Электромагнитные поля (ЭМП)

Виды воздействия электрического тока:

1. Термическое. результат воздействия - ожоги, нагрев ткани.
2. Электролитическое. Результат воздействия - разложение органики внутри человека (кровь).
3. биологическое. Результат воздействия - спазм (сокращение) мышц.
4. Электродинамическое (механическое), приводит к разрыву мышц. Наличие источника напряжения и замкнутой цепи приводит к удару током.

На человека в процессе жизнедеятельности действуют естественные магнитные поля (магнитное поле Земли, радиоизлучение солнца, атмосферное электричество), а также искусственные электромагнитные поля. Если естественное электромагнитное поле остаётся практически постоянным на протяжении тысячелетий, то уровень искусственных электромагнитных полей сильно вырос за последние десятилетия.

Источниками искусственных электромагнитных полей являются электромагнитные поля низкочастотного диапазона, которые используются в промышленном производстве (термическая обработка), высокочастотные поля (радиосвязь, медицина, ТВ, радиовещание), электромагнитные поля СВЧ-диапазона (радиолокация, навигация, медицина, сотовая связь), и т. д.

Применение электромагнитных полей в промышленности значительно улучшает условия труда, однако, при этом возникает ряд проблем по защите персонала от их воздействия. Электромагнитные поля всепроникающи, способны распространяться со скоростью света и не обнаруживаются органами чувств.

Факторы влияющие на исход поражения электрическим током:

1. Электрическое сопротивление тела человека. Человека поражает ток, который зависит от напряжения и сопротивления тела:
   .

Части тела человека, повреждаемые при поражении человека электрическим током:

o кожа в месте входа тока;

o внутренние органы;

o кожа в месте выхода тока.

Сопротивление внутренних органов мало. Сопротивление кожи зависит от ее состояния (чистая и сухая или влажная (вспотевшая)).

Электрические параметры:

• сопротивления в электроде.
• Сила тока. Вызывает повышенное потовыделение и усиливает кровообращение в местах прохождения электрического тока.
• Напряжение. Чем выше напряжение, тем меньше сопротивление тела человека. Сопротивление человека может изменяться в 200 раз. При напряжении >50 В сопротивление человека равно 1000 Ом, при напряжении <50 В сопротивление человека равно 6000 Ом.

2. Величина и длительность воздействия тока на тело человека.
Виды тока:

• ощутимый ток (1 мА0 для переменного напряжения);
• неотпускающий ток 10-15 мА;
• смертельный ток 0,1 А.

3. Длительность тока определяется: сердце в расслабленном состоянии 1 сек. (где через 0,5 сек. наступает фибриляция сердца).

4. Пути протекания тока:

• правая рука - голова;
• левая рука - голова;
• правая рука - левая рука;
• правая нога - левая нога;
• правая нога - правая рука;
• правая нога - левая рука;
• левая нога - правая рука;
• левая нога - левая рука;
• голова - ноги.

Смертельный путь прохождения тока: голова - левая рука (левая нога).

1. Род и частота тока (напряжение до 500 В). Переменный ток опаснее постоянного. При повышении частоты тока до 50 Гц возрастает вероятность летального исхода, при дальнейшем увеличении частоты тока опасность снижается.

6. Индивидуальные характеристики человека:

• состояние здоровья;
• сердечно-сосудистые заболевания;
• кожные заболевания.

Источники электромагнитных полей промышленной частоты - это все электрические приборы, линии электропередач.

Переменное ЭМП является совокупностью двух взаимосвязанных полей: электрического (Е, В/м) и магнитного (Н, A/м).

Характеристики ЭМП: длина волны λ, [м]; частота колебаний f, [Гц]; скорость распространения V_C, м/с.

λ = VC/f.

Вредное воздействие ЭМП зависит от интенсивности поля, длины волны, времени воздействия и функционального состояния организма.

От длины волны зависит глубина проникновения поля в живой организм. Длинноволновые ЭМП проникают глубоко в организм, подвергая воздействию спинной и головной мозг. ЭМП СВЧ диапазона свою энергию расходуют, в основном, в поверхностном слое кожи, приводя к тепловому воздействию. От этого больше всего страдают органы, не защищённые жировым слоем, бедные кровеносными сосудами (глаза, мозг, почки, желчный и мочевой пузырь, семенники). Избыточная теплота отводится из организма благодаря терморегуляции. Однако, начиная с определённой величины, называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты и температура тела повышается. При этом значение теплового порога тем ниже, чем выше частота ЭМП. Например, для волн дециметрового диапазона тепловой порог 40 мВт/см², а для миллиметровых волн - 7 мВт/см².

Постоянное воздействие ЭМП ведет к функциональным расстройствам нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, у человека понижается кровяное давление, замедляется пульс, тормозятся рефлексы, изменяется состав крови. Тепловое воздействие может привести к перегреву тела и отдельных органов, нарушению их функциональной деятельности. ЭМП СВЧ диапазона приводят к тепловой катаракте (помутнение хрусталика глаза). Субъективно проявление воздействия ЭМП выражается в повышенной утомляемости, головной боли, раздражительности, одышке, сонливости, ухудшении зрения, повышении температуры тела.

Допустимые уровни воздействия ЭМП приведены в ГОСТ12.1.006-84 "Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля".

ЭМП с частотой от 60 кГц до 300 МГц нормируются отдельно по электрической и по магнитной составляющей, так как на этих частотах на человека действуют независимо друг от друга электрическое и магнитное поле. Для полей СВЧ диапазона (300 МГц - 300 ГГц) нормируют предельно-допустимую плотность потока энергии, которая не должна превышать 10 Вт/м².

Если значения ЭМП на рабочих местах превышают допустимые, то необходимо предусмотреть соответствующие способы защиты человека.

Ионизирующее излучение

Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого со средой приводит к появлению в ней электрических зарядов различных знаков.

Виды ионизирующего излучения:

· альфа-излучение (ядра гелия);

· бета-излучение (электронное и позитронное);

· гамма-излучение (фотонное или электромагнитное).

Радиоактивный распад сопровождается излучением, присущим только данному изотопу: углерод 14 и стронций 90 - бета-активны, а йод 131 - бета- и гамма-активен.

Все радиоактивные вещества имеют свой период полураспада, который неизменен и присущ только данному изотопу: йод 131 - 8,04 суток; цезий 137 - 30 лет; стронций 90 - 90 лет; уран 238 - 4,5 млрд. лет.

Радиоактивное излучение характеризуется:

1. Проникающей способностью - расстоянием, на которое ионизирующее излучение проходит в тело.

Альфа-частицы имеют пробег в воздухе 2 - 9 см, в ткани живого организма они проникают на доли миллиметра; бета-частицы имеют пробег в воздухе 15 м, в тканях – 1 - 2 см; гамма-излучение распространяется со скоростью света и имеет большую проникающую способность, которую могут ослабить только бетонная или свинцовая стена.