Э/магнитные поля и излучения. Меры защиты.

Электромагнитная вата — это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется электромагнитным полем (ЭМИ). Электро­магнитное поле характеризуется частотой изучения f, измеряемой в герцах, или длиной волны l, измеряемой в метрах. Электромагнитная волна распространяется в вакууме со скоростью света (3* 10⁸ м/с), и связь между длиной и частотой электромагнитной волны определяется зависимостью f=c/l, где с — скорость света. Электромагнитное поле обладает энергией, а электромагнитная волна, рас­пространяясь в пространстве, переносит эту энергию. Электромагнитное поле име­ет электрическую и магнитную состав­ляющие. Характеристикой электрической со­ставляющей ЭМП является напряжен­ность электрического поля Е, единицей измерения которой является В/м. Характеристикой магнитной состав­ляющей ЭМП является напряженность магнитного поля Н (А/м). Видимый свет (световые волны), ин­фракрасное (тепловое) и ультрафиолето­вое изучение — это также электромагнит­ная волна. Эти виды коротковолнового излучения оказывают на человека специ­фическое воздействие.

Электромагнитные волны очень высоких частот относятся к ионизирующим излучениям (рентгеновским и гамма-излу­чениям). Особой разновидностью ЭМИ является лазерное излучение (ЛИ), генерируемое в диапазоне длин волн 0,1... 1000 мкм. Особенностью ЛИ является его монохроматичность (строго одна длина волны), когерентность (все источники излучения испускают волны в одной фазе), острая направленность луча (малое расхождение луча).

Условно к неионизирующим излучениям (полям) можно отнести электростатические поля (ЭСП) и магнитные поля (МП). Электростатическое поле — это поле неподвижных электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Статическое электричество - совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках. Магнитное поле может быть постоянным, импульсным, пере­менным.

Наиболее чувствительны к электромагнитным полямцентральная нервная система, сердечнососудистая, гормональ­ная и репродуктивная системы. Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, кото­рые субъективно выражаются жалобами на головную боль в ви­сочной и затылочной области, вялость, расстройство сна, сниже­ние памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной сие теме, а также изменения в составе крови.

Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротрав никогда не наблюдается. При воздействии магнитных полей могут наблюдаться наруше­ния функций нервной, сердечнососудистой и дыхательной сис­тем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При локальном действии магнитных полей (прежде всего на руки) по­является ощущение зуда, бледность и синюшность кожных по­кровов, отечность и уплотнение, а иногда ороговение кожи. Воздействие ЭМИ может проявляться в различной форме — от незначительных из­менений в некоторых системах организма до серьезных наруше­ний в организме. Поглощение организмом человека энергии ЭМИ вызывает тепловой эффект. Начиная с определенного пре­дела организм человека не справляется с отводом теплоты от от­дельных органов, и их температура может повышаться. В связи с этим воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей и органов с недостаточно интенсивным кровообращением (глаза, мозг, поч­ки, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ СВЧ-диапазона — к помутнению хрусталика — катаракте.

Защита от электромагнитных полей и излучений имеет об­щие принципы и методы, но в зависимости от частотного диапа­зона и характеристик излучения характеризуется рядом особен­ностей.

В частности, следует различать особенности защиты от:

• переменных электромагнитных полей;

• постоянных электрических и магнитных полей;

• лазерных излучений;

• инфракрасных (тепловых) излучений;

• ультрафиолетовых излучений.

Защита от переменных электромагнитных полей и излучений. Классификация методов и средств зашиты: 1. Уменьшение мощности излучения обеспечивается правиль­ным выбором генератора (мощность генератора целесообразно выбирать не более той, которая необходима для реализации тех­нологического процесса и работы устройства). В тех случаях, ко­гда необходимо уменьшить мощность излучения генератора, для излучений радиочастотного диапазона применяют поглотители мощности, которые ослабляют энергию излучения до необходи­мой степени на пути от генератора к излучающему устройству.

2. Поглотители мощности бывают коаксиальные и волноводные. Поглотителем энергии служат специальные вставки из графита или материалов углеродистого состава, а также специ­альные диэлектрики. При поглощении электромагнитной энер­гии выделяется теплота, поэтому для охлаждения поглотителей применяют охлаждающие ребра или проточную воду. Для волноводов применяют поглотители мощно­сти различных конструкций: скошенные, клино­образные, ступенчатые, в виде шайб.

3. Увеличение расстояния от источника излучения. При увеличении расстояния oт источника излучения в 2 раза плотность потока энергии уменьшается в 4 раза, a напряженности (Е и Н) в 2 раза. В ближней зоне излучения при расстояниях примерно мень­ших 1/6 длины волны излучения напряженность электрического поля уменьшается обратно пропорционально кубу, а магнитного поля — квадрату расстояния для электрических излучателей, на­пример для высоковольтных линий электропередач промышлен­ной частоты. Для магнитных излучателей наоборот — напряжен­ность магнитного поля снижается обратно пропорционально кубу, а электрического поля — квадрату расстояния. Энергия в ближней зоне не излучается.

4. Подъем излучателей и диаграмм направленности излучения, блокирование излучения. Излучающие антенны необходимо под­нимать на максимально возможную высоту и не допускать на­правления луча на рабочие места и территорию предприятия.

5. Экранирование излучений. Экранируют либо источники излу­чения, либо зоны, где может находиться человек. Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолирующими излучающее уст­ройство или защищаемый объект) или незамкнутыми, различ­ной формы и размеров, выполненными из сплошных, перфори­рованных, сотовых или сетчатых материалов. Для исключе­ния электромагнитного загрязнения окружающей среды и тер­ритории предприятия окна помещений, в которых проводятся работы с электромагнитными излучателями, экранируют с помо­щью сетчатых или сотовых экранов.

6. Средства индивидуальной защиты. К СИЗ, которые применя­ют для защиты от электромагнитных излучений, относят: радио­защитные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски и т. д. Данные СИЗ используют метол экранирования.

Радиозащитные костюмы, комбинезоны, фартуки в общем случае шьются из хлопчатобумажного материала, вытканного вместе с микропроводом, выполняющим роль сетчатого экрана. Шлем и бахилы костюма сделаны из такой же ткани, но в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для облегчения дыхания. Для защиты глаз применяют очки специальных марок с металлизированными стеклами. Поверхность стекол покрыта пленкой диоксида олова. В оправе вшита металлическая сетка, и она плотно прилегает к лицу для исключения проникновения излучения сбоку.

Защита от постоянных электрических и магнитных полей

Так же как и для других видов физических полей, защита от постоянных электрических и магнитных полей (ЭСП и МСП) использует методы защиты временем, расстоянием и экраниро­ванием. Электростатическое экранирование заключается в замыкании электрического поля на поверхности металлической массы экрана и передачи образующихся на экране электрических зарядов на заземленный корпус установки (землю). Любая замкнутая ме­таллическая оболочка, соединенная с заземленным корпусом и без особых требований к толщине и проводимости материала, достаточно полно локализует электрическое поле и выполняет роль электростатического экрана. Магнитостатическое экранирование заключается в замыка­нии магнитного поля в толще экрана, происходящим из-за его повышенной магнитопроводимости. Поэтому магнитостатический экран должен обладать большой магнитной проницаемо­стью. Такие экраны изготовляют из стали, железа, никелевых сплавов.