالة هو العين، التي تتضرر بسهولة، وتضعف شفافية القرنية والعدسة، ومن الممكن حدوث تلف في شبكية العين. يمكن للمسح الضوئي بالليزر، خاصة في نطاق الأشعة تحت الحمراء، أن يخترق الأنسجة إلى عمق كبير، مما يؤثر على الأعضاء الداخلية. يمكن أن يؤدي التعرض طويل الأمد لأشعة الليزر ذات الكثافة المنخفضة إلى اضطرابات وظيفية مختلفة في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية والغدد الصماء وضغط الدم وزيادة التعب وانخفاض الأداء.

    التنظيم الصحي للمجالات الكهرومغناطيسية. وفقًا للوثائق التنظيمية: SanPiN "المتطلبات الصحية والوبائية لتشغيل المعدات الإلكترونية الراديوية في ظروف العمل مع مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي" رقم 225 بتاريخ 10 أبريل 2007، وزارة الصحة في جمهورية كازاخستان؛ SanPiN "القواعد والمعايير الصحية لحماية السكان من تأثيرات المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن الأجسام الهندسية الراديوية" رقم 3.01.002-96 لوزارة الصحة في جمهورية كازاخستان؛ مو

    "المبادئ التوجيهية لتنفيذ الإشراف الصحي الحكومي على الأجسام ذات مصادر المجالات الكهرومغناطيسية (EMF) للجزء غير المؤين من الطيف" رقم 1.02.018/u-94 لوزارة الصحة في جمهورية كازاخستان؛ MU "التوصيات المنهجية للمراقبة المختبرية لمصادر المجالات الكهرومغناطيسية للجزء غير المؤين من الطيف (EMF) أثناء الإشراف الصحي الحكومي" رقم 1.02.019/r-94 وزارة الصحة في جمهورية كازاخستان تنظم الكثافة المجالات الكهرومغناطيسية للترددات الراديوية في أماكن عمل الموظفين،
    يتم تنظيم تنفيذ العمل باستخدام مصادر المجالات الكهرومغناطيسية ومتطلبات المراقبة، كما يتم تنظيم التشعيع باستخدام المجال الكهربائي، سواء من حيث شدة العمل أو مدته.

    يتم تقدير مدى ترددات الترددات الراديوية للمجالات الكهرومغناطيسية (60 كيلو هرتز - 300 ميجا هرتز) من خلال قوة المكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال؛ في نطاق التردد 300 ميجا هرتز - 300 جيجا هرتز - من خلال كثافة تدفق طاقة الإشعاع السطحي وحمل الطاقة (EL) الناتج عنه. يمثل إجمالي تدفق الطاقة الذي يمر عبر وحدة السطح المشعع خلال وقت العمل (T)، والمعبر عنه بمنتج PES T، حمل الطاقة.


    في أماكن عمل الموظفين، يجب ألا تتجاوز كثافة المجالات الكهرومغناطيسية في نطاق التردد 60 كيلو هرتز - 300 ميجا هرتز خلال يوم العمل الحد الأقصى للمستويات المسموح بها (MPL):

    في الحالات التي لا يتجاوز فيها وقت تعرض الموظفين للمجالات الكهرومغناطيسية 50% من وقت العمل، يُسمح بمستويات أعلى من تلك المحددة، ولكن ليس أكثر من مرتين.

    يتم إجراء التقييس والتقييم الصحي للمجالات المغناطيسية الدائمة (PMF) في المباني الصناعية وأماكن العمل (الجدول رقم 37) بشكل متباين اعتمادًا على وقت تعرض الموظف أثناء نوبة العمل ومع مراعاة الظروف العامة أو المحلية التعرض.

    جدول رقم 37. الحدود القصوى المسموح بها لتأثير الحشد الشعبي على العمال.


    كما أن معايير النظافة PMP (الجدول رقم 38)، التي وضعتها اللجنة الدولية للإشعاعات غير المؤينة، والتي تعمل تحت مظلة الرابطة الدولية للوقاية من الإشعاع، تستخدم على نطاق واسع.

    المصادر الواسعة النطاق للمجالات الكهرومغناطيسية في المناطق المأهولة حاليًا هي مراكز إرسال الهندسة الراديوية (RTTCs)، التي تنبعث منها موجات كهرومغناطيسية في نطاقات التردد العالي (HF) والديسيمتر (UHF) في البيئة. أظهر التحليل المقارن لمناطق الحماية الصحية ومناطق التنمية المقيدة في منطقة تشغيل هذه المرافق أن أعلى مستويات التعرض للأشخاص والبيئة لوحظت في المنطقة التي يقع فيها RTPC "قديم" مع دعم هوائي ارتفاع لا يزيد عن 180 مترًا تشمل أكبر مساهمة في الكثافة الإجمالية للتلوث الكهرومغناطيسي المحطات الأساسية الخلوية وأجهزة الإرسال التلفزيونية والإذاعية الوظيفية ومحطات الترحيل الراديوي ومحطات الرادار وأجهزة الميكروويف. بالطبع، لا ينبغي عليك التخلي عن الاختراعات التي تجعل الحياة أسهل. ولكن لكي لا يصبح التقدم التقني عدوًا من المساعد، ما عليك سوى اتباع بعض القواعد واستخدام الابتكارات التقنية بحكمة. - أنظمة إنتاج ونقل وتوزيع واستهلاك كهرباء التيار المباشر والمتردد (0-3 كيلو هرتز): محطات توليد الطاقة، خطوط الكهرباء (VL)، محطات المحولات الفرعية، لوحات توزيع الطاقة المنزلية، كابلات الطاقة، الأسلاك الكهربائية، المقومات والتيار المحولات)؛ - الأجهزة؛ - النقل بالطاقة الكهربائية (0-3 كيلو هرتز): النقل بالسكك الحديدية وبنيته التحتية، والنقل الحضري - المترو، وحافلات الترولي، والترام، وما إلى ذلك - مصدر قوي نسبيًا للمجال المغناطيسي في نطاق التردد من 0 إلى 1000 هرتز. تصل القيم القصوى لكثافة تدفق الحث المغناطيسي (B) في قطارات الركاب إلى 75 ميكروT بمتوسط ​​قيمة 20 ميكروT؛ - أجهزة الإرسال الوظيفية: محطات البث ذات الترددات المنخفضة (30 - 300 كيلوهرتز)، والترددات المتوسطة (0.3 - 3 ميجاهرتز)، والترددات العالية (3 - 30 ميجاهرتز)، والترددات العالية جدًا (30 - 300 ميجاهرتز)؛ أجهزة إرسال تلفزيونية؛ المحطات الأساسية لأنظمة الاتصالات الراديوية المتنقلة (بما في ذلك الخلوية)؛ المحطات الأرضية للاتصالات الفضائية؛ محطات ترحيل الراديو؛ محطات الرادار وغيرهافي القائمة الطويلة لمصادر التلوث الكهرومغناطيسي، يمكننا تسليط الضوء على تلك التي نواجهها في أغلب الأحيان.

    خطوط الكهرباء

    تعمل أسلاك خط نقل الطاقة العامل (PTL) على إنشاء مجالات كهرومغناطيسية ذات تردد صناعي في المساحة المجاورة. وتصل المسافة التي تمتد عليها هذه الحقول من أسلاك الخط إلى عشرات الأمتار. يعتمد نطاق المجال وانتشاره وحجمه على فئة الجهد لخط الطاقة (الرقم الذي يشير إلى فئة الجهد موجود في الاسم - على سبيل المثال، خط كهرباء بجهد 220 كيلو فولت)، وكلما زاد الجهد، زادت مساحة المنطقة زيادة مستوى المجال الكهرومغناطيسي، بينما لا يتغير حجم المنطقة أثناء تشغيل خطوط الكهرباء. نظرًا لأن الحمل على خطوط الكهرباء يمكن أن يتغير بشكل متكرر خلال النهار ومع تغير الفصول، فإن حجم المنطقة ذات مستوى المجال المغناطيسي المتزايد يتغير أيضًا. يتم تحديد حدود مناطق الحماية الصحية لخطوط الكهرباء على الخطوط الحالية بمعيار شدة المجال الكهربائي - 1 كيلو فولت / م. يخضع وضع الخطوط الهوائية فائقة الجهد (750 و1150 كيلو فولت) لمتطلبات إضافية فيما يتعلق بظروف تعرض السكان للمجال الكهربائي. وبالتالي، فإن أقرب مسافة من محور خطوط الكهرباء الهوائية المصممة بقدرة 750 و1150 كيلو فولت إلى حدود المناطق المأهولة، كقاعدة عامة، يجب أن تكون على الأقل 250 و300 متر على التوالي.

    الأجهزة الكهربائية المنزلية

    وأقوى هذه الأجهزة هي أفران الميكروويف والأفران الحرارية والثلاجات بنظام "عدم الصقيع" والمواقد الكهربائية وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. يمكن أن تختلف المجالات الكهرومغناطيسية الفعلية المتولدة، اعتمادًا على الطراز المحدد وطريقة التشغيل، بشكل كبير بين المعدات من نفس النوع. ترتبط قيم المجال الكهرومغناطيسي ارتباطًا وثيقًا بقوة الجهاز. علاوة على ذلك، فإن درجة التلوث تزداد بشكل كبير مع زيادة الطاقة.

    أجهزة الإرسال الوظيفية

    تعمل أنظمة الرادار بترددات تتراوح من 500 ميجاهرتز إلى 15 جيجاهرتز، لكن الأنظمة الفردية يمكنها العمل بترددات تصل إلى 100 جيجاهرتز. تختلف إشارة EM التي ينشئونها بشكل أساسي عن الإشعاع الصادر من مصادر أخرى. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الحركة الدورية للهوائي في الفضاء تؤدي إلى انقطاع التشعيع المكاني. يرجع التقطع المؤقت للإشعاع إلى التشغيل الدوري للرادار على الإشعاع. يمكن أن يتراوح وقت التشغيل في أوضاع التشغيل المختلفة للمعدات الراديوية من عدة ساعات إلى يوم واحد. لذلك، بالنسبة لرادارات الطقس ذات فترة زمنية متقطعة 30 دقيقة - انبعاث، 30 دقيقة - توقف مؤقت، لا يتجاوز إجمالي وقت التشغيل 12 ساعة، بينما تعمل محطات رادار المطار في معظم الحالات على مدار الساعة. عادة ما يكون عرض نمط الإشعاع في المستوى الأفقي عدة درجات، ومدة التشعيع خلال فترة المشاهدة عشرات المللي ثانية. يمكن لرادارات الأرصاد الجوية إنشاء طاقة PES تبلغ ~ 100 واط/م2 لكل دورة إشعاع على مسافة كيلومتر واحد. تُنشئ محطات رادار المطار قوة إرسال تبلغ حوالي 0.5 واط/م2 على مسافة 60 مترًا. ويتم تركيب معدات الرادار البحرية على جميع السفن؛ وعادةً ما تكون قوة إرسالها أقل من قوة رادارات المطارات، وذلك في المسح العادي وضع PES تم إنشاؤه على مسافة عدة أمتار، لا يتجاوز 10 واط/م2. تؤدي الزيادة في قوة الرادارات لأغراض مختلفة واستخدام هوائيات شاملة عالية الاتجاه إلى زيادة كبيرة في شدة الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الموجات الميكروية وإنشاء مناطق بعيدة المدى ذات كثافة تدفق طاقة عالية على الأرض. يتم ملاحظة الظروف غير المواتية في المناطق السكنية بالمدن التي تقع فيها المطارات.

    الخلوية

    العناصر الرئيسية لنظام الاتصالات الخلوية هي المحطات الأساسية (BS) والهواتف اللاسلكية المحمولة (MRT). تحافظ المحطات الأساسية على اتصالات لاسلكية مع الهواتف اللاسلكية المحمولة، ونتيجة لذلك فإن BS وMRI هما مصدران للإشعاع الكهرومغناطيسي. من الميزات المهمة لنظام الاتصالات الراديوية الخلوية الاستخدام الفعال للغاية لطيف الترددات الراديوية المخصص لتشغيل النظام (الاستخدام المتكرر لنفس الترددات، واستخدام طرق وصول مختلفة)، مما يجعل من الممكن توفير الاتصالات الهاتفية لعدد كبير من الأشخاص. عدد المشتركين. يستخدم النظام مبدأ تقسيم منطقة معينة إلى مناطق، أو "خلايا"، يبلغ نصف قطرها عادة 0.5-10 كيلومتر. تحافظ المحطات الأساسية على الاتصال بالهواتف اللاسلكية المحمولة الموجودة في منطقة تغطيتها وتعمل في أوضاع استقبال وإرسال الإشارة. اعتمادًا على المعيار، تنبعث BS طاقة كهرومغناطيسية في نطاق الترددات من 463 إلى 1880 ميجاهرتز. BS هي نوع من الأجسام الهندسية الراديوية التي لا تكون قوة الإشعاع (الحمل) ثابتة على مدار 24 ساعة في اليوم. يتم تحديد الحمل من خلال وجود أصحاب الهواتف المحمولة في منطقة الخدمة لمحطة أساسية معينة ورغبتهم في استخدام الهاتف لإجراء محادثة، والتي بدورها تعتمد بشكل أساسي على الوقت من اليوم وموقع BS ، يوم من أيام الأسبوع، وما إلى ذلك. في الليل، يكون حمل BS تقريبًا صفرًا. الهاتف اللاسلكي المحمول (MRT) هو جهاز إرسال واستقبال صغير الحجم. اعتمادًا على معيار الهاتف، يتم الإرسال في نطاق التردد 453 - 1785 ميجا هرتز. إن قوة إشعاع التصوير بالرنين المغناطيسي هي قيمة متغيرة تعتمد إلى حد كبير على حالة قناة الاتصال "الهاتف اللاسلكي المحمول - المحطة الأساسية"، أي أنه كلما ارتفع مستوى إشارة BS في موقع الاستقبال، انخفضت قوة إشعاع التصوير بالرنين المغناطيسي. تتراوح الطاقة القصوى بين 0.125-1 واط، ولكن في الوضع الحقيقي لا تتجاوز عادة 0.05-0.2 واط.

    لا تزال مسألة تأثير إشعاع التصوير بالرنين المغناطيسي على جسم المستخدم مفتوحة. أدت العديد من الدراسات التي أجراها علماء من بلدان مختلفة، بما في ذلك روسيا، على الأجسام البيولوجية (بما في ذلك المتطوعين) إلى نتائج غامضة، ومتناقضة في بعض الأحيان. الحقيقة الوحيدة التي لا يمكن إنكارها هي أن جسم الإنسان "يستجيب" لوجود إشعاع الهاتف الخليوي.

    اتصال عبر الأقمار الصناعية

    تتكون أنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية من محطة إرسال واستقبال على الأرض وقمر صناعي في المدار. يحتوي نمط الهوائي لمحطات الاتصالات الساتلية على حزمة رئيسية محددة بوضوح وموجهة بشكل ضيق - الفص الرئيسي. يمكن أن تصل كثافة تدفق الطاقة (EFD) في الفص الرئيسي لمخطط الإشعاع إلى عدة مئات من الوات/م2 بالقرب من الهوائي، مما يخلق أيضًا مستويات مجال كبيرة على مسافة كبيرة. على سبيل المثال، محطة بقدرة 225 كيلووات، تعمل بتردد 2.38 جيجا هرتز، تخلق PES تساوي 2.8 واط/م2 على مسافة 100 كيلومتر. ومع ذلك، فإن تبديد الطاقة من الحزمة الرئيسية يكون صغيرًا جدًا ويحدث غالبًا في المنطقة التي يوجد بها الهوائي.

    محطات التلفزيون والإذاعة

    عادة ما توجد أجهزة الإرسال التلفزيونية في المدن. تقع هوائيات الإرسال عادةً على ارتفاعات تزيد عن 110 أمتار، ومن وجهة نظر تقييم التأثير على الصحة، فإن مستويات المجال على مسافات تتراوح بين عدة عشرات من الأمتار وعدة كيلومترات تكون ذات أهمية. يمكن أن تصل شدة المجال الكهربائي النموذجي إلى 15 فولت/م على مسافة كيلومتر واحد من جهاز إرسال بقدرة 1 ميجاوات. في روسيا، في الوقت الحاضر، تعتبر مشكلة تقييم مستوى المجال الكهرومغناطيسي لأجهزة الإرسال التلفزيونية ذات أهمية خاصة بسبب الزيادة الحادة في عدد القنوات التلفزيونية ومحطات الإرسال. تقع مراكز الإرسال الراديوي (RTC) في مناطق مخصصة لذلك ويمكن أن تشغل مساحات كبيرة إلى حد ما (تصل إلى 1000 هكتار). تشتمل في هيكلها على واحد أو أكثر من المباني التقنية التي توجد بها أجهزة إرسال الراديو، ومجالات الهوائي التي يوجد بها ما يصل إلى عشرات أنظمة تغذية الهوائي (AFS). يتضمن AFS هوائيًا يستخدم لقياس موجات الراديو وخط تغذية يزوده بالطاقة عالية التردد التي يولدها جهاز الإرسال. يمكن تقسيم منطقة التأثيرات الضارة المحتملة للمجالات الكهرومغناطيسية التي أنشأتها جمهورية الصين الشعبية إلى قسمين. الجزء الأول من المنطقة هو أراضي جمهورية الصين الشعبية نفسها، حيث توجد جميع الخدمات التي تضمن تشغيل أجهزة الإرسال الراديوية وAFS. هذه المنطقة محمية ولا يُسمح إلا للأشخاص المرتبطين بشكل احترافي بصيانة أجهزة الإرسال والمحولات وAFS بالدخول إليها. الجزء الثاني من المنطقة هو الأراضي المجاورة لجمهورية الصين الشعبية، والتي لا يقتصر الوصول إليها وحيث يمكن وضع العديد من المباني السكنية، وفي هذه الحالة يوجد تهديد بالتعرض للسكان الموجودين في هذا الجزء من المنطقة. يمكن أن يكون موقع جمهورية الصين الشعبية مختلفًا، على سبيل المثال، في موسكو وسانت بطرسبرغ، يقع عادةً على مقربة أو بين المباني السكنية. المصادر الواسعة النطاق للمجالات الكهرومغناطيسية في المناطق المأهولة حاليًا هي مراكز إرسال الهندسة الراديوية (RTTCs)، التي تنبعث منها موجات كهرومغناطيسية في نطاقات التردد العالي (HF) والديسيمتر (UHF) في البيئة.


    الكهرباء في كل مكان حولنا

    المجال الكهرومغناطيسي (تعريف من مكتب تقييس الاتصالات)- هذا شكل خاص من المادة يحدث من خلاله التفاعل بين الجزيئات المشحونة كهربائيًا. وبناءً على هذا التعريف، ليس من الواضح ما هو الأساسي: وجود الجسيمات المشحونة أو وجود المجال. ربما فقط بسبب وجود مجال كهرومغناطيسي يمكن للجسيمات أن تتلقى شحنة. تماما كما في قصة الدجاجة والبيضة. خلاصة القول هي أن الجسيمات المشحونة والمجال الكهرومغناطيسي لا ينفصلان عن بعضهما البعض ولا يمكن أن يوجدا بدون بعضهما البعض. ولذلك فإن التعريف لا يتيح لي ولكم الفرصة لفهم جوهر ظاهرة المجال الكهرومغناطيسي والشيء الوحيد الذي يجب أن نتذكره هو أنه شكل خاص من المادة! تم تطوير نظرية المجال الكهرومغناطيسي بواسطة جيمس ماكسويل في عام 1865.

    ما هو المجال الكهرومغناطيسي؟ يمكن للمرء أن يتخيل أننا نعيش في عالم كهرومغناطيسي، يتخلله مجال كهرومغناطيسي بالكامل، وتتراكم الجزيئات والمواد المختلفة، اعتمادًا على بنيتها وخصائصها، تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي، على شحنة موجبة أو سالبة، وتتراكم، أو تبقى محايدة كهربائيا. وبناء على ذلك يمكن تقسيم المجالات الكهرومغناطيسية إلى نوعين: ثابتة، أي المنبعثة من الأجسام المشحونة (الجسيمات) والمتكاملة معها، و متحرك، ينتشر في الفضاء، منفصلاً عن المصدر الذي أطلقه. يتم تمثيل المجال الكهرومغناطيسي الديناميكي في الفيزياء على شكل موجتين متعامدتين بشكل متبادل: الكهربائية (E) والمغناطيسية (H).

    حقيقة أن المجال الكهربائي يتولد من مجال مغناطيسي متناوب، والمجال المغناطيسي يتولد من مجال كهربائي متناوب، يؤدي إلى حقيقة أن المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتناوبة لا توجد بشكل منفصل عن بعضها البعض. يرتبط المجال الكهرومغناطيسي للجسيمات المشحونة الثابتة أو المتحركة بشكل موحد ارتباطًا مباشرًا بالجسيمات نفسها. ومع الحركة المتسارعة لهذه الجسيمات المشحونة، فإن المجال الكهرومغناطيسي "ينفصل" عنها ويتواجد بشكل مستقل على شكل موجات كهرومغناطيسية، دون أن تختفي عند إزالة المصدر.

    مصادر المجالات الكهرومغناطيسية

    المصادر الطبيعية (الطبيعية) للمجالات الكهرومغناطيسية

    تنقسم المصادر الطبيعية (الطبيعية) للمجالات الكهرومغناطيسية إلى المجموعات التالية:

  • المجال الكهربائي والمغناطيسي للأرض.
  • الإشعاع الراديوي من الشمس والمجرات (الإشعاع المتبقي، الموزع بشكل موحد في جميع أنحاء الكون)؛
  • كهرباء الغلاف الجوي
  • الخلفية البيولوجية الكهرومغناطيسية

    • المجال المغناطيسي للأرض.يختلف حجم المجال المغناطيسي الأرضي عبر سطح الأرض من 35 ميكروتسلا عند خط الاستواء إلى 65 ميكروتسلا بالقرب من القطبين.

    المجال الكهربائي للأرضموجهة بشكل طبيعي إلى سطح الأرض، وهي مشحونة سلباً بالنسبة إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي. تبلغ شدة المجال الكهربائي على سطح الأرض 120...130 فولت/م وتتناقص بشكل كبير مع الارتفاع. التغيرات السنوية في EF متشابهة في طبيعتها في جميع أنحاء الأرض: الحد الأقصى للكثافة هو 150...250 فولت/م في يناير-فبراير والحد الأدنى 100...120 فولت/م في يونيو-يوليو.

    كهرباء الغلاف الجوي- وهي ظواهر كهربائية في الغلاف الجوي للأرض. يحتوي الهواء (رابط) دائمًا على شحنات كهربائية موجبة وسالبة - أيونات تنشأ تحت تأثير المواد المشعة والأشعة الكونية والأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. الكرة الأرضية مشحونة سلبا. هناك فرق محتمل كبير بينه وبين الغلاف الجوي. تزداد شدة المجال الكهروستاتيكي بشكل حاد أثناء العواصف الرعدية. يتراوح نطاق تردد التصريفات الجوية بين 100 هرتز و30 ميجا هرتز.

    مصادر خارج كوكب الأرضوتشمل الإشعاع خارج الغلاف الجوي للأرض.

    الخلفية الكهرومغناطيسية البيولوجيةالأجسام البيولوجية، مثل الأجسام المادية الأخرى، عند درجات حرارة أعلى من الصفر المطلق تنبعث منها مجالات EMF في نطاق 10 كيلو هرتز - 100 جيجا هرتز. يتم تفسير ذلك من خلال الحركة الفوضوية للشحنات - الأيونات في جسم الإنسان. وتبلغ كثافة الطاقة لمثل هذا الإشعاع لدى البشر 10 ميجاوات/سم2، وهو ما يعطي لشخص بالغ طاقة إجمالية قدرها 100 واط. يصدر جسم الإنسان أيضًا موجات كهرومغناطيسية بتردد 300 جيجاهرتز بكثافة طاقة تبلغ حوالي 0.003 واط/م2.

    المصادر البشرية للمجالات الكهرومغناطيسية

    تنقسم المصادر البشرية إلى مجموعتين:

    مصادر الإشعاع منخفض التردد (0 - 3 كيلو هرتز)

    تشمل هذه المجموعة جميع أنظمة إنتاج ونقل وتوزيع الكهرباء (خطوط الكهرباء، محطات المحولات الفرعية، محطات توليد الطاقة، أنظمة الكابلات المختلفة)، المعدات الكهربائية والإلكترونية المنزلية والمكتبية، بما في ذلك شاشات الكمبيوتر، والمركبات الكهربائية، والنقل بالسكك الحديدية والبنية التحتية الخاصة بها، وكذلك وسائل النقل بالمترو والترولي باص والترام.

    بالفعل اليوم، يتم تشكيل المجال الكهرومغناطيسي في 18-32٪ من المناطق الحضرية نتيجة لحركة السيارات. تتداخل الموجات الكهرومغناطيسية المتولدة أثناء حركة مرور المركبات مع استقبال التلفزيون والراديو ويمكن أن يكون لها أيضًا آثار ضارة على جسم الإنسان.

    مصادر الإشعاع عالي التردد (من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز)

    تشمل هذه المجموعة أجهزة إرسال وظيفية - مصادر المجالات الكهرومغناطيسية بغرض إرسال أو استقبال المعلومات. هذه هي أجهزة الإرسال التجارية (الراديو والتلفزيون)، والهواتف اللاسلكية (السيارات، والهواتف اللاسلكية، وراديو CB، وأجهزة إرسال راديو الهواة، والهواتف اللاسلكية الصناعية)، والاتصالات اللاسلكية الاتجاهية (الاتصالات اللاسلكية عبر الأقمار الصناعية، ومحطات الترحيل الأرضية)، والملاحة (الحركة الجوية، والشحن، ونقطة الراديو) - محددات المواقع (الاتصالات الجوية، الشحن، محددات النقل، مراقبة النقل الجوي). ويشمل ذلك أيضًا العديد من المعدات التكنولوجية التي تستخدم إشعاع الميكروويف، والمجالات المتناوبة (50 هرتز - 1 ميجا هرتز) والمجالات النبضية، والمعدات المنزلية (أفران الميكروويف)، ووسائل عرض المعلومات بشكل مرئي على أنابيب أشعة الكاثود (شاشات الكمبيوتر، وأجهزة التلفزيون، وما إلى ذلك). تستخدم التيارات فائقة التردد في البحث العلمي في الطب. تشكل المجالات الكهرومغناطيسية التي تنشأ عند استخدام مثل هذه التيارات خطراً مهنياً معيناً، لذا من الضروري اتخاذ التدابير اللازمة للحماية من آثارها على الجسم.

    المصادر التكنولوجية الرئيسية هي:

  • أجهزة استقبال التلفزيون المنزلية، وأفران الميكروويف، والهواتف اللاسلكية، وما إلى ذلك. الأجهزة؛
  • محطات توليد الطاقة ومحطات الطاقة ومحطات المحولات الفرعية؛
  • شبكات كهربائية وكابلات متفرعة على نطاق واسع؛
  • محطات الإرسال الرادارية والإذاعية والتلفزيونية وأجهزة إعادة الإرسال؛
  • أجهزة الكمبيوتر وشاشات الفيديو.
  • خطوط الكهرباء العلوية (خطوط الكهرباء).

    • من خصوصيات التعرض في الظروف الحضرية التأثير على السكان من خلال الخلفية الكهرومغناطيسية الإجمالية (المعلمة المتكاملة) والمجالات الكهرومغناطيسية القوية من المصادر الفردية (المعلمة التفاضلية).

    التقدم التكنولوجي له أيضا جانب سلبي. لقد تسبب الاستخدام العالمي لمختلف المعدات التي تعمل بالطاقة الكهربائية في حدوث التلوث، وهو ما يطلق عليه اسم الضوضاء الكهرومغناطيسية. وفي هذا المقال سنتناول طبيعة هذه الظاهرة ودرجة تأثيرها على جسم الإنسان وإجراءات الحماية.

    ما هو ومصادر الإشعاع

    الإشعاع الكهرومغناطيسي هو موجات كهرومغناطيسية تنشأ عندما يضطرب مجال مغناطيسي أو كهربائي. تفسر الفيزياء الحديثة هذه العملية في إطار نظرية ازدواجية الموجة والجسيم. أي أن الحد الأدنى من الإشعاع الكهرومغناطيسي هو الكم، ولكن في نفس الوقت له خصائص موجة التردد التي تحدد خصائصه الرئيسية.

    يسمح لنا طيف ترددات إشعاع المجال الكهرومغناطيسي بتصنيفه إلى الأنواع التالية:

    • التردد الراديوي (بما في ذلك موجات الراديو)؛
    • الحرارية (الأشعة تحت الحمراء)؛
    • بصري (أي مرئي للعين) ؛
    • الإشعاع في الطيف فوق البنفسجي والصلب (المتأين).

    يمكن رؤية توضيح تفصيلي للمدى الطيفي (مقياس الإشعاع الكهرومغناطيسي) في الشكل أدناه.

    طبيعة مصادر الإشعاع

    اعتمادا على مصدرها، عادة ما يتم تصنيف مصادر إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية في الممارسة العالمية إلى نوعين، وهما:

    • اضطرابات المجال الكهرومغناطيسي من أصل اصطناعي.
    • الإشعاع القادم من المصادر الطبيعية.

    الإشعاعات المنبعثة من المجال المغناطيسي حول الأرض، والعمليات الكهربائية في الغلاف الجوي لكوكبنا، والاندماج النووي في أعماق الشمس - كلها ذات أصل طبيعي.

    أما المصادر الاصطناعية فهي من الآثار الجانبية الناجمة عن عمل الآليات والأجهزة الكهربائية المختلفة.

    يمكن أن يكون الإشعاع المنبعث منها منخفض المستوى وعالي المستوى. تعتمد درجة شدة إشعاع المجال الكهرومغناطيسي بشكل كامل على مستويات طاقة المصادر.

    تتضمن أمثلة المصادر ذات المستويات العالية من السجلات الطبية الإلكترونية ما يلي:

    • تكون خطوط الكهرباء عادةً ذات جهد عالٍ؛
    • جميع أنواع النقل الكهربائي، فضلا عن البنية التحتية المصاحبة لها؛
    • أبراج التلفزيون والراديو، وكذلك محطات الاتصالات المتنقلة والمتنقلة؛
    • تركيبات لتحويل جهد الشبكة الكهربائية (على وجه الخصوص، الموجات المنبعثة من محول أو محطة فرعية للتوزيع)؛
    • المصاعد وأنواع أخرى من معدات الرفع التي تستخدم محطة توليد الطاقة الكهروميكانيكية.

    تشمل المصادر النموذجية التي تنبعث منها إشعاعات منخفضة المستوى المعدات الكهربائية التالية:

    • جميع الأجهزة تقريبًا المزودة بشاشة CRT (على سبيل المثال: محطة الدفع أو الكمبيوتر)؛
    • أنواع مختلفة من الأجهزة المنزلية، من المكاوي إلى أنظمة التحكم في المناخ؛
    • الأنظمة الهندسية التي توفر إمدادات الكهرباء لمختلف الأشياء (لا يشمل ذلك كابلات الطاقة فحسب، بل المعدات ذات الصلة، مثل المقابس وعدادات الكهرباء).

    بشكل منفصل، يجدر تسليط الضوء على المعدات الخاصة المستخدمة في الطب، والتي تنبعث منها إشعاعات صلبة (أجهزة الأشعة السينية، التصوير بالرنين المغناطيسي، وما إلى ذلك).

    التأثير على البشر

    في سياق العديد من الدراسات، توصل علماء الأحياء الإشعاعية إلى نتيجة مخيبة للآمال - فالإشعاع طويل المدى للموجات الكهرومغناطيسية يمكن أن يسبب "انفجارًا" للأمراض، أي أنه يسبب التطور السريع للعمليات المرضية في جسم الإنسان. علاوة على ذلك، فإن الكثير منها يسبب اضطرابات على المستوى الجيني.

    فيديو: كيف يؤثر الإشعاع الكهرومغناطيسي على الناس.
    https://www.youtube.com/watch?v=FYWgXyHW93Q

    ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المجال الكهرومغناطيسي لديه مستوى عال من النشاط البيولوجي، مما يؤثر سلبا على الكائنات الحية. يعتمد عامل التأثير على المكونات التالية:

    • طبيعة الإشعاع الناتج.
    • كم من الوقت وبأي شدة يستمر.

    إن تأثير الإشعاع ذو الطبيعة الكهرومغناطيسية على صحة الإنسان يعتمد بشكل مباشر على الموقع. يمكن أن تكون محلية أو عامة. وفي الحالة الأخيرة، يحدث التعرض على نطاق واسع، على سبيل المثال، الإشعاع الناتج عن خطوط الكهرباء.

    وبناء على ذلك، يشير التشعيع الموضعي إلى التعرض لمناطق معينة من الجسم. تعد الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الساعة الإلكترونية أو الهاتف المحمول مثالًا حيًا على التأثير المحلي.

    بشكل منفصل، من الضروري ملاحظة التأثير الحراري للإشعاع الكهرومغناطيسي عالي التردد على المادة الحية. يتم تحويل طاقة المجال إلى طاقة حرارية (بسبب اهتزاز الجزيئات)؛ وهذا التأثير هو الأساس لتشغيل بواعث الموجات الدقيقة الصناعية المستخدمة لتسخين المواد المختلفة. وعلى النقيض من فوائده في عمليات الإنتاج، فإن التأثيرات الحرارية على جسم الإنسان يمكن أن تكون ضارة. من وجهة نظر بيولوجية إشعاعية، لا يُنصح بالتواجد بالقرب من المعدات الكهربائية "الساخنة".

    ومن الضروري أن نأخذ في الاعتبار أننا في الحياة اليومية نتعرض بانتظام للإشعاع، وهذا يحدث ليس فقط في العمل، ولكن أيضًا في المنزل أو عند التنقل في جميع أنحاء المدينة. مع مرور الوقت، يتراكم التأثير البيولوجي ويتكثف. ومع زيادة الضوضاء الكهرومغناطيسية، يزداد عدد الأمراض المميزة للدماغ أو الجهاز العصبي. لاحظ أن علم الأحياء الإشعاعي هو علم حديث العهد إلى حد ما، وبالتالي فإن الضرر الذي يلحق بالكائنات الحية من الإشعاع الكهرومغناطيسي لم يتم دراسته بشكل شامل.

    يوضح الشكل مستوى الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتجها الأجهزة المنزلية التقليدية.


    لاحظ أن مستوى شدة المجال يتناقص بشكل ملحوظ مع المسافة. أي أنه لتقليل تأثيره يكفي الابتعاد عن المصدر على مسافة معينة.

    تم تحديد صيغة حساب معيار (توحيد) إشعاع المجال الكهرومغناطيسي في GOSTs وSanPiNs ذات الصلة.

    الحماية من الإشعاع

    في الإنتاج، يتم استخدام الشاشات الماصة (الواقية) بشكل فعال كوسيلة للحماية من الإشعاع. لسوء الحظ، ليس من الممكن حماية نفسك من إشعاع المجال الكهرومغناطيسي باستخدام هذه المعدات في المنزل، لأنها غير مصممة لهذا الغرض.

    • ومن أجل تقليل تأثير إشعاع المجال الكهرومغناطيسي إلى الصفر تقريباً، يجب الابتعاد عن خطوط الكهرباء وأبراج الراديو والتلفزيون على مسافة لا تقل عن 25 متراً (يجب مراعاة قوة المصدر)؛
    • بالنسبة لشاشات CRT وأجهزة التلفاز، تكون هذه المسافة أصغر بكثير - حوالي 30 سم؛
    • لا ينبغي وضع الساعات الإلكترونية بالقرب من الوسادة؛ فالمسافة الأمثل لها تزيد عن 5 سم؛
    • أما بالنسبة لأجهزة الراديو والهواتف المحمولة، فلا ينصح بتقريبها أكثر من 2.5 سم.

    لاحظ أن الكثير من الناس يعرفون مدى خطورة الوقوف بجانب خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي، لكن معظم الناس لا يعلقون أهمية على الأجهزة الكهربائية المنزلية العادية. على الرغم من أنه يكفي وضع وحدة النظام على الأرض أو نقلها بعيدًا، فسوف تحمي نفسك وأحبائك. ننصحك بالقيام بذلك، ثم قياس الخلفية من الكمبيوتر باستخدام كاشف إشعاع المجال الكهرومغناطيسي للتحقق بوضوح من انخفاضها.

    تنطبق هذه النصيحة أيضًا على وضع الثلاجة؛ حيث يقوم العديد من الأشخاص بوضعها بالقرب من طاولة المطبخ، وهو أمر عملي ولكنه غير آمن.

    لا يوجد جدول يمكن أن يشير إلى المسافة الآمنة بالضبط من جهاز كهربائي معين، حيث أن الإشعاع قد يختلف، اعتمادًا على طراز الجهاز وبلد التصنيع. في الوقت الحالي، لا يوجد معيار دولي واحد، لذلك قد تكون هناك اختلافات كبيرة بين المعايير في مختلف البلدان.

    يمكن تحديد شدة الإشعاع بدقة باستخدام جهاز خاص - مقياس التدفق. ووفقا للمعايير المعتمدة في روسيا، يجب ألا تتجاوز الجرعة القصوى المسموح بها 0.2 ميكرولتر. نوصي بإجراء القياسات في الشقة باستخدام الجهاز المذكور أعلاه لقياس درجة إشعاع المجال الكهرومغناطيسي.

    Fluxmeter - جهاز لقياس درجة إشعاع المجال الكهرومغناطيسي

    حاول تقليل مدة تعرضك للإشعاع، أي عدم البقاء بالقرب من الأجهزة الكهربائية العاملة لفترة طويلة. على سبيل المثال، ليس من الضروري على الإطلاق الوقوف باستمرار أمام الموقد الكهربائي أو فرن الميكروويف أثناء الطهي. فيما يتعلق بالمعدات الكهربائية، يمكنك ملاحظة أن الدفء لا يعني دائمًا الأمان.

    قم دائمًا بإيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية عند عدم استخدامها. غالبًا ما يترك الأشخاص الأجهزة المختلفة قيد التشغيل، دون الأخذ في الاعتبار أنه في هذا الوقت ينبعث الإشعاع الكهرومغناطيسي من المعدات الكهربائية. قم بإيقاف تشغيل الكمبيوتر المحمول أو الطابعة أو أي معدات أخرى؛ فلا داعي لتعريض نفسك للإشعاع مرة أخرى؛ تذكر سلامتك.