Лекция №7: Электромагнитные излучения. (ЭМИ)
1.Источники ЭМИ высоких, ультра- и сверхвысоких частот.
2.Характеристики ЭМИ.
3.Воздействие ЭМИ на организм.
4. Нормирование ЭМИ.
5. Защита от ЭМИ.
Источники ЭМИ высоких, ультра- и сверхвысоких частот.
| f (частота) |
| l (длина волны) |
| 50Гц |
| 60кГц |
| Низкие частоты |
| средние частоты |
| высокие частоты |
| 300МГц |
| Сверхвысокие частоты |
| дцм |
| см |
| мм |
| 300ГГц |
| ИКИ |
| Оптический диапазон |
| УФИ |
| Рентгеновское излучение |
| Гамма- излучение |
| Ионизирующее излучение |
Схема 1. Шкала частот
ЭМ излучениями пронизано все окружающее пространство. Человек является источником ЭМИ слабой интенсивности. В природе существуют естественные источники Электромагнитные излучения
Природные источники ЭМ полей:
1) атмосферное электричество;
2) радио излучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной);
3) Электрическое и магнитное поля Земли (грозы - испускание низких ЭМИ).
Проблема вредного воздействия ЭМИ на человека возникла во 2 половине XX века в связи с возросшей ролью техногенных источников ЭМИ.
Техногенные источники ЭМИ:
1) на производстве:
- а) устройства для индукционной и диэлектрической обработки различных материалов (печи, плавильни); б) источники для ионизации газов, поддержания разряда при сварке, получения плазмы; в) устройства для сварки и прессования синтетических материалов; г) линии электропередач, особенно высоковольтные; д) распределительные устройства; е) измерительные устройства и т.д.;
|
|
|
2) в быту - проводка;
3) радиостанции, ТВстанции, блоки передатчиков, антенные системы и т.д.
Характеристики (параметры) ЭМИ.
1) f * l (const для ЭМИ) = С
для вакуума = с - скорость света, где f - частота, лямбда - длина волны;
2) для воздуха
| Е |
| Н |
| J [Вт/м2] |
| Cхема 2 |
| Схема 3 |
| Ru |
| I |
| II |
| III |
f * l@С
2)Количественные оценки: (до 300 МГц - (от пром-х частот))
В схеме 3 - I) - зона индукции (ЭМ поле еще не сформировалось, электрич. и магнитное поля действуют отдельно); II) - переходная между I и III зонами; III) - зона излучения (волновая зона - где ЭМ поле сформировано).
Радиус зоны индукции зависит от длины волны излучения:
Для токов промышленных частот размер II уходит на несколько десятков км. Начиная со сверхвысоких частот, зона индукции становится маленькой, волновая зона становится большой (человек оказывается в волновой зоне), и оценка идет по единой характеристике J. J = векторное произведение E на H; J - плотность потока энергии (ППЭ для нормативных документов).
Воздействие ЭМИ на человека.
Зависит от факторов:
1) частота колебаний (f);
|
|
|
2) значения напряженности эл. и магн. полей (до 300 МГц) и плотности потока энергии (СВч, ИКИ и тд) - речь о силе воздействия;
3) размеры облучаемой поверхности тела;
4) индивидуальные особенности организма;
5) комбинированные действия с другими факторами среды
Воздействие ЭМИ 2-х видов: 1) тепловое и 2) специфическое.
1) Тепловое воздействие (механизм) - в эл. поле молекулы и атомы поляризуются, а полярные молекулы (вода) ориентируются по направлению ЭМ поля; в электролитах возникают ионные токи => нагрев тканей. Электролиты составляют осн - й %-т от веса человека. Диэлектрики: сухожилия, хрящи, кости - возможен нагрев за счет поляризации. Чем больше напряженность поля, тем сильнее нагрев.
До определенного порога избыточная теплота отводится от тканей за счет механизма терморегуляции. Тепловой порог: J = 10 мВт/кв.см. Начиная с этой величины - возможность организма отводить тепло исчерпывается и начинается нагрев. Слабая терморегуляция (где много жидкости, но слабо развита кровеносная система): хрусталик глаза, глаз, мозг (ткань головного мозга), печень, почки и т.д.
2) Специфическое воздействие ЭМ полей сказывается при интенсивностях, значительно меньших теплового порога. ЭМ поля изменяют ориентацию белковых молекул, тем самым, ослабляя их биохимическую активность. В результате наблюдается изменение структуры клеток крови, изменения в эндокринной системе, а также ряд трофических заболеваний (нарушение питания тканей: ломкость ногтей, волос и т.д.), нарушение ЦНС, серд. - сосуд. системы; при низких дозах есть опасность воздействия на иммунитет.
|
|
|
Нормирование ЭМИ.
Осуществляется в зависимости от диапазона частот.
При нормировании учитывается:
1) диапазон частот;
2) значения напряженности эл. и магн. полей и энергетическая нагрузка:
ЭН = ППЭ*Т;
где ЭН - энергетич. нагрузка;
ППЭ - плотность потока энергии;
Т - время, в течение которого человек подвергается воздействию ЭМИ ГОСТ 12.1.006-14 - нормирует напряженность ЭМ поля (Е и Н) в диапазоне частот от 60 Гц до 300 МГц.
Санитарные нормы: СН 1748 - 72 - нормируют значения постоянных магн. полей. Предельно допустимая ППЭ = ЭН предельно допустимого уровня (осн. параметр для нормирования)/ Т (время пребывания человека). Если в течение рабочего времени человек подвергается воздействию ЭМИ, ППЭ не должна превышать 1 мВт/кв.см. Нормирование ЭМ поля пром. частоты - 50 Гц: зона индукции - десятки км. Эл. поле нормируется, магн. - нет. По офиц. данным неблагоприятные воздействия ЭМ поля проявляются при напряженностях магнитного поля, начиная с 160 - 200 Ампер/метр. Токи пром. частот не превышают 25 А/м. В зависимости от времени нахождения человека в поле пром. частоты устанавливается предельное значение напряженности эл. поля (8 часов - не > 5 кВ) 5)
|
|
|
Защита от ЭМИ.
Способы защиты:
1) уменьшение мощности источника - уменьшение параметров излучения в самом источнике (защита количеством) - осн. поглотители - графит, резина и т.д.;
2) экранирование источника излучения (рабочего места);
3) выделение зоны излучения (зонирование территории);
4) Установление рациональных режимов эксплуатации установок,
5) применение сигнализации;
6) Защита расстоянием (особенно эффективна для СВч) формула
7) Защита временем (от тока пром. частоты)
8) Средства индивидуальной защиты (спец. костюмы).
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 270; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!