Электромагнитные поля радиочастот

 

Электромагнитные поля радиочастот – это электромагнитные колебания с частотой от 30 кГц до 300 ГГц. Различают:

– высокочастотные колебания ВЧ с частотой f от 30кГц до 30МГц;

–ультравысокочастотныеколебания УВЧ с частотой f от 30МГц до 300МГц;

–сверхвысокочастотные колебания СВЧ с частотой f от 300 МГц до 300 ГГц.

 Вокруг любого источника электромагнитных полей радиочастот выделяют зону индукции (или ближнюю зону), интерференции и волновую зону. Радиус первой зоны меньше, чем длина волны второй.

 

(для зоны индукции)

(для волновой зоны).

 

Как правило, персонал, обслуживающий ВЧ, УВЧ- установки находится в зонах индукции и интерференции. В волновой зоне обслуживают СВЧ установки. В зонах индукции и интерференции электромагнитная волна еще не сформирована, поэтому характеристиками электромагнитных полей и радиочастот являются напряженности электрического и магнитного полей.

В волновой зоне электромагнитная волна уже сформировалась, поэтому напряжения магнитного и электрического полей связаны определенным стабильным соотношением между собой:

 

,                                                 (6)

 

где - определяет взаимосвязь между напряжениями.

В волновой зоне характеристика-плотность потока энергии, измеряется в . В основе биологического действия электромагнитных полей радиочастот лежит, прежде всего, локальный нагрев тканей и органов с плохой терморегуляцией. Особенно для тканей и органов с плохой терморегуляцией (ППЭ) опасными эффектами могут быть помутнение хрусталика, снижение остроты зрения. В качестве эффектов можно наблюдать головные боли, нарушение сна, повышенную утомляемость.

Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96, а также ГОСТом 12.1.006-84 устанавливают предельно допустимые уровни электромагнитных полей и радиочастот в зависимости от частотного диапазона. Кроме того, устанавливается энергетическая нагрузка электрического и магнитного полей.

 

 ; ; ,                (7)

 

где  и - предельно допустимые фактические значения напряженности магнитного и электрического полей; - либо допустимое, либо фактическое время работы.

 

Лазерное излучение

 

Его источники - оптические квантовые генераторы. Лазерное излучение обладает высокой мощностью и направленностью излучения. Различают прямое, рассеянное и отраженное лазерное излучение. При работе лазеров возможно воздействие целого ряда неблагоприятных факторов. При прямом лазерном излучении возможно воздействие импульсных световых вспышек, ультрафиолетового излучения, электромагнитных полей радиочастот, ионизирующих излучений, шума, озона (О₃). При воздействии рассеянного и отраженного излучений возникает рассеянное лазерное излучение, импульсный шум, вредные примеси воздуха и электромагнитные поля радиочастот. Лазерное излучение оказывает тепловое воздействие, вызывая ожоги всех 4 степеней, вплоть до обугливания кожи и ее деструкции. Лазерное излучение оказывает ударное действие, то есть воспринимается как точечный удар, из-за очень краткой длительности импульса (продолжительность импульса 10^-7-10^-10с) и высокой скорости нагрева тканей, в которых резко повышается давление.

По ГОСТ 12.1.040-83 в зависимости от степени опасности для персонала все лазеры делятся на 4 класса:

– безопасное (выходное излучение не опасно для глаз);

– малоопасное (опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение);

– среднеопасное (опасны для глаз все виды излучения, на удаление 10 см от источника. Для кожи опасно прямое или зеркально отраженное излучение);

– высокоопасное (опасно диффузное- отраженное излучение на удалении 10 см).

 

Ионизирующее излучение

 

 План: 1) источники и виды ионизирующего излучения; 2) характеристики; 3) воздействие на организм человека и заболевания.

Пусковой механизм- процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях, диссоциация сложных молекул в результате разрыва химических связей- прямое действие радиации. Существенную роль играют радиационно-химические изменения, обусловленные продуктами радиолиза воды. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы, обладая высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и другими элементами биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы. Индуцированные свободные радикалы - химические реакции развиваются с большим выходом. Это особенность действия ионизирующего излучения на биологические объекты. Ионизирующая радиация вызывает болезни: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни). Острое поражение возникает при дозе выше 0,25 Гр. При дозе 0,25..0,5 Гр наблюдается изменение крови. В интервале 0,5..1,5 Гр возникает чувство усталости. При дозе 1,5..2,0 Гр наблюдается легкая форма острой лучевой болезни- лимфония, которая в 30..50 случаях вызывает рвоту в первые сутки после облучения. При дозе 4,0..6,0 Гр имеет место тяжелая форма, которая может закончиться смертью. Наиболее часто возникающие диагнозы- симптомы нервной системы, локальные поражения кожи, поражение хрусталика, пневмосклероз.

Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами Радиационной безопасности НРБ-96, Гигиеническими нормативами ГН 2.6.1.054-96, по которым выделяют следующие категории лиц:

- персонал, то есть лица работающие с техногенными источниками;

- все население.

Эквивалентная доза ионизирующего излучения рассчитывается по формуле:

 

,                                              (8)

 

где - взвешивающий коэффициент;

- поглощающая доза в органе или ткани.

Эффективная доза ионизирующего излучения измеряется в (Зв - Зиверт).

 

Электрический ток

 

Проходя через тело человека электрический ток оказывает следующее воздействие: биологическое, заключающиеся в раздражении, возбуждении тканей организма, сокращение мышц (сердца и легких), электролитическое (разложение крови и других жидкостей), термическое, нагрев внутренних органов при ожоге кожи и механическое действие (травмирование поверхности кожи). Различают местные и общие электромагнитные травмы. Местные – электроофтальмия, металлизация кожи металлом электрода (алюминий Al), электрические знаки, ожоги и т.д. Общие электротравмы – электроудары, результат биологического действия электрического тока.

Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током:

– Сопротивление тела человека ,

 , где

 - сопротивление кожи; - сопротивление внутренних органов.

Сопротивление тела человека зависит от параметров окружающей среды (температуры и относительной влажности воздуха), от напряжения, приложенного к телу человека, от индивидуальных свойств.

 

– Сила тока, проходящая через тело человека:

.

При частоте  и силе тока  ощущается слабый зуд и легкое покалывание в месте касания с электродом. Такой ток называется ощутимым.

Ток  вызывает болезненные сокращения мышц, препятствующие самостоятельному освобождению от электродов.

Ток с силой  называется неотпускающим. Он вызывает фибрилляцию - хаотичное сокращение мышц отдельных волокон сердца. Вызывает остановку сердца и дыхания.

Ток с силой  вызывает немедленный паралич дыхания, остановку сердца, тяжелые ожоги.

– Время воздействия электрическим током на организм человека.

С течением времени уменьшается сопротивление тела человека. Следовательно, увеличивается сила тока проходящая через него. Кроме того, опасно совпадение времени воздействия электрическим током с фазой Т кардиоцикла, которая соответствует максимальному сокращению желудочков сердца и переходу их в расслабленное состояние.

– Род и частота тока.

При одном и том же значении силы тока переменный ток более опасен, чем постоянный. Например, ток ощутимый переменный составляет . Для постоянного тока - это ток . С увеличением частоты от 0 до 50-60Гц увеличивается вероятность электроудара. С дальнейшим увеличением частоты она уменьшается. При частоте 300-400Гц наиболее вероятными являются элекроожоги.

– Путь прохождения тока по телу человека.

Наиболее опасным считается путь, проходящий через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной и спинной мозг. Например, путь голова - руки, голова - ноги. Следующий путь рука-рука, правая рука - ноги, нога-нога, когда человек попадает под напряжение шага.

 

– Индивидуальные свойства человека.

Наличие заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной систем. Степень готовности человека к работе на электроустановках и другие (утомление на рабочем месте).