Тема 8. Способи і засоби захисту від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону

Характеристика електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Джерелами електромагнітних полів є, наприклад, індукційні котушки, конденсатори (в установках діелектричного нагрівання в імпульсних джерелах живлення).

Електромагнітні поля характеризуються наступними параметрами: частотою (f, Гц), напруженістю електричного (Е, ) і магнітного (Н, ) полів або щільністю потоку енергії ( ).

У залежності від частоти коливань (довжини хвилі) електромагнітні випромінювання підрозділяються на ряд діапазонів

Назва діапазону частот	Діапазон частот	Діапазон довжин хвиль	Назва діапазону довжин хвиль
Постійне поле	0	
Низькі частоти НЧ	0,003-30000 Гц	10 – 10 км	Інфранизькі (0,003-0,3Гц), низькі (0,3-3Гц), промислові (3-300Гц), звукові (300Гц-30кгц)
Високі частоти ВЧ	30 кгц-30 МГц	10 км-10 м	Короткі, середні, довгі
Ультрависокі частоти УВЧ	30-300 МГц	10 – 1 м	УКВ
Надвисокі частоти СВЧ	300 МГц-300 ГГЦ	1 м – 1 мм	Деци-, санти- і міліметрові

Змінне електромагнітне поле - це сукупність магнітного й електричного полів, що поширюються в просторі у виді електромагнітних хвиль.

Область поширення або простір навколо джерела змінного електромагнітного поля умовно поділяється на три зони: ближню (зона індукції), проміжну (зона інтерференції) і дальню (зона випромінювання). Границі зон можна визначити через довжину хвилі випромінювання ( , м):

– швидкість поширення радіохвиль у вакуумі;

– частота коливань, Гц;

і – діелектрична і магнітна проникність середовища (для повітря , ).

Для джерела, що не володіє спрямованістю випромінювання (ізотропний випромінювач), радіус ближньої зони:

Радіус дальньої зони:

Оцінка електромагнітних полів у зазначених зонах робиться по-різному. Так, в ближній і проміжній зонах електромагнітна хвиля ще не сформована. Тому інтенсивність електромагнітних полів у цих зонах оцінюється роздільно напруженістю магнітної й електричний складових полів. У цій зоні знаходяться робочі місця по обслуговуванню джерел НЧ (промислової частоти), ВЧ і УВЧ - коливань. Амплітуда в ближній зоні зменшується пропорційно ( ), а амплітуда – обернено пропорційна ( ).

В дальній зоні, в якій практично знаходяться робочі місця по обслуговуванню СВЧ - апаратури, електромагнітна хвиля сформована. Тут електромагнітне поле оцінюється по енергії (потужності) хвилі в напрямку свого поширення. Ця енергія оцінюється щільністю потоку енергії ЩПЕ ( ):

.

Біологічна дія електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Ступінь впливу електромагнітних випромінювань на людину залежить від діапазону частот, інтенсивності впливу відповідного фактора, що характеризує дане поле, тривалості опромінення, розмірів поверхні, що опромінюється, і індивідуальних особливостей організму. Для поля промислової частоти основний несприятливий вплив робить електричне поле.

Вплив поля низької частоти викликає функціональні порушення центральної нервової і серцево-судинної систем людини, а також деякі зміни в складі крові, печінки, нирках, підшлунковій залозі, статевих органах.

Розрізняють термічний, морфологічний і функціональний вплив електромагнітних полів на людину.

Нагрівання тканин тіла під впливом змінного поля відбувається як за рахунок змінної поляризації діелектриків, так і за рахунок іонних струмів.

Нагрівання тканин є функцією частоти, інтенсивності і тривалості опромінення.

Підвищення частоти коливань приводить до збільшення частки поглиненої енергії і зменшенню глибини проникнення хвиль. Випромінювання з у значній мірі поглинається шкірою, а випромінювання поглинається лише на 30-40% і переважно проникає в глиб організму, впливаючи на внутрішні органи. Це найбільш шкідливе випромінювання.

Поглинання електромагнітної енергії найбільше інтенсивно в органах з великим змістом води (м'язи, легені, печінка, кров і т.д.). Однак найбільш небезпечне нагрівання для органів зі слабкою терморегуляцією (мозок, очі (особливо хрусталик), нирки, шлунок, кишечник, жовчний міхур й ін.). Електромагнітне випромінювання надвисокої частоти викликає катаракту.

Під впливом поля відбуваються і функціональні зміни в організмі в результаті переорієнтації клітин або ланцюгів молекул у напрямку поля, змін біохімічної активності білкових молекул і складу крові. Порушуються функції нервової і серцево-судинної системи, відбувається зміна обміну речовин. При цьому виникають відчуття стомлюваності, сонливості або порушення сну, з'являються головні болі, відчуття мерехтіння, неясного бачення і т.д.

Нормування електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Гігієнічне нормування електромагнітних випромінювань має різну специфіку для різних діапазонів довжин хвиль, відповідно до характеру розміщення робочих місць у тій чи іншій зоні опромінення і визначальними параметрами поля в цій зоні.

Максимально-допустима напруженість складових електромагнітного поля на робочих місцях без обмеження в часі.

Електрична складова		Магнітна складова
Частота поля, Гц	Максимально-допустима напруженість,	Частота поля, Гц	Максимально-допустима напруженість,
0	20000	0	30000
50	5000 (ДСТ 12.1.002-75)	103  3104	100
6104  3106	50	6104  1,5106	5
3106  3107	20	3107  5107	0,3
3107  5107	10	-	-
5107  3108	5	-	-

Для електростатичного поля нормується напруженість електричного поля, для магнітостатистичного - напруженість магнітного поля. Для електромагнітного поля НЧ і ВЧ (60 кГц - 300 МГц) нормуються напруженості і магнітної й електричної складовий поля.

У діапазоні частот 300 МГц - 300 ГГц (СВЧ) нормується щільність потоку енергії (ЩПЕ) електромагнітного полючи (ЩПЕ_пду), що визначається виходячи з припустимого енергетичного навантаження на організм з урахуванням часу впливу.

ЕН_пду - нормативна величина енергетичного навантаження за робітник день (для промислових установок - );

Т - час перебування в зоні опромінення за робочу зміну, ч.

Способи і засоби захисту від електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону.

Способи і засоби колективного захисту:

• організаційно-технічні;

• інженерно-технологічні