3.2.6.1. Загальна характеристика електромагнітнихполів та джерела їх утворення

21

Спектр електромагнітних коливань за частотою сягає 10 Гц. Залеж-но від енергії фотонів (квантів) його поділяють на неіонізуючі й іонізуючівипромінювання. До неіонізуючих відносять електромагнітні поля й еле-ктромагнітне випромінювання, інфрачервоне, видиме, ультрафіолетове талазерне випромінювання. До іонізуючих - альфа- і бета-частинки, нейт-ронне, гамма-випромінювання та рентгенівське випромінювання.

Електромагнітні поля (ЕМП) можуть завдати значної шкоди здо-ров'ю людини. Часто люди недооцінюють цієї небезпеки або не володі-ють відповідною інформацією. Це пояснюється і тим, що післядія такоговпливу є довготривалою, а органи чуття не здатні виявити опромінення.

Біосфера завжди перебуває під впливом електромагнітних полів такзваного фонового випромінювання, спричиненого природою. Такі ЕМПвідіграють універсальну роль носіїв інформації; як засіб зв'язку у біосфе-рі порівняно зі звуковою, світловою і хімічною інформацією вони маютьтакі переваги:

а)         поширюються в будь-якому середовищі: воді, повітрі, ґрунті татканинах організму;

б)         мають максимальну швидкість поширення - 300 000 км/с;

в)         можуть поширюватися на будь-яку відстань;

г)         на них реагують усі біосистеми.

Вони також здатні нагрівати метали, взаємодіяти з речовинами та ін. Цівластивості ЕМП широко використовуються у промисловості, науці, техні-ці, медицині тощо. Зазначені ЕМП природного походження протягом ево-люції спонукали живі організми виробляти механізми захисту від їх негати-вного впливу. Але вчені все ж спостерігають кореляцію між змінамисонячної активності (магнітні бурі) та станом здоров'я людей.

Фонове електричне поле Землі має напруженість у середньому130 В/м, а магнітне поле - 19,9-47,3 А/м.

Внаслідок науково-технічного розвитку виникли штучні ЕМП, щопідсилило фонове випромінювання і перетворило ЕМП на небезпечнийекологічний чинник для людей, які безпосередньо працюють з джереламивипромінювання, а також для населення, що мешкає поблизу цих джерел.

У сучасному техногенному світі джерелом штучних ЕМП є лінії еле-ктропередач (ЛЕП), засоби радіозв'язку різного призначення, телевізійніцентри, ретранслятори, радіолокаційні станції тощо. При їх роботі у на-вколишньому середовищі створюються ЕМП.

Навколо провідника зі струмом виникає ЕМП, яке прийнято характе-ризувати двома нерозривно пов'язаними складовими: електричною та ма-гнітною.

ЕМП мають певну потужність, енергію і поширюються у виглядіелектромагнітних хвиль. Основними параметрами електромагнітних ко-ливань є: довжина хвилі (і), частота коливань (Гц) і швидкість розповсю-дження, а також напруга електричного і магнітного полів. Довжина хвиліелектромагнітних полів вимірюється поділом швидкості її розповсю-дження (300000 км/с) на частоту (Гц). Область поширення ЕМП від дже-рела випромінювання поділяють на три зони: ближню (зона індукції),проміжну (зона інтерференції) і далеку (хвильова зона).

Радіус зони (R) визначається відповідно до довжини хвилі (А):радіус ближньої зони R = 1/6і;радіус проміжної зони R = і;радіус далекої зони R = 6і.

У зоні індукції електромагнітна хвиля не сформована, а тому на лю-дину діє незалежно одна від одної напруга електричного і магнітного по-лів. У зоні інтерференції одночасно діють на людину напруга електрич-ного, магнітного полів, а також густина потоку енергії. У хвильовий зоніна людину діє лише енергетична складова електромагнітного поля - гус-тина потоку енергії.

Таблиця 6

Номенклатура діапазонів частот

Номер

Діапазон частот(виключаючи ниж-ню,

включаючи верхнюмежу)

Діапазон хвиль(виключаючи ни-жню, включаючиверхню межу)

Відповідний метричний роз-поділ діапазонів

5

від 30 кГцдо 300 кГц

від 104до 103 м

Кілометрові хвилі(низької частоти, НЧ)

6

від 300 кГцдо 3000 кГц

від 103

до 102 м

Гектометрові хвилі (серед-ньої частоти, СЧ)

7

від 3 МГцдо 30 МГц

від 102до 10 м

Декаметрові хвилі(високої частоти, ВЧ)

8

від 30 МГцдо 300 МГц

від 10до 1 м

Метрові хвилі(дуже високої частоти, ДВЧ)

9

від 300 МГцдо 3000 МГц

від 1до 0,1 м

Дециметрові хвилі (ультра-високої частоти, УВЧ)

10

від 3 ГГцдо 30 ГГц

від 10

до 1 см

Сантиметрові хвилі (надви-сокої частоти, НВЧ)

11

від 30 ГГцдо 300 ГГц

від 1

до 0,1 см

Міліметрові хвилі (надзви-чайно високої частоти,НЗВЧ)

Знання довжини хвиль, що їх формує джерело випромінювання, до-зволяє обирати прилади контролю електромагнітного випромінювання.Для діапазонів частот від 30 кГц до 300 мГц необхідно використовуватиприлади, які вимірюють електричну і магнітну складові ЕМП, а для діа-пазонів частот від 300 мГц до 300 ГГц - прилади, що дозволяють вимі-рювати густину потоку ЕМП.

Номенклатура діапазонів частот подана у табл. 6.

Електромагнітне поле у 5-8 діапазонах частот від 30 МГц до 300 МГцоцінюється напруженістю електричного і силою магнітного полів. Оди-ницею виміру напруженості поля для електричної складової є вольт наметр (В/м), а магнітної складової - ампер на метр (А/м).

Електромагнітне поле у 9-11 діапазонах частот від 300 МГц до 300ГГц оцінюється поверхневою густиною потоку енергії (ГПЕ), одиницеювиміру чого є ват на квадратний метр (Вт/м2), або мікроват на квадрат-ний сантиметр (мкВт/см2).