0.75 Балл

2. Какая плотность мощности микроволнового излучения считается допустимой в быту и на производстве по стандартам рф? По международным стандартам?

   1. Оцените, как повысится температура Вашего тела в быту и на производстве при уровне плотности мощности, равным 61% от максимально допустимого. В расчетах потерями тепла на внешнее охлаждение тела – пренебречь.

   2. Оцените, сколько квантов микроволнового излучения потребуется для такого нагрева.

1. Определим плотность мощности микроволнового излучения по стандартам РФ. Согласно СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96, пункту 3.1. энергетическая экспозиция за рабочий день (рабочую смену) не должна превышать значений, указанных в таблице 1 [6].

Таблица 1 – «Предельно допустимая энергетическая экспозиция»

	Предельно допустимая энергетический экспозиция
Диапазон частот	По электрической составляющей, (В/м)^2 × ч	По магнитной составляющей, (А/м)^2 × ч	По плотности потока энергии (мкВт/см^2) × ч
300 МГц – 300 ГГц	-	-	200,0

Также согласно СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96, пункту 3.9. предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ для населения, лиц, не достигших 18 лет и, женщин в состоянии беременности представлены в таблице 2 [6]. Определим данные уровни, как максимально допустимые в быту.

Таблица 2 – «Предельно допустимые уровни ЭМ И РЧ для населения, лиц, не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности»

№ п.п.	Назначение помещений или территорий	Диапазон частот
		300 МГц – 300 ГГц
		Предельной допустимые уровни ЭМИ РЧ
	Территория жилой застройки и мест массового отдыха; помещения жилых, общественных и производственных зданий; рабочие места лиц, не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности	мкВт/см^2
		10,0 100,0++

++ - для случаев облучения от антенн, работающих в режиме кругового обзора или сканирования при выполнении условий, указанных в п. 3.5 СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96

Определим плотность мощности микроволнового излучения по международным стандартам. Согласно «Icnirp guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to 300 GHz)», опубликованному в «Health physics 74 (4):494-522; 1998», разработанной международной комиссией по защите от неионизирующего излучения для производства допустимой является плотность мощности в 50 мВт/см². В быту допустимым значением является мощность в 10 мВт/см² [7]. Из сравнения видно, что стандарты РФ являются более строгими.

2. Оценим, как повысится температура моего тела в быту и на производстве при уровне плотности мощности, равным 61% от максимально допустимого. Расчет произведем за следующие периоды: время на производстве – 7 часов (стандартный рабочий день без учета перерыва на обед). Время в быту – 16 часов.

Дано:

(масса тела)

(рост)

(окружность талии)

(стандартная температура тела)

За максимально допустимую плотность мощности возьмем значения по стандарту РФ. Исходя из варианта:

(мкВт/см²) × ч

мкВт/см²

[8]

Решение:

Потерями тепла на внешнее охлаждение тела пренебрегаем.

Воздействие СВЧ-излучений на организм человека выражается тепловыми и нетепловыми эффектами. Из-за теплового эффекта происходит общее повышение температуры тела. Определим общую площадь поверхности тела [9]:

Пересчитаем плотность мощности на производстве для 7 часов:

Определим количество энергии, передающееся моему телу за одну

секунду (мощность):

Определим изменение энергии человеческого тела от воздействия микроволнового излучения:

Определим изменение температуры человека:

Полученные данные свидетельствуют о том, что никакой опасности микроволновое излучение при заданных условиях не несет. Также следует учесть, что расчеты производились усредненно – в то время как у человека тело неоднородно, и существуют ткани и органы с недостаточной терморегуляцией (например, глаза), которые оказываются наиболее чувствительны к излучению. Однако, в реальных условиях имеют место потери тепла в окружающую среду, что существенно уменьшает негативное воздействие излучения [10]. Таким образом, даже длительное действие микроволнового излучения, не превышающее гигиенические нормы, не оказывает негативного воздействие на организм человека.

3. Оценим, сколько квантов микроволнового излучения потребуется для такого нагрева.

В качестве частоты микроволнового излучения на производстве возьмем частоту, используемую для термообработки и обеззараживания растительного сырья в электромагнитном поле сверхвысокой частоты в процессе измельчения [11] .

Для анализа микроволнового излучения в быту возьмем частоту, соответствующую стандарту высокоскоростного интернета LTE [1].

, где – число квантов.

, получим: