ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ –

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

• ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – процесс испускания электромагнитных волн ускоренно движущимися заряженными частицами, а также само переменное электромагнитное поле этих волн. • Атом и др. атомные системы излучают при квантовых переходах из возбужденных состояний в состояния с меньшей энергией. • Различают индуцированное излучение, спонтанное излучение, тормозное излучение, а также тепловое излучение, люминесценцию и комбинационное рассеяние света. • Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме примерно 300 тыс. км/с.

Диапазоны ЭМИ • радиоволновый (105 – 10– 4 м); • оптический (10– 4 – 10– 8 м); • рентгеновского излучения и гаммаизлучения (10– 8 – 10– 12 м).

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ (ЭМП ПЧ) • являются частью сверхнизкочастотного диапазона радиочастотного спектра, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в быту; • диапазон ПЧ представлен в нашей стране частотой 50 Гц (в ряде стран Американского континента 60 Гц). • Основными источниками ЭМП ПЧ, создаваемыми в результате деятельности человека, являются различные типы производственного и бытового электрооборудования переменного тока, в первую очередь подстанции и воздушные ЛЭП сверхвысокого напряжения (СВН). • Поскольку соответствующая частоте 50 Гц длина волны составляет 6 000 км, человек подвергается воздействию фактора в ближней зоне. • Гигиеническая оценка ЭМП ПЧ осуществляется раздельно по электрическому и магнитному полям.

Биологическое действие ЭМП ПЧ • • • У персонала, обслуживающего подстанции напряжением 500 к. В, отмечались жалобы неврологического характера (головная боль, повышенная раздражительность, утомляемость, вялость, сонливость) некоторые функциональные изменения нервной и сердечно-сосудистой систем (тахи- и брадикардия, артериальная гипертензия или гипотония). изменение содержания холестерина в крови, сдвиг соотношения полов в потомстве, тенденция к увеличению хромосомных аберраций в соматических клетках (лимфоцитах крови).

Биологическое действие ЭМП ПЧ • Основную опасность для организма представляет влияние наведенного электрического тока на возбудимые структуры (нервная, мышечная ткань). • Параметром, определяющим степень воздействия, является плотность наведенного в теле вихревого потока. • При этом для электрических полей (ЭП) рассматриваемого диапазона частот характерно слабое проникновение в тело человека, • Для магнитных полей (МП) организм практически прозрачен.

Биологическое действие ЭМП ПЧ • минимальные эффекты, не представляющие опасности для человека при плотности тока 1 -10 м. А/м 2; • выраженные эффекты (зрительные и со стороны нервной системы) – 10 -100 м. А/м 2; • стимуляция возбудимых структур, возможно неблагоприятное влияние на здоровье – 1000 м. А/м 2; • возможна экстрасистолия, фибрилляция желудочков сердца (острое поражение) – более 1000 м. А/м 2.

Нормирование • Гигиеническая регламентация ЭМП ПЧ осуществляется раздельно для ЭП и МП. • Нормируемым параметром ЭП является напряженность, которая оценивается в киловольтах на метр (к. В/м); параметром МП – магнитная индукция или напряженность магнитного поля, измеряемые соответственно в милли- или микротеслах (м. Тл, мк. Тл) и амперах или килоамперах на метр (А/м, к. А/м). • ПДУ напряженности электрических полей регламентируются Сан. Пи. Н № 5802– 91 «Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц)» и ГОСТ 12. 1. 002– 84 «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах» . В соответствии с требованиями ГОСТ 12. 1. 002 -84 и Сан. Пи. Н № 5802 -91 ПДУ ЭП ПЧ для полного рабочего дня составляет 5 к. В/м, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 мин – 25 к. В/м.

Нормирование • ПДУ напряженности электрических полей регламентируются Сан. Пи. Н № 5802– 91 «Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты (50 Гц)» и ГОСТ 12. 1. 002– 84 «Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах» . • В соответствии с требованиями ГОСТ 12. 1. 002 -84 и Сан. Пи. Н № 5802 -91 ПДУ ЭП ПЧ для полного рабочего дня составляет 5 к. В/м, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 мин – 25 к. В/м.

Нормирование • Оценку воздействия МП ПЧ на человека согласно Сан. Пи. Н 2. 2. 4. 723– 98 «Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях» производят на основании 2 параметров – интенсивности и продолжительности воздействия. • ПДУ МП ПЧ устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия. • При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. • Допустимое время пребывания может быть реализовано за 1 раз или дробно в течение рабочего дня.

Профилактика • В целях профилактики неблагоприятного действия ЭМП ПЧ на работающих применяются средства индивидуальной и коллективной защиты (только от электрической составляющей ЭП ПЧ) • К средствам коллективной защиты относятся стационарные экраны и передвижные (переносные) экраны. • СКЗ применяются для персонала, обслуживающего электроустановки сверхвысокого напряжения, и для населения. • В качестве средств индивидуальной защиты от ЭП ПЧ служат индивидуальные экранирующие комплекты.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ РАДИОЧАСТОТ • Радиочастоты – частоты электромагнитных колебаний ниже 6 ТГц, соответствующие радиоволнам. По международному регламенту радиочастоты, используемые для радиосвязи, делятся на 9 диапазонов, обозначаемых номерами от 4 до 12.

НОМЕР Границы по частоте и по длине волн Наименование частот и волн 4 3– 30 к. Гц 100– 10 км очень низкие частоты (ОНЧ) мириаметровые волны 5 30– 300 к. Гц 10– 1 км низкие частоты (НЧ) километровые волны 6 300 к. Гц – 3 МГц 1 км – 100 м средние частоты (СЧ) гектометровые волны 7 3– 30 МГц 100– 10 м высокие частоты (ВЧ) декаметровые волны 8 30– 300 МГц 10– 1 м очень высокие частоты (ОВЧ) метровые волны 9 300 МГц – 3 ГГц 1 м – 10 см ультравысокие частоты (УВЧ) дециметровые волны 10 3– 30 ГГц 10– 1 см сверхвысокие частоты (СВЧ) сантиметровые волны 11 30– 300 ГГц 1 см – 1 мм крайне высокие частоты (КВЧ) миллиметровые волны 12 300 ГГц – 3 ТГц 1 мм – 0, 1 мм гипервысокие частоты (ГВЧ) децимиллиметровые волны

Источники электромагнитной энергии радиочастотного диапазона в производственных помещениях: • неэкранированные ВЧ-блоки установок: генераторные шкафы, конденсаторы, ВЧтрансформаторы, магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, волноводные тракты и др. ). в окружающую среду: • антенные системы радиолокационных станций (РЛС), радио- и телерадиостанций, в т. ч. систем мобильной радиосвязи, воздушные ЛЭП и пр. • Современный этап характеризуется увеличением мощностей источников ЭМИ РЧ, что при определенных условиях может приводить к электромагнитному загрязнению окружающей среды и оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека.

Биологическое действие ЭМИ • зависит от длины волны (или частоты излучения), интенсивности, режима генерации (непрерывный, импульсный); условий воздействия на организм (постоянное, прерывистое, общее, местное, интенсивность, длительность). • биологическая активность ЭМИ убывает с увеличением длины волны (или снижением частоты) излучения. • Наиболее активными являются метровый, санти- и дециметровый диапазоны радиоволн.

Нормирование ЭМИ РЧ. • Основными нормативными документами, регламентирующими допустимые уровни воздействия ЭМИ РЧ, являются ГОСТ 12. 1006 -84 ССБТ «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля» , • Сан. Пи. Н 2. 2. 4/2. 1. 8. 055 -96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)» , СН № 5803 -91 «Предельно допустимые уровни воздействия электромагнитных полей диапазона частот 10 -60 к. Гц» .

Нормирование действия радиотелефонов и видеодисплейных терминалов • В Сан. Пи. Н 2. 2. 4/2. 1. 8. 055 -96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)» изложены основные требования к размещению производственных источников ЭМИ и передающих радиотехнических объектов (РЛС, радиопередающие, телевизионные, радиорелейные станции, наземные станции спутниковой связи и др. ), установлены порядок и сроки проведения контроля уровней ЭМИ. • Гигиеническая оценка облучаемости лиц, подвергающихся воздействию ЭМИ РЧ, производится на основании определения 2 параметров: интенсивности ЭМИ и времени его воздействия. • Интенсивность ЭМИ определяется путем измерения напряженности ЭП и МП в диапазоне частот ниже 300 МГц и по плотности потока энергии ЭМИ – в диапазоне частот выше 300 МГц. • Время воздействия определяется с помощью специальных хронометражных исследований.

Оптическое излучение • ЭМИ с длинами волн, заключенными между переходной областью рентгеновского излучения и переходной областью радиоизлучения. • Делят на инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • тепловые лучи, названные Э. Беккерелем (в 1869 г. ) инфракрасными: охватывают область спектра оптического излучения в пределах от 0, 76 до 100 мкм. • По физической природе инфракрасные (ИК) лучи являются потоком материальных частиц, обладающих волновыми и квантовыми свойствами. • Они представляют собой периодические электромагнитные колебания и в то же время являются потоками квантовых фотонов.

Источники инфракрасного излучения • Естественные - солнце Летом в условиях реальной атмосферы на поверхности Земли наибольшая измеренная величина солнечной радиации в околополуденные часы составляет 1049 Вт/м 2. Напр. , в Якутске, Москве, Евпатории эти величины соответственно составляют 797, 812 и 776 Вт/м 2, при этом доля ИК-радиации – не менее 50 %. • Искусственные - электрические дуги (2 000– 4 000 °С). В лабораторных условиях могут быть достигнуты температуры до 20 000 °С (ртутные лампы сверхвысокого давления).

Биологическое действие • ИК-лучи (ИК-А) в диапазоне от 0, 48 до 1, 0 мкм обладают большой проницаемостью: 14 % лучей этой длины проходят через кожу, 1 % лучей проникает через кости черепа и твердую мозговую оболочку. • Следующие 2 области — ИК-В (1, 4 -3, 0 мкм) и ИК-С (3, 0 - 30 мкм) – длинноволновые. • Длинноволновая инфракрасная радиация не оказывает неблагоприятного действия на организм, если ее величина не превышает величины, излучаемой самим человеком. • Приемниками энергии ИК-лучей являются глаза и кожа. Действие на них радиации проявляется только в том случае, если происходит ее поглощение. Коэффициент поглощения ИКлучей связан с длиной волны, определяющей глубину их проникновения.

Биохимический эффект от воздействия ИК-лучей • Объясняется фотохимическим действием, которое проявляется при поглощении их белками кожи и активации ферментативных процессов. • При интенсивности облучения обнаженной поверхности тела до 175 Вт/м 2 отмечено наличие денатурационных процессов в молекулах белка в сочетании с нарушением проницаемости клеточных мембран, что, вероятно, может быть причиной изменения мембранного потенциала клеток крови, появления аутоантигенных свойств. • При интенсивности облучения, равной 70– 100 Вт/м 2 , обнаженной поверхности тела площадью 0, 2 м 2 (область груди) преобладает оптимизирующий эффект, сопровождающийся возбуждением свободнорадикальных процессов и высоким уровнем антиоксидантной защиты, а также повышением антимикробной резистентности организма.

В цехах, где микроклимат характеризуется высоким уровнем ИКизлучения (до 1568 ± 240 Вт/м 2) и высокой температурой воздуха (З 2, 5 ± 2, 0 °С), у рабочих наблюдается достоверное увеличение относительного риска смерти от ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, болезней артерий, артериол и капилляров.

Допустимая интенсивность ИК-облучения, Вт/м 2 Площадь облучаемой обнаженной поверхности тела, м 2 Длина волн максимума энергии излучения источника (γмакс), мкм 1, 5 3, 0 4, 5 6, 0 До 0, 4 35 50 75 50 До 0, 2 65 100 140 100

Меры профилактики неблагоприятного воздействия ИК-излучения направлены: • на недопущение ИК-облучения человека на рабочем месте; • снижение интенсивности ИК-облучения, а также температуры воздуха на рабочем месте; • нормализацию (улучшение) теплового состояния работающих в нагревающей среде и профилактику неблагоприятного действия ИК-излучения на кожные покровы (ожоги) и глаза.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • электромагнитное неионизирующее излучение оптического диапазона с длиной волн = 400– 10 нм и частотой 1013– 1016 Гц. Условно делится на ближнее (400– 200 нм) и дальнее, или вакуумное (200– 10 нм).

По международной классификации подразделяется на следующие области ( , нм): А В С 400– 320 (длинноволновое, ближнее) 320– 280 (средневолновое – загарная радиация) 280– 200 (коротковолновое – бактерицидная радиация)

• Солнце является источником радиации в широком диапазоне длин волн. • До поверхности Земли доходит УФ-излучение в диапазоне 400– 280 нм, более короткие волны УФ-излучения Солнца поглощаются озоном стратосферы. • Избыточному воздействию солнечной радиации подвергаются люди, работа которых связана с пребыванием на открытом воздухе (сельскохозяйственные рабочие разных специальностей, строительные и железнодорожные рабочие, спасатели, шахтеры открытых разработок, персонал солнечных электростанций и др. ).

• Любой материал, нагретый до температуры, превышающей 2 500 0 К, начинает генерировать УФ-излучение. Источники биологически эффективного УФ-излучения можно подразделить на газоразрядные и флуоресцентные лампы и источники температурного (теплового) излучения. Наиболее важные типы газоразрядных ламп: ртутные лампы низкого давления (большая часть излучаемой энергии имеет длину волны 253, 7 нм соответствует максимуму бактерицидной эффективности, используется для борьбы с вредными микроорганизмами) и высокого давления (с длинами волн 254, 297, 303, 313 нм – широко используются в фотохимических реакторах, в печатном деле, для фототерапии кожных болезней); ксеноновые лампы высокого давления (спектр близок к солнечному над стратосферой; применяются так же, как ртутные); импульсные лампы (оптические спектры зависят от использованного газа – ксенон, криптон, аргон, неон и др. ).

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • не видимое глазом электромагнитное излучение с длиной волн 10– 7– 10– 12 м. • Открыто в 1895 г. нем. физиком В. К. Рентгеном (Röntgen; 1845– 1923). • Испускается при торможении быстрых электронов в веществе (непрерывный спектр) и при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние (линейчатый спектр). • Источниками Р. и. являются: некоторые радиоактивные изотопы, рентгеновская трубка, ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение). • Р. и. вызывает люминесценцию некоторых веществ, ионизацию, действует на фотоэмульсию, обладает большой проникающей способностью. Р. и. применяют в рентгеновском структурном анализе, рентгеновском спектральном анализе, дефектоскопии, медицине.

ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. • Представляет собой поток заряженных и (или) незаряженных частиц. • Различают непосредственно ионизирующее и косвенно ионизирующее излучение. • Непосредственно И. и. состоит из заряженных частиц, кинетическая энергия которых достаточна для ионизации при столкновении с атомами вещества ( - и -излучение радионуклидов, протонное излучение ускорителей и т. п. ). • Косвенно И. и. состоит из незаряженных (нейтральных) частиц, взаимодействие которых со средой приводит к возникновению заряженных частиц, способных непосредственно вызывать ионизацию (нейтронное излучение, гамма-излучение).