Джерела електромагнітних полів радіочастот, класифікація електромагнітних випромінювань за частотним спектром

Завідувач кафедри інформатики

доктор технічних наук, професор

Р.Т. Волколупова

“_____” __________2015р.

ПЛАН-КОНСПЕКТ

лекції № 6 з навчальної дисципліни

“ ОСНОВИ ОХОРОНА ПРАЦІ”

Модуль 2. Основи фізіології та гігієни праці

Тема 7. Вплив електричних та магнітних полів на організм людини та захист від них.

Навчальний потік
Час
Місце

Мета: дати студентам первинні відомості щодо характеристик шкідливих факторів виробництва та захист людини від них.

	Назва розділу або теми	Час
І	Вступ. Перевірка наявності особового складу. Доведення теми, мети, навчальних питань заняття .		хвил.
ІІ.	Основна частина.		хвил.
	1. Джерела ЕМП радіочастот. Дія на організм людини		хвил.
2. Методи захисту від ЕМВ		хвил.
3. Випромінювання оптичного діапазону		хвил.
4. Лазерне випромінювання		хвил
5. Атестація робочого місця.		хвил
ІІІ.	Заключна частина. Контроль засвоєння навчального матеріалу. Постановка завдання на самопідготовку. Підведення підсумку заняття.		хвил.

Навчально-методичне забезпечення:

Лектор-2000

Слайди № _____________

Навчальна література

1. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. – Л.: Афіша, 2005.

2. Гандзюк М.П. та ін. Основи охорони праці. – К.: Каравела, 2004.

Завдання на самопідготовку: Що таке іонізуюче випромінювання, як воно впливає на організм людини? Який існує захист від нього?; Дайте характеристику електромагнітних випромінювань (ЕМВ). Заходи та засоби захисту від них; Якими нормативно-правовими документами потрібно користуватися при визначенні норм безпеки експлуатації ЕОМ?;

Підготуватися до практичного заняття.

РОЗРОБИВ:доцент кафедри інформатики

кандидат технічних наук, доцент

М.Г. Русанов

ЗМІСТ ЗАНЯТТЯ ТА МЕТОДИКА ЙОГО ПРОВЕДЕННЯ

Вступ до лекції

Перевірка наявності особового складу, доведення теми, мети та навчальних питань заняття.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПОЛЯ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ВИПРОМІНЮВАННЯ РАДІОЧАСТОТНОГО ДІАПАЗОНУ

Джерела електромагнітних полів радіочастот, класифікація електромагнітних випромінювань за частотним спектром

Розрізняють природні та штучні джерела електромагнітних полів (ЕМП). В процесі еволюції біосфера постійно знаходилась та знаходиться під впливом ЕМП природного походження (природний фон): електричне та магнітне поля Землі, космічні ЕМП, в першу чергу ті, що генеруються Сонцем. У період науково-технічного прогресу людство створило і все ширше використовує штучні джерела ЕМП. В теперішній час ЕМП антропогенного походження значно перевищують природний фон і є тим несприятливим чинником, чий вплив на людину з року в рік зростає. Джерелами, що генерують ЕМП антропогенного походження є телевізійні та радіотрансляційні станції, установки для радіолокації та радіонавігації, високовольтні лінії електропередач, промислові установки високочастотного нагрівання, пристрої, що забезпечують мобільний та сотовий телефонні зв'язки, антени, трансформатори і т. п. По суті, джерелами ЕМП можуть бути будь-які елементи електричного кола, через які проходить високочастотний струм. Причому ЕМП змінюється з тою ж частотою, що й струм, який його створює.

Електромагнітні поля характеризуються певною енергією, яка поширюється в просторі у вигляді електромагнітних хвиль. Основними параметрами електромагнітних хвиль є: довжина хвилі λ, м; частота коливання f, Гц; швидкість поширення радіохвиль - с, яка практично дорівнює швидкості світла с = 3 • 10⁸ м/с. Ці параметри пов'язані між собою наступною залежністю:

λ = с/f.

Залежно від частоти коливання (довжини хвилі) радіочастотні електромагнітні випромінювання поділяються на низку діапазонів.

2. Дія електромагнітних полів радіочастот на організм людини, рівні допустимого опромінення

Ступінь впливу ЕМП на організм людини залежить від діапазону частот, інтенсивності та тривалості дії, характеру випромінювання (неперервне чи модульоване), режиму опромінення, розміру опромінюваної поверхні тіла, індивідуальних особливостей організму.

ЕМП можуть викликати біологічні та функціональні несприятливі ефекти в організмі людини.

Функціональні ефекти проявляються у передчасній втомлюваності, частих болях голови, погіршенні сну, порушеннях центральної нервової (ЦНС) та серцево-судинної систем. При систематичному опроміненні ЕМП спостерігаються зміни кров'яного тиску, сповільнення пульсу, нервово-психічні захворювання, деякі трофічні явища (випадання волосся, ламкість нігтів та ін.). Сучасні дослідження вказують на те, що радіочастотне випромінювання, впливаючи на ЦНС, є вагомим стрес-чинником.

Біологічні несприятливі ефекти впливу ЕМП проявляються у тепловій та нетепловій дії. Нині достатньо вивченою можна вважати лише теплову дію ЕМП, яка призводить до підвищення температури тіла та місцевого вибіркового нагрівання органів та тканин організму внаслідок переходу електромагнітної енергії у теплову. Таке нагрівання особливо небезпечне для органів із слабкою терморегуляцією (головний мозок, око, нирки, шлунок, кишківник, сім'яники). Наприклад, випромінювання сантиметрового діапазону призводять до появи катаракти, тобто до поступової втрати зору.

Механізм та особливості нетеплової дії ЕМП радіочастотного діапазону ще до кінця не з'ясовані. Частково таку дію пояснюють специфічним впливом радіочастотного випромінювання на деякі біофізичні явища: біоелектричну активність, що може призвести до порушення усталеного протікання хімічних та ферментативних реакцій; вібрацію субмікроскопічних структур; енергетичне збудження (часто резонансне) на молекулярному рівні, особливо на конкретних частотах у, так званих, «вікнах прозорості».

Змінне ЕМП являє собою сукупність магнітного та електричного полів і поширюється в просторі у вигляді електромагнітних хвиль. Основним параметром, що характеризує магнітне та електричне поля є напруженість: Н — напруженість магнітного поля, А/м; Е — напруженість електричного поля, В/м.

Простір навколо джерела ЕМП умовно поділяють на ближню зону (зону індукції) та дальню зону (зону випромінювання). Для оцінки ЕМП у цих зонах використовують різні підходи. Ближня зона охоплює простір навколо джерела ЕМП, що має радіус, який приблизно дорівнює 1/6 довжини хвилі. В цій зоні електромагнітна хвиля ще не сформована, тому інтенсивність ЕМП оцінюється окремо напруженістю магнітної та електричної складових поля (в більшій мірі несприятлива дія ЕМП в цій зоні обумовлена електричною складовою). В ближній зоні, зазвичай, знаходяться робочі місці з джерелами електромагнітних випромінювань НЧ, СЧ, ВЧ, ДВЧ. Робочі місця, на яких знаходяться джерела електромагнітних випромінювань з довжиною хвилі меншою ніж 1 м (УВЧ, НВЧ, НЗВЧ) знаходяться практично завжди у дальній зоні, у якій електромагнітна хвиля вже сформувалася. В цій зоні ЕМП оцінюється за кількістю енергії (потужності), що переноситься хвилею у напрямку свого поширення. Для кількісної характеристики цієї енергії застосовують значення поверхневої густини потоку енергії, що визначається в Вт/м².

Допустимі рівні напруженості ЕМП радіочастотного діапазону відповідно до ГОСТ 12.1.006-84 наведені в табл.

Дотримання допустимих значень ЕМП контролюють шляхом вимірювання напруженостей Н та Е на робочих місцях і в місцях можливого знаходження персоналу, в яких є джерела ЕМП. Контроль необхідно проводити періодично, однак не рідше ніж один раз на рік, а також при введенні в експлуатацію нових чи модернізованих установок з джерелами ЕМП, після їх ремонту, переналагодження, а також при організації нових робочих місць.