Посібник 2

	H =	I	,	[15.2]
		2π R

де U - величина напруги, В;

l - відстань від джерела випромінювання до точки, в якій ведеться вимірювання, м;

I - сила струму, А;

R - радіус кола силової лінії поля провідника, м.

Оскільки струм, який викликає появу ЕМП, характеризується частотою, то електромагнітне поле також характеризується частотою коливань –f і довжиною хвилі - λ. Між ними існує зв'язок:

λ =	C	=C T ,	[15.3]
	f

де С = 3·108 м/с - швидкість поширення радіохвиль; f - частота коливань Гц;

Т - період коливань, с.

Електромагнітні випромінювання з частотою від 3 до 3·1012 Гц належать до радіочастотного діапазону.

У табл. 15.1 наведена номенклатура діапазонів частот ЕМП.

			Таблиця 15.1.
	Номенклатура діапазонів частот ЕМП
Назвадіа-	Діапазончастот	Довжинахвилі(л)	Назвадіапазонудовжини
пазону			хвиль
Низькі	0,003 ... 0,3 Гц	10'... 106 км	Інфранизькі
частоти	0,3 ... 3,0 Гц	106... 104 км	Низькі
НЧ	3,0... 300 Гц	104... 102 км	Промислові
	300 Гц... 30 кГц	102... 10 км	Звукові
Високі	30... 300 кГц	10... 1 км	Довгі (кілометрові)
частоти	300 кГц... 3 МГц	1км... 100 м	Середні (гектаметрові)
ВЧ	3 ... 30 МГц	10010м	Короткі (декаметрові)
Ультра-	30... 300 МГц	10... 1 м	Ультракороткі
високі
частоти
УВЧ
Надви-	300 МГц... 3 ГГц	100... 10см	Дециметрові
сокоїча-	3 ГГц ... 30 ГГц	10... 1 см	Сантиметрові
стоти	30 ГГц... 300 ГГц	10... 1 мм	Міліметрові
НВЧ

Електромагнітні поля діапазону частот 30 кГц - 300 ГГц поширюються у просторі без наявності провідника із струмом зі швидкістю, близькою до швидкості світла (300 000 км/с).

Інтенсивність поля в діапазоні частот 30 кГц - 300 МГц оцінюється напруженістю поля. У діапазоні 300 МГц - 300 ГГц поле оцінюється поверхневою густотою потоку енергії (ГПЕ), тобто кількість енергії, яка припадає в одиницю часу на одиницю площі. Одиницею виміру ГПЕ є 1Вт/м2.

161

15.2. Дія електромагнітного випромінювання на організм людини, його нормування

Електромагнітні поля негативно впливають на організм людини, яка безпосередньо працює з джерелом випромінювання, а також на населення, яке мешкає поблизу джерел випромінювання.

Встановлено, що переважна частина населення знаходиться в умовах підвищеної активності ЕМП. Можна вважати, що в діапазоні промислових частот (у тому числі 50 Гц) допустимо розглядати пилив на біологічний об'- єкт електричної і магнітної складової поля роздільно (нарізно). В будь-якій точці ЕМП промислової частоти, енергія магнітної складової поля, яка поглинається тілом людини майже в 50 разів менша від енергії електричної складової цього поля, що поглинається тілом. Це дає змогу зробити висновок, що в діапазоні промислових частот дією магнітної складової поля на біологічний об'єкт можна знехтувати, а негативний вплив на організм обумовлений електричною складовою поля.

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

Урезультаті дії ЕМП на людину можливі гострі та хронічні Форми порушення фізіологічних функцій організму. Ці порушення виникають в результаті дії електричної складової ЕМП на нервову систему, а також на структуру кори головного та спинного Мозку, серцево-судинної системи.

Убільшості випадків такі зміни в діяльності нервової та серцевосудинної системи мають зворотній характер, але в результаті тривалої дії вони накопичуються, підсилюються з плином часу, але, як правило, зменшуються та зникають при виключенні впливу та поліпшенні умов праці. Тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень та захворювань.

Отже, електромагнітне випромінювання як хвороботворний чинник слід розглядати на підставі клінічних та експериментальних матеріалів. Сумісну дію цих випромінювань широкого діапазону можна класифікувати як окрему радіохвильову хворобу. Тяжкість її наслідків знаходиться у прямій залежності від напруженості ЕМП, тривалості впливу, фізичних особливостей різних діапазонів частот, умов зовнішнього середовища, а також від функціонального стану організму, його стійкості до впливу різних чинників можливостей адаптації.

Поряд із радіохвильовою хворобою (як специфічним результатом дії ЕМП) спостерігається збільшення загальних захворювань, а також захворювання органів дихання, травлення тощо. Це відбувається також і за дуже малої інтенсивності ЕМП, що незначно перевищує гігієнічні нормативи. Ймовірно, що причиною тут є порушення нервово-психічної діяльності як головної

укеруванні всіма функціями організму.

Урезультаті дії на організм людини електромагнітних випромінювань

162

в діапазоні 30 кГц - 300 МГц спостерігається: загальна слабкість, підвищена втома, сонливість, порушення сну, головний біль та біль в ділянці серця. З'являється роздратованість, втрачається увага, сповільнюються руховомовні реакції. Виникає ряд симптомів, які свідчать про порушення роботи окремих органів - шлунку, печінки, підшлункової залози. Погіршуються харчові та статеві рефлекси, діяльність серцево-судинної системи, фіксуються зміни показників білкового та вуглеводневого обміну, змінюється склад крові, зафіксовані зміни на рівні клітин.

При систематичній дії ЕМП високої та надвисокої частоти на організм людини спостерігається підвищення кров'яного тиску, трофічні явища (випадіння волосся, ламкість нігтів). ЕМП викликають зміну поляризації молекул та атомів, які є складовою частиною клітин, в результаті чого виникає небезпечний нагрів. Надмірне тепло може нанести шкоду як окремим органам, так і всьому організму людини. Професійні захворювання виникають у працівників при тривалому та інтенсивному опроміненні.

Вплив випромінювань надвисокої частоти (НВЧ) на організм людини привертає увагу великої кількості дослідників і відображається у численних наукових доповідях і публікаціях. В одній із них наведено відомості про клінічні прояви дії НВЧ залежно від інтенсивності опромінення. При інтенсивності близько 20 мкВт/см2 спостерігається зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, тобто явна реакція на опромінення. Вона сильніша й може навіть виражатися у підвищенні температури шкіри в осіб, які раніше потрапляли під дію опромінення.

Із ростом інтенсивності відбуваються електрокардіографічні зміни, при хронічному впливі - тенденція до гіпотонії, до змін у нервовій системі. Потім спостерігається прискорення пульсу, коливання об'єму крові.

При інтенсивності 6 мВт/см2 помічені зміни у статевих залозах, у складі крові, помутніння кришталика. Далі - зміни у здатності крові зсідатися, умовно-рефлекторній діяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім - підвищення кров'яного тиску, розрив капілярів і крововиливи у легені та печінку.

Випромінювання інтенсивністю до 100 мВт/см2 викликають стійку гіпотонію, стійкі зміни серцево-судинної системи, двосторонню катаракту. Подальше опромінення помітно впливає на тканини, викликає больові почуття. Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, це спричинює дуже швидку втрату зору, що є одним із серйозних ефектів дії НВЧ на організм людини. На більш низьких частотах такі ефекти не відбуваються, і тому їх треба вважати специфічними для НВЧ діапазону. Ступінь пошкодження залежить, в основному, від інтенсивності та тривалості опромінення.

Гостре НВЧ опромінення викликає відразу сльозотечу, дратівливість, звуження зіниці. Після короткого (1-2 доби) прихованого періоду спостерігається погіршення зору, що посилюється під час повторного опромінення і свідчить про кумулятивний характер пошкоджень. Спостереження за людьми доводять існування механізму відбудови пошкоджених клітин, який вимагає довго часу (10-20 діб). Зі зростанням часу та інтенсивності впливу пошко-

163

дження набувають незворотного характеру.

У разі прямого впливу на око випромінювання відбувається пошкодження рогівки. Але серед усіх тканин ока найбільшу чутливість в діапазоні 1 ...10 ГГц має кришталик. Сильні пошкодження кришталика зумовлені тепловим впливом НВЧ (при щільності понад 100 мВт/см2). За малої інтенсивності помутніння спостерігаються тільки у задній ділянці, за великої - по всьому об'єму кришталика.

Катароутворення пояснюється не тільки тепловою дією, воно залежить також від ряду інших не повністю встановлених чинників. Значну роль можуть відігравати концентрація поля у середовищах з окремими діелектричними властивостями та об'ємні резонансні ефекти.

На початку 60-х років у науково-технічній літературі з'явилися перші відомості про те, що люди, опромінені імпульсом НВЧ коливань, можуть постійно чути якийсь звук. Залежно від тривалості та частоти повторень імпульсів цей звук сприймається як щебет, цвірінчання чи дзюркіт у деякій точці всередині чи ззаду голови. Це явище викликало інтерес вчених, які розпочали систематичні дослідження на людях та тваринах. Під час дослідів люди повідомляли про свої відчуття.

Для попередження професійних захворювань, які виникають в результаті тривало дії електромагнітних випромінювань, встановлені гранично допустимі рівні електромагнітних випромінювань. Відповідно до ГОСТ 12.1.006-84 "ССБТ. Электромагнитное поле радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведенню контроля" наведені у табл. 15.2.

Таблиця 15.2

Допустимі рівні напруженості електромагнітного поля радіочастотного діапазону

Діапазон частот, Гц	Допустимі рівні напруженості електромаг-		Допустима поверхнева щіль-
	нітного поля		ність потоку енергії, Вт/м2
	за електричною	за магнітною складо-
	складовою (Е), В/м	вою (Н), А/м
60 кГц до 3 МГц	50	5	-
3 МГц до 30 МГц	20	-	-
30 МГц до 50 МГц	10	0,3	-
50 МГц до 300 МГц	5	-	-
300 МГц до 300 ГГц	-	-	10

Рівні ЕМП необхідно контролювати не рідше 1 разу на рік. Якщо вводиться в дію новий об'єкт або здійснюється реконструкція старих об'єктів, то заміри рівня електромагнітних випромінювань проводяться перед введенням їх в експлуатацію.

15.3. Захист від електромагнітних випромінювань

Вибір того чи іншого способу захисту від дії електромагнітних випромінювань залежить від робочого діапазону частот, характеру виконуваних робіт, напруженості та щільності потоку енергії ЕМП, необхідного ступеня захисту.

164

До числа заходів зменшення впливу на працівників ЕМП належать: організаційні, інженерно-технічні та лікарсько-профілактичні.

Організаційні заходи здійснюють органи санітарного нагляду. Вони проводять санітарний нагляд за об'єктами, в яких використовуються джерела електромагнітних випромінювань. Крім того, ще на стадії проектування об'є- ктів потребує забезпечення таке розташування джерел ЕМП, яке б зводило до мінімуму їх вплив на працюючих.

Інженерно-технічні заходи передбачають використання в умовах виробництва дистанційного керування апаратурою, що є джерелом випромінювання, екранування джерел випромінювання, застосування індивідуальних заходів захисту (халатів, комбінезонів Із металізованої тканини, з виводом на заземлюючий пристрій). Для захисту очей доцільно використовувати захисні окуляри ЗП5-90. Скло окулярів вкрито напівпровідниковим оловом, що послаблює інтенсивність електромагнітної енергії при світло пропусканні не нижче 75%.

Взагалі, засоби індивідуального захисту необхідно використовувати лише тоді, коли інші захисні засоби неможливі чи недостатньо ефективні: при проходженні через зони опромінення підвищеної інтенсивності, при ремонтних і налагоджувальних роботах в аварійних ситуаціях, під час короткочасного контролю та при зміні інтенсивності опромінення. Такі засоби незручні в експлуатації, обмежують можливість виконання трудових операцій, погіршують гігієнічні умови.

У радіочастотному діапазоні засоби індивідуального захисту працюють за принципом екранування людини з використанням підбиття і поглинання ЕМП. Для захисту тіла використовується одяг з металізованих тканин і радіопоглинаючих матеріалів. Металізовану тканину роблять із бавовняних ниток з розміщеним всередині них тонким проводом, або з бавовняних чи капронових ниток, спірально обвитих металевим дротом. Така тканина, наче металева сітка, і при відстані між нитками до 0,5 мм ослаблює випромінювання не менше як на 20...30 дБ. При зшиванні деталей захисного одягу треба забезпечити контакт ізольованих проводів. Тому електрогерметизацію швів здійснюють електропровідними масами чи клеями, які забезпечують гальванічний контакт або збільшують, ємкісний зв'язок неконтактуючих проводів.

Лікарсько-профілактичні заходи передбачають проведення систематичних медичних оглядів працівників, які перебувають у зоні дії ЕМП, обмеження в часі перебування людей в зоні підвищеної інтенсивності електромагнітних випромінювань, видачу працюю чим безкоштовного лікарськопрофілактичного харчування, перерви санітарно-оздоровчого характеру.

15.4. Електромагнітні випромінювання комп'ютера

Дослідження вчених за останні 20 років показали, що електромагнітні поля, створені технічними системами, навіть у сотні разів слабші природного поля Землі, можуть бути небезпечними для здоров'я людини. Якщо не змінити принципи побудови електрон них та радіотехнічних систем, то тенденція

165

їх розвитку і негативний вплив на біологічні системи на рівні дії полів можуть призвести до катастрофічного, за своїми наслідками, впливу на біосферу та людину.

Плоди науково-технічного прогресу, які повинні служити на благо людства, стають агресивними по відношенню навіть до своїх творців. Стрімко зростає енергонасиченість побуту людей. Електроніка підступає все ближче до людини. Комп'ютер, телевізор, відеосистеми, мікрохвильові печі, радіотелефони - ось далеко не повний перелік технічних засобів, з якими людина постійно взаємодіє. Павутиння проводів електропостачання в будинках та в службових приміщеннях оточують людину. Людина знаходиться тривалий час під дією штучних полів, створених електронними системами та системами електропостачання.

Особливо стрімко в наше життя входять комп'ютери і телевізійні системи. Сьогодні у всьому світі комп'ютери займають важливе місце у роботі, житті та відпочинку людей. Без них вже неможливо уявити сучасний світ. Одним із шкідливих апаратних забезпечень ЕОМ для людського організму є дисплеї. Дисплеї, сконструйовані на основі електронно-променевої трубки, є джерелами електростатичного поля, м'якого рентгенівського, ультрафіолетового, інфрачервоного, видимого, низькочастотного, наднизькочастотного та високочастотного електромагнітного випромінювання (ЕМВ). Вплив комплексу ЕМВ чи окремих його видів на виникнення різних захворювань почали вивчати з моменту їх використання. В кінці 50-х років у СРСР були введені перші нормативи, що обмежують радіочастотний вплив. Наприкінці 60-х років радянські вчені встановили вплив електромагнітних полів, навіть дуже слабких, на нервову систему людини. У 70-ті роки ця проблема стала предметом широких дискусій і досліджень.

Джерелами електромагнітних випромінювань є мережі живлення (частота 50 Гц), система рядкового розгорнення (2-400 кГц), блок модуляції променя (5-10 МГц).

Було встановлено, що випромінювання низької частоти, в першу чергу, негативно впливають на центральну нервову систему, викликаючи головні болі, запаморочення, нудоту, депресію, безсоння, відсутність апетиту, виникнення синдрому стресу, причому нервова система реагує навіть на короткі за тривалістю впливу щодо слабких полів частоти: змінюється гормональний стан організму, порушуються біоструми мозку. Все це відображається на процесах навчання і запам'ятовування.

Низькочастотне електромагнітне поле може стати причиною шкірних захворювань (вугрева сип, себороїдна екзема, рожевий лишай тощо), хвороб серцево-судинної системи та кишково-шлункового тракту, воно впливає на білі кров'яні тільця, що призводить до виникнення пухлин, у тому числі й злоякісних.

Особливу увагу медики приділяють дослідженням впливу електромагнітних випромінювань на жінок в період вагітності. Статистичні дані свідчать про те, що робота за комп'ютером порушує нормальний хід вагітності, часто є причиною появи на світ дітей із вродженими вадами, з яких найпо-

166

ширенішими є дефекти розвитку головного мозку. Тому необхідно, щоб керівництво своєчасно переводило вагітних жінок на роботу, не пов'язану з використанням моніторів.

Існують переконливі докази несприятливого комплексного впливу моніторів ПК на організм працюючих. У табл. 15.3 наведені результати медикобіологічних досліджень впливу ПК на користувачів, проведені Російським науково-дослідним інститутом охорони праці.

	Результати впливу ПК на користувачів				Таблиця 15.3.
		Процент операторів, які сповістили про симптоми
	Симптоми
	впливу комп'ютера
			Робота за дисплеями, місяців
		До 12 неповна	До 12 повна	Більше 12	Більше
		зміна	зміна		24
	Головний біль та біль в очах	8	35	51	76
	Втома, запаморочення	5	32	41	69
	Порушення нічного сну	—	8	15	50
	Сонливість протягом дня	11	22	48	76
	Зміна настрою	8	24	27	50
	Підвищена роздратованість	3	11	22	51
	Депресія	3	16	22	50
Зниження інтелектуальних		-	3	12	40
	здібностей
	Випадіння волосся	—		3	5
	Біль у м'язах	11	14	21	32
Біль в ділянці серця,		-	5	7	32
	нервове серцебиття
	Зниження статевої активності	12	18	34	64

Як вважають деякі автори, основною причиною негативного впливу моніторів ПК, телевізорів, іншої побутової техніки на їх користувачів є торсійна компонента електромагнітних випромінювань.

15.5.Електромагнітні випромінювання портативних комп'ютерів

Урезультаті науково-технічного прогресу був створений портативний комп'ютер. Зручність його полягає в тому, що ми маємо змогу взяти Notebook у дорогу, на відпочинок тощо. Але проблема електромагнітних випромінювань портативних комп'ютерів заслуговує найсерйознішої уваги. Електростатичне поле і рентгенівське випромінювання дійсно відсутні в рідкокристалічних екранах, та щодо змінних електромагнітних полів, то твердження про безпеку портативних комп'ютерів за цими параметрами явно передчасне.

Часто можна почути думку, що портативні комп'ютери типу Notebook безпечні для користувачів і не мають потреби в таких додаткових заходах захисту, як приекранні фільтри: їх можна вважати пристроями, що зберігають здоров'я людей і споживають значно менше енергії, ніж їхні електроннопроменеві попередники. В основі подібних міркувань лежить той факт, що в портативних комп'ютерах використовуються екрани на основі рідких кристалів, що не генерують шкідливих випромінювань, властивих звичайним моніторам з електронно-променевою трубкою. Однак результати досліджень,

167

проведених у науково-дослідних центрах показали, що електромагнітне випромінювання портативних комп'ютерів типу Notebook значно перевищує екологічні нормативи. Беручи до уваги результати досліджень щодо величини електромагнітного випромінювання Notebook, можна прийти до висновку,

що інформаційна торсійна компонента нічим не відрізняється від моніторів на основі електронно-променевої трубки (ЕПТ) за рівнем негатив-

ного впливу на користувача. Необхідно зазначити, що рівні електромагнітних випромінювань портативних комп'ютерів перевищують нормативні параметри для багатьох комп'ютерів з моніторами на основі ЕПТ.

15.6. Безпечні рівні випромінювань

Рівні електромагнітних випромінювань моніторів, які вважаються безпечними для здоров'я користувачів, регламентуються нормами МРR II 1990:10 Шведського національного комітету по вимірюванням та дослідженням, які вважаються базовими, а також більш жорсткими нормами ТСО 92,95 Шведської конференції профспілок. Це ілюструє таблиця 15.4. Норми на рівні ЕМВ стали законом для багатьох провідних фірм, які виготовляють монітори.

Таблиця 15.4.

Допустимі рівні випромінювань моніторів ПК

Видиполя		ТСО	МРR ІІ
Зміннеелектронне
поле	10 В/м		2,5 В/м
5 Гц-2 КГц
2 КГц-400 КГц	1 В/мнавідстані0,3 м		2,5 В/м
	відцентруекрануі0,5 м		навідстані0,5 м
	навколомонітора		навколомонітора
Зміннемагнітнеполе	250 нТл	200 мА/м	250 нТл200 мА/м
5 Гц- 2 КГц
2 КГц-400 КГц	25 нТл	20 мА/м	25 нТл 20 мА/м
	навідстані0,3 мвід		навідстані0,5 м
	центруекрануі0,5 м		навколомонітора
	навколомонітора

У сучасних комерційних, наукових, навчальних закладах, в домашньому використанні можна зустріти монітори високого класу, які задовольняють найсуворіші вимоги. Такі монітори характеризуються мінімальним впливом на функціональний стан здоров'я користувачів персональних комп'ютерів. Однак ще використовуються монітори, які є шкідливими для здоров'я їх користувачів, і під час їх експлуатації необхідно дотримуватися вимог охорони праці.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1.Яка номенклатура діапазонів частот електромагнітних випромінювань?

2.У чому полягає небезпека для організму людини електромагнітних випромінювань?

3.Від чого залежить ступінь впливу електромагнітних випромінювань на організм людини?

168

4.Які існують заходи та засоби захисту від електромагнітних випромінювань?

5.Які стандарти регламентують безпечні для організму людини рівні випромінювань комп'ютерів?

169

16.ВИПРОМІНЮВАННЯ ОПТИЧНОГО ДІАПАЗОНУ

Упромисловості і побуті набули масового застосування прилади та обладнання, робота яких пов'язана з використанням або утворенням в процесі роботи електромагнітних випромінювань оптичного діапазону, до яких належать електромагнітні коливання з довжиною хвиль від 0,2 мкм до 1000

мкм (рис. 16.1).

Рис. 16.1. Розподіл довжин хвиль оптичного діапазону

Залежно від довжини хвилі ці випромінювання поділяються на:

-випромінювання видимого діапазону;

-інфрачервоні;

-ультрафіолетові;

-лазерні.

Робота персоналу, який обслуговує таке обладнання, а також людей, які знаходяться поблизу нього, пов'язана з дією випромінювань оптичного діапазону на організм людини та потребує рекомендацій щодо захисту від них.

16.1. Інфрачервоне випромінювання

До інфрачервоних випромінювань належать електромагнітні випромінювання (ЕМВ) невидимої частини спектру, що знаходяться в діапазоні довжини хвилі λ 0,78 мкм - 1000 мкм.

Джерелом інфрачервоного випромінювання є будь-яке тіло, температура поверхні якого перевищує температуру абсолютного нуля (-273 К). Спектральний склад випромінювань інфрачервоного діапазону залежить від температури поверхні тіла. Чим вища температура тіла, тим коротша довжина випромінюваної електромагнітної хвилі. Вплив інфрачервоного випромінювання на людину залежить від довжини хвилі, що випромінюється, й від глибини проникнення променів. В залежності від цього інфрачервоне випромінювання поділяють на три ділянки: А,В,С.

А - ближня (короткохвильова) - характеризується високою проникністю крізь шкіру λ = 0,78-1,4 мкм;

В - середня (середньохвильова) - поглинається шарами дерми та підш-

170