Неионизирующие излучения

06.04.2025 | Категория: Учебные материалы

Тема 4.9. Неионизирующие излучения.

Основные понятия: национальные системы стандартов, электромагнитные поля биологически активные.

Источники электромагнитных излучений. Их классификация

Естественные источники электромагнитных полей и излучений — это атмосферное электричество, радиоизлучения солнца и галактик, электрическое и магнитное поля Земли.

Промышленные и бытовые электро- и радиоустановки — это источники искусственных полей и излучений различной интенсивности.

Электростатические поля возникают во время работы с легкоэлек-тризующимися материалами и изделиями, при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока.

Источники постоянных магнитных полей:

• электромагниты с постоянным током;

• магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах.

Источники электрических полей промышленной частоты (50 Гц):

• линии электропередач;

• открытые распределительные устройства;

• коммутационные аппараты;

• устройства защиты и автоматики;

• высоковольтные установки промышленной частоты.

Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты. Чем больше ток, тем будет выше интенсивность электромагнитного поля.

Источники электромагнитных излучений радиочастот:

• мощные радиостанции;

• антенны;

• генераторы сверхвысоких частот;

• установки индукционного нагрева;

• радар;

• измерительные и контролирующие устройства;

• исследовательские установки;

• высокочастотные приборы и устройства, которые используют в промышленности, в медицине и в быту.

Источники электростатического поля и электромагнитных излучений в широком диапазоне частот (сверх и инфранизкочастотной, радиочастотной, инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой, рентгеновской):

• персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ);

• видеодисплейные терминалы (ВДТ) на электронно-лучевых трубках, которые используются в промышленности, научных исследованиях, в быту.

Главную опасность для пользователей представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 5 Гц...400 кГц и статический электрический заряд на экране.

В таблице 4.10 представлен спектр электромагнитных излучений.

Таблица 4.10. Спектр электромагнитных излучений

Санитарно-гигиеническое нормирование электромагнитных полей на рабочих местах

Национальные системы стандартов — это основа для реализации принципов электромагнитной безопасности.

Системы стандартов включают в себя нормативы, ограничивающие уровни электрических полей (ЭП), магнитных полей (МП) и электромагнитных полей (ЭМП) разных частотных диапазонов путем введения предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) для разных условий облучения и разных контингентов.

В РФ система стандартов по электромагнитной безопасности — это Государственные стандарты (ГОСТ) и Санитарные правила и нормы (СанПиН). Это взаимосвязанные документы, которые являются обязательными для выполнения на территории России.

Государственные стандарты по нормированию допустимых уровней воздействия электромагнитных полей входят в группу Системы стандартов безопасности труда — это комплекс стандартов, которые содержат в себе требования, правила и нормы, которые направлены на осуществление обеспечения безопасности, сохранения здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Они — это наиболее общие документы, которые содержат в себе:

• требования по видам соответствующих опасных и вредных факторов;

• предельно допустимые значения параметров и характеристики;

• общие подходы к методам контроля нормируемых параметров и методы защиты работающих.

Государственные стандарты России в области электромагнитной безопасности по состоянию на 1 июня 1999 г. приведены в таблице 4.11.

Таблица 4.11. Государственные стандарты РФ в области электромагнитной безопасности

Санитарные правила и нормы регламентируют гигиенические требования.

По структуре включают основные пункты, что и Государственные стандарты, при этом их излагают более подробно.

Санитарные нормы сопровождаются Методическими указаниями по проведению контроля электромагнитной обстановки и проведению защитных мероприятий.

В зависимости от отношения, подвергающегося оказанию воздействия ЭМП человека к источнику излучения в условиях производства, в стандартах РФ различают 2 вида воздействия: профессиональное и непрофессиональное.

Для условий профессионального воздействия характерно многообразие режимов генерации и вариантов воздействия.

Для непрофессионального облучения — это общее облучение.

ПДУ для профессионального и непрофессионального воздействия различные.

Перечень Санитарных правил и Норм РФ для различных категорий облучаемых, по состоянию на 1 июня 1999 г., приведен в таблицах 4.12. и 4.13.

Таблица 4.12. Санитарные нормы и правила для условий профессионального облучения электромагнитными полями

Таблица 4.13. Санитарные нормы и правила для условий непрофессионального облучения (население)

В основании установления ПДУ находится принцип пороговости вредного действия ЭМП.

В качестве ПДУ ЭМП принимают значения, которые при каждодневном облучении в свойственном для этого источника излучения режимах не приводят к вызыванию у населения без ограничения пола и возраста заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, которые обнаруживаются современными методами исследования в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.

Основной критерий определения уровня воздействия ЭМП в качестве предельно допустимого — это оказание воздействия, которое не вызывает у человека временного нарушения гомеостаза (включая репродуктивную функцию), напряжения защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем и ни в отдаленном периоде времени.

Это означает, что в качестве ПДУ принимают дробную величину от минимального уровня электромагнитного поля, которое способно привести к какой-либо реакции.

В зависимости от места нахождения человека относительно источника ЭМП он может быть подвергнут оказанию воздействия электрической или магнитной составляющей поля или их сочетания, а в случае пребывания в волновой зоне — оказанию воздействия сформированной электромагнитной волны. По данному признаку происходит определение необходимого критерия контроля безопасности.

В части требований ГОСТов и СанПиНа в области проведения контроля зафиксировано, что контроль уровней ЭП осуществляется по значению напряженности ЭП — Е, В/м. Контроль уровней МП осуществляется по значению напряженности МП — Н, А/м или значению магнитной индукции — В, Тл. В зоне сформировавшейся волны контроль осуществляется по плотности потока энергии (ППЭ), Вт/м2.

Нормирование ЭМП для населения

В России установлены самые жесткие в мире предельно допустимые уровни облучения населения электромагнитными полями.

Система Санитарно-гигиенического нормирования ПДУ ЭМП для населения в РФ в основании учитывает принцип введения ограничений для определенных случаев облучения.

Принято выделять следующие виды условий облучения, на которые для населения были установлены специально разработанные Санитарно-гигиенические нормы:

• элементы систем сотовой связи и других видов подвижной связи;

• все типы стационарных радиотехнических объектов (радиоцентры, радио- и телевизионные станции, радиолокационные и радиорелейные станции, земные станции спутниковой связи, объекты транспорта с базированием мобильных передающих радиотехнических средств при их работе в штатном режиме в местах базирования);

• видеодисплейные терминалы и мониторы персональных компьютеров;

• СВЧ-печи;

• индукционные печи.

На другие условия облучения, в которых в качестве источников относят бытовую потребительскую технику, включают телевизоры, используют межгосударственные российско-белорусские санитарные нормы, которые устанавливают требования к электрической составляющей диапазона 50 Гц и уровню электростатического поля.

При определении значения уровня ПДУ разработчики руководствуются результатами специально выполненных работ или результатами общих медико-биологических исследований.

При отсутствии на определенный вид продукции отдельного норматива, санитарно-гигиенические требования к данной продукции предъявляются на основании ПДУ, который установлен в общих стандартах.

Информация о значениях ПДУ для выше обозначенных условий облучения представлена в таблицах 4.14., 4.15. и 4.16.

Таблица 4.14. Предельно допустимые уровни электромагнитного поля для потребительской продукции, являющейся источником ЭМП

Таблица 4.15. Временно допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи, непрофессиональное воздействие

Таблица 4.16. Предельно допустимые уровни воздействия ЭМП, создаваемых радиотехническими объектами для основного населения

Таблица 4.17. Допустимые уровни воздействия ЭП ПЧ на население от ЛЭП

Снижение воздействия на человека неионизирующих излучений

Электромагнитные поля биологически активны — живые существа реагируют на их действие.

У человека отсутствует специальный орган чувств, который позволяет определить ЭМП (за исключением оптического диапазона).

Наиболее чувствительны к электромагнитным полям центральная нервная система, сердечно-сосудистая, гормональная и репродуктивная системы.

Длительное оказание воздействия на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) является причиной расстройств, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялостью, расстройством сна, снижением памяти, повышенной раздражительностью, апатией, болью в сердце, нарушением ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной системе, изменения в составе крови.

Оказание воздействия электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока, при этом электротравма никогда не наблюдается. Возможна и механическая травма от удара о расположенные элементы конструкций или падения с высоты вследствие рефлекторной реакции на протекающий ток.

К ЭСП чувствительны центральная нервная система, сердечно-сосудистая система.

Люди, которые работают в зоне действия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна.

При оказании воздействия магнитных полей наблюдаются нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови.

При локальном действии магнитных полей (прежде всего, на руки) возникает ощущение зуда, бледность, синюшность кожных покровов, отечность, уплотнение, ороговение кожи.

Оказание воздействия ЭМИ радиочастотного диапазона определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, прерывистое, импульсное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма.

Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазона — к помутнению хрусталика — катаракте.

При длительном воздействии ЭМИ радиочастотного диапазона умеренной интенсивности могут стать причиной расстройств нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови, выпадением волос, ломкостью ногтей.

На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, но в дальнейшем, в наличии необратимые изменения в состоянии здоровья, стойкое снижение работоспособности и жизненных сил.

Инфракрасное (тепловое) излучение, поглощаясь тканями, приводит к тепловому эффекту.

Наиболее поражаемые ИК-излучением — это кожный покров и органы зрения.

При хроническом облучении происходит возникновение стойкого изменения пигментации, красного цвета лица. Повышение температуры тела приводит к ухудшению самочувствия, снижению работоспособности человека.

Ультрафиолетовое излучение большого уровня может привести к ожогам глаз до временной или полной потери зрения, острое воспаление кожи с покраснением может быть с отеком и образованием пузырей, при этом возможно повышение температуры, появление озноба, головная боль.

Острые поражения глаз — это электроофтальмия.

УФИ умеренного уровня вызывает изменения пигментации кожи (загар), хронический конъюнктивит, воспаление век, помутнение хрусталика.

Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи.

УФИ небольших уровней полезно и даже необходимо для человека.

В производственных условиях УФИ — это вредный фактор.