Нейонизиращи лъчения
Всички приложения, графики, формули, таблици и чертежи на работата по темата: Нейонизиращи лъчения. Електромагнитно замърсяване на биосферата: опасност, оценка, технически средства за защита (тема: Безопасност на живота и защита на труда) са в архива, който можете да изтеглите от нашия уебсайт. Започвайки да четете тази работа (чрез преместване на лентата за превъртане на браузъра надолу), вие се съгласявате с условията на отворения лиценз Creative Commons Attribution 4.0 Worldwide (CC BY 4.0).
Нейонизиращо лъчение. Електромагнитно замърсяване на биосферата: опасност, оценка, технически средства за защита
С развитието на електроенергетиката, радио- и телевизионната техника, комуникациите, електронното офис оборудване, специалното промишлено оборудване и др., Появиха се голям брой изкуствени източници на електромагнитни полета, което доведе до интензивно "електромагнитно замърсяване" на околната среда.
Дългосрочното въздействие на тези полета върху човешкото тяло причинява нарушение на функционалното състояние на централната нервна и сърдечно-съдовата система, което се изразява в повишена умора, намаляване на качеството на работата, силна болка в сърцето, промени в кръвното налягане и пулса.
1. Източници на ЕМП
Електромагнитните полета ни заобикалят през цялото време. В същото време човек различава само видима светлина, която заема само тясна ивица от спектъра на електромагнитните вълни - EMW. Човешкото око не различава ЕМП, чиято дължина на вълната е по-голяма или по-малка от дължината на вълната на светлината, така че не виждаме излъчването на промишлено оборудване, радари, радио антени, линииелектропроводи и др. Всички тези устройства, както много други, които използват електрическа енергия, излъчват така наречените антропогенни електромагнитни полета, които заедно с естествените полета на Земята и Космоса създават сложна и променлива електромагнитна среда.
По дефиницияелектромагнитното поле -е специална форма на материя, чрез която се осъществява взаимодействието между електрически заредени частици. Физическите причини за съществуването на ЕМП са свързани с факта, че променящото се във времетоелектрическо поле Eгенерирамагнитно поле I,, а променящото се H - вихрово електрическо поле. И двата компонента E и H, непрекъснато променящи се, се възбуждат взаимно.
Векторите E и H на пътуващата ЕМВ в зоната на разпространение винаги са взаимно перпендикулярни. Когато се разпространяват в проводяща среда, те са свързани чрез връзката
къдетоco -честота на електромагнитни трептения;y- специфична проводимост на екранното вещество;\i- магнитна проницаемост на това вещество;k- коефициент на затихване;R- разстояние от входната равнина на екрана до разглежданата точка.
ЕМП на неподвижни или равномерно движещи се заредени частици е неразривно свързана с тези частици. С ускореното движение на заредените частици ЕМП се "откъсва" от тях и съществува независимо под формата на електромагнитни вълни. Например, радиовълните не изчезват дори при липса на ток в антената, която ги излъчва.
Електромагнитните вълни се характеризират сдължина на вълната k.Източник, генериращ радиация, тоест създаващ електромагнитни трептения, се характеризира счестотаf. Международната класификация на електромагнитните вълни по честота е дадена в таблица. 1.
Таблица 1. Международна класификация на електромагнитните вълни по честота
Изключително ниско, ELF
Многониско, VLF
Ниски честоти, LF
Високи честоти, HF
Много високо, VHF
Изключително висока, EHF
Характеристика на ЕМП е разделянето му на"близки"и"далечни"зони. На практика в "близката" зона -индукционна зонана разстояние от източника r 2 или куб r 3 разстояние. Полето в индукционната зона служи за образуване на електромагнитна вълна. "Далечна" зона - зоната на образуваната електромагнитна вълна, в която интензитетът на полето намалява обратно пропорционално на разстоянието до източника r' 1 . Границата на "близката" и "далечната" зона е показана на фиг. 3.
Според теорията за ЕМП „близкият“ е на разстояние, където е дължината на вълната и се определя от връзката
, къдетос- скорост на разпространение на вълната,f-честота на електромагнитните трептения. „Далечната“ зона или зонана разпространениее на разстояние.
В зоната на индукция все още не се е образувала пътуваща вълна, в резултат на което E и H не зависят един от друг, следователно нормализацията в тази зона се извършва както по отношение на електрическите, така и на магнитните компоненти на полето. Това е типично за HF диапазона. В радиационната зона ЕМП се характеризира с електромагнитна вълна, чийто най-важен параметър е плътността на потока на мощността.
В "далечната" зона на излъчване се приема E = 377N, където 377 е вълновият импеданс на вакуума, Ohm. В българската практика на санитарно-хигиенния надзор при честоти над 300 MHz в "далечната" радиационна зона обикновено се измерва плътността на потока на електромагнитната енергия или плътността на потока на мощността - S, W/m 2 . В чужбина PES обикновено се измерва за честоти над 1 GHz. PES характеризира количеството енергия, загубено от системата за единица време поради излъчването на електромагнитни вълни.
2. Естествениизточници на ЕМП
Естествените източници на ЕМП се разделят на 2 групи. Първото е полето на Земята: постоянно магнитно поле. Процесите в магнитосферата причиняват колебания в геомагнитното поле в широк честотен диапазон: от 10" 5 до 10 2 Hz, амплитудата може да достигне стотни от A / m. Вторите са радиовълни, генерирани от космически източници. Поради относително ниското ниво на радиация от космическите радиоизточници и нерегулярния характер на въздействието, техният общ ефект на унищожаване на биологични обекти е незначителен.
Човешкото тяло също излъчва ЕМП над 300 GHz с плътност на енергийния поток около 0,003 W/m 2 . Ако общата повърхност на средно човешко тяло е 1,8 m2, тогава общата излъчена енергия е приблизително 0,0054 вата.
3. Антропогенни източници на ЕМП
Антропогенните източници на ЕМП, в съответствие с международната класификация, също се разделят на 2 групи. Първият е източници, генериращи изключително ниски и свръхниски честоти от 0 Hz до 3 kHz. Вторият - източници, генериращи от 3 kHz до 300 GHz, включително микровълни в диапазона от 300 MHz до 300 GHz.
Първата група включва на първо място всички системи за производство, пренос и разпределение на електроенергия.
Източникът на електрически полета с индустриална честота са например тоководещите части на съществуващи електрически инсталации: електропроводи, трансформаторни подстанции, електроцентрали, индуктори, кондензатори на термични инсталации, захранващи линии, генератори, трансформатори, електромагнити, соленоиди, електрически и кабелни инсталации, керамично-метални магнити, офис електрическо и електронно оборудване, електрически превозни средства и др. В различни технологии, електромагнитна енергия на висока честота и микровълни диапазони се използва главно за електротермични процеси,тоест, за нагряване на материала внай-ЕМП. Тази посока е обещаваща, тъй като осигурява висока скорост и качество на обработка на материалите, екологично и рентабилно. Това се обяснява с факта, че при ЕМП нагряването на материала на атомно и молекулярно ниво възниква незабавно в целия обем поради електрически загуби, докато температурата на околната среда остава практически непроменена.
Втората група се състои от функционални предаватели, различни технологични съоръжения, използващи микровълново лъчение, променливи и импулсни магнитни полета, медицински терапевтични и диагностични инсталации, домакинско оборудване, средства за визуално показване на информация върху електроннолъчеви тръби.
4. Нормализация на ЕМП
Използването на нови технологични процеси и радиоелектронни системи и устройства, които излъчват електромагнитна енергия в околната среда, създава редица трудности, свързани с отрицателното въздействие на ЕМР върху човешкия организъм. Установено е, че този вид енергия въздейства върху целия организъм като цяло, причинявайки му прегряване под въздействието на променливо поле, както и отрицателно въздействие върху отделните системи на тялото. Данните за условията на експозиция на работните места на някои специалности са дадени в табл. 2.
Таблица 2. Интензивност на ЕМР на работните места в редица специалности