10.1. Електромагнітні випромінювання і поля: види, вплив на організм людини, характеристики, нормування.

Усі електромагнітні поля (ЕМП) та випромінювання поділяються на природні та антропогенні.

ЕМП природного походження. Навколо Землі існує електричне та магнітні поля фонового випромінювання, викликаного природними чинниками, напруженістю у середньому 130 В/м. Інтенсивність ЕМП змінюється. Спостерігаються річні, добові та інші варіації цього поля, а також випадкові його зміни під впливом грозових розрядів, опадів, завірюх, пилових бур, вітрів.

Розглянуті ЕМП впливають на біологічні об`єкти та зокрема, на людину під час усього ії існування. Це дало змогу у процесі еволюції пристосуватися до впливу таких полів та виробити захисні механізми, які оберігають людину від можливих ушкоджень за рахунок природних факторів. Однак усе ж спостерігається кореляція між змінами сонячної активності (викликаними ними змінами електромагнітного випромінювання) і нервовими, психічними, серцево – судинними захворюваннями людей, а також порушенням умовно-рефлекторної діяльності тварин.

Ступінь впливу ЕМП на організм людини залежить від діапазону частот, тривалості опромінення, характеру та режиму опромінення, розмірів поверхні тіла, яке опромінюється, та індивідуальних особливостей організму.

Антропологічні випромінювання. У процесі науково-технічного розвитку людство додало до фонового (природного) випромінювання цілий ряд факторів, які підсилили вплив випромінювання на людину в декілька разів (антропогенні ЕМП). У побуті та промисловості набули масового застосування обладнання та прилади, робота яких пов’язана з утворенням ЕМП широкого діапазону частот.

Таблиця 10.1

Номенклатура діапазонів частот ЕМП

Назва діапазону	Діапазон частот	Довжина хвилі (л)	Назва діапазону довжини хвиль
Низькі частоти НЧ	0,003…0,3 Гц 0,3…3,0 Гц 3,0…300Гц 300 Гц…30 кГц	10…10км 10…10км 10…10км 10…10 км	Інфранизькі Низькі Промислові Звукові
Високі частоти ВЧ	30…300 кГц 300 кГц…3 МГц 3…30 МГц	10…1 км 1 км…100 м 100 …10 м	Довгі (кілометрові) Середні (гектаметрові) Короткі (декаметрові)
Ультрависокі частоти УВЧ	30…300 МГц	10…1 м	Ультракороткі
Надвисокі частоти НВЧ	300 МГц…3 ГГц 3 ГГц…30 ГГц 30 ГГц…300 ГГц	100…10 см 10…1 см 10 …1 мм	Дециметрові Сантиметрові Міліметрові

Розглянемо вплив радіохвильового випромінювання, зокрема випромінювання ВЧ та УВЧ діапазонів (діапазони 30кГЦ – 300 МГц). Можливості прямого опромінення радіохвилями визначаються умовами їх розповсюдження, які залежать від довжини хвилі.

Випромінюваня НВЧ діапазону. Активність впливу ЕМП різних діапазонів частот різна:вона значно зростає з ростом частоти та дуже серйозно впливає у НВЧ діапазоні. У даний діапазон входять дециметрові (100 – 10 см), сантимерові (10 – 1 см) та міліметрові (10 - 1 мм) хвилі. Ці діапазони об`єднуються терміном «мікрохвильові».

Як і УВЧ, НВЧ випромінювання сильно поглинається грунтом та не віддзеркалюється іоносферою. Тому розпосвюдження НВЧ відбувається в межах прямої видимості.

На дециметрових хвилях працюють радіомовні та телевізійні станції, які забезпечують у зв`язку зі зниженням рівня перешкод вищу якість передачі інформації, ніж в УВЧ діапазоні.

Під впливом ЕМП та виромінювань спостерігаються загальна слабкість, підвищена втома, пітливість,сонливість, а також розлад сну, головний біль. Біль у ділянці серця. З`являється роздратування, втрата уваги, зростає тривалість мовнорухової та зоровомоторної реакцій, підвищується межа нюхової чутливості. Виникає ряд симптомів, які є свідченням порушення роботи окремих органів – шлунку, печінки, селезінки, підшлункової та інших залоз. Пригнічуються харчовий та статевий рефлекси.

Реєструються зміни артеріального тиску, частота серцевого ритму. Це свідчить про порушення діяльності серцево-судинної системи. Фіксуються зміни показників білкового та вуглеводного обміну, збільшується вміст азоту в крові та сечі, знижується концентрація альбуміну та вміст глобуліну, збільшується кількість лейкоцитів, тромбоцитів, виникають й інші зміни складу крові.

Джерелами електромагнітних випромінювань у радіотехнічних пристроях є генератор, тракти передачі енергії від генератора до антенни, антенні пристрої, електромагніти в установках для термічної обробки матеріалів, конденсатори, високочастотні трансформатори, фідерні лінії.

Встановлені правилами гранично допустимі рівні (ГДР) ЕМП поширюються на діапазон частот 30 кГЦ – 300 ГГц.

Електромагнітне поле ВЧ і НВЧ, що несе з собою енергію, може самостійно поширюватися у просторі без проводника електроструму зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Воно змінюється з цією ж частотою, що і струм, який його створив.

Для характеристики ЕМП введено поняття напруженості поля.Одиницею виміру напруженості поля для електричної складової є вольт на метр (В/м).

Е=U/l,

де U – величина напруги, В;

l – відстань від джерела випромінювання до точки, в якій ведеться вимірювання, м.

Для НВЧ (300 МГц…300 ГГц) поле оцінюється поверхневою густиною потоку енергії , (ГПЕ). Одиницею виміру ГПЕ є Ват на квадратний метр – (1 Вт/м=0,1 мВт /см=100 мкВт/см).