Что такое «Электромагнитное излучение»?

Мякотин Егор, 3 класс

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 7» г. Белгорода

 

Научные руководители:

Новикова Светлана Николаевна, учитель,

Корж Антонина Сергеевна, учитель физики

 

Сочи, 2016г.

Содержание

 

1.	Введение	3
2.	Глава 1 Что такое «Электромагнитное излучение»?	5
3.	Глава 2 Влияние электромагнитного излучения на человека 2.1. Вред, наносимый ЭМИ 2.2. Результаты экспериментов (замеры уровня ЭМИ)	7   7 9
4.	Заключение	16
5.	Источники информации	18
6.	Приложения	19

 

 

Введение

Стремительное развитие науки и техники в последние десятилетия поражает своим размахом. Мы привыкли к тому, что постоянно окружены «помощниками», облегчающими нашу жизнь, делающими ее более комфортной, интересной и очень удобной. Но с ростом числа людей, пользующихся новинками промышленности, растет и число людей, у которых появились проблемы со здоровьем, связанные с электромагнитными излучениями. Мы, сами того не ощущая, буквально тонем в электромагнитных полях.

Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения (ЭМИ) на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлого столетия. Учёными был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей, особенно на нервную систему человека; результаты проведенных исследований были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России [1]. 

Анализируя различные источники, описывающие негативное воздействие электромагнитного излучения на живые организмы, невольно начинаешь задумываться о последствиях. Насколько велик вред, наносимый этим излучением? И существуют ли способы защититься от него?

Мы предположили, что так как электромагнитное излучение отрицательно влияет на организм человека, то должны существовать и эффективные способы, позволяющие свести этот негатив к минимуму. Это предположение было взято в качестве рабочей гипотезы.

Целью работы стало выяснить, как можно обезопасить себя от негативного воздействия ЭМИ.

Чтобы достичь эту цель, нам необходимо было решить ряд задач:

1. Выяснить, что такое «электромагнитное излучение», каковы его источники.

2. Собрать информацию о том, какой вред здоровью человека оно наносит.

3. Узнать о существующих способах защиты от ЭМИ, проверить их и найти наиболее эффективные.

Объектом исследования стало электромагнитное излучение, а предметом – электромагнитное излучение радиочастотного диапазона.

Методы исследования:

1. Теоретический (анализ литературы по теме исследования)

2. Эмпирический (анкетирование, наблюдение, измерение, сравнение и т.д.)

 

 

Глава 1

Глава 2

Влияние электромагнитного излучения на человека

Вред, наносимый ЭМИ

На человека в процессе жизни действуют естественные магнитные поля (магнитное поле Земли, радиоизлучение солнца, атмосферное электричество), а также искусственные электромагнитные поля (электромагнитные поля низкочастотного диапазона, которые используются в промышленном производстве; высокочастотные поля (радиосвязь, медицина, ТВ, радиовещание); электромагнитные поля СВЧ-диапазона (радиолокация, навигация, медицина, сотовая связь), и т. д.). Если естественное электромагнитное поле остаётся практически постоянным на протяжении тысячелетий, то уровень искусственных электромагнитных полей сильно вырос за последние десятилетия.

Наибольшее влияние в современной жизни на человека оказывают:

· Электротранспорт – трамваи, троллейбусы, электропоезда.

· Линии электропередач – городское освещение, высоковольтные линии.

· Бытовые электроприборы.

· Теле- и радиостанции – транслирующие антенны.

· Спутниковая и сотовая связь – транслирующие антенны.

· Радары.

· Персональные компьютеры.

Электромагнитные поля всепроникающи, способны распространяться со скоростью света и не обнаруживаются органами чувств, таким образом, человек не может сам контролировать уровень излучения и оценить грозящую опасность.

Степень воздействия электромагнитного излучения на человека зависит от интенсивности излучения (чем выше частота излучения, тем больше энергии выделяется), частоты и времени действия.

Живой организм представляет собой набор молекулярных образований. Эти молекулярные образования имеют высокую структурную упорядоченность и ведут себя как единое целое. Под воздействием большой энергии молекулярные структуры изменяются, поэтому любое постороннее воздействие на какую-либо из этих структур сразу сказывается на состоянии молекулярной системы любого органа и организма в целом и ведёт к их изменению. Чтобы компенсировать негативное воздействие электромагнитного излучения, наш организм тратит более 50% своей энергии [4], поэтому первое, что мы чувствуем после длительного общения с электроприборами – это усталость и головную боль. При длительном воздействии на человека электромагнитных полей большой интенсивности организм испытывает достаточно сильное стрессовое состояние, повышается утомляемость, сонливость, происходит нарушение сна, возникает головная боль, гипертония, боли в области сердца. Воздействие полей сверхвысоких частот может вызвать изменение в крови, заболевание глаз. Самые опасные поля – это поля СВЧ-диапазона. Сантиметровые и миллиметровые волны действуют на кожу, а дециметровые, проникая на глубину 10-15 см, уже напрямую бьют по внутренним органам. [5] 

Наиболее уязвимыми является молодая и старая часть населения. Врачи всего мира заметили увеличение детской лейкемии и других видов рака, аутизма, аллергии; количество этих заболевания увеличивается прямо пропорционально росту электромагнитного загрязнения. У взрослого населения также отмечается значительный рост заболеваний раком, синдром хронической усталости, диабет, нарушения сна, головные боли. Со всеми этими заболеваниями можно однозначно связать электромагнитное загрязнение.

«Сегодня нет сомнений в том, что наиболее вредным для организма человека элементом в природе является электромагнитное загрязнение»,- заявил Роберт Беккер, доктор медицинских наук, врач ортопед и исследователь в области биологического электричества и регенерации, дважды номинирован на Нобелевскую премию[6].

В 1995 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) ввела специальный термин «глобальное электромагнитное загрязнение окружающей среды (электромагнитный смог)», включив эту проблему в перечень приоритетных для человечества. Под электромагнитным смогом понимают совокупность электромагнитных полей разнообразных частот, негативно влияющих на человека [7].

Уровень излучения

(вплотную к приборам)

Электрического поля, норма – 0,5 kV/ m Магнитного поля, норма – 5мкТЛ u/ T Сотовый телефон 2008г./2013г. 2,2/0,02 3/0,02 Компьютер (системный блок) 0,35 0,9 Монитор 0, 27 0,02 Телевизор ЛЭД обычный/вогнутый экран 0,04/0,55 0,01/0,02 СВЧ 2,0 18,0 Электрочайник 0,6; возле провода – 1, 3 8; возле провода - 10 Утюг 0,82 10 Пылесос 0,46 12,1 Холодильник 0,12 2,86 Розетка 0,3 0,00 Ноутбук 0,5 0,01 Компьютерная мышь беспроводная 0,1 0,00 Компьютерная мышь проводная 0,53 0,01 Настольная лампа 1,3 32 Wi-Fi 0,9 0,02 Планшет 0,02 0,01 «Пилот» 0,75 0,05 Эл. счётчик старый/новый 0,11/0,06 10/0,02 Передатчики сотовой связи (на расстоянии) 0,03 0,01 ЛЭП (под опорой) 0,12 0,02 Троллейбус 0,04 0,01

 

    Данные замеров говорят, что превышение норм уровня ЭМИ дают сотовый телефон старой модели, телевизор ЛЭД с вогнутым экраном, микроволновая печь, электрочайник, утюг, настольная лампа, пылесос, ноутбук, проводная компьютерная мышь, Wi-Fi роутер, электрический счётчик старого образца. Что касается других электроприборов, то уровень электромагнитного излучения не превышал норму, однако ими тоже нужно пользоваться осторожно, не стоит забывать о том, что негативный биологический эффект ЭМИ в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается и может привести к непоправимым последствиям [8].

    Количество «домашних помощников» постоянно растёт, мы с удовольствием пользуемся этими благами цивилизации. Но все ли люди знают о том, какой опасности они подвергают своё здоровье?

 

Нами было проведено анкетирование 58 учащихся нашей школы (3 класс - 23 человека, 9 класс - 21 человек, 11 класс - 14 человек, Приложение 2), в результате чего (Приложение 3) было выявлено, что большая часть учащихся знают, что такое электромагнитное излучение (35 человек), 18- что-то слышали и 5 человек (учащиеся 3 класса) не знают о нём. 36 человек из опрошенных знают, что ЭМИ имеет негативные последствия для здоровья, 20 человек думают, что оно опасно и 2 человека (учащиеся 3 класса) не видят никакой опасности. Все учащиеся практически всё время находятся в непосредственной близости от электроприборов, самым часто используемым является сотовый телефон (37 человек держат его вблизи кровати во время ночного сна). Кроме того, в непосредственной близости от учащихся находятся микроволновые печи (15 человек), электророзетки (25 человек), настольные лампы (22 человека), телевизоры (13 человек). При просмотре телевизора большинство учащихся соблюдает безопасное расстояние (2-4 метра – 27 человек, более 4 метров – 17 человек). Осознавая вред, причиняемый электромагнитным излучением, 8 человек смогли бы полностью отказаться от использования электроприборов, 32 – частично и только 9 человек не отказались бы никогда.

    К нашему удивлению, 38 человек из числа опрошенных не знают, как можно защититься от электромагнитного излучения.

Глава 3

Защита расстоянием.

Известно, что электромагнитные волны с расстоянием затухают [10], поэтому одним из способов защиты может выступать защита расстоянием. Мы решили проверить это экспериментальным путём. Замеры проводились вплотную к электроприборам, на расстоянии 3 см, 30 см и 1 метра:

Уровень излучения

Расстояние

Вплотную

См

См

М

Электрического поля, норма – 0,5 kV / m Магнитного поля, норма – 5мкТЛ u / T kV / m u / T kV / m u / T kV / m u / T Сотовый телефон 2008г./2013г. 2,2/0,02 3/0,02 1/ 0,01 0,8/ 0,01 0,2/ 0,01 0,00/0,01 0,06/0,00 0,00/0,00 Компьютер (системный блок) 0,35 0,9 0,3 0,21 0,1 0,04 0,07 0,03 Монитор 0, 27 0,02 0,27 0,01 0,15 0,01 0,07 0,01 Телевизор ЛЭД обычный/вогнутый экран 0,04/0,55 0,01/0,02 0,03/0,5 0,01/0,01 0,01 0,00 0,01 0,00 СВЧ 2,0 18,0 1,9 10,0 1,3 4,0 1,0 0,05 Электрочайник 0,6; возле провода – 1, 3 8; возле провода - 10 0,15 2,3 0, 02 0,0 0,00 0,00 Утюг 0,82 10 0,56 1,7 0,02 0,01 0,00 0,00 Пылесос 0,46 12,1 0,46 9,8 0,04 1,6 0,02 0,02 Холодильник 0,12 2,86 0,45 0,00 0,09 0,01 0,00 0,00 Розетка 0,3 0,00 0,11 0,00 0,06 0,00 0,03 0,00 Ноутбук 0,5 0,01 0,37 0,02 0,11 0,02     Компьютерная мышь беспроводная 0,1 0,00 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 Компьютерная мышь проводная 0,53 0,01 0,1 0,01 0,06 0,01 0,02 0,00 Настольная лампа 1,3 32 0,8 19 0,1 0,48 0,04 0,01 Wi-Fi 0,9 0,02 0,2 0,01 0,04 0,01 0,01 0,00 Планшет 0,02 0,01 0,02 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 «Пилот» 0,75 0,05 0,11 0,02 0,05 0,01 0,01 0,00 Эл. счётчик старый/новый 0,11/0,06 10/0,02 0,02/0,02 2,7/ 0,02 0,02/0,01 0,01/0,01 0,01/0,01 0,01/0,01

Как видно из таблицы, уровень электромагнитного излучения снижается при удалении его источника от прибора. Наиболее безопасным расстоянием можно считать расстояние в 1 м. Однако излучение, исходящее от микроволновой печи, небезопасно даже на этой дистанции. Конкретные рекомендации по безопасному расстоянию до источников ЭМИ приведены в Приложении 4.

Вывод: защита расстоянием является эффективным способом. 

 

Уровень излучения

Фольга

Ткань

Вплотную

Электрического поля, норма – 0,5 kV/ m Магнитного поля, норма – 5мкТЛ u / T kV / m u / T kV / m u / T Сотовый телефон 2008г./2013г. 2,2/0,02 3/0,02 0,3/0,00 2,0/0,00 0,7/0,01 2,3/0,02 Компьютер (системный блок) 0,35 0,9 0,2 1,03 0,31 0,6 Монитор 0, 27 0,02 0,04 0,00 0,24 0,00 Телевизор ЛЭД обычный/вогнутый экран 0,04/0,55 0,01/0,02         СВЧ 2,0 18,0 1,8 17     Электрочайник 0,6; возле провода – 1, 3 8; возле провода - 10 0,48 4,00     Утюг 0,82 10 0,03 1,04     Пылесос 0,46 12,1 0,07 8,3     Холодильник 0,12 2,86         Розетка 0,3 0,00 0,03 0,00 0,11 0,00 Ноутбук 0,5 0,01         Компьютерная мышь беспроводная 0,1 0,00 0,08 0,00 0,00 0,00 Компьютерная мышь проводная 0,53 0,01 0,04 0,00 0,15 0,00 Настольная лампа 1,3 32 0,35 25 0,73 20 Wi-Fi 0,9 0,02         Планшет 0,02 0,01         «Пилот» 0,75 0,05 0,06 0,74    

 

Нами также было установлено, что снижение уровня ЭМИ, исходящего от телефона, при использовании защитной наклейки Winalite не происходит.

Данные полученных замеров говорят о том, что очень эффективной защитой оказалась фольга, дававшая в большинстве случаев практически полную защиту или значительное снижение уровня электромагнитного поля. Результаты использования образца защитной ткани оказались хуже, однако уровень излучения снижался.

Вывод: от электромагнитного излучения можно защититься при помощи специальных средств. Наиболее эффективным среди испытанных нами оказалась фольга.

 

Защита временем.

Суть этого метода заключается в сокращении времени контакта с приборами, излучающими электромагнитные волны. То есть в случаях, когда нет никакой возможности снизить воздействие излучения, необходимо ограничить время пребывания в зоне излучения (меньше времени проводить у компьютера, свести к минимуму поездки в метро, и прочем транспорте, работающем на электротяге). В интернете мы нашли только рекомендации, касающиеся сотового телефона (3 минуты подряд), монитора компьютера (до 15 минут подряд) и телевизора (до 2 часов в день). 

После кратковременного воздействия электромагнитных излучений (ЭМИ) и выхода из опасной зоны защитные механизмы здорового организма в состоянии частично или полностью устранить образовавшиеся изменения биополя или молекулярной структуры организма. В литературе нам удалось найти рекомендации по использованию только нескольких электроприборов:

		Безопасное время
1	Сотовый телефон	3 минуты подряд
2	Компьютер (монитор)	До 15 минут подряд
3	Телевизор	До 2 часов в день

 

Нормы работы за компьютером с жидкокристаллическим дисплеем для детей

Класс
1	45 минут в неделю
2-3	45 минут в неделю
4-6	2 часа в неделю, не более 1 часа в день
7-9	2,5 часа в неделю, не более 1 часа в день
10-11	7 часов в неделю, не более 1 часа в день

 

 

Детям до трех лет работать за компьютером и играть в компьютерные игры не рекомендуется.

Ребенку дошкольного возраста разрешается проводить за компьютером не более 30 минут в неделю.

Заключение

Развитие науки и техники в области высоких технологий привели к появлению паразитных электромагнитных излучений (ЭМИ), негативно влияющих на наше с вами здоровье, и избежать этого влияния в современном мире практически невозможно. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро утомляются, жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца.

Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются: удаление человека от источника излучения, уменьшение излучения непосредственно от самого источника (экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты).

В результате проведённых нами экспериментов, мы пришли к следующим выводам:

1. Способы защиты от электромагнитного излучения действительно существуют.

Таким образом, гипотеза подтвердилась.

    2. Самым эффективным способом защиты оказалась фольга, а наиболее простым – защита расстоянием.

 

Разработка эффективных способов защиты от негативного влияния электромагнитного излучения, исходящего от окружающих нас электроприборов, является одной из важнейших задач науки сегодня.

Однако и нам не стоит забывать, что соблюдение санитарных и гигиенических норм при взаимодействии с бытовыми электроприборами и следование необременительным рекомендациям по их использованию могут практически нивелировать влияние электромагнитных полей на человека. Хотя этот вопрос должен и будет исследоваться далее.

 

В мае 2011 года Парламентская Ассамблея Совета Европы издала Рекомендации странам–членам Совета Европы:

 «…принять все разумные меры для уменьшения воздействия электромагнитных полей, особенно в отношении высокочастотных излучений от мобильных телефонов, в частности, на детей и молодежь, которые, как представляется, подвергаются наибольшему риску…».

 

 

Источники информации

1. http://www.rg.ru/2011/03/16/sanpin-dok.html - нормы САНПиНа

2. Г.Я. Мякишев «Физика 11 класс», Москва – Просвещение, 2014г., с. 44

3. http://static.bn.ru/uploads/gazeta/2013_03/13624824051443980386b.jpg Электромагнитные_волны.

4. http://vdolgoletie.ru/elektromagnitnoe_izluchenie.php

5. http://vsemboleznyam.net/zaschita_ot_emi/

6. http://elsmog.ru/index.php/reakciay/predobesh.html Интервью с Linda Moulton Howe, май 2000).

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Википедия. Электромагнитный смог.

8. http://airestech.ru/media/em-smog

9. http://base.garant.ru/12125350/1/#block_1111 – Закон РФ «Об охране окружающей среды»

10. http://electrono.ru/dopolnitelnye-glavy/5-2-dlina-volny-i-zatuxanie-volny- Электротехника в доступной форме ElectroNO.ru

 

 

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Результаты анкетирования

	Вопросы	3 класс (23 человека)	9 класс (21 человек)	11 класс (14 человек)	Всего (58 человек)

Приложение 4

Мякотин Егор, 3 класс

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 7» г. Белгорода

 

Научные руководители:

Новикова Светлана Николаевна, учитель,

Корж Антонина Сергеевна, учитель физики

 

Сочи, 2016г.

Содержание

 

1.	Введение	3
2.	Глава 1 Что такое «Электромагнитное излучение»?	5
3.	Глава 2 Влияние электромагнитного излучения на человека 2.1. Вред, наносимый ЭМИ 2.2. Результаты экспериментов (замеры уровня ЭМИ)	7   7 9
4.	Заключение	16
5.	Источники информации	18
6.	Приложения	19

 

 

Введение

Стремительное развитие науки и техники в последние десятилетия поражает своим размахом. Мы привыкли к тому, что постоянно окружены «помощниками», облегчающими нашу жизнь, делающими ее более комфортной, интересной и очень удобной. Но с ростом числа людей, пользующихся новинками промышленности, растет и число людей, у которых появились проблемы со здоровьем, связанные с электромагнитными излучениями. Мы, сами того не ощущая, буквально тонем в электромагнитных полях.

Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения (ЭМИ) на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлого столетия. Учёными был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей, особенно на нервную систему человека; результаты проведенных исследований были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России [1]. 

Анализируя различные источники, описывающие негативное воздействие электромагнитного излучения на живые организмы, невольно начинаешь задумываться о последствиях. Насколько велик вред, наносимый этим излучением? И существуют ли способы защититься от него?

Мы предположили, что так как электромагнитное излучение отрицательно влияет на организм человека, то должны существовать и эффективные способы, позволяющие свести этот негатив к минимуму. Это предположение было взято в качестве рабочей гипотезы.

Целью работы стало выяснить, как можно обезопасить себя от негативного воздействия ЭМИ.

Чтобы достичь эту цель, нам необходимо было решить ряд задач:

1. Выяснить, что такое «электромагнитное излучение», каковы его источники.

2. Собрать информацию о том, какой вред здоровью человека оно наносит.

3. Узнать о существующих способах защиты от ЭМИ, проверить их и найти наиболее эффективные.

Объектом исследования стало электромагнитное излучение, а предметом – электромагнитное излучение радиочастотного диапазона.

Методы исследования:

1. Теоретический (анализ литературы по теме исследования)

2. Эмпирический (анкетирование, наблюдение, измерение, сравнение и т.д.)

 

 

Глава 1

Что такое «Электромагнитное излучение»?

В 1865 году английский ученый Джеймс Клерк Максвелл создал теорию электромагнитного поля. По его определению, «…всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле» [2].

Эти порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля образуют единое электромагнитное поле.

Таким образом, под электромагнитным излучением подразумевают возмущения электромагнитного поля, т.е. распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны. Источником электромагнитного излучения (поля и волн) служат движущиеся с ускорением электрические заряды, в результате чего возникает электрическое поле и перпендикулярное ему магнитное поле.

 

 

Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения - В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица - А/м (Ампер-на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл (Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.

Скорость распространения электромагнитных волн через различные материалы различна, в вакууме она равна скорости света – 300 тыс. км/с. Получить и зарегистрировать электромагнитные волны удалось немецкому ученому Генриху Герцу в 1888 году [3].

К электромагнитному излучению относятся (Приложение 1):

 

Название излучения	Частота	Длина
Низкочастотные электрические колебания	0-3 кГц	более 100 км
Радиоволны	3кГц -3 ТГц	100 км - 1мм
Инфракрасное излучение	150 ГГц - 400 ТГц	2 мм - 760 нм
Видимое излучение (оптический спектр)	400 - 800 ТГц	760 - 380 нм
Ультрафиолетовое излучение	800 ТГц - 100 ПГц	380 - 3 нм
Рентгеновское излучение	30 ПГц - 300 ЭГц	10 нм - 1 пм
Гамма-излучение	свыше 30 ЭГц	свыше 10 пм

Глава 2