Диапазоны электромагнитного излучения

Название диапазона	Длина волн, λ	Частоты, V	Источники
Радиоволны	Сверхдлинные	100-10км	3-30кГц	Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).
Длинные	10км-1км	30кГц-300 кГц
Средние	1км-100м	300 кГц-3МГц
Короткие	100м-10м	3МГЦ-1,5Ч1011Гц
ультракороткие	10м-2мм	30МГЦ-1,5Ч1011Гц
Оптическое излучение	Инфракрасное (тепловое)	760нм-2мм	>30МГЦ-1,5Ч1011Гц (11 октав)	Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.
Видимое (видимый свет)	400-760нм	(1 октава)
Ультрафиолето- вое	10-400нм	<3Ч1016Гц (5 октав)	Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов
Жёсткие лучи	Рентгеновские	10-5Ч10-3нм	3Ч1016-6Ч1019Гц	Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц
Гамма	<5Ч10-3нм	>6Ч1019Гц	Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.

Особенностью ЭМП является его деление на так называемую «ближнюю» и «дальнюю» зоны. В «ближней зоне» на расстоянии от источника меньше длины вол­ны электромагнитная волна еще не сформирована, поэтому в этой зоне измерение интенсивности электрического и магнитного полей производится раздельно.

В «дальней зоне» волна сформирована, поэтому на основании соотношения меж­ду напряженностью электрического поля Е и магнитного поля Н {Е = 377Н) измеряется в данной зоне только напряженность электрического поля.

Дозовые критерии ЭМП определяют характер его воздействия на человека.

Источники электромагнитного поля

Классификация источников ЭМП. Источники электромагнитного поля делятся на природные и техногенные

А) Природные источники электромагнитного поля

Природные источники ЭМП делятся на две группы:

1) поле Земли, состоящее из постоянного электрического поля и основного (пос­тоянного) магнитного поля;

2) радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактика и
Т.Д.).

Электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на ее поверхности. Его напряженность на открытой местности обычно находится в диапазо­не от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность этого поля до десятков-сотен кВ/м.

Магнитное (геомагнитное) поле Земли состоит из основного (постоянного) поля (около 99%) и переменного (около 1%). Существование постоянного магнитного поля Земли объясняется процессами, происходящими в жидком металлическом ядре Зем­ли. Оно ориентировано относительно магнитных полюсов планеты. В средних широ­тах напряженность магнитного поля примерно 40 А/м. Основное геомагнитное поле испытывает лишь медленные вековые изменения.

Переменное геомагнитное поле, порождаемое токами в магнитосфере и ионосфе­ре, более неустойчиво и может колебаться в диапазоне частот от 10 до 10 Гц.

Наиболее сильные изменения в переменном геомагнитном поле происходят при возникновении «магнитных бурь». Магнитные бури образуются при вспышках на Сол­нце, когда так называемый солнечный ветер, представляющий собой плазму с очень сильным магнитным полем, достигает магнитосферы Земли.

Вторая группа природных ЭМП характеризуется наличием широкого диапазона частот. В силу относительно низкого уровня излучения от космических источников и случайного, нерегулярного характера воздействия на атмосферу Земли, их суммар­ный эффект воздействия на биообъекты незначителен

Человеческое тело также излучает электромагнитные поля с частотой выше 300 ГГц.

Б) Техногенные источники электромагнитного доля.

Техногенные источники ЭМП по их предназначению можно разделить на источ­ники технологического характера, используемые в различных сферах экономики и побочно создающие негативный фактор воздействия ЭМП на население, и источники военного характера, специально генерирующие ЭМП как для вывода из строя элект­ронных объектов инфраструктуры, так и для нанесения поражения населению.

Технологические источники ЭМП подразделяются на группы по критерию частоты излучения: 1 группа - источники, генерирующие излучения в диапазоне от 0 Гц до 3 кГц; II группа - источники, генерирующие излучения в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц.

К первой группе технологических источников относятся:

1)системы производства, передачи и распределения электроэнергии (электро­станции, трансформаторные подстанции, системы и линии электропередач);

2)офисная и домашняя электро- и электронная техника, электросети жилых и ад­
министративных зданий;

3)транспорт на электроприводе и его инфраструктура.

Ко второй группе технологических источников относятся: 1) функциональные передающие источники ЭМП, используемые в целях передачи и получения информации (теле- и радиопередающие центры, системы сотовой и спут­никовой связи, релейные станции), навигационные системы, РЛС различных видов и назначений:

2) технологическое оборудование предприятий, использующих СВЧ-излучение;

3) СВЧ-печи;

4) медицинские терапевтические и диагностические установки;

5) видеодисплейные терминалы (ВДТ) ЭВМ.

К источникам ЭМИ военного характера относятся различные виды «электро­магнитного оружия»: радиочастотное, микроволновое и лазерное оружие.

Краткая характеристика некоторых техногенных источников электромагнит­ного поля

Технологические источники ЭМП I группы

1. Высоковольтные линии электропередач (ЛЭП). Источниками излучения элект­ромагнитной энергии являются провода ЛЭП (промышленная частота 50 Гц). Напря­женность ЭМП, создаваемого ЛЭП, зависит от величины напряжения ЛЭП (в России
от 330 до 1150 кВ), нагрузки, высоты подвески проводов, расстояния между ними.
Напряженность ЭМП непосредственно под проводами и в определенной зоне вдоль
трассы ЛЭП может значительно превышать ПДУ электромагнитной безопасности на­
селения, особенно по магнитной составляющей ЭМП ЛЭП.

2. Бытовал и офисная электро- и электронная техника, электросети жилых и ад­министративных зданий. К таким источникам относятся утюги, холодильники, элект­рические стиральные машины, дрели, пылесосы, миксеры, ксероксы, факсы, а также
системы электропроводки помещений.

Такие источники в зависимости от конструкции, технологии изготовления и харак­тера эксплуатации могут создавать ЭМП, по своим критериям превышающие ПДУ электромагнитной безопасности населения

Негативное влияние электрических сетей в жилых и административных зданиях обусловлено тем, что человек постоянно находится в помещении вблизи электропро­водки, в том числе и проложенной не экранирование. Кроме этого, наличие желе­зосодержащих конструкций и коммуникаций в большинстве жилых зданий создает эффект «экранированной комнаты», что усиливает электромагнитный эффект при расположении в них большого количества различных источников излучения, в том числе и сетей электропроводки.

3. Электротранспорт является мощным источником электромагнитного поля в
диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. Например, среднее значение магнитной составляю­
щей ЭМП электропоездов может достигать до 200 мкТл (ПДУ = 0,2 мкТл).

Технологические источники ЭМП 11 группы.

1. Функциональные источники ЭМП для получения и передачи информации
Фундаментальные передатчики. На территории России размещается значитель­ное количество передающих теле- и радиоцентров НЧ, СЧ и ВЧ-диапазонов различ­ной принадлежности, ЭМП которых в определенных зонах могут оказывать небла­гоприятное воздействие на население. Наиболее высокий уровень облучения людей
наблюдается в районах размещения радиопередающих центров старой постройки с
высотой антенны не более 180 м. Телевизионные передающие центры могут созда­вать достаточно сильные ЭМП на расстоянии от десяти метров до нескольких кило­
метров от места своего расположения.

Системы сотовой связи. В работе этих систем применяется принцип деления оп­ределенной территории на зоны (так называемые «соты») радиусом 0,5 - 2 км, в цен­тре которых располагаются базовые станции (БС), обслуживающие мобильные (на автомобилях) и ручные радиотелефоны. Антенны БС могут создавать опасные уровни напряженности в радиусе 50 м. Уровни ЭМП автомобильных антенн также могут быть повышенными.

Мобильные радиотелефоны, как элемент системы сотовой связи, представляют определенную опасность для пользователей, так как создают при работе сильные ЭМП и тепловой поток, воздействующие на голову человека. Этот вид излучения пре­вышает ПДУ, установленный в РФ.

Системы спутниковой связи состоят из приемопередающих станций на Земле и спутников, находящихся на орбите. Антенны систем спутниковой связи могут созда­вать ЭМП, по своим показателям значительно превышающие ПДУ электромагнитной безопасности на большом удалении.

Вводимая в настоящее время в эксплуатацию система глобальной спутниковой персональной связи ведет к дальнейшему увеличению числа наземных систем этого вида источников ЭМП.

Радиолокационные станции (РЛС). РЛС оснащены, как правило, антеннами зер­кального типа, имеющими узконаправленную диаграмму излучения в виде луча. Ра­бота РЛС носит пространственно-временной характер, создавая ЭМП высокой напря­женности, превышающей на определенном расстоянии от РЛС ПДУ электромагнитной безопасности населения. РЛС, используемые для управления воздушным движением в аэропортах, имеющие остронаправленные антенны кругового обзора, работают круглосуточно и создают ЭМП значительной интенсивности, что неблагоприятно ска­зывается на населении, проживающем в районах, прилегающих к аэропортам.

2.СВЧ-печи. Излучение данным источником электромагнитной энергии в окру­жающее пространство обусловливается, главным образом, технологическими неис­правностями и нарушениями в эксплуатации (неплотно закрыты дверцы и т. п.), что
может привести к значительному превышению ПДУ электромагнитной безопасности
пользователя .

3.Видеодисплейные терминалы и персональные ЭВМ. ВДТ на основе элект­ронно-лучевых трубок являются источниками ЭМИ весьма широкого диапазона час­
тот. Порождаемое ВДТ рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное,
низкочастотное, средних частот и высокочастотное излучение создает ЭМИ доста­точно высокой интенсивности, оказывающее негативные последствия для пользова­теля.

Основными источниками ЭМП ВДТ являются: экран монитора, питающие провода и системный блок (50 Гц) системами строчной и кадровой развертки. Наиболее силь­ные уровни излучения наблюдаются от верхней и боковых стенок монитора, причем зона превышения генерирующих стандартов (ПДУ) может достигать 2,5 м. В первую очередь ЭМП, распространяющееся от монитора, влияет на голову, грудь и руки, на­ходящиеся на оптимальном (60 - 70 см) расстоянии перед экраном пользователя. Ви­деодисплейные терминалы создают вокруг себя ЭМП как низкой, так и высокой час­тоты, что способствует появлению электростатического поля и ведет к деионизации воздуха вокруг монитора, негативно сказывающееся на здоровье человека. Ситуация усугубляется тем, что ЭВМ широко используются не только как средство труда, но и для учебы и досуга, в том числе детьми и подростками.

В целом все источники ЭМИ как природного, так и техногенного характера комп­лексно создают электромагнитный фон региона (района, города и т. д.).

Интенсивность электромагнитного фона зависит от следующих причин: состояния ионосферы; характера излучения Солнца и галактики; количества, характера и мес­тонахождения техногенных источников ЭМП в городе, районе и т. д.; графика работы радио-и телецентров; характера работы объектов энергоснабжения; близости к элек­троэнергетическим источникам.

Электромагнитный фон в городских условиях имеет, как правило, временной мак­симум примерно от 10 до 22 часов, причем в суточном динамическом распределении наибольший динамический диапазон изменения электромагнитного фона приходится на зимнее время, а наименьший - на лето.

Интенсивность электромагнитного фона на частоте 50 Гц (промышленная часто­та), например, в центре С.-Петербурга составляет =1,5 мкТл (ПДУ = 0,2 мкТл), на рас­стоянии 80 км от центра - = 0,5 мкТл.