Към какъв вид лъчение принадлежи HF? Нейонизиращи електромагнитни полета и лъчение Обща информация за нейонизиращи лъчения и полета

Концепцията за "нейонизиращо лъчение"

От курса по физика е добре известно, че разпространението на енергия се осъществява под формата на малки частици и вълни, чийто процес на излъчване и разпространение се нарича радиация.

Има 2 основни вида радиация въз основа на тяхното въздействие върху обекти и живи тъкани:

Йонизиращо лъчение. Това са потоци от елементарни частици, образувани в резултат на деленето на атомите - радиоактивно лъчение, алфа, бета, гама, рентгенови лъчи. Този вид излъчване включва гравитационно излъчване и лъчи Хокинг;
Нейонизиращи лъчения. В основата си това са електромагнитни вълни с дължина над $1000$ nm и освободена енергия под $10$ keV. Радиацията се появява под формата на микровълни, освобождаващи светлина и топлина.

Нейонизиращи лъченияза разлика от първия, той не нарушава връзките между молекулите на веществото, върху което въздейства. Но трябва да се каже, че тук има изключения, например UV лъчите могат йонизирамвещество. Електромагнитното излъчване включва високочестотни рентгенови лъчи и гама лъчи, само че те са по-твърди и йонизирамвещество.

Други електромагнитни лъчения са нейонизиращии не могат да се намесват в структурата на материята, тъй като тяхната енергия не е достатъчна за това. Видимата светлина и ултравиолетовите лъчи също са нейонизиращи и често се нарича светлинно лъчение оптичен. Образува се при нагряване на тела и спектърът му е близък до инфрачервените лъчи.

Инфрачервено лъчениешироко използвани в медицинската практика. Използва се за подобряване на метаболизма, стимулиране на кръвообращението и дезинфекция на храни. Прекомерното нагряване обаче води до изсушаване на лигавицата на окото, а максималната мощност на излъчване може да разруши молекулата на ДНК.

Способност да йонизацияможе да има ултравиолетово лъчение, близко до рентгеновите. UV лъчите могат да причинят различни мутации, изгаряния на кожата и роговицата на очите. Медицината синтезира витамин D3 в кожата с помощта на UV лъчи. С тяхна помощ водата и въздухът се дезинфекцират и оборудването се стерилизира.

Нейонизиращи електромагнитни лъченияса от естествен и изкуствен произход. Естественоизточникът е Слънцето, което изпраща всички видове радиация. Те не достигат напълно повърхността на планетата. Благодарение на земната атмосфера, озоновия слой, влажността и въглеродния диоксид, тяхното вредно въздействие е смекчено. Светкавиците и космическите обекти могат да станат естествени източници на радиовълни. Всяко тяло, нагрято до необходимата температура, е в състояние да излъчва топлинни инфрачервени лъчи, въпреки факта, че основното излъчване идва от изкуствени обекти. В този случай основните източници включват нагреватели, горелки и лампи с нажежаема жичка, които се намират във всеки дом.

Тъй като радиовълните се предават през всякакви електрически проводници, всички електрически уреди стават изкуствени източници.

Сила на удара електромагнитно излъчванезависи от дължината на вълната, честотата и поляризацията. По-дългите вълни предават по-малко енергия на даден обект и следователно са по-малко вредни.

Въздействие върху хората нейонизиращирадиацията има $2$ страни - дългосрочното излагане носи вредаздраве, умерени дози могат да бъдат полезно.

Въздействие на електромагнитните полета върху човека

Електромагнитните полета, по един или друг начин, имат ефект върху хората.

Това въздействие се дължи на:

напрегнатост на електрическо и магнитно поле;
плътност на енергийния поток;
честота на вибрациите;
режим на облъчване;
размер на облъчената повърхност на тялото;
индивидуални характеристики на тялото.

Опасността от излагане на радиация се усложнява от факта, че човешките сетива не могат да я открият. Човек е изложен на електростатично поле (ESF) под формата на слаб ток от няколко микроампера, преминаващ през него, без да наблюдава електрически наранявания. Но хората могат да имат рефлекторна реакция към електрически ток, в този случай това е възможно механично нараняване, например, можете да удряте структурни елементи, разположени наблизо. Централната нервна система, анализаторите и сърдечно-съдовата система са доста чувствителни към електростатични полета. Раздразнителност, главоболие, нарушения на съня са проявите, които се наблюдават при хора, работещи в зоната, изложена на ESP.

Магнитни полета(MF) може да работи непрекъснато или с прекъсвания, чиято степен на въздействие зависи от това колко силно е полето в пространството близо до магнитното устройство. Получената доза зависи от това къде се намира човек спрямо МП и неговия работен график. Визуалните усещания се отбелязват по време на действие променливо магнитно поле, но със спирането на експозицията тези усещания изчезват. Сериозни нарушения възникват при условия на хронично облъчване с МП над пределно допустимите нива. В този случай се наблюдава дисфункция на централната нервна система, сърдечно-съдовата и дихателната система, храносмилателния тракт и настъпват промени в кръвта. Ритъмът се нарушава и сърдечната честота се забавя при постоянно излагане на ЕМП с индустриална честота.

Човешкото тяло, състоящо се от атоми и молекули, се поляризира под въздействието на електромагнитни полета в радиочестотния диапазон и се получава следното:

Полярните молекули, например водните молекули, са ориентирани в посоката на разпространение на електромагнитното поле;
След излагане се появяват йонни токове в електролитите, а това са течните компоненти на тъканите и кръвта;
Човешките тъкани се нагряват, което се причинява от променливо електрическо поле. Това се случва както поради променливата поляризация на диелектрика, така и поради възникващата проводимост на тока.

Последствието от поглъщането на енергията на електромагнитното поле е топлинен ефект. С увеличаване на напрежението и времето на експозиция тези ефекти стават по-изразени.

Електромагнитни полетаимат по-силен и по-интензивен ефект върху органите, съдържащи голямо количество вода и ще бъдат приблизително $60$ пъти по-високи в сравнение с ефекта върху органи с ниско съдържание на вода. Ако дължината на електромагнитната вълна се увеличи, дълбочината на нейното проникване се увеличава. Тъканите се нагряват неравномерно в резултат на разликите в диелектричните свойства, възникват макро и микро топлинни ефекти с температурни разлики. Недоразвитата съдова система ще изпита шок, който ще се прояви в недостатъчно кръвообращение в очите, мозъка, бъбреците, стомаха, жлъчката и пикочния мехур.

Един от малкото специфични лезиикоито се причиняват от електромагнитното излъчване са очите и възможното развитие на катаракта. Това увреждане се причинява от електромагнитно излъчване на радиочестоти в диапазона от $300$ MHz... $300$ GHz при плътност на енергийния поток над $10$ mW/sq. Характеристики на дълготрайното излагане на ЕМП с различни диапазони на дължината на вълната се считат за функционални нарушения в централната нервна система с често изразени промени в ендокринните метаболитни процеси и състава на кръвта, като правило, намалява. Промените са обратими само в ранен стадий.

Нейонизиращи електромагнитни полета

Характеризират се заредените частици електромагнитно взаимодействие. Енергията между тези частици се пренася от фотони на електромагнитното поле.

Във въздуха дължина електромагнитна вълнаλ(m) е свързано с него честотаƒ(Hz) съотношение λƒ = с,,Къде с– скорост на светлината, m/s.

Спектърът от трептения с честота $10$ $17$ Hz има нейонизиращиелектромагнитни полета, докато йонизиращ– от $10$ $17$ до $10$ $21$ Hz.

Нейонизиращи електромагнитни полета, имащи естествен произход, са постоянно действащ фактор. Техните източници са атмосферното електричество, слънчевото и галактическото радиоизлъчване, електрическите и магнитните полета на планетата.

Източници на магнитни полета, които най-често се свързват с източници като електропроводи с високо напрежение и такива, използвани в промишлени предприятия електромагнитни полета с индустриална честота.

В райони, близки до електрифицирани железопътни линии, получените магнитни полета представляват значителна опасност. Дори сгради, разположени в близост до тези зони, показват магнитни полета с висок интензитет.

Бележка 1

На ниво домакинство към източници електромагнитни полета и радиациявключват телевизори, микровълнови печки, радиотелефони и редица други устройства, работещи в широк честотен диапазон. Когато влажността е под $70$%, електростатичните полета се създават от килими, пелерини, завеси и т.н. Домакинските уреди като индустриална микровълнова фурна не са опасни. Но ако техните защитни екрани са дефектни, изтичането на електромагнитно излъчване се увеличава. Екраните на телевизорите и дисплеите, дори при продължително излагане на хора, няма да представляват опасност като източници на електромагнитно излъчване, при условие че разстоянието от екрана е повече от $30$ cm.

Държавен университет в Санкт Петербург
Факултет по приложна математика – Процеси на управление
Резюме на курса
"екология"
тема:
"Нейонизиращи лъчения"
Изпълнител: ученик от 432 група

Проверява: проф

Санкт Петербург
2014 г

Съдържание.
Въведение
Класификация
Ефект върху здравето
История на изследването
Биологични ефекти на електромагнитните полета
Параметри на ЕМП, влияещи върху биологичния отговор
Последици от въздействието на ЕМП върху човешкото здраве
Ролята на модулацията на ЕМП в развитието на биоефекти
Комбинирано въздействие на ЕМП и други фактори

Основни източници на ЕМП
Битови електроуреди
Електропроводи
Персонален компютър
радари
Клетъчна връзка
Сателитни комуникации

Организационни мерки за защита от ЕМП
Инженерни и технически мерки за защита на населението от ЕМП
Лечение и превантивни мерки
Заключение
Референции
Въведение
В съвременния свят сме заобиколени от огромен брой източници на електромагнитни полета и радиация. Честотният спектър на електромагнитните трептения достига 1021 Hz. В зависимост от енергията на фотоните (квантите) тя се разделя на област на нейонизиращо и йонизиращо лъчение. В хигиенната практика нейонизиращите лъчения включват също електрически и магнитни полета. Радиацията ще бъде нейонизираща, ако не е в състояние да разкъса химичните връзки на молекулите, тоест не е в състояние да образува положително и отрицателно заредени йони. защото радиацията и нейният източник са много тясно свързани, тогава, когато говорим за електромагнитни полета, ще имаме предвид, където е уместно, ефекта на нейонизиращото лъчение.
Първо, нека да определим какво е електромагнитно поле.
На практика, когато се характеризира електромагнитната среда, се използват термините "електрическо поле", "магнитно поле", "електромагнитно поле". Нека накратко обясним какво означава това и каква връзка съществува между тях.
Електрическото поле се създава от заряди. Например, във всички известни училищни експерименти за наелектризиране на ебонит присъства електрическо поле.
Магнитно поле се създава, когато електрическите заряди се движат през проводник.
За характеризиране на големината на електрическото поле се използва концепцията за напрегнатост на електрическото поле, символ E, мерна единица V/m (Volts-per-meter). Големината на магнитното поле се характеризира със силата на магнитното поле H, единица A/m (ампер на метър). При измерване на ултраниски и изключително ниски честоти често се използва и концепцията за магнитна индукция B, единицата T (тесла), една милионна от T съответства на 1,25 A/m.
Електромагнитното поле е специална форма на материя, чрез която се осъществява взаимодействието между електрически заредени частици. Физическите причини за съществуването на електромагнитно поле са свързани с факта, че променящото се във времето електрическо поле E генерира магнитно поле H, а променящото се H генерира вихрово електрическо поле: и двата компонента E и H, непрекъснато променящи се, възбуждат всеки друго. ЕМП на неподвижни или равномерно движещи се заредени частици е неразривно свързана с тези частици. С ускореното движение на заредените частици, ЕМП ги „отчупва“ и съществува самостоятелно под формата на електромагнитни вълни, без да изчезва, когато източникът бъде премахнат (например, радиовълните не изчезват дори при липса на ток в антената, която ги излъчи).
Електромагнитните вълни се характеризират с дължина на вълната, символизирана с λ (ламбда). Източник, който генерира радиация и по същество създава електромагнитни трептения, се характеризира с концепцията за честота, символизирана с f. Международната класификация на електромагнитните вълни по честота е дадена в таблицата.
Международна класификация на електромагнитните вълни по честота
Име на честотния диапазон Граници на обхвата Име на вълновия диапазон Граници на обхвата
Изключително нисък, ELF 3 - 30 Hz Декамегаметър 100 - 10 mm
Ултра-нисък, VLF 30 - 300 Hz Мегаметър 10 - 1 mm
Инфраниска, INF 0,3 - 3 kHz Хектокилометър 1000 - 100 км
Много ниско, VLF 3 - 30 kHz Мириаметър 100 - 10 km
Ниски честоти, LF 30 - 300 kHz Километър 10 - 1 км
Среден, MF 0.3 - 3 MHz Хектометричен 1 - 0.1 km
Високи честоти, HF 3 - 30 MHz Декаметър 100 - 10 m
Много високо, VHF 30 - 300 MHz Метър 10 - 1 m
Свръхвисок, UHF 0,3 - 3 GHz Дециметър 1 - 0,1 m
Ултрависока, микровълнова 3 - 30 GHz Сантиметър 10 - 1 см
Изключително висока, EHF 30 - 300 GHz Милиметър 10 - 1 mm
Хипер-висок, HHF 300 - 3000 GHz Децимилиметър 1 - 0,1 mm
Важна характеристика на ЕМП е разделянето му на така наречените „близки“ и „далечни“ зони.
В "близката" зона или индукционната зона, на разстояние от източника r< λ ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение.
„Далечната“ зона е зоната на образуваната електромагнитна вълна, започваща от разстояние r > 3 λ. В „далечната“ зона интензитетът на полето намалява обратно пропорционално на разстоянието до източника r -1.
В „далечната“ зона на излъчване се установява връзка между E и H:
E = 377H,
където 377 е вълновият импеданс на вакуума, Ohm.
Следователно, като правило, в руската практика на санитарно-хигиенния надзор при честоти над 300 MHz в „далечната“ зона на излъчване обикновено се измерва плътността на потока на електромагнитната енергия (PEF) или векторът на Пойнтинг. . В чужбина PES обикновено се измерва за честоти над 1 GHz. Означена като S, мерната единица е W/m2. PES характеризира количеството енергия, пренесено от електромагнитна вълна за единица време през единица повърхност, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната.
Въведените в този раздел елементарни понятия за същността на ЕМП, неговите компоненти и мерни единици са достатъчни за възприемане на представения по-долу материал от читател, който не е специалист по електромагнитни полета.
Класификация
И така, нейонизиращото лъчение включва:
електромагнитно излъчване (EMR) в радиочестотния диапазон,
постоянни и променливи магнитни полета (PMF и PeMF),
електромагнитни полета с индустриална честота (EMF),
електростатични полета (ESF),
лазерно лъчение (LR).
Често ефектът от нейонизиращото лъчение е придружен от други производствени фактори, които допринасят за развитието на заболяването (шум, висока температура, химикали, емоционален и психически стрес, светлинни проблясъци, зрително напрежение).
защото Основният носител на нейонизиращо лъчение е ЕМР;

Ефект върху здравето
История на изследването
В СССР задълбочените изследвания на електромагнитните полета започват през 60-те години. Натрупан е голям клиничен материал за неблагоприятните ефекти на магнитните и електромагнитните полета и е предложено да се въведе ново нозологично заболяване „Радиовълнова болест“ или „Хронично микровълново увреждане“. Впоследствие работата на учените в Русия установи, че, първо, човешката нервна система, особено висшата нервна дейност, е чувствителна към ЕМП, и, второ, че ЕМП има т.нар. информационен ефект при излагане на човек на интензивност под праговата стойност на топлинния ефект. Резултатите от тези работи бяха използвани при разработването на нормативни документи в Русия. В резултат на това стандартите в Русия бяха определени много строги и се различаваха от американските и европейските няколко хиляди пъти (например в Русия MPL за професионалисти е 0,01 mW / cm2; в САЩ - 10 mW / cm2).
Впоследствие се сформира съветско-американска група от учени от СССР и Америка, която действа от 1975 до 1985 г. Тази група организира съвместни биологични изследвания, които потвърдиха правилността на концепцията на съветските учени и в резултат на това стандартите в Съединените щати бяха понижени.
В края на седемдесетте и осемдесетте години, за да се подобрят хигиенните стандарти в Русия, беше проведен набор от експериментални изследвания за влиянието на ЕМП в широк честотен диапазон върху различни системи на тялото. Изследвани са условия, които модифицират биоефектите на ЕМП, и са натрупани данни за обосноваване на стандартните нива на ЕМП в различни честотни диапазони, според механизма на биологичното действие на ЕМП.
В момента се провеждат изследвания на биологичните ефекти на ЕМП.
Биологични ефекти на електромагнитните полета
Експериментални данни от местни и чуждестранни изследователи показват висока биологична активност на ЕМП във всички честотни диапазони. При относително високи нива на облъчващо ЕМП съвременната теория признава термичен механизъм на действие. При сравнително ниско ниво на ЕМП (например за радиочестоти над 300 MHz е по-малко от 1 mW / cm2) е обичайно да се говори за нетермичен или информационен характер на въздействието върху тялото. Механизмите на действие на ЕМП в този случай все още са слабо разбрани.
Параметри на ЕМП, влияещи върху биологичния отговор
Вариантите за въздействие на ЕМП върху биоекосистемите, включително и върху човека, са разнообразни: непрекъснати и периодични, общи и локални, комбинирани от няколко източника и комбинирани с други неблагоприятни фактори на околната среда и др.
Следните параметри на ЕМП влияят на биологичния отговор:
интензитет на ЕМП (магнитуд);
честота на излъчване;
продължителност на облъчването;
модулация на сигнала;
комбинация от ЕМП честоти,
честота на действие.
Комбинацията от горните параметри може да даде значително различни последствия за реакцията на облъчения биологичен обект.
Последици от въздействието на ЕМП върху човешкото здраве
В по-голямата част от случаите се получава излагане на полета с относително ниски нива; последствията, изброени по-долу, се отнасят за такива случаи.
Многобройни изследвания в областта на биологичните ефекти на ЕМП ще ни позволят да определим най-чувствителните системи на човешкото тяло: нервна, имунна, ендокринна и репродуктивна. Тези системи на тялото са критични. Реакциите на тези системи трябва да се вземат предвид при оценката на риска от излагане на населението на ЕМП.
Биологичният ефект на ЕМП при условия на продължително излагане се натрупва в продължение на много години, което води до развитие на дългосрочни последствия, включително дегенеративни процеси на централната нервна система, рак на кръвта (левкемия), мозъчни тумори и хормонални заболявания.
ЕМП могат да бъдат особено опасни за деца, бременни жени (ембриони), хора със заболявания на централната нервна, хормонална и сърдечно-съдова система, страдащи от алергии и хора с отслабена имунна система.
Ефект върху нервната система.
Голям брой изследвания, проведени в Русия, и направените монографични обобщения дават основание да се класифицира нервната система като една от най-чувствителните към въздействието на ЕМП системи в човешкото тяло. На ниво нервна клетка, структурни образувания за предаване на нервни импулси (синапс), на ниво изолирани нервни структури възникват значителни отклонения при излагане на ЕМП с ниска интензивност. Повишена нервна активност и промени в паметта при хора, които имат контакт с ЕМП. Тези хора може да са склонни към развитие на стресови реакции. Някои мозъчни структури имат повишена чувствителност към ЕМП. Промените в пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера могат да доведат до неочаквани неблагоприятни ефекти. Нервната система на ембриона проявява особено висока чувствителност към ЕМП.
Ефект върху имунната система
Към момента са натрупани достатъчно данни, показващи отрицателното въздействие на ЕМП върху имунологичната реактивност на организма. Резултатите от изследвания на руски учени дават основание да се смята, че при излагане на ЕМП процесите на имуногенеза се нарушават, по-често в посока на тяхното инхибиране. Установено е също, че при животни, облъчени с ЕМП, характерът на инфекциозния процес се променя - протичането на инфекциозния процес се влошава. Появата на автоимунитет се свързва не толкова с промяна в антигенната структура на тъканите, колкото с патологията на имунната система, в резултат на което тя реагира срещу нормалните тъканни антигени. Според тази концепция основата на всички автоимунни състояния е предимно имунодефицит в тимус-зависимата клетъчна популация от лимфоцити. Влиянието на ЕМП с висока интензивност върху имунната система на организма се проявява в потискащ ефект върху Т-системата на клетъчния имунитет. ЕМП могат да допринесат за неспецифично инхибиране на имуногенезата, повишено образуване на антитела към тъканите на плода и стимулиране на автоимунна реакция в тялото на бременна жена.
Ефект върху ендокринната система и неврохуморален отговор.
В трудовете на руски учени още през 60-те години при тълкуването на механизма на функционалните нарушения под въздействието на ЕМП водещото място е дадено на промените в хипофизно-надбъбречната система. Проучванията показват, че под въздействието на ЕМП, като правило, се наблюдава стимулиране на хипофизно-адреналиновата система, което е придружено от повишаване на съдържанието на адреналин в кръвта и активиране на процесите на коагулация на кръвта. Установено е, че една от системите, която рано и естествено участва в реакцията на организма към влиянието на различни фактори на околната среда, е системата хипоталамус-хипофиза-надбъбречна кора. Резултатите от изследването потвърдиха тази позиция.
Ефект върху сексуалната функция.
Сексуалната дисфункция обикновено се свързва с промени в нейната регулация от нервната и невроендокринната система. С това са свързани резултатите от работата по изследване на състоянието на гонадотропната активност на хипофизната жлеза под въздействието на ЕМП. Повтарящото се излагане на ЕМП води до намаляване на активността на хипофизната жлеза
Всеки фактор от околната среда, който засяга женското тяло по време на бременност и засяга ембрионалното развитие, се счита за тератогенен. Много учени приписват ЕМП на тази група фактори.
От първостепенно значение в изследванията на тератогенезата е етапът на бременността, по време на който възниква експозиция на ЕМП. Общоприето е, че ЕМП могат, например, да причинят деформации, като действат на различни етапи от бременността. Въпреки че има периоди на максимална чувствителност към ЕМП. Най-уязвимите периоди обикновено са ранните етапи на развитие на ембриона, съответстващи на периодите на имплантиране и ранна органогенеза.
Изразено е мнение за възможността за специфично въздействие на ЕМП върху сексуалната функция на жената и върху ембриона. Отбелязана е по-висока чувствителност към ефектите на ЕМП на яйчниците, отколкото на тестисите.
Установено е, че чувствителността на ембриона към ЕМП е значително по-висока от чувствителността на майчиния организъм и вътрематочното увреждане на плода от ЕМП може да възникне на всеки етап от неговото развитие. Резултатите от епидемиологичните проучвания ще ни позволят да заключим, че наличието на контакт на жените с електромагнитно излъчване може да доведе до преждевременно раждане, да повлияе на развитието на плода и накрая да увеличи риска от развитие на вродени деформации.
Други медицински и биологични ефекти.
От началото на 60-те години в СССР са проведени обширни изследвания за изследване на здравето на хората, изложени на ЕМП по време на работа. Резултатите от клиничните изследвания показват, че продължителният контакт с ЕМП в микровълновия диапазон може да доведе до развитие на заболявания, чиято клинична картина се определя предимно от промени във функционалното състояние на нервната и сърдечно-съдовата система. Беше предложено да се идентифицира независимо заболяване - радиовълнова болест. Това заболяване, според авторите, може да има три синдрома, тъй като тежестта на заболяването се увеличава:
астеничен синдром;
астено-вегетативен синдром;
хипоталамичен синдром.
Най-ранните клинични прояви на последиците от излагането на ЕМ радиация върху хората са функционални разстройства на нервната система, проявяващи се предимно под формата на автономни дисфункции, неврастеничен и астеничен синдром. Хората, които са били дълго време в зоната на ЕМ радиация, се оплакват от слабост, раздразнителност, умора, отслабена памет и нарушения на съня. Често тези симптоми са придружени от нарушения на вегетативните функции. Нарушенията на сърдечно-съдовата система се проявяват като правило чрез невроциркулаторна дистония: лабилност на пулса и кръвното налягане, склонност към хипотония, болка в сърцето и др. Има и фазови промени в състава на периферната кръв (лабилност на показателите) с последващо развитие на умерена левкопения, невропения, еритроцитопения. Промените в костния мозък имат характер на реактивен компенсаторен стрес на регенерацията. Обикновено тези промени се появяват при хора, които поради естеството на работата си са били постоянно изложени на ЕМ радиация с доста висок интензитет. Работещите с МЧ и ЕМП, както и населението, живеещо в района на въздействието на ЕМП, се оплакват от раздразнителност и нетърпение. След 1-3 години някои хора развиват чувство на вътрешно напрежение и нервност. Вниманието и паметта са нарушени. Има оплаквания за ниска ефективност на съня и умора.
Като се има предвид важната роля на мозъчната кора и хипоталамуса в осъществяването на психичните функции на човека, може да се очаква, че продължителното многократно излагане на максимално допустимо ЕМ лъчение (особено в дециметровия диапазон на дължината на вълната) може да доведе до психични разстройства.
Ролята на модулацията на ЕМП в развитието на биоефекти
През последните години се появиха публикации, които съдържат много важни индикации за наличието на т.нар. резонансни ефекти при излагане на ЕМП върху биологични обекти, ролята на някои форми на модулация в биоефектите. Показано е наличието на т.нар. честотни и амплитудни прозорци, които имат висока биологична активност на клетъчно ниво, както и при излагане на ЕМП върху централната нервна и имунната система. Много работи посочват „информационния“ механизъм на биологичното действие на ЕМП. Публикувани са данни за неадекватни патологични реакции на хората към модулирани електромагнитни полета.
Въпреки това настоящите хигиенни стандарти, базирани само на регулирането на енергийния товар, съставен от интензитета и времето на контакт с ЕМП, не позволяват разширяването на MRL до условия на излагане на ЕМП със сложни физически характеристики, по-специално в връзка със специфични режими на модулация.
Комбинирано въздействие на ЕМП и други фактори
Наличните резултати показват възможна модификация на биоефектите на ЕМП както с топлинен, така и с нетермичен интензитет под въздействието на редица фактори от физическо и химическо естество. Условията на комбинираното действие на ЕМП и други фактори позволиха да се идентифицира значителното влияние на ЕМП с ултра ниска интензивност върху реакцията на тялото и при някои комбинации може да се развие изразена патологична реакция.
Заболявания, причинени от излагане на нейонизиращо лъчение
Остра експозиция възниква в изключително редки случаи на грубо нарушаване на правилата за безопасност на улицата, обслужващи мощни генератори или лазерни инсталации. Интензивното ЕМР предизвиква преди всичко топлинен ефект. Пациентите се оплакват от неразположение, болка в крайниците, мускулна слабост, повишена телесна температура, главоболие, зачервяване на лицето, изпотяване, жажда и сърдечна дисфункция. Диенцефалните нарушения могат да се наблюдават под формата на пристъпи на тахикардия, тремор, пароксизмално главоболие и повръщане.
При остро излагане на лазерно лъчение степента на увреждане на очите и кожата (критичните органи) зависи от интензитета и спектъра на лъчението. Лазерният лъч може да причини помътняване на роговицата, изгаряне на ириса и лещата, последвано от развитие на катаракта. Изгарянето на ретината води до образуване на белег, което е придружено от намаляване на зрителната острота. Изброените увреждания на очите, причинени от лазерно лъчение, нямат особености.
Кожните лезии, причинени от лазерен лъч, зависят от параметрите на излъчване и са от много разнообразен характер; от функционални промени в активността на интрадермалните ензими или лека еритема на мястото на облъчване до изгаряния, напомнящи изгаряния от електрокоагулация поради електрически удар или разкъсване на кожата.
В съвременните производствени условия професионалните заболявания, причинени от излагане на нейонизиращи лъчения, се считат за хронични.
Водещо място в клиничната картина на заболяването заемат функционалните промени в централната нервна система, особено нейните вегетативни части, и сърдечно-съдовата система. Има три основни синдрома: астеничен, астеновегетативен (или синдром на невроциркулаторна дистония от хипертоничен тип) и хипоталамичен.
Пациентите се оплакват от главоболие, повишена умора, обща слабост, раздразнителност, избухливост, намалена работоспособност, нарушения на съня и болка в сърцето. Характерни са артериална хипотония и брадикардия. В по-тежки случаи вегетативните нарушения са свързани с повишена възбудимост на симпатиковия отдел на вегетативната нервна система и се проявяват чрез съдова нестабилност с хипертонични ангиоспастични реакции (нестабилност на кръвното налягане, лабилност на пулса, бради- и тахикардия, обща и локална хиперхидроя). Възможно е формирането на различни фобии и хипохондрични реакции. В някои случаи се развива хипоталамичен (диенцефален) синдром, характеризиращ се с така наречените симпатико-надбъбречни кризи.
Клинично се откриват повишени сухожилни и периостални рефлекси, тремор на пръстите, положителен знак на Romberg, потискане или увеличаване на дермографизма, дистална хипестезия, акроцианоза и понижаване на температурата на кожата. При излагане на PMF може да се развие полиневрит; при излагане на електромагнитни полета на микровълни може да се развие катаракта.
Промените в периферната кръв са неспецифични. Има тенденция към цитопения, понякога умерена левкоцитоза, лимфоцитоза и намалена ESR. Може да се наблюдава повишаване на съдържанието на хемоглобин, еритроцитоза, ретикулоцитоза, левкоцитоза (EPPC и ESP); намаляване на хемоглобина (с лазерно лъчение).
Диагностицирането на лезии от хронично излагане на нейонизиращо лъчение е трудно. Тя трябва да се основава на подробно проучване на условията на труд, анализ на динамиката на процеса и цялостен преглед на пациента.
Кожни промени, причинени от хронично излагане на нейонизиращо лъчение:
Актинична (фотохимична) кератоза
Актиничен ретикулоид
Диамантена кожа на тила (врата)
Пойкилодермия Сиват
Сенилна атрофия (отпуснатост) на кожата
Актиничен [фотохимичен] гранулом
Други кожни промени, причинени от хронично излагане на нейонизиращо лъчение
Кожна промяна, причинена от хронично излагане на нейонизиращи лъчения, неуточнена
Но прогнозата е благоприятна. Ако има намаляване на работоспособността и рационална заетост, е възможно насочване към VTEK. Необходимо е да се подобрят технологиите, да се спазват санитарните правила и мерките за безопасност.
Основни източници на ЕМП
Битови електроуреди
Всички домакински уреди, работещи с електрически ток, са източници на електромагнитни полета.
Най-мощните са микровълнови фурни, конвектори, хладилници със система „no frost“, кухненски аспиратори, електрически печки и телевизори. Действително генерираният ЕМП, в зависимост от конкретния модел и режим на работа, може да варира значително между оборудването от същия тип (вижте Фигура 1). Всички данни по-долу се отнасят за магнитно поле с индустриална честота 50 Hz.
Стойностите на магнитното поле са тясно свързани с мощността на устройството - колкото по-висока е тя, толкова по-високо е магнитното поле по време на работата му. Стойностите на електрическото поле с промишлена честота на почти всички електрически домакински уреди не надвишават няколко десетки V/m на разстояние 0,5 m, което е значително по-малко от максималната граница от 500 V/m.

Фиг.1. Средни нива на магнитното поле с индустриална честота на домакински електроуреди на разстояние 0,3 m.
В таблица 1 са представени данни за разстоянието, на което се открива магнитно поле с индустриална честота (50 Hz) от 0,2 μT по време на работа на редица домакински уреди.
Таблица 1.
Разпространение на магнитно поле с индустриална честота от домакински електрически уреди (над нивото от 0,2 µT)
Разстояние на източника, при което се записва стойност, по-голяма от 0,2 µT
Хладилник със система “No frost” (по време на работа на компресора) на 1,2 м от вратата; 1,4 м от задната стена
Обикновен хладилник (по време на работа на компресора) на 0,1 м от двигателя
Ютия (режим отопление) 0,25 м от дръжката
Телевизор 14" на 1,1 м от екрана; 1,2 м от страничната стена.
Електрически радиатор 0,3м
Подова лампа с две лампи по 75 W 0,03 m (от жицата)
Електрическа фурна на 0,4 м от предната стена
Фритюрник на 1,4 м от страничната стена

Фиг.2. Промяна в нивото на магнитното поле на промишлената честота на домакинските електрически уреди в зависимост от разстоянието
Санитарно-хигиенно стандартизиране на ЕМП на домакински уреди
Основният документ, установяващ изискванията за ЕМП на домакински уреди, е „Междудържавни санитарни стандарти за допустими нива на физически фактори при използване на потребителски стоки в домашни условия“, MSanPiN 001-96. За определени видове стоки са установени собствени стандарти: „Максимално допустими нива на плътност на енергийния поток, създадени от микровълнови фурни“ SN № 2666-83, „Максимално допустими стандарти за силата на електромагнитното поле, създадено от индукционни битови фурни, работещи при честота 20 - 22 kHz” SN No 2550 -82. Стойностите на EMF MPL за домакински уреди са дадени в таблица 2.
Таблица 2
Максимално допустими нива на електромагнитно поле за потребителски продукти, които са източници на ЕМП
Източник Обхват Стойност Дистанционно управление Забележка
Индукционни пещи 20 - 22 kHz 500 V/m
4 A/m Условия за измерване:
разстояние 0,3 м от тялото
Микровълнова фурна 2,45 GHz 10 μW/cm2 Условия на измерване:
разстояние 0,50 ± 0,05 m от всяка точка, с товар от 1 литър вода
Терминал за видео дисплей PC 5 Hz - 2 kHz Epdu = 25 V/m
Vpdu = 250 nT Условия на измерване:
разстояние 0,5 m около компютърния монитор
2 - 400 kHz Epdu = 2,5 V/m
Vpdu = 25 nT
повърхностен електростатичен потенциал V = 500 V Условия на измерване:
разстояние 0,1 m от екрана на компютърния монитор
Други продукти 50 Hz E = 500 V/m Условия на измерване:
разстояние 0,5 m от тялото на продукта
0,3 - 300 kHz E = 25 V/m
0,3 - 3 MHz E = 15 V/m
3 - 30 MHz E = 10 V/m
30 - 300 MHz E = 3 V/m
0,3 - 30 GHz PES = 10 μW/cm2
Възможни биологични ефекти
Човешкото тяло винаги реагира на електромагнитното поле. Но за да се развие тази реакция в патология и да доведе до заболяване, трябва да съвпаднат редица условия – включително достатъчно високо ниво на полето и продължителност на облъчването. Следователно, когато се използват домакински уреди с ниски нива на полето и/или за кратък период от време, ЕМП на домакинските уреди не засяга здравето на по-голямата част от населението. Потенциална опасност могат да представляват само хора със свръхчувствителност към ЕМП и страдащи от алергии, които също често имат повишена чувствителност към ЕМП.
Освен това, според съвременните концепции, магнитно поле с промишлена честота може да бъде опасно за човешкото здраве, ако настъпи продължително излагане (редовно, поне 8 часа на ден, в продължение на няколко години) с ниво над 0,2 микротесла.
Препоръки
Когато купувате домакински уреди, проверете в хигиенния доклад (сертификат) знака за съответствие на продукта с изискванията на „Междудържавните санитарни стандарти за допустими нива на физически фактори при използване на потребителски стоки в битови условия“, MSanPiN 001-96;
използвайте оборудване с по-ниска консумация на енергия: магнитните полета с индустриална честота ще бъдат по-ниски, при равни други условия;
Потенциално неблагоприятните източници на магнитно поле с промишлена честота в апартамент включват хладилници със система „без замръзване“, някои видове „топли подове“, нагреватели, телевизори, някои алармени системи, различни видове зарядни устройства, токоизправители и преобразуватели на ток - мястото за спане трябва да е на разстояние най-малко 2 метра от тези предмети, ако те работят по време на нощната ви почивка;
Когато поставяте домакински уреди във вашия апартамент, следвайте принципите, показани на фигура 3.

ориз. 3а. Възможност за неправилно разполагане на битови електроуреди в апартамент

ориз. 3б. Възможност за правилното разположение на домакинските електроуреди в апартамента
Микровълнови фурни
Често се задава въпросът относно опасността - безопасността на микровълновите фурни, затова предоставяме информация за тях отделно.
Микровълновата фурна (или микровълнова фурна) използва електромагнитно поле, наричано също микровълново лъчение или микровълново лъчение, за затопляне на храната. Работната честота на микровълновото излъчване на микровълновите фурни е 2,45 GHz. Именно от тази радиация се страхуват много хора. Съвременните микровълнови фурни обаче са оборудвани с доста усъвършенствана защита, която не позволява на електромагнитното поле да излезе извън работния обем. В същото време не може да се каже, че полето изобщо не прониква извън микровълновата фурна. По различни причини част от електромагнитното поле, предназначено за пилето, прониква навън, особено интензивно, обикновено в областта на долния десен ъгъл на вратата.
За да се гарантира безопасността при използване на фурни у дома, Русия има санитарни стандарти, които ограничават максималното изтичане на микровълнова радиация от микровълнова фурна. Те се наричат „Максимално допустими нива на плътност на енергийния поток, създаден от микровълнови печки“ и имат обозначение SN № 2666-83. Съгласно тези санитарни норми плътността на енергийния поток на електромагнитното поле не трябва да надвишава 10 μW/cm2 на разстояние 50 cm от всяка точка на корпуса на печката при нагряване на 1 литър вода. На практика почти всички нови съвременни микровълнови фурни отговарят на това изискване с голяма разлика. Въпреки това, когато купувате нова печка, трябва да се уверите, че сертификатът за съответствие посочва, че вашата печка отговаря на изискванията на тези санитарни стандарти.
Трябва да се помни, че с течение на времето степента на защита може да намалее, главно поради появата на микропукнатини в уплътнението на вратата. Това може да се случи или поради замърсяване, или поради механични повреди. Следователно вратата и нейното уплътнение изискват внимателно боравене и внимателна поддръжка. Гарантираната издръжливост на защита срещу изтичане на електромагнитно поле при нормална работа е няколко години. След 5-6 години експлоатация е препоръчително да проверите качеството на защитата и да поканите специалист от специално акредитирана лаборатория за наблюдение на електромагнитни полета.
В допълнение към микровълновото излъчване, работата на микровълновата фурна е придружена от интензивно магнитно поле, създадено от ток с индустриална честота от 50 Hz, протичащ в захранващата система на фурната. В същото време микровълновата печка е един от най-мощните източници на магнитно поле в апартамента. За населението нивото на магнитното поле с индустриална честота у нас все още не е ограничено, въпреки значителното му въздействие върху човешкото тяло при продължително излагане. В битови условия еднократното краткотрайно включване (за няколко минути) няма да окаже значително влияние върху човешкото здраве. Въпреки това, сега домакинската микровълнова фурна често се използва за затопляне на храна в кафенета и други подобни промишлени условия. В този случай човек, работещ с него, се оказва в ситуация на хронично излагане на магнитно поле с индустриална честота. В този случай е необходим задължителен контрол на магнитното поле с индустриална честота и микровълновото излъчване на работното място.
Електропроводи и човешкото здраве
Проводниците на работещ електропровод създават електрически и магнитни полета с индустриална честота в съседното пространство. Разстоянието, на което тези полета се простират от линейните проводници, достига десетки метри.
Диапазонът на разпространение на електрическото поле зависи от класа на напрежение на електропровода (числото, показващо класа на напрежение, е в името на електропровода - например електропровод 220 kV), колкото по-високо е напрежението, толкова по-голямо е зоната на повишено ниво на електрическо поле, докато размерът на зоната не се променя по време на работа на електропровода.
Диапазонът на разпространение на магнитното поле зависи от големината на протичащия ток или от натоварването на линията. Тъй като натоварването на електропроводите може да се променя многократно както през деня, така и с променящите се сезони, размерът на зоната с повишено ниво на магнитно поле също се променя.
Електрическите и магнитните полета са много силни фактори, влияещи върху състоянието на всички биологични обекти, попадащи в зоната на тяхното въздействие.
Например, в зоната на влияние на електрическото поле на електропровод, насекомите показват промени в поведението: например пчелите показват повишена агресивност, тревожност, намалена производителност и производителност и склонност да губят кралици; бръмбари, комари, пеперуди и други летящи насекоми показват промени в поведенческите реакции, включително промяна в посоката на движение към по-ниско ниво на полето.
Аномалиите в развитието са често срещани при растенията - често се променят формите и размерите на цветята, листата, стъблата и се появяват допълнителни венчелистчета.
Здравият човек страда от относително дълъг престой в областта на електропроводите. Краткотрайното облъчване (минути) може да доведе до негативна реакция само при свръхчувствителни хора или при пациенти с определени видове алергии. Например, добре известна е работата на английски учени от началото на 90-те години, която показва, че редица страдащи от алергия, когато са изложени на полето на електропровода, развиват реакция от епилептичен тип.
При продължителен престой (месеци - години) на хора в електромагнитното поле на електропроводи могат да се развият заболявания, предимно на сърдечно-съдовата и нервната система на човешкото тяло. През последните години ракът често се посочва като дълготрайна последица.
Изследванията на биологичния ефект на ЕМП IF, проведени в СССР през 60-70-те години, бяха фокусирани главно върху ефекта на електрическия компонент, тъй като експериментално не беше открит значим биологичен ефект на магнитния компонент при типични нива. През 70-те години бяха въведени строги стандарти за населението според ЕП, които и до днес са сред най-строгите в света. Те са посочени в Санитарните стандарти и правила „Защита на населението от въздействието на електрическото поле, създадено от въздушни електропроводи с променлив ток с индустриална честота“ № 2971-84. В съответствие с тези стандарти са проектирани и изградени всички електроснабдителни съоръжения.
Въпреки факта, че магнитното поле в целия свят сега се счита за най-опасното за здравето, максимално допустимата стойност на магнитното поле за населението в Русия не е стандартизирана. Причината е, че няма пари за проучване и разработване на стандарти. Повечето електропроводи са построени, без да се вземе предвид тази опасност.
Въз основа на масови епидемиологични проучвания на населението, живеещо в условия на облъчване от магнитни полета на електропроводи, плътност на потока на магнитна индукция от 0,2 - 0,3 µT.
Основният принцип за защита на общественото здраве от електромагнитното поле на електропроводите е да се създадат санитарно-защитни зони за електропроводи и да се намали силата на електрическото поле в жилищни сгради и на места, където хората могат да останат дълго време, като се използват защитни екрани.
Границите на санитарно-охранителните зони за електропроводи по съществуващи линии се определят по критерия за напрегнатост на електрическото поле - 1 kV/m.
Граници на санитарно-охранителните зони за електропроводи съгласно SN № 2971-84
Напрежение на електропровода 330 kV 500 kV 750 kV 1150 kV
Размер на санитарно-охранителната (охранителна) зона 20 m 30 m 40 m 55 m

Граници на санитарно-охранителните зони за електропроводи в Москва
Напрежение на електропровода<20 кВ 35 кВ 110 кВ 150 -220 кВ 330 - 500 кВ 750 кВ 1150 кВ
Размер на санитарно-охранителната зона 10 m 15 m 20 m 25 m 30 m 40 m 55 m

Поставянето на ВЛ за свръхвисоко напрежение (750 и 1150 kV) е предмет на допълнителни изисквания относно условията на въздействие на електрическо поле върху населението. Така най-близкото разстояние от оста на проектираните въздушни линии 750 и 1150 kV до границите на населените места по правило трябва да бъде съответно най-малко 250 и 300 m.
Допустими нива на излагане на населението на електрическото поле на електропроводите
MPL, kV/m Условия на облъчване
0,5 вътре в жилищни сгради
1.0 на територията на ж.к
5,0 в населените места извън населените места; (земи на градове в границите на градовете в границите на тяхното дългосрочно развитие за 10 години, крайградски и зелени площи, курорти, землища на селища от градски тип в границите на селата и селски населени места в границите на тези точки) както на територията на зеленчукови градини и овощни градини;
10.0 при пресичане на въздушни електропроводи с магистрали от категории 1–IV;
15,0 в необитаеми райони (незастроени райони, поне често посещавани от хора, достъпни за транспорт и земеделски земи);
20,0 в труднодостъпни места (недостъпни за транспортни и селскостопански превозни средства) и в зони, специално оградени, за да се изключи обществен достъп.
В рамките на санитарно-охранителната зона на въздушните линии е забранено:
поставят жилищни и обществени сгради и постройки;
организиране на паркинги за всички видове транспорт;
локализират автосервизни предприятия и складове за петрол и петролни продукти;
извършват операции с гориво, ремонт на машини и механизми.
Териториите на санитарно-охранителните зони могат да се използват като земеделска земя, но се препоръчва върху тях да се отглеждат култури, които не изискват ръчен труд.
Ако в някои райони напрегнатостта на електрическото поле извън санитарно-охранителната зона е по-висока от максимално допустимите 0,5 kV/m вътре в сградата и по-висока от 1 kV/m в жилищната зона (на места, където може да има хора), те трябва да измерват трябва да се вземат мерки за намаляване на напрежението. За да направите това, на покрива на сграда с неметален покрив се поставя почти всяка метална мрежа, заземена поне в две точки. В сгради с метален покрив е достатъчно покривът да се заземи най-малко в две точки .
В лични парцели или други места, където се намират хора, силата на полето на честотата на мощността може да бъде намалена чрез инсталиране на защитни екрани, например стоманобетон, метални огради, кабелни екрани, дървета или храсти с височина най-малко 2 m.
Персонален компютър и човешкото здраве
Емисионни характеристики на монитора
електромагнитно поле на монитора в честотния диапазон 20 Hz-1000 MHz
статичен електрически заряд на екрана на монитора
ултравиолетово лъчение в диапазона 200-400 nm
инфрачервено лъчение в диапазона 1050 nm - 1 mm
Рентгеново лъчение > 1,2 keV
Компютърът като източник на променливо електромагнитно поле
Електромагнитното поле, създадено от персонален компютър, има сложен спектрален състав в честотния диапазон от 0 Hz до 1000 MHz. Електромагнитното поле има електрически (E) и магнитни (H) компоненти и тяхната връзка е доста сложна, така че E и H се оценяват отделно. Пример за спектралните характеристики на компютър в диапазона от 10 Hz - 400 kHz е показан на фигура 4.

Фиг.4. Спектрални характеристики на излъчване на монитора в диапазона 10 Hz–400 kHz
Наличието на няколко компютъра със спомагателно оборудване и захранваща система в една стая създава сложна картина на електромагнитното поле. Фигура 5 илюстрира типичен пример за разпределение на магнитно поле с мощност и честота в компютърна зала. Очевидно е, че електромагнитната среда в стаите с компютри е изключително сложна, разпределението на полетата е неравномерно, а нивата са достатъчно високи, за да показват опасността от тяхното биологично въздействие.

ориз. 5. Пример за типично разпределение на магнитното поле в диапазона от 5 Hz до 2 kHz в стая, оборудвана с компютри
Компютърът като източник на електростатично поле
Когато мониторът работи, върху екрана на кинескопа се натрупва електростатичен заряд, създавайки електростатично поле (ESF). В различни изследвания, при различни условия на измерване, стойностите на EST варират от 8 до 75 kV/m. В същото време хората, работещи с монитора, придобиват електростатичен потенциал. Разпространението на електростатичните потенциали на потребителите варира от -3 до +5 kV. Когато ESTP се преживява субективно, потенциалът на потребителя е решаващ фактор за появата на неприятни субективни усещания.
Забележим принос към общото електростатично поле имат повърхностите на клавиатурата и мишката, които се наелектризират от триене. Експериментите показват, че дори след работа с клавиатурата, електростатичното поле бързо нараства от 2 до 12 kV/m. На отделни работни места в областта на ръцете са регистрирани напрегнатости на статично електрическо поле над 20 kV/m.
Въздействие на компютърните електромагнитни полета върху здравето на потребителя
Първото значимо цялостно проучване на възможните неблагоприятни ефекти на електромагнитните полета върху здравето на потребителите е проведено през 1984 г. в Канада. Причината за работата бяха множество оплаквания от служители на счетоводния отдел на една от болниците. За идентифициране на причинните фактори бяха измерени всички видове радиация и беше разпространен въпросник, обхващащ всички видове здравни ефекти. Докладът, базиран на резултатите от работата, установи недвусмислена връзка между заболеваемостта и един от водещите фактори на външно въздействие - електромагнитното поле, генерирано от компютърния монитор.
Според обобщени данни при работещите на монитор от 2 до 6 часа на ден функционалните разстройства на централната нервна система се срещат средно 4,6 пъти по-често, отколкото в контролните групи, заболявания на сърдечно-съдовата система - 2 пъти по-често, заболявания на горните дихателни пътища - 1,9 пъти по-често, заболявания на опорно-двигателния апарат - 3,1 пъти по-често. С увеличаването на времето, прекарано пред компютъра, съотношението между здрави и болни потребители рязко се увеличава.
Според Бюрото по трудова статистика на САЩ между 1982 г. и 1990 г. е имало осемкратно увеличение на инвалидността на потребителите. Установено е също, че честото излагане на електромагнитно излъчване от монитори води до необичайни резултати от бременността.
Изследванията на функционалното състояние на потребител на компютър, проведени през 1996 г. в Центъра за електромагнитна безопасност, показват, че дори при краткотрайна работа (45 минути) настъпват значителни промени в хормоналното състояние и специфични промени в биотоковете на мозъка. тялото на потребителя под въздействието на електромагнитно излъчване от монитора. Тези ефекти са особено изразени и устойчиви при жените. Беше забелязано, че при групи от хора (в този случай това беше 20%), отрицателна реакция на функционалното състояние на тялото не се проявява при работа с компютър за по-малко от 1 час. Въз основа на анализа на получените резултати се стигна до заключението, че е възможно да се формират специални критерии за професионален подбор на персонала, използващ компютър в процеса на работа.
Според редица изследователи електростатичното поле на VDT с интензитет от 15 kV/m по време на едночасово излагане на тийнейджъри, играещи на компютър, усилва възбудителните процеси в централната нервна система и измества автономната хомеостаза към симпатиково преобладаване.
В Украйна се провеждат изследвания на общите модели на реакцията на човешкото тяло към ефектите от монитора на ЕМП. Резултатите показват, че сред останалите нарушения във функционалното състояние на организма най-силно изразени са нарушенията на хормоналната и имунната система. Отклоненията в имунния статус, както имунодефицитът, така и автоимунитетът, са основни за дискоординацията на процесите, поддържащи хомеостазата в организма като цяло.
Проучване на 1583 жени, проведено в Оукланд, Калифорния, САЩ от Kaiser Medical Center, установи, че жените, които използват компютърни терминали повече от 20 часа седмично, имат 80% по-висок риск от спонтанен аборт в ранна и късна бременност, отколкото жените, които използват компютърни терминали повече от 20 часа седмично, които вършат същата работа без дисплеи. Според шведски учени има 90% шанс употребяващите VDT да имат 1,5 пъти по-голям риск от спонтанни аборти и да имат 2,5 пъти повече деца с вродени дефекти, отколкото жените с други професии.
Градският съвет по безопасност и здраве при работа в Ню Йорк смята, че жените, които са бременни или възнамеряват да забременеят, трябва да бъдат преместени на работа, която не включва използването на видео терминали.
Разбира се, изброяването на тези факти не ограничава неблагоприятното въздействие на ЕМП на работното място върху здравето на потребителя. За тази ситуация на експозиция са възможни всички други биологични ефекти на електромагнитното поле.
Дистанционно управление на електромагнитното поле и повърхностния електростатичен потенциал на компютърен монитор
Тип поле Честотен диапазон Мерна единица Дистанционно управление
магнитно поле 5Hz-2kHz nT 250
магнитно поле 2-400 kHz, nT 25
електрическо поле 5Hz-2kHz V/m 25
електрическо поле 2- 400 kHz V/m 2.5
еквивалентен (повърхностен) електростатичен потенциал V 500
Според редица експерти е препоръчително жените, които възнамеряват да забременеят, да откажат да работят с компютър, тъй като ембрионът в ранните етапи на развитие е изключително чувствителен към електромагнитното поле.
Радарите и човешкото здраве
Радарните станции обикновено са оборудвани с антени от огледален тип и имат тясно насочена диаграма на излъчване под формата на лъч, насочен по оптичната ос.
Радарните системи работят на честоти от 500 MHz до 15 GHz, но отделните системи могат да работят на честоти до 100 GHz. ЕМ сигналът, който те създават, е фундаментално различен от радиацията от други източници. Това се дължи на факта, че периодичното движение на антената в пространството води до пространствена прекъсване на излъчването. Временната интермитентност на облъчването се дължи на цикличността на работа на радара на облъчване. Времето на работа в различни режими на работа на радиооборудването може да варира от няколко часа до един ден. Така че, за метеорологичните радари с прекъсване на времето от 30 минути - излъчване, 30 минути пауза, общото време на работа не надвишава 12 часа, докато летищните радарни станции в повечето случаи работят денонощно. Ширината на диаграмата на излъчване в хоризонталната равнина обикновено е няколко градуса, а продължителността на облъчване за периода на гледане е десетки милисекунди.
Метрологичните радари могат да създадат PES от ~100 W/m2 за всеки цикъл на облъчване на разстояние от 1 km. Летищните радарни станции създават PES ~ 0,5 W/m2 на разстояние от 60 m Морско радарно оборудване обикновено има мощност на предавател с порядък по-ниска от тази на радарите на летището, така че в нормален режим сканирането създава PES. на разстояние няколко метра, не надвишава 10 W/m2. Сравнение на нивата на полета, създадени от радари с други микровълнови източници, е показано на фигура 6.
Увеличаването на мощността на радарите за различни цели и използването на силно насочени всестранни антени води до значително увеличаване на интензитета на EMR в микровълновия диапазон и създава зони на дълги разстояния с висока плътност на енергийния поток на земята. Най-неблагоприятните условия се наблюдават в жилищните райони на градовете, в които се намират летища: Иркутск, Сочи, Сиктивкар, Ростов на Дон и редица други.

Фиг.6. Радарни ЕМП нива в сравнение с други микровълнови източници
Клетъчните комуникации и човешкото здраве
Клетъчната радиотелефония е една от най-бързо развиващите се телекомуникационни системи днес.
Основните елементи на клетъчната комуникационна система са базови станции (BS) и мобилни радиотелефони (MRT). Базовите станции поддържат радиовръзка с мобилни радиотелефони, в резултат на което BS и MRI са източници на електромагнитно излъчване в UHF диапазона.
Важна характеристика на клетъчната радиокомуникационна система е много ефективното използване на радиочестотния спектър, разпределен за работата на системата (многократно използване на едни и същи честоти, използване на различни методи за достъп), което прави възможно предоставянето на телефонни комуникации на значителни брой абонати. Системата използва принципа на разделяне на определена територия на зони или „клетки“ с радиус обикновено 0,5–10 километра.
Базови станции
Изследванията на електромагнитната обстановка на територията, прилежаща към БС, са извършени от специалисти от различни страни, включително Швеция, Унгария и Русия. Въз основа на резултатите от измерванията, проведени в Москва и Московска област, може да се каже, че в 100% от случаите електромагнитната среда в помещенията на сградите, на които са инсталирани BS антени, не се различава от фона, характерен за дадена област в даден честотен диапазон. В прилежащата територия в 91% от случаите регистрираните нива на електромагнитното поле са 50 пъти по-ниски от максимално допустимите граници, установени за БС. Максималната стойност на измерване, 10 пъти по-малка от максималната граница, е регистрирана в близост до сграда, на която са инсталирани едновременно три базови станции с различни стандарти.
Наличните научни данни и съществуващата система за санитарен и хигиенен контрол по време на пускането в експлоатация на клетъчни базови станции позволяват да се класифицират клетъчните базови станции като най-екологично и санитарно и хигиенично безопасни комуникационни системи.
Мобилни радиотелефони
Мобилният радиотелефон (MRT) е приемо-предавател с малък размер. В зависимост от стандарта на телефона предаването се осъществява в честотния диапазон 453 – 1785 MHz. Силата на излъчване на ЯМР е променлива стойност, която до голяма степен зависи от състоянието на комуникационния канал "мобилен радиотелефон - базова станция", т.е. колкото по-високо е нивото на BS сигнала в мястото на приемане, толкова по-ниска е мощността на излъчване на ЯМР. Максималната мощност е в диапазона 0,125–1 W, но в реални условия обикновено не надвишава 0,05–0,2 W.
Въпросът за въздействието на ЯМР върху тялото на потребителя все още остава открит. Многобройни изследвания, проведени от учени от различни страни, включително Русия, върху биологични обекти (включително доброволци) доведоха до двусмислени, понякога противоречиви резултати. Единственият неоспорим факт е, че човешкото тяло "реагира" на наличието на радиация от мобилен телефон. Ето защо собствениците на ЯМР се съветват да вземат някои предпазни мерки:
не използвайте мобилния си телефон, освен ако не е необходимо;
говорете непрекъснато не повече от 3-4 минути;
Не позволявайте на деца да използват ЯМР;
когато купувате, изберете мобилен телефон с по-ниска максимална мощност на излъчване;
В автомобил използвайте MRI заедно с комуникационна система със свободни ръце с външна антена, която е най-добре разположена в геометричния център на покрива.
За хората около човек, който говори по мобилен радиотелефон, електромагнитното поле, създадено от ЯМР, не представлява никаква опасност.
Сателитни комуникации и човешкото здраве
Сателитните комуникационни системи се състоят от приемо-предавателна станция на Земята и сателит в орбита. Диаграмата на антената на сателитните комуникационни станции има ясно изразен тясно насочен главен лъч - главният лоб. Плътността на енергийния поток (PED) в главния лоб на диаграмата на излъчване може да достигне няколкостотин W/m2 близо до антената, създавайки също значителни нива на поле на голямо разстояние. Например станция с мощност 225 kW, работеща на честота 2,38 GHz, създава PES, равен на 2,8 W/m2 на разстояние 100 km. Въпреки това, разсейването на енергия от главния лъч е много малко и се случва най-вече в областта, където е разположена антената.
Типична изчислена графика на разпределението на PES на височина 2 m от земната повърхност в района, където е разположена сателитна комуникационна антена, е показана на фигура 7.

Фиг.7. Графика на разпределението на плътността на потока на електромагнитното поле на височина 2 m от земната повърхност в зоната, където е инсталирана сателитна комуникационна антена
Височина на антената на земята, m 4,8
Диаметър на антената, m 5,5
Мощност, излъчвана от антената, W 134
Ъгъл на наклон на антената спрямо хоризонта, градус 10
Височина на линията за изчисляване на плътността на енергийния поток, m 2
Азимут на линията за изчисляване на плътността на енергийния поток, градус 0
Има две основни възможни опасности от експозиция:
директно в района, където се намира антената;
при приближаване към оста на главния лъч по цялата му дължина.
Защита на хората от биологичните ефекти на ЕМП
Организационни мерки за защита от ЕМП
Организационните мерки за защита от ЕМП включват: избор на режим на работа на излъчващото оборудване, който осигурява ниво на радиация, не по-високо от максимално допустимото, ограничаване на мястото и времето на престой в зоната на действие на ЕМП (защита по разстояние и време), обозначаване и ограждане на зони с повишени нива на ЕМП.
Времевата защита се използва, когато не е възможно да се намали интензивността на излъчване в дадена точка до максимално допустимото ниво. Съществуващите системи за дистанционно управление осигуряват връзка между интензитета на плътността на енергийния поток и времето на облъчване.
Защитата от разстояние се основава на спад в интензитета на излъчване, който е обратно пропорционален на квадрата на разстоянието и се прилага, ако е невъзможно да се отслаби ЕМП с други мерки, включително времева защита. Защитата чрез разстояние е основата на зоните за регулиране на радиацията, за да се определи необходимата разлика между източниците на ЕМП и жилищни сгради, офис помещения и др.
За всяка инсталация, излъчваща електромагнитна енергия, трябва да се определят санитарно-защитни зони, в които интензитетът на ЕМП надвишава максимално допустимата граница. Границите на зоните се определят изчислително за всеки конкретен случай на разполагане на излъчваща инсталация при работа на максимална мощност на излъчване и се контролират с прибори. В съответствие с GOST 12.1.026-80 радиационните зони са оградени или са поставени предупредителни знаци с думите: „Не влизайте, опасно!“
Инженерни и технически мерки за защита на населението от ЕМП
Инженерните и технически защитни мерки се основават на използването на феномена на екраниране на електромагнитни полета директно на местата, където човек остава, или на мерки за ограничаване на параметрите на излъчване на източника на поле. Последният обикновено се използва на етапа на разработка на продукт, който служи като източник на ЕМП.
Един от основните начини за защита от електромагнитни полета е екранирането им на местата, където човек остава. Обикновено има два вида екраниране: екраниране на източници на ЕМП от хора и екраниране на хора от източници на ЕМП. Защитните свойства на екраните се основават на ефекта от отслабване на напрежението и изкривяване на електрическото поле в пространството в близост до заземен метален предмет.
Електрическото поле с промишлена честота, създадено от електропреносни системи, се осъществява чрез създаване на санитарно-защитни зони за електропроводи и намаляване на силата на полето в жилищни сгради и на места, където хората могат да останат дълго време, с помощта на защитни екрани. Защитата от магнитно поле с мощностна честота е практически възможна само на етапа на разработване на продукта или проектирането на съоръжението, като правило се постига намаляване на нивото на полето чрез векторна компенсация, тъй като други методи за екраниране на магнитно поле с мощностна честота са; изключително сложно и скъпо.
Основните изисквания за осигуряване на безопасността на населението от електрическото поле с промишлена честота, създадено от електропреносни и разпределителни системи, са изложени в Санитарните стандарти и правила „Защита на населението от въздействието на електрическото поле, създадено от въздушно променливотоково захранване линии с индустриална честота” № 2971-84. За повече информация относно изискванията за защита вижте раздела "Източници на ЕМП. Електропроводи"
При екраниране на EMI в радиочестотния диапазон се използват различни радиоотразяващи и радиопоглъщащи материали.
Радиоотразителните материали включват различни метали. Най-често използваните материали са желязо, стомана, мед, месинг и алуминий. Тези материали се използват под формата на листове, мрежи или под формата на решетки и метални тръби. Екраниращите свойства на ламарината са по-високи от мрежата, но мрежата е по-удобна от структурна гледна точка, особено при екраниране на ревизионни и вентилационни отвори, прозорци, врати и др. Защитните свойства на мрежата зависят от размера на мрежата и дебелината на телта: колкото по-малък е размерът на мрежата, толкова по-дебела е телта, толкова по-високи са нейните защитни свойства. Отрицателно свойство на отразяващите материали е, че в някои случаи те създават отразени радиовълни, което може да увеличи облъчването на хората.
По-удобни материали за екраниране са радиопоглъщащите материали. Листовете от абсорбиращи материали могат да бъдат еднослойни или многослойни. Многослойни - осигуряват поглъщане на радиовълни в по-широк диапазон. За подобряване на екраниращия ефект много видове радиопоглъщащи материали имат метална мрежа или месингово фолио, притиснато от едната страна. Когато създавате екрани, тази страна е обърната в посока, обратна на източника на радиация.
Въпреки факта, че абсорбиращите материали са в много отношения по-надеждни от отразяващите, тяхното използване е ограничено от високата цена и тесния спектър на абсорбция.
В някои случаи стените са покрити със специални бои. Колоидно сребро, мед, графит, алуминий и злато на прах се използват като проводящи пигменти в тези бои. Обикновената маслена боя има доста висока отразяваща способност (до 30%), а варовото покритие е много по-добро в това отношение.
Радиоизлъчванията могат да проникнат в помещения, където се намират хора, през отворите на прозорци и врати. За екраниране на прозорци за наблюдение, прозорци на помещения, остъкляване на плафониери и прегради се използва метализирано стъкло с екраниращи свойства. Това свойство се придава на стъклото чрез тънък прозрачен филм или от метални оксиди, най-често калай, или от метали – мед, никел, сребро и техните комбинации. Фолиото има достатъчна оптична прозрачност и химическа устойчивост. Когато се прилага от едната страна на стъклената повърхност, той намалява интензитета на излъчване в диапазона от 0,8 - 150 cm с 30 dB (1000 пъти). Когато филмът се нанесе и върху двете повърхности на стъклото, затихването достига 40 dB (10 000 пъти).
За защита на населението от въздействието на електромагнитното излъчване в строителните конструкции, като защитни екрани могат да се използват метални мрежи, метални листове или друго проводящо покритие, включително специално проектирани строителни материали. В някои случаи е достатъчно да се използва заземена метална мрежа, поставена под облицовъчния слой или мазилката.
Като екрани могат да се използват и различни филми и тъкани с метализирано покритие.
Почти всички строителни материали имат радиоекраниращи свойства. Като допълнителна организационна и техническа мярка за защита на населението при планиране на строителството е необходимо да се използва свойството на „радио сянка“, произтичащо от терена и огъването на радиовълните около местни обекти.
През последните години метализираните тъкани на базата на синтетични влакна се използват като радиозащитни материали. Получават се чрез химическа метализация (от разтвори) на тъкани с различна структура и плътност. Съществуващите производствени методи позволяват да се регулира количеството на нанесения метал в диапазона от стотни до единици микрони и да се промени повърхностното съпротивление на тъканите от десетки до части от ома. Екраниращите текстилни материали са тънки, леки и гъвкави; могат да се дублират с други материали (тъкани, кожа, филми) и са съвместими със смоли и латекси.
Лечение и превантивни мерки
Санитарно-превантивното осигуряване включва следните дейности:
организиране и наблюдение на спазването на хигиенните стандарти, условията на работа на персонала, обслужващ източници на ЕМП;
идентифициране на професионални заболявания, причинени от неблагоприятни фактори на околната среда;
разработване на мерки за подобряване на условията на труд и живот на персонала, за повишаване на устойчивостта на тялото на работниците към въздействието на неблагоприятни фактори на околната среда.
Текущ хигиенен контрол се извършва в зависимост от параметрите и режима на работа на лъчистата инсталация, но по правило най-малко веднъж годишно. В същото време се определят характеристиките на ЕМП в промишлени помещения, в жилищни и обществени сгради и на открити площи. Измерванията на интензитета на ЕМП се извършват и при промени в условията и режимите на работа на източниците на ЕМП, които влияят на нивата на радиация (подмяна на генераторни и излъчващи елементи, промени в технологичния процес, промени в екранирането и защитното оборудване, увеличаване на мощността, промяна в местоположението на излъчващите елементи и др.) .
С цел предотвратяване, ранна диагностика и лечение на здравословни проблеми, работниците, свързани с експозиция на ЕМП, трябва да преминат предварителни медицински прегледи при постъпване на работа и периодични медицински прегледи по начина, определен със съответната заповед на Министерството на здравеопазването.
Всички лица с първоначални прояви на клинични нарушения, причинени от излагане на ЕМП (астеничен астено-вегетативен, хипоталамичен синдром), както и с общи заболявания, чийто ход може да се влоши под въздействието на неблагоприятни фактори на работната среда (органични заболявания на централната нервна система, хипертония, заболявания на ендокринната система, заболявания на кръвта и др.), трябва да се наблюдават с подходящи хигиенни и терапевтични мерки, насочени към подобряване на условията на труд и възстановяване на здравето на работниците.
Заключение
В момента има активно изследване на механизмите на биологичното действие на физическите фактори на нейонизиращото лъчение: акустични вълни и електромагнитно лъчение върху биологични системи от различни нива на организация; ензими, клетки, които оцеляват на парчета от мозъка на лабораторни животни, поведенчески реакции на животни и развитие на реакции във вериги: първични цели - клетка - клетъчни популации - тъкан.
Във VNIISKhRAE се разработват изследвания за оценка на екологичните последици от въздействието върху природните и селскостопански ценози на причинени от човека стресови фактори - микровълнова и UV-B радиация, основните цели на които са:
изучаване на последиците от изтъняването на озоновия слой върху компонентите на агроценозите в нечерноземната зона на Русия;
изучаване на механизмите на действие на UV-B радиацията върху растенията;
изследване на отделните и комбинирани ефекти на електромагнитно излъчване от различни диапазони (микровълни, гама, UV, IR) върху селскостопански животни и моделни обекти с цел разработване на методи за хигиенно и екологично регулиране на електромагнитното замърсяване на околната среда;
разработване на екологични технологии, основани на използването на физически фактори за различни сектори на селскостопанското производство (растениевъдство, животновъдство, хранителна и преработвателна промишленост с цел интензифициране на селскостопанското производство).
А в Института по теоретична и експериментална биофизика на Руската академия на науките в Пущино беше проведено изследване на тема „Фазов преход в синаптичните мембрани като високочувствителна цел на топлинното действие на нейонизиращо лъчение“.
При интерпретирането на резултатите от изследванията на биологичните ефекти на нейонизиращите лъчения (електромагнитни и ултразвукови) централните и все още слабо проучени въпроси остават въпросите за молекулярния механизъм, първичната цел и праговете на действие на радиацията. Наскоро беше предложен нов молекулярен механизъм на синаптично предаване, базиран на фазовия преход на липидната мембрана като движеща сила за освобождаване на невротрансмитер в синапсите в централната нервна система. Едно от най-важните последствия е, че относително малки промени в локалната температура в нервната тъкан (от десети до няколко градуса) могат да доведат до забележима промяна в скоростта на синаптично предаване, до пълно изключване на синапса. Такива температурни промени могат да бъдат причинени от радиация с терапевтичен интензитет. От тези предпоставки следва хипотезата за съществуването на общ механизъм на действие на нейонизиращото лъчение - механизъм, основан на малко локално нагряване на участъци от нервната тъкан.
По този начин такъв сложен и малко проучен аспект като нейонизиращото лъчение и неговото въздействие върху околната среда остава да бъде проучен в бъдеще.

Референции
1. Павлов A.N. „Влиянието на електромагнитното излъчване върху жизнената активност“, Москва: ХЕЛИОС, 2003 г., 224 с.
2. http://www.tesla.ru
3. http://www.pole.com.ru
4. http://www.ecopole.ru
5. http://www.botanist.ru/
6. http://www.fcgsen.ru/
7. http://www.gnpc.ru/
8. http://www.rus-lib.ru/

Нейонизиращи електромагнитни полета и радиация.Електромагнитното взаимодействие е характерно за заредените частици. Носителят на енергия между такива частици са фотони на електромагнитното поле или радиация. Дължината на електромагнитната вълна (m) във въздуха е свързана с нейната честота f (Hz) чрез връзката λf = с, където с– скорост на светлината.

Електромагнитните полета и радиацията се делят на нейонизиращ,включително лазерно лъчение и йонизиращ.Нейонизиращите електромагнитни полета (ЕМП) и радиацията (ЕМП) имат спектър от трептения с честота до 10 21 Hz.

Нейонизиращите електромагнитни полета от естествен произход са постоянен фактор. Те включват: атмосферно електричество, радиоизлъчвания от Слънцето и галактиките, електрически и магнитни полета на Земята.

В нейонизиращи изкуствени източници на електрически и магнитни полета и радиация. Тяхната класификация е дадена в табл. 2.9.

Използването на изкуствени ЕМП и ЕМР с различни честоти е систематизирано в таблица. 2.10.

Основните източници на електромагнитни полета на радиочестотите са радиотехнически съоръжения (RTO), телевизионни и радарни станции (RLS), термични цехове и зони (в райони, съседни на предприятия). Индустриалните честотни ЕМП най-често се свързват с високоволтови електропроводи (ВЛ), източници на магнитни полета, използвани в промишлените предприятия.

Таблица 2.9

Класификация на нейонизиращите лъчения от човека

		Индикатор
		честотен диапазон	дължина на вълната
Статично поле	Електрически	–	–
Статично поле	Магнитни	–	–
Електромагнитно поле	Електромагнитно поле с мощностна честота	50 Hz	–
	Радиочестотно електромагнитно излъчване (RF EMI)	10 kHz до 30 kHz	30 км
		30 kHz до 3 MHz	100 м
		3 MHz до 30 MHz	10 м
		30 MHz до 50 MHz	6 м
		50 MHz до 300 MHz	1 м
		300 MHz до 300 GHz	1 мм

Зоните с повишени нива на ЕМП, чиито източници могат да бъдат RTO и радар, имат размери до 100–150 m Освен това, вътре в сградите, разположени в тези зони, плътността на енергийния поток, като правило, надвишава допустимите стойности.

Таблица 2.10

Приложение на електромагнитни полета и радиация

EMF и EMI честота	Технологичен процес, монтаж, индустрия
>0 до 300 Hz	Електроуреди, включително битови, високоволтови електропроводи, трансформаторни подстанции, радиокомуникации, научни изследвания, специални комуникации
0,3–3 kHz	Радиокомуникационно електропредаване, индукционно нагряване на метал, физиотерапия
3–30 kHz	Радиовръзка с ултра дълги вълни, индукционно нагряване на метал (закаляване, топене и запояване), физиотерапия, ултразвукови инсталации
30–300 kHz	Радионавигация, комуникации с кораби и самолети, дълговълнови радиокомуникации, индукционно нагряване на метали, електрокорозионна обработка, VDT, ултразвукови инсталации
0,3–3 MHz	Радиокомуникации и радиоразпръскване, радионавигация, индукционно и диелектрично нагряване на материали, медицина
3–30 MHz	Радиокомуникации и радиоразпръскване, диелектрично нагряване, медицина, плазмено нагряване
30–300 MHz	Радиокомуникации, телевизия, медицина (физиотерапия, онкология), диелектрично нагряване на материали, плазмено нагряване
0,3–3 GHz	Радар, радионавигация, радиотелефонни комуникации, телевизия, микровълнови печки, физиотерапия, плазмено нагряване и диагностика
3–30 GHz	Радарни и сателитни комуникации, метеорологична локация, радиорелейни комуникации, плазмено нагряване и диагностика, радиоспектроскопия
30–300 GHz	Радари, сателитни комуникации, радиометеорология, медицина (физиотерапия, онкология)

Магнитните полета, възникващи в райони в близост до електрифицираните железопътни линии, представляват значителна опасност. Магнитни полета с висок интензитет се срещат дори в сгради, разположени в непосредствена близост до тези зони.

В ежедневието източници на ЕМП и радиация са телевизори, дисплеи, микровълнови печки и други устройства. Електростатични полета в условия на ниска влажност (под 70%) създават килими, пелерини, завеси и др. Търговските микровълнови фурни не са опасни, но повредата на техните защитни екрани може значително да увеличи изтичането на електромагнитно излъчване. Екраните на телевизорите и дисплеите като източници на електромагнитно излъчване в ежедневието не са опасни дори при продължително излагане на човек, ако разстоянието от екрана надвишава 30 см.

Електростатичното поле (ESF) се характеризира изцяло от напрегнатостта на електрическото поле E (V/m). Постоянното магнитно поле (CMF) се характеризира със сила на магнитното поле H (A/m), докато във въздуха 1 A/m е 1,25 μT, където T е тесла (единица за сила на магнитното поле).

Електромагнитното поле (ЕМП) се характеризира с непрекъснато разпределение в пространството, способността да се разпространява със скоростта на светлината и да въздейства върху заредени частици и токове. ЕМП е комбинация от две взаимосвързани редуващи се полета - електрическо и магнитно, които се характеризират със съответните вектори на интензитет E (V/m) и H (A/m).

В зависимост от относителното положение на източника на електромагнитно излъчване и местоположението на човека е необходимо да се прави разлика между близката зона (индукционна зона), междинната зона и далечната зона (вълновата зона) или радиационната зона. При излъчване от източници (фиг. 2.11) близката зона се простира на разстояние λ/2π , приблизително 1/6 от дължината на вълната. Далечната зона започва с разстояния, равни на λ*2π, т.е. от разстояния, равни приблизително на шест дължини на вълната. Между тези две зони има междинна зона.

ориз. 2.11.Зони, възникващи около елементарен източник

В индукционната зона, в която все още не се е образувала движеща се електромагнитна вълна, електрическото и магнитното поле трябва да се считат за независими едно от друго, следователно тази зона може да се характеризира с електрическите и магнитните компоненти на електромагнитното поле. Отношенията между тях в тази зона могат да бъдат много различни. Междинната зона се характеризира с наличието както на индукционно поле, така и на разпространяваща се електромагнитна вълна. Вълновата зона (зона на излъчване) се характеризира с наличието на образувано ЕМП, разпространяващо се под формата на пътуваща електромагнитна вълна. В тази зона електрическите и магнитните компоненти се променят във фаза и има постоянна зависимост между средните им стойности за периода

където ρ в – вълнов импеданс, Ohm; , ε – електрическа константа; μ – магнитна проницаемост на средата.

Трептенията на векторите E и H възникват във взаимно перпендикулярни равнини. Във вълновата зона въздействието на ЕМП се определя от плътността на енергийния поток, носен от електромагнитната вълна. Когато електромагнитна вълна се разпространява в проводяща среда, векторите E и H са свързани по отношение

където ω – кръгова честота на електромагнитните трептения, Hz; v – специфична електропроводимост на екранното вещество; z – дълбочина на проникване на електромагнитното поле.

Когато ЕМП се разпространява във вакуум или във въздуха, където ρ in = 377 Ohm, E = 377H. Електромагнитното поле носи енергия, определена от плътността на енергийния поток (1 = EH (W/m2)), която показва колко енергия протича за 1 s през площ от 1 m2, разположена перпендикулярно на движението на вълната.

Когато се излъчват сферични вълни, плътността на енергийния поток във вълновата зона може да се изрази по отношение на източника на мощност P, доставен към излъчвателя:

Къде Р– разстояние до източника на радиация, m.

Въздействие на електромагнитните полета върху човеказависи от силата на електрическите и магнитните полета, енергийния поток, честотата на трептене, наличието на съпътстващи фактори, режима на облъчване, размера на облъчваната телесна повърхност и индивидуалните особености на тялото. Установено е също, че относителната биологична активност на импулсното лъчение е по-висока от непрекъснатото лъчение. Опасността от излагане се утежнява от факта, че не се открива от човешките сетива.

Въздействието на електростатичното поле (ЕСП) върху човек е свързано с протичането на слаб ток (няколко микроампера) през него. В този случай никога не се наблюдават електрически наранявания. Въпреки това, поради рефлексна реакция към електрически ток (рязко отстраняване от заредено тяло), е възможно механично нараняване при удряне на близки структурни елементи, падане от височина и др. Проучване на биологичните ефекти показа, че централната нервна система, сърдечно-съдовата система и анализаторите са най-чувствителни към електростатичното поле. Хората, работещи в зоната, изложена на ESP, се оплакват от раздразнителност, главоболие, нарушения на съня и др.

Въздействието на магнитни полета (МП) може да бъде постоянно (от изкуствени магнитни материали) и импулсно. Степента на въздействие на МП върху работещите зависи от максималната му интензивност в пространството на магнитното устройство или в зоната на въздействие на изкуствения магнит. Дозата, получена от човек, зависи от местоположението спрямо МП и режима на работа. При излагане на променливо магнитно поле се наблюдават характерни зрителни усещания, които изчезват при спиране на ефекта. При постоянна работа в условия на хронично излагане на МП, превишаващи максимално допустимите нива, се наблюдават дисфункции на централната нервна система, сърдечно-съдовата и дихателната системи, храносмилателния тракт, промени в кръвта. Дългосрочното действие води до нарушения, които субективно се изразяват в оплаквания от главоболие в темпоралната и тилната област, летаргия, нарушения на съня, загуба на паметта, повишена раздразнителност, апатия и болка в сърцето.

При постоянно излагане на ЕМП с индустриална честота се наблюдават нарушения на ритъма и забавяне на сърдечната честота. Работещите в зоната на ЕМП с индустриална честота могат да получат функционални нарушения на централната нервна система и сърдечно-съдовата система, както и промени в състава на кръвта.

Когато са изложени на радиочестотни ЕМП, атомите и молекулите, изграждащи човешкото тяло, се поляризират. Полярните молекули (например вода) са ориентирани в посоката на разпространение на електромагнитното поле; в електролитите, които са течните съставки на тъканите, кръвта и др., след излагане на външно поле се появяват йонни токове. Променливото електрическо поле причинява нагряване на човешките тъкани както поради променливата поляризация на диелектрика (сухожилие, хрущял и др.), така и поради появата на токове на проводимост. Топлинният ефект е следствие от поглъщането на енергията на електромагнитното поле. Колкото по-голяма е силата на полето и времето на експозиция, толкова по-силни са тези ефекти. Излишната топлина се отстранява до известна степен чрез увеличаване на натоварването на механизма за терморегулация. Въпреки това, започвайки от стойността I = 10 mW/cm 2, наречена термичен праг, тялото не може да се справи с отстраняването на генерираната топлина и телесната температура се повишава, което е вредно за здравето.

Електромагнитните полета влияят най-интензивно на органи с високо съдържание на вода. При същата напрегнатост на полето коефициентът на поглъщане в тъкани с високо водно съдържание е приблизително 60 пъти по-висок, отколкото в тъкани с ниско водно съдържание. С увеличаването на дължината на вълната се увеличава дълбочината на проникване на електромагнитните вълни; разликата в диелектричните свойства на тъканите води до неравномерно нагряване, появата на макро- и микротермични ефекти със значителна температурна разлика.

Прегряването е особено вредно за тъканите с недоразвита съдова система или с недостатъчно кръвообращение (очи, мозък, бъбреци, стомах, жлъчка и пикочен мехур). Облъчването на очите може да доведе до помътняване на лещата (катаракта), което не се открива веднага, а няколко дни или седмици след облъчването. Развитието на катаракта е една от малкото специфични лезии, причинени от електромагнитно излъчване на радиочестоти в диапазона 300 MHz - 300 GHz с плътност на енергийния поток над 10 mW/cm 2 . Освен катаракта, при излагане на ЕМП са възможни изгаряния на роговицата.

За дългосрочно излагане на ЕМП с различни диапазони на дължина на вълната при умерена интензивност (над MPL) се счита за характерно развитието на функционални нарушения в централната нервна система с леки промени в ендокринните метаболитни процеси и състава на кръвта. В тази връзка могат да се появят главоболие, повишаване или понижаване на кръвното налягане, намаляване на сърдечната честота, промени в проводимостта на сърдечния мускул, невропсихични разстройства и бързо развитие на умора. Възможни трофични нарушения: косопад, чупливи нокти, загуба на тегло. Наблюдават се промени във възбудимостта на обонятелния, зрителния и вестибуларния анализатор. На ранен етап промените са обратими; при продължително излагане на ЕМП настъпва трайно намаляване на производителността. В обхвата на радиовълните е доказана най-голямата биологична активност на микровълновото (микровълновото) поле. Острите смущения при излагане на EMR (спешни ситуации) са придружени от сърдечно-съдови нарушения с припадък, рязко увеличаване на сърдечната честота и понижаване на кръвното налягане.

Нейонизиращото лъчение включва част от спектъра на електромагнитните трептения и лазерното лъчение. Появата на този фактор в човешката среда е свързана с развитието на радиоелектрониката, електроенергетиката и лазерната техника.

2.5.1. Електромагнитно излъчване

Нейонизиращи са тези електромагнитни трептения (EMV), чиято квантова енергия е недостатъчна за йонизиране на молекулите и атомите на веществото. Значителна част от спектъра на нейонизиращите лъчения се състои от лъчения в радиовълновия диапазон, а по-малка част - лъчения в оптичния диапазон.

Електромагнитното излъчване възниква при използване на електромагнитна енергия: радиокомуникации, телевизия, радар, линейно радио, космически комуникации, радионавигация. Електромагнитната енергия е намерила широко приложение в различни индустрии. В металургията и машиностроенето - за топене, нагряване, заваряване, металоразпръскване; в текстилната и леката промишленост - за сушене на кожа, текстил, хартия, диелектрична обработка на материали, нагряване, заваряване и полимеризация на пластмаси, в хранително-вкусовата промишленост - за термична обработка на различни хранителни продукти. Електромагнитната енергия се използва широко в съвременните изчислителни технологии и в медицината за терапевтични и диагностични цели.

Основните параметри на електромагнитните трептения са дължината на вълната л, честота fи скоростта на разпространение на вълната V. Във вакуум скоростта на разпространение на електромагнитните вълни е равна на скоростта на светлината, а в средата се определя

Къде д- диелектрична проницаемост на средата; м- магнитна проницаемост на средата.

Областта на разпространение на електромагнитните вълни е разделена на три зони: близка (индукционна зона), междинна (интерферентна зона) и далечна (вълнова зона). Близката зона се простира на разстояние, равно на приблизително 1/6 от дължината на вълната (), където r- радиус на сферата, чийто център е източникът, л- дължина на вълната. Далечната зона започва на разстояния, равни на 6-7 дължини на вълната. Между тези две зони има междинна зона.

Използват се различни параметри за оценка на интензитета на електромагнитните полета в тези области. В зоната на индукция, където електромагнитното поле все още не е образувано и измерената електромагнитна енергия представлява определен резерв от реактивна мощност, интензитетът на излъчване се оценява чрез електрически ( д) и магнитни ( Н) компоненти. Мерната единица за напрегнатост на електрическото поле е V/m, а единицата за магнитно поле е A/m.

Зоната на смущение се характеризира с наличието както на индукционно поле, така и на поле на разпространяваща се електромагнитна вълна. Енергийният показател на тази зона, както и на близката, е обемната енергийна плътност, която е равна на сумата от плътностите на електрическото и магнитното поле.

Вълновата зона се характеризира с наличието на образувано електромагнитно поле, разпространяващо се под формата на бягаща вълна. В тази зона интензитетът на полето се оценява чрез плътността на енергийния поток (EFD), т.е. количеството енергия, падащо върху единица повърхност. Плътността на енергийния поток във вълновата зона е свързана със силата на електрическото и магнитното поле чрез отношението P=E N. Единицата за измерване на PES е W/m 2.

Ефектът на електромагнитното излъчване върху човешкото тяло.Биологичният ефект на електромагнитното лъчение се определя от:

Плътност на енергийния поток;

Честота на излъчване;

Продължителност на облъчването;

Режим на облъчване (продължителен, периодичен, импулсен);

Размерът на облъчваната повърхност;

Наличието на други вредни и опасни фактори на околната среда;

Индивидуални характеристики на тялото.

От гледна точка на взаимодействието на електромагнитните полета с биологичния обект, целият честотен спектър на електромагнитното излъчване е разделен на 5 диапазона. Първият диапазон включва електромагнитни трептения с честота от няколко до няколко хиляди херца, вторият - от няколко хиляди херца до 30 MHz, третият - от 30 MHz до 10 GHz, четвъртият - от 10 GHz до 200 GHz, петият - от 200 GHz до 3000 GHz.

Първият диапазон се характеризира с факта, че човешкото тяло, когато взаимодейства с нискочестотно електромагнитно поле, може да се счита за доста добър проводник, така че дълбочината на проникване на линиите на полето е незначителна. Вътре в тялото практически няма поле.

Вторият честотен диапазон се характеризира с бързо нарастване на количеството на абсорбцията на енергия с нарастваща честота. Увеличението на погълнатата енергия е приблизително пропорционално на квадрата на честотата.

Особеност на третия диапазон е, че при определени честоти има редица максимуми в поглъщането на енергията на външното поле от тялото. Най-голямото поглъщане на електромагнитна енергия от хората се наблюдава при честота, близка до 70 MHz. При по-високи и по-ниски честоти количеството погълната енергия е значително по-малко. В същото време при по-ниски честоти енергията се разпределя равномерно, а при по-високи се появяват зони на максимум (т.нар. горещи точки) в различни структури на тялото.

Четвъртият диапазон се характеризира с бързо отслабване на енергията на електромагнитното поле при проникването му в тъканта. Почти цялата енергия се абсорбира в повърхностните слоеве на биоструктурите.

Електромагнитните вибрации от петия диапазон се абсорбират от най-повърхностните слоеве на кожата.

При постоянно излагане на електромагнитни полета с ниски честоти се появяват главоболие, летаргия, сънливост, раздразнителност, болка в сърцето, както и функционални нарушения на централната нервна и сърдечно-съдовата система.

Механизмът на биологичното действие на електромагнитните полета е свързан с техния топлинен ефект, който е следствие от поглъщането на енергията на електромагнитното поле. Излагането на топлина е особено вредно за тъкани с недоразвита съдова система или недостатъчно кръвообращение (очи, мозък, бъбреци, стомах, жлъчка и пикочен мехур).

Едно от специфичните лезии, причинени от излагане на електромагнитно лъчение, е развитието на катаракта, което възниква в резултат на нагряване на лещата на окото до температури, надвишаващи допустимите физиологични граници. В допълнение към катаракта, при излагане на високочестотно електромагнитно лъчение (около 35 GHz) може да възникне кератит - възпаление на роговицата на очите.

Операторите са значително изложени на електромагнитно излъчване, когато работят върху дисплеи. Намерихте тази радиация? създаден от изходния трансформатор за хоризонтално сканиране може да достигне 500 mW/cm, което съответства на 1300 V/m. На разстояние 25 cm от екрана електрическото поле с честота над 203 kHz достига 80 V/m.

Хигиенно регулиране на електромагнитното излъчване. Нормативните документи, регулиращи въздействието на електромагнитното излъчване, са:

GOST 12.1.006-84 "Електромагнитни полета на радиочестоти. Допустими нива на работното място и изисквания за наблюдение";

Санитарни стандарти и правила за защита на населението от въздействието на електрическото поле, създадено от въздушни електропроводи с променлив ток с индустриална честота" N 2971-34;

Санитарни правила и норми SanPiN 2.2.4/2 1.8.055-96 „Електромагнитно излъчване в радиочестотния диапазон (RF EMR).

GOST 12.1.006-84 установява дистанционно управление за електромагнитно излъчване на работните места, като се вземат предвид честотните диапазони.

В честотния диапазон 60 kHz-300 MHz интензитетът на електромагнитното поле се характеризира с електрическата сила ( д) и магнитни ( Н) полета.

Максимално допустими стойности дИ Нв този диапазон се определя от допустимото енергийно натоварване и времето на експозиция. Енергийният товар е равен на произведението на квадрата на силата на полето и времето на неговото излагане. Енергийният товар, създаден от електрическото поле, е равен на EN E= = Е 2 Т, (V/m 2), магнитен - EN n =N 2. Т, (A/m 2) h.

Изчисляване на максимално допустимите стойности дИ Нв честотния диапазон 60 kHz - 300 MHz се произвеждат по формулите

Къде E pdИ N pd- максимално допустимите стойности на напрегнатостта на електрическото (V/m) и магнитното (A/m) поле; Т- време на експозиция, h; и - максимално допустими стойности на енергийно натоварване през работния ден, (V/m) 2 /h и (A/m) 2 /h.

Максимални стойности , , са представени в таблица 2.4.

Таблица 2.4

Едновременното излагане на електрически и магнитни полета в честотния диапазон от 0,06 до 3 MHz се счита за приемливо, ако са изпълнени следните условия:

Къде EN EИ EN N- енергийни натоварвания, характеризиращи въздействието на електрически и магнитни полета.

В честотния диапазон 300 MHz - 300 GHz интензитетът на електромагнитното поле се характеризира с повърхностна плътност на енергийния поток (SED), енергийният товар е равен на:

EN ЛПС = ЛПС. Т

Максимално допустимите стойности на PES на електромагнитни полета в честотния диапазон 300 MHz - 300 GHz се определят по формулата:

Къде ЛПС PD- максимално допустима стойност на плътността на енергийния поток, W/m (mW/cm, μW/cm); - максимално допустима стойност на енергиен товар, равна на 2 W h/m (200 μW h/m); ДО- коефициент на затихване на биологичната ефективност, равен на: I - за всички случаи на облъчване, с изключение на облъчване от въртящи се и сканиращи антени; 10 - за случаи на облъчване от въртящи се и сканиращи антени; Т- време, прекарано в зоната на облъчване на работна смяна, часове.

Санитарни правила и норми SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 установяват максимални граници за излагане на хора на електромагнитно излъчване в честотния диапазон 30 kHz - 300 GHz, изисквания за източници на RF EMR, за разполагане на тези източници, мерки за защита работници от излагане на RF EMR.

Съгласно тези правила и разпоредби, оценката на въздействието на RF EMR върху хората се извършва по следните параметри:

Чрез енергийно излагане, определено от интензитета на RF EMR и времето на излагането му на човек;

Въз основа на стойностите на интензитета на RF EMR.

Оценката на енергийната експозиция (EE) се използва за лица, чиято работа или обучение изисква да останат в зони, повлияни от източници на RF EMR, при условие че тези лица преминават медицински прегледи по предписания начин. Оценка въз основа на стойностите на интензитета на RF EMR се използва за лица, чиято работа или обучение не е свързано с необходимостта от престой в райони, повлияни от източници на RF EMR, за лица под 18 години, за бременни жени, за лица, намиращи се в ж. области.

В честотния диапазон 30 kHz - 300 MHz, интензитетът на RF EMR се оценява чрез стойностите на напрегнатостта на електрическото поле д(V/m) и силата на магнитното поле Н(A/m). В честотния диапазон 300 MHz - 300 GHz, интензитетът на RF EMR се оценява чрез плътността на енергийния поток ЛПС(W/m2; μW/cm2).

Енергийното излагане, създадено от електрическото поле, е равно на ЕЕ Е = = Е 2 Т(V/m 2) h, а създадената от магнитното поле е равна на EE N = N 2 T(A/m 2) h.

Максимално допустими стойности на интензитета на RF EMR ( E PDU, N PDU, PPE PDU) в зависимост от времето на експозиция през работния ден и допустимото време на експозиция в зависимост от интензитета на RF EMR се определят по формулите:

Нормативният документ, регулиращ защитата на населението от въздействието на електромагнитното излъчване, е „Санитарни стандарти и правила за защита на населението от въздействието на електрическото поле, създадено от въздушни електропроводи с променлив ток с индустриална честота“ № 2971- 34. Този документ установява следните стойности на максимално допустимото ниво на напрегнатост на електрическото поле, kV / m: вътре в жилищни сгради - 0,5; в ж.к. - 1 бр.; в населени места, извън населени места - 10; в необитаеми места - 15; в труднодостъпни места - 20.

SanPin 2.2.2.542-96 регулира допустимите стойности на параметрите на нейонизиращо електромагнитно излъчване при работа с видеодисплейни терминали (VDT), персонални електронни компютри (PC), които включват:

Напрегнатост на електромагнитното поле според електрическата компонента на разстояние 50 cm от повърхността на видеомонитора, V/m;

Сила на електромагнитното поле по протежение на магнитната компонента на разстояние 50 cm от повърхността на видеомонитора, A/m;

Напрегнатост на електростатичното поле, kV/m;

Повърхностен електростатичен потенциал, V;

Плътност на магнитния поток, nT.

В допълнение, горепосоченият регулаторен документ определя изискванията за микроклимата, съдържанието на въздушни йони, вредни химикали във въздуха на закрито, шума, вибрациите и организацията на режимите на работа и почивка при работа с VDT и компютри.

Графикът за работа и почивка се определя в зависимост от вида и категорията на трудовата дейност. Видовете трудови дейности са разделени на три групи:

група А - работа по четене на информация от екрана на VDT или компютър;

група Б - работа по въвеждане на информация;

Група Б - творческа работа в диалогов режим с компютър.

Категориите работа с VDT и персонални компютри (I, II, III) се установяват за групи A и B въз основа на общия брой прочетени или въведени знаци на работна смяна, за група B - въз основа на общото време на директна работа с VDT или персонални компютри.

Регулирането на шума при работа с VDT и персонални компютри се осигурява в октавни честотни ленти със средни геометрични стойности от 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000 г.; 4000; 8000.

Допустимите стойности на скоростта на вибрациите и ускорението на вибрациите в m / s, m / s 2 и dB са установени за средни геометрични честоти на ленти 1,6; 2.0; 2,5; 3,15; 4.0; 5,0; 6.3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80.0, както и в честотни ленти от една трета октава.

SanPin 2.2.2.542-96 също така взема предвид ергономичните изисквания, като например височината на масата над пода, основните размери на стола за ученици.

Защита от електромагнитни полета. Всички защитни мерки могат да бъдат разделени на три групи:

Организационни;

Инженерно-технически;

Терапевтично и профилактично.

Организационните мерки включват оптимално взаимно разположение на облъчващите обекти и обслужващия персонал, разработване на режим на работа и почивка, за да се намали до минимум времето на облъчване на хората.

Основата на инженерните мерки е екранирането. Екраните могат да бъдат направени плоски и затворени, под формата на черупки. Основната характеристика на екраните е ефективността на екраниране, т.е. степен на затихване на електромагнитното поле. Зависи от магнитната проницаемост на материала, неговата дебелина, съпротивлението и честотата на електромагнитното поле.

Като материали за екрани обикновено се използват метали (стомана, мед, алуминий). Екраните са направени плътни или мрежести. В допълнение към металите могат да се използват каучук, дървесни влакна, порест каучук и радиозащитно стъкло с филм от метален оксид.

Лечението и превантивните мерки включват:

Предварителни и периодични медицински прегледи;

Съкратено работно време;

Допълнителни празници.

Защитното облекло е изработено от метализиран плат под формата на гащеризони, халати, престилки, якета с качулки с вградени предпазни очила.

Като превантивни мерки при работа с VDT и компютри трябва да се предвиди следното:

Провеждане на упражнения за очи на всеки 20-25 минути работа;

Извършване на кръстосана вентилация на помещения по време на почивки;

Провеждане на физкултурна почивка по време на почивките;

Свързване на таймер към VDT и персонални компютри или централно изключване на информацията на екраните на видеомониторите, за да се осигури стандартизирано време на работа.

2.5.2. Лазерно лъчение

Лазерът е съкращение, състоящо се от началните букви на английската фраза: Light Amplification by stimulated Emission of Radiation, което в превод означава усилване на светлината чрез създаване на стимулирано лъчение. Лазерите са устройства, базирани на принципа на стимулирано стимулирано излъчване на атоми и молекули. Работата на лазера се основава на усилване на светлинното лъчение поради енергията, натрупана от атомите и молекулите на лазерната среда по време на процеса на изпомпване. Изпомпването е създаването на излишък от атоми във възбудено състояние. Методите за изпомпване могат да бъдат различни: оптични, електрически, електронни, химически.

Лазерните системи са намерили широко приложение във всички отрасли: в машиностроенето за рязане, заваряване и укрепване на метали, в уредостроенето - за обработка на твърди и свръхтвърди сплави, в радиоелектрониката - за точково заваряване, за производство на печатни платки, микро- заваряване, в текстилната промишленост - за рязане на тъкани, в часовникарството - за зашиване на отвори в камъни и др. Използването на лазери в медицината нараства: в очната хирургия и неврохирургията. Използването на лазери в областта на комуникациите, като източници на светлина и за наблюдение на химически процеси открива големи перспективи.

Общи и хигиенни характеристики на лазерите.Основните параметри, характеризиращи лазерното лъчение от хигиенна гледна точка са: дължина на вълната - л, µm; енергийно осветление – W u, W/cm 2 ; продължителност на импулса - t n,С; честота на повторение на импулса – е ф, Hz; продължителност на експозиция - t, С.

Съгласно "ГОСТ 12.1.040-83 Лазерна безопасност. Общи положения" всички лазери са разделени на 4 класа според степента на опасност от генерираното лъчение. Лазери от клас 1 - излъчването им не представлява опасност за очите и кожата.

Лазери от клас 2 - изходното лъчение е опасно за очите при облъчване с директно или огледално отразено лъчение.

Лазери от клас 3 - тяхното изходно лъчение е опасно при облъчване на очите с пряко, огледално отразено и дифузно отразено лъчение на разстояние 10 cm от дифузно отразена повърхност и при облъчване на кожата с пряко и огледално отразено лъчение.

Лазери от клас 4 - тяхната изходна радиация е опасна при облъчване на кожата с дифузно отразена радиация на разстояние 10 см от дифузно отразяваща повърхност.

Огледално отразено е лазерното лъчение, отразено под ъгъл, равен на ъгъла на падане. Дифузно отразеното лазерно лъчение е лъчение, отразено от повърхност, сравнимо с дължината на вълната във всички възможни посоки в рамките на едно полукълбо.

В зависимост от режима на излъчване има два вида лазери: непрекъснати и импулсни.

Въз основа на активния елемент, в който енергията на помпата се преобразува в лъчение, лазерите се различават на газови, течни, полупроводникови и твърдотелни. Според метода на отвеждане на топлината лазерите могат да бъдат с естествено охлаждане или с принудително въздушно или течно охлаждане.

При работа с лазерни системи могат да възникнат следните вредни и опасни фактори:

лазерно лъчение;

Повишено напрежение в лазерните захранвания;

Повишена прахо- и газова замърсеност на въздуха в работната зона;

Повишени нива на ултравиолетова радиация;

Повишена яркост на светлината;

Повишени нива на шум и вибрации на работното място;

Повишено ниво на електромагнитно излъчване;

Повишено ниво на инфрачервено лъчение;

Повишена повърхностна температура на оборудването;

Опасност от експлозия в лазерни помпени системи.

Ефектът на лазерното лъчение върху човешкото тяло.Биологичният ефект на лазерното лъчение зависи от мощността на излъчване, дължината на вълната, природата на импулса, честотата на повторение, продължителността на облъчването, размера на облъчваната повърхност и от анатомичните и функционални характеристики на облъчваните тъкани.

Непрекъснатото лазерно лъчение се характеризира с термичен механизъм на действие, което води до коагулация на протеини (съсирване) и при високи мощности до изпаряване на биологична тъкан.

При излагане на импулсно лазерно лъчение с продължителност на импулса по-малко от 10 -2 s, енергията на лъчението се преобразува в енергия на механични вибрации, по-специално ударна вълна.

Облъчването на коремната стена с такова лъчение може да доведе до увреждане на черния дроб, червата и други коремни органи, а облъчването на главата може да доведе до вътреклетъчни и вътремозъчни кръвоизливи.

Лазерното лъчение представлява голяма опасност за очите и кожата. Най-уязвимият орган са очите. Въпреки че чувствителността на очната тъкан се различава малко от чувствителността на другите тъкани, способността за фокусиране на оптичната система на окото рязко увеличава енергийната плътност на лазерното лъчение и следователно очите, особено ретината, се считат за критичен орган по отношение на лазерно лъчение. Степента на абсорбиране на лазерната енергия зависи от пигментацията на дъното на окото: сините и зелените очи са по-засегнати, а кафявите очи по-слабо. Когато лазерната енергия навлезе в окото, тя се абсорбира от пигментния слой и повишава температурата, причинявайки изгаряне.

Лазерното лъчение също причинява увреждане на кожата от зачервяване до повърхностно овъгляване. Степента на въздействие се определя както от параметрите на лазерното лъчение, пигментацията на кожата, така и от състоянието на кръвообращението. Пигментираната кожа абсорбира значително повече лазерни лъчи от светлата кожа.

В допълнение, под въздействието на лазерното лъчение са възможни функционални нарушения в дейността на централната нервна система, сърдечно-съдовата система, намалена работоспособност, умора и нарушено мозъчно кръвообращение.

Хигиенно регулиране на лазерното лъчение.Максимално допустимите нива (MPL) на лазерно лъчение са установени в съответствие с изискванията на "Санитарни норми и правила за проектиране и експлоатация на лазери" № 2392-81. Максималната допустимост на лазерното лъчение за специфични условия на експозиция се изчислява с помощта на подходящи формули, като се вземе предвид дължината на вълната л, продължителност на експозицията t, енергийно излагане Н, диаметър на зеницата на окото г 3, фоново осветление на роговицата, както и редица корекционни коефициенти за честотата на повторение на импулса, продължителността на излагане на серия от импулси.

Стойностите на MPL, изчислени за различни биологични ефекти, се сравняват една с друга и най-малката стойност на MPL се приема като определяща.

При едновременно излагане на лазерно лъчение с различни параметри, но с подобни биологични ефекти, трябва да бъде изпълнено следното условие:

Къде N (1,2...)- енергийни облъчвания, създадени от различни източници на лазерно лъчение; N дистанционно управление- Дистанционно управление на енергийното облъчване за съответния източник на лъчение.

Защита от лазерно лъчение.При разработването на защитни мерки те се ръководят от класа на опасност на лазерите. Всички защитни мерки могат да бъдат разделени на организационни, технически и лечебно-профилактични.

Лазери от класове на опасност 3 и 4 трябва да се използват само в инсталации от затворен тип, в които зоната на взаимодействие на лазерното лъчение с целта и лазерния лъч по цялата му дължина са изолирани от работниците. Помещенията, в които се използват лазерни инсталации, трябва да отговарят на изискванията на санитарните стандарти. Стените на помещенията трябва да са с матова повърхност, осигуряваща максимално разсейване на радиацията. За боядисване на стени се препоръчва използването на лепилни бои на основата на тебешир.

В зависимост от дължината на вълната на радиацията се избират методи за защита:

Намаляване на времето за контакт с радиация;

Увеличаване на разстоянието до източника на радиация;

Отслабване на радиацията с помощта на светлинни филтри.

Класовете стъкло, използвани в продуктите за лазерна защита, се избират въз основа на вида на лазера и дължината на вълната.

Въведение

Известно е, че радиацията може да бъде вредна за човешкото здраве и че характерът на наблюдаваните ефекти зависи от вида на радиацията и дозата. Ефектите на радиацията върху здравето зависят от дължината на вълната. Последствията, за които най-често се говори, когато се говори за въздействието на радиацията (радиационни увреждания и различни форми на рак), се причиняват само от по-къси дължини на вълните. Тези видове радиация са известни като йонизиращо лъчение. За разлика от това, по-дългите дължини на вълните - от почти ултравиолетовите (UV) до радиовълните и извън тях - се наричат нейонизиращо лъчение и техните ефекти върху здравето са напълно различни. В съвременния свят сме заобиколени от огромен брой източници на електромагнитни полета и радиация. В хигиенната практика нейонизиращите лъчения включват също електрически и магнитни полета. Радиацията ще бъде нейонизираща, ако не е в състояние да разкъса химичните връзки на молекулите, тоест не е в състояние да образува положително и отрицателно заредени йони.

И така, нейонизиращото лъчение включва: електромагнитно излъчване (EMR) от радиочестотния диапазон, постоянни и променливи магнитни полета (PMF и PeMF), електромагнитни полета с индустриална честота (EMF), електростатични полета (ESF), лазерно лъчение (LR).

Често ефектът от нейонизиращото лъчение е придружен от други производствени фактори, които допринасят за развитието на заболяването (шум, висока температура, химикали, емоционален и психически стрес, светлинни проблясъци, зрително напрежение). Тъй като основният носител на нейонизиращо лъчение е ЕМР, по-голямата част от резюмето е посветено на този вид лъчение.

Последици от радиацията върху човешкото здраве

В по-голямата част от случаите се получава излагане на полета с относително ниски нива; последствията, изброени по-долу, се отнасят за такива случаи.

Многобройни изследвания в областта на биологичните ефекти на ЕМП ще ни позволят да определим най-чувствителните системи на човешкото тяло: нервна, имунна, ендокринна и репродуктивна. Тези системи на тялото са критични. Реакциите на тези системи трябва да се вземат предвид при оценката на риска от излагане на населението на ЕМП.

Биологичният ефект на ЕМП при условия на продължително излагане се натрупва в продължение на много години, което води до развитие на дългосрочни последствия, включително дегенеративни процеси на централната нервна система, рак на кръвта (левкемия), мозъчни тумори и хормонални заболявания. ЕМП могат да бъдат особено опасни за деца, бременни жени, хора със заболявания на централната нервна, хормонална, сърдечно-съдова система, страдащи от алергии и хора с отслабена имунна система.

Ефект върху нервната система

Голям брой изследвания, проведени в Русия, и направените монографични обобщения дават основание да се класифицира нервната система като една от най-чувствителните към въздействието на ЕМП системи в човешкото тяло. На ниво нервна клетка, структурни образувания за предаване на нервни импулси (синапс), на ниво изолирани нервни структури възникват значителни отклонения при излагане на ЕМП с ниска интензивност. Повишена нервна активност и промени в паметта при хора, които имат контакт с ЕМП. Тези хора може да са склонни към развитие на стресови реакции. Някои мозъчни структури имат повишена чувствителност към ЕМП. Нервната система на ембриона проявява особено висока чувствителност към ЕМП.

Ефект върху имунната система

Към момента са натрупани достатъчно данни, показващи отрицателното въздействие на ЕМП върху имунологичната реактивност на организма. Резултатите от изследвания на руски учени дават основание да се смята, че при излагане на ЕМП процесите на имуногенеза се нарушават, по-често в посока на тяхното инхибиране. Установено е също, че при животни, облъчени с ЕМП, характерът на инфекциозния процес се променя - протичането на инфекциозния процес се влошава. Влиянието на ЕМП с висока интензивност върху имунната система на организма се проявява в потискащ ефект върху Т-системата на клетъчния имунитет. ЕМП могат да допринесат за неспецифично инхибиране на имуногенезата, повишено образуване на антитела към тъканите на плода и стимулиране на автоимунна реакция в тялото на бременна жена.

Ефект върху ендокринната система и неврохуморален отговор

В трудовете на руски учени още през 60-те години при тълкуването на механизма на функционалните нарушения под въздействието на ЕМП водещото място е дадено на промените в хипофизно-надбъбречната система. Проучванията показват, че под въздействието на ЕМП, като правило, се наблюдава стимулиране на хипофизно-адреналиновата система, което е придружено от повишаване на съдържанието на адреналин в кръвта и активиране на процесите на коагулация на кръвта. Установено е, че една от системите, която рано и естествено участва в реакцията на организма към влиянието на различни фактори на околната среда, е системата хипоталамус-хипофиза-надбъбречна кора. Резултатите от изследването потвърдиха тази позиция.

Ефект върху сексуалната функция

Сексуалната дисфункция обикновено се свързва с промени в нейната регулация от нервната и невроендокринната система. Повтарящото се излагане на ЕМП води до намаляване на активността на хипофизната жлеза

Всеки фактор от околната среда, който засяга женското тяло по време на бременност и засяга ембрионалното развитие, се счита за тератогенен. Много учени приписват ЕМП на тази група фактори. Общоприето е, че ЕМП могат, например, да причинят деформации, като действат на различни етапи от бременността. Въпреки че има периоди на максимална чувствителност към ЕМП. Най-уязвимите периоди обикновено са ранните етапи на развитие на ембриона, съответстващи на периодите на имплантиране и ранна органогенеза.

Изразено е мнение за възможността за специфично въздействие на ЕМП върху сексуалната функция на жената и върху ембриона. Отбелязана е по-висока чувствителност към ефектите на ЕМП на яйчниците, отколкото на тестисите.

Установено е, че чувствителността на ембриона към ЕМП е значително по-висока от чувствителността на майчиния организъм и вътрематочното увреждане на плода от ЕМП може да възникне на всеки етап от неговото развитие. Резултатите от епидемиологичните проучвания ще ни позволят да заключим, че наличието на контакт на жените с електромагнитно излъчване може да доведе до преждевременно раждане, да повлияе на развитието на плода и накрая да увеличи риска от развитие на вродени деформации.

Други медицински и биологични ефекти

От началото на 60-те години в СССР са проведени обширни изследвания за изследване на здравето на хората, изложени на ЕМП по време на работа. Резултатите от клиничните изследвания показват, че продължителният контакт с ЕМП в микровълновия диапазон може да доведе до развитие на заболявания, чиято клинична картина се определя предимно от промени във функционалното състояние на нервната и сърдечно-съдовата система. Беше предложено да се идентифицира независимо заболяване - радиовълнова болест. Това заболяване, според авторите, може да има три синдрома, тъй като тежестта на заболяването се увеличава:

астеничен синдром;

астено-вегетативен синдром;

хипоталамичен синдром.