5.8. Неионизирующие электромагнитные поля и излучения

5.8.1. Электромагнитные поля и излучения

Электромагнитное взаимодействие характерно для заряженных частиц. Переносчиком энергии между такими частицами являются фотоны электромагнитного поля или излучения. Длина электромагнитной волны

λ (м) в воздухе связана с ее частотой f (Гц) соотношением λf = с, где с ‒ скорость света, м\с.

Электромагнитные поля и излучения разделяют на неионизирующие (в том числе лазерное изучение) и ионизирующие. Неионизирующие электромагнитные поля (ЭМП) имеют спектр колебаний с частотой до 10¹⁷ Гц, а ионизирующие ‒ от 10¹⁷ до 10²¹ Гц [17].

Неионизирующие электромагнитные поля естественного происхождения являются постоянно действующим фактором. Источниками этих полей является атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и галактик, электрические и магнитные поля Земли. В условиях техносферы действуют также неионизирующие техногенные источники электрических и магнитных полей и излучений. Классификация неионизирующих техногенных излучений приведена в табл. 8.

Основными источниками ЭМП радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям). ЭМП промышленной частоты чаще всего связаны с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередач, источниками магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях.

Ширина зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеет размеры до 100..150 м. При этом внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.

Таблица 8

Классификация неионизирующих техногенных излучений

Название ЭМП				Диапазон частот		Диапазон длин волн
Статические	Электрическое поле Магнитное поле	ЭСП ПМП		0 0		- -
Электромагнитное промышленной частоты		ЭМП		50 Гц	-
Радиочастотные	Крайне низкие Сверхнизкие Инфранизкие Очень низкие Низкие Средние Высокие Очень высокие Ультравысокие Сверхвысокие Крайне высокие Гипервысокие	КНЧ СНЧ ИНЧ ОНЧ НЧ СЧ ВЧ ОВЧ УВЧ СВЧ КВЧ ГВЧ	3…30 Гц 30..300 Гц 0,3…3 кГц 3…30 кГц 30..300 кГц 0,3….3 МГц 3…30 МГц 30…3000 МГц 0,3….3 ГГц 3…30 ГГц 30…300 ГГц 0,3…3 ТГц		100..10 Мм 10…1 Мм 1000…100 км 100…10 км 10…1 км 1…0,1 км 100…10 м 10….1 м 1…..0,1 м 10…1 см 10….1 мм 1…0,1 мм
Оптические	Инфракрасные Видимые Ультрафиолетовые		3·1012… 3,75·1014 Гц 3·1014… 7,5·1014Гц 7,5·1014… 3·1017 Гц		- - -

Применение техногенных ЭМП и ЭМИ различных частот показано в табл. 9. Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие в зонах, прилегающих к электрифицированным железным дорогам. Магнитные поля высокой интенсивности обнаруживаются даже в зданиях, расположенных в непосредственной близости от этих зон.

Таблица 9

Применение ЭМП и излучений

Частота ЭМП и ЭМИ	Технологический процесс, установка, отрасль
50…300 Гц	Электроприборы, в том числе бытового назначения, высоковольтные линии электропередачи, трансформаторные подстанции, радиосвязь, научные исследования, специальная связь
0,3…3 КГц	Радиосвязь, электропечи, физиотерапия
3…30 кГц	Сверхдлинноволновая радиосвязь, индукционный нагрев металла, УЗ- установки
30…300 кГц	Радионавигация, связь с морскими и воздушными судами, индукционный нагрев металла, ВДТ, УЗ-установки
0,3…3 МГц	Радиосвязь и радиовещание, радионавигация, медицина
3…30 МГц	Радиосвязь и радиовещание, диэлектрический нагрев, медицина, нагрев плазмы
30…300 МГц	Радиосвязь, телевидение, медицина, нагрев плазмы
0,3….3 ГГц	Радиолокация, радионавигация, телевидение, микроволновые печи, физиотерапия
3…30 ГГц	Радиолокация и спутниковая связь, метеолокация, нагрев и диагностика плазмы, радиоскопия
30…300 ГГц	Радары, спутниковая связь, радиометеорология, медицина

В быту источниками ЭМП и излучений является телевизоры, дисплеи, печи СВЧ и другие устройства, работающие в широком диапазоне частот. Электростатические поля (ЭСП) в условиях пониженной влажности (менее 70%) создают паласы, накидки, занавески. Микроволновые печи в промышленном исполнении не представляют опасности, однако неисправность их защитных экранов может существенно повысить утечки ЭМИ. Экраны телевизоров и дисплеев как источники ЭМИ в быту не опасны даже при длительном воздействии на человека, если расстояние до экрана превышает 30 см.

Воздействие ЭМП на человека зависит от напряженности электрического и магнитного полей, частоты колебаний, режима облучения, размера облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма. Установлено также, что относительная биологическая активность импульсных излучений выше непрерывных. Опасность воздействия усугубляется тем, что оно не обнаруживается органами чувств человека.

Воздействие ЭСП на человека связано с протеканием через него слабого тока (несколько микроампер). При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако в последствии рефлекторной реакции на электрический ток возможна механическая травма при ударе о рядом расположенные элементы конструкций, падение с высоты. Люди, работающие в зоне воздействия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна и др.

Воздействие МП могут быть постоянным от искусственных магнитных материалов и импульсным. Действие МП может быть непрерывным и прерывистым. При постоянной работе в условиях хронического воздействия МП, превышающих ПДУ, наблюдается нарушение функций центральной нервной системы, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, а также изменения в крови. Длительное действие таких МП приводит к расстройствам, которые выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной областях, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца.

При постоянном воздействии ЭМП промышленной частоты наблюдается нарушения ритма и замедления частоты сердечных сокращений. У работающих в зоне ЭМП промышленной частоты могут наблюдаться функциональные нарушения ЦНС и сердечно-сосудистой системы, а также изменения в составе крови.

Для длительного действия ЭМП различных диапазонов длин волн при умеренной интенсивности (выше ПДУ) характерным считают развитие функциональных расстройств ЦНС с нерезко выраженными сдвигами эндокринно-обменных процессов и состава крови. В связи с этим могут появиться головные боли, повышение или понижение давления, снижение частоты пульса, изменение проводимости в сердечной мышце, нервно- психические расстройства, быстрое развитие утомления. Возможны трофические нарушения: выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного, зрительного и вестибулярного анализаторов. На ранней стадии изменения носят обратимый характер, при продолжающемся воздействии ЭМП происходит стойкое снижение работоспособности. В пределах радиоволнового диапазона доказана наибольшая биологическая активность микроволнового (СВЧ) поля.