Защита от неионизирующих электромагнитных излучений

Естественные и искусственные источники

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой особую форму материи.

Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем, составляющим с ней единое целое. ЭМП может существовать и в свободном,

отделенном от заряженных частиц состоянии в виде движущихся со скоростью близкой к 3×10⁸ км/с фотонов или в виде излучений движущихся с этой скоростью

электромагнитных волн.

Спектр электромагнитных колебаний по частоте охватывает свыше 20

порядков, от 5·10^-3 до 10²¹ Гц. В зависимости от энергии фотонов его

подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. В

гигиенической практике к неионизирующим излечениям относят также

электрические и магнитные поля.

Движущееся ЭМП (электромагнитное излучение – ЭМИ) характеризуется

векторами напряженности электрического Е и магнитного Н полей, которые

отражают силовые свойства ЭМП.

В электромагнитной волне векторы Е и Н всегда взаимно перпендикулярны.

В вакууме и в воздухе Е =377 Н. Длина волны λ, частота колебаний f и скорость

распространения электромагнитных волн в воздухе с связаны соотношением:

λ=⋅c f

Около источника ЭМП выделяют ближнюю зону, или зону индукции, которая находится на расстоянии r≤λ/2π, и дальнюю зону, или зону излучения, в которой r>λ/2π. В зоне индукции электрическое и магнитное поля можно считать независимыми друг от друга. Поэтому количественными характеристиками поля в этой зоне являются напряженность электрической Е и магнитной Н

Составляющих.

В зоне излучения (волновой зоне), где уже сформировалась бегущая электромагнитная волна, наиболее важным параметром является плотность потока энергии (интенсивность), которая в общем виде определяется векторным произведением Е и Н, а для сферических волн при распространении в воздухе может быть выражена в следующем виде:

 

где Р_ист – мощность излучения; r – расстояние от источника.

Многие тысячелетия электромагнитный фон Земли формировался, главным образом, естественными источниками, основными из которых являются геоэлектрическое и геомагнитное поля, излучения космического, солнечного и околоземного происхождения, а также излучения живых организмов.

Электрическое поле Земли направлено перпендикулярно к земной

поверхности, заряженной отрицательно относительно верхних слоев атмосферы.

У поверхности Земли напряженность его составляет порядка 130 В/м и с высотой убывает приблизительно по экспоненциальному закону. На высоте около 9 км напряженность уменьшается до 5 В/м.

Годовые изменения электрического поля Земли сходны по характеру на всем

земном шаре и достигают максимума в январе – феврале (до 150-250 В м) и минимума в июне – июле (100-120 В/м). Суточные вариации, обусловлены в основном грозовой деятельностью как по земному шару, так и местной грозовой активностью.

Частотный спектр атмосферного электричества простирается в диапазоне от сотен Гц до десятков МГц. Максимум интенсивности (напряженности) находится вблизи 10 кГц и убывает с частотой. Интенсивность грозовой деятельности

всегда и везде минимальна в утренние часы и повышается к ночи. В холодное время максимум отмечается среди ночи, в теплое – в 15-18 часов. Во время вспышек на Солнце интенсивность грозовой деятельности усиливается.

Магнитное поле Земли характеризуется двумя параметрами – горизонтальной и вертикальной составляющими.

Горизонтальная составляющая имеет максимальную напряженность у

экватора (20-30 А/м), которая убывает к полюсам до единиц А/м.

Вертикальная составляющая у полюсов имеет напряженность порядка 50-60 А/м, уменьшаясь у экватора до пренебрежительно малой величины.

При высокой солнечной активности к Земле могут подходить высокоэнергетические частицы солнечной плазмы. Они вызывают магнитные

бури, нарушающие структуру геомагнитного поля (магнитосферу).

Спектр космического и солнечного излучения занимает область приблизительно от 10 МГц до 10 ГГц. В «спокойном» состоянии интенсивности

(плотность истока энергии) солнечного излучения находится в пределах 10^-10 – 10^-8 Вт/м². Во время вспышек излучение усиливается в несколько раз.

Спектр и интенсивность излучения галактик близки к спектру и интенсивности

солнечного излучения.

Электромагнитная энергия различных диапазонов частот в настоящее время широко применяется в промышленности, науке, быту. Высокие и ультравысокие частоты используются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, в промышленных установках и технологических процессах для нагрева, закалки и ковки металла, термической обработки диэлектриков и полупроводников.

Сверхвысокие частоты применяются в радиолокации различного назначения, ядерной физике, медицине, промышленности, быту, в системах наземной и спутниковой связи и других коммуникационных системах (сотовая связь и др.).

В процессе эволюционного развития все живые существа на Земле приспособились к определенным изменениям природных электромагнитных полей

и, по мнению большинства исследователей, вынуждены были выработать по отношению к ним не только защитные механизмы, но и в какой-то степени

включить их в свою жизнедеятельность. Поэтому увеличение или уменьшение параметров ЭМП, значительно отличающихся от адекватных, могут вызывать в организмах функциональные сдвиги, в ряде случаев перерастающих в патологические.