Скачиваний:
121
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
310.27 Кб
Скачать

Глава 23. Средства защиты человека от электромагнитных излучений

23.1. Общие сведения о электромагнитных

Излучениях

Электромагнитные поля генерируются токами, изменяющимися во времени. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся магнитное поле  вихревое электрическое поле. Непрерывно изменяясь, обе компоненты поддерживают существование электромагнитного поля.

Электромагнитные волны  это распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле. Электромагнитные волны поперечны – векторы E и H перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны (рис. 23.1).

Основные характеристики электромагнитных волн: напряженность электрического поля Е (В/м); напряженность магнитного поля Н (А/м); длина волны  (м); частота волны f (Гц); плотностью потока энергии (ППЭ) или интенсивность I электромагнитной энергии, переносимой волной за единицу времени через единицу площади поверхности (Вт/м2), расположенную перпендикулярно движению волны; скорость распространения электромагнитной волны V (м/с).

Длина волны λ и частота f связаны отношением

. (23.1)

Чем короче длина  волны и больше частота колебаний f, тем больше энергии e несет в себе электромагнитная волна.

, (23.2)

где V – скорость распространения электромагнитных волн (примерно 3108 м/с),

h – постоянная Планка, равная 6,61034 Дж∙с

, (23.3)

где ППЭ – плотностью потока энергии (Вт/м2);

I – интенсивность электромагнитной энергии (Вт/м2);

– напряженность электрического поля (В/м);

– напряженность магнитного поля (А/м).

Электромагнитные поля вокруг любого источника излучения разделяют на три зоны: ближнюю – зону индукции, промежуточную – зону интерференции и дальнюю – волновую зону. Если геометрические размеры источника излучения меньше длины волны излучения λ (т.е. источник можно рассматривать как точечный), границы зон определяются следующими расстояниями R:

  • ближняя зона (индукции) ;

  • промежуточная зона (интерференции) ;

  • дальняя зона (волновая) .

23.2. Источники электромагнитных излучений

Источниками электромагнитных полей промышленной частоты 50 Гц являются все электроустановки переменного тока: линии электропередачи (ЛЭП), распределительные устройства, электросварочное оборудование, высоковольтное электрооборудование промышленного, научного и медицинского назначения и др.

Источниками электромагнитных полей (излучений) радиочастотного диапазона являются генерирующее, передающее и излучающее оборудование радио- и телевизионных центров, радиолокационных станций, установки высокочастотной термообработки, высокочастотные установки для нагрева металла и диэлектриков, физиотерапевтические аппараты и пр.

Рис. 23.1. Основные характеристики электромагнитных волн.

23.3. Биологическое действие электромагнитных излучений

По законам физики изменения в веществе может вызвать только та часть энергии излучения, которая поглощается этим веществом, а отраженная или проходящая через него энергия действия не оказывает. Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологически и эффект зависит от физических параметров электромагнитного излучения: длины волны (частоты колебаний), интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма, а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа или ткани.

Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к ее отражению на границе раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими их особенностями. Колебания дипольных молекул воды и ионов, содержащихся в тканях, приводят к преобразованию электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик глаза, стекловидное тело, семенники и др.). При облучении электромагнитными полями наблюдаются: постоянные изменения в крови (фазовые изменения лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина), поражение глаз в виде помутнения хрусталика (катаракты), изменения функционального состояния сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, нарушения обменных процессов.