7. Компьютерное электромагнитное загрязнение

Работающий компьютер является источником электромагнитного поля в чрезвычайно широком диапазоне частот – от 0 (электростатическое поле) до ~10¹⁹ Гц (рентгеновское излучение), причем только видимое излучение (свет) является желаемым. Остальные разновидности ЭМП, генерируемые компьютером, можно отнести к паразитным.

Высокое постоянное напряжение (15-35 кВ), подводимое на анод кинескопа в видеомониторах, сконструированных на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), является источником электростатического поля, которое также может создаваться вследствие концентрации электрических зарядов на непроводящих (например, пластмассовых) частях корпусов компьютерного оборудования. Источниками переменного ЭМП гигиенически значимых уровней служат в основном блоки питания (в том числе импульсные), элементы системы кадровой и строчной разверток и синхронизации видеомонитора, агрегаты бесперебойного питания. Принято считать, что они генерируют ЭМП в полосе от 5 Гц до 400 кГц.

Электронные компоненты компьютера (материнская плата, видеоадаптер и т.п.) создают поле низкой интенсивности в диапазоне частот до 1-3 ГГц.

Дополнительный, а зачастую наибольший, вклад в формирование электромагнитной обстановки на рабочем месте вносят системы электроснабжения и электропотребители (электроприборы) находящиеся в помещении. Именно воздействие данных составляющих поля может приводить к возникновению такого эффекта как "дрожание" изображения монитора.

3. Действие электромагнитного излучения на вещество и ткани живых организмов

Ткани живых организмов по электрическим свойствам можно разделить на три группы, в соответствии с содержанием в них воды: на суспензию клеток и белковых молекул жидкой консистенции (кровь, лимфа), аналогичную суспензию, находящуюся в уплотненном состоянии (мышцы, кожа, печень, и т.п.) и ткани с малым содержанием воды (жир, кости).

Клетки, коллоидные частицы, молекулы белка и другие микрочастицы, будучи взвешены в растворе электролита, приобретают дипольный момент. Электрические заряды в тканях представлены также дипольными молекулами воды и ионами электролитов.

1. Свойства тканей в постоянных полях

В постоянном электрическом поле ткани в той или иной степени поляризуются – заряженные частицы перемещаются вдоль силовых линий, дипольные молекулы ориентируются в этом же направлении. Если постоянное напряжение приложено непосредственно к ткани, то в ней возникает электрический ток, связанный с ионной проводимостью.

Каждая клетка окружена мембраной, обладающей поверхностной емкостью в пределах 0.1÷0.3 мкФ/см² и поверхностным сопротивлением до 10 кОмсм². Межклеточная и внутриклеточная среды имеют сопротивления порядка 100÷300 Омсм² и диэлектрическую проницаемость около 80.

При постоянном напряжении мембрана ведет себя как изолятор и ток может протекать только во внеклеточной среде. Возможно явление электрофореза – переноса электрически заряженных частиц (клеток, макромолекул).

2. Дисперсия свойств тканей в переменных полях

Имеются три частотных диапазона, в которых наблюдается изменение ’ и ’ (или  = 1/ или ’’) тканей в зависимости от частоты: -дисперсия при низких частотах, -дисперсия при радиочастотах и -дисперсия при сверхвысоких частотах.

На низких частотах (в случае -дисперсии) клеточные мембраны успевают зарядиться за один период ионами вне и внутри клетки. Следовательно, полный заряд велик и емкость ткани значительна, что эквивалентно высокой диэлектрической проницаемости ткани. Низкочастотные токи идут только во внеклеточной среде, что обуславливает низкую удельную проводимость тканей. С ростом частоты уменьшается емкостное сопротивление мембраны клетки и возрастает участие внутриклеточной среды в общей проводимости ткани. По мере возрастания частоты (-дисперсия) ’ уменьшается до тех пор, пока период не становится столь малым, что мембраны не успевают заряжаться (для крови это происходит на 100 МГц).

Характер -дисперсии при частотах выше 1 ГГц удовлетворительно объясняется полярными свойствами молекулы воды. Кривые дисперсии достаточно хорошо согласуются с уравнениями Дебая

если в выражение для ввести член, учитывающий ионную проводимость:

где  – время релаксации для молекулы воды (порядка 10^-11с), а  - ионная проводимость, не зависимая от частоты.

Параметры чисто жировых тканей практически не зависят от частоты в диапазоне выше 100 МГц, тогда как у тканей, состоящих из жировых клеток, окруженных электролитической средой, наблюдается дисперсия. Для костных тканей дисперсия удовлетворяет уравнениям Дебая при времени релаксации 0.710^-11 с и с поправкой на ионную проводимость.