Дія електромагнітних полів радіочастот на організм людини, рівні допустимого опромінення

Ступінь впливу ЕМП на організм людини залежить від діапазону частот, інтен­сивності та тривалості дії, характеру випромінювання (неперервне чи модульоване), режиму опромінення, розміру опромінюваної поверхні тіла, індивідуальних особливо­стей організму.

ЕМП можуть викликати біологічні та функціональні несприятливі ефекти в організмі людини. Функціональні ефекти проявляються у передчасній втомлюва­ності, частих болях голови, погіршенні сну, порушеннях центральної нервової (ЦНС) та серцево-судинної систем. При систематичному опроміненні ЕМП спостерігаються зміни кров'яного тиску, сповільнення пульсу, нервово-психічні захворювання, деякі трофічні явища (випадання волосся, ламкість нігтів та ін.). Сучасні дослідження вказують на те, що радіочастотне випромінювання, впливаючи на ЦНС, є вагомим стрес-чинником.

Біологічні несприятливі ефекти впливу ЕМП проявляються у тепловій та нетеп-ловій дії. Нині достатньо вивченою можна вважати лише теплову дію ЕМП, яка при­зводить до підвищення температури тіла та місцевого вибіркового нагрівання органів та тканин організму внаслідок переходу електромагнітної енергії у теплову. Таке нагрі­вання особливо небезпечне для органів із слабкою терморегуляцією (головний мозок, око, нирки, шлунок, кишківник, сім'яники). Наприклад, випромінювання сантиметрового діапазону призводять до появи катаракти, тобто до поступової втрати зору.

Механізм та особливості нетеплової дії ЕМП радіочастотного діапазону ще докінця не з'ясовані. Частково таку дію пояснюють специфічним впливом радіочастотного випромінювання на деякі біофізичні явища: біоелектричну активність, що може при­звести до порушення усталеного протікання хімічних та ферментативних реакцій; віб­рацію субмікроскопічних структур; енергетичне збудження (часто резонансне) на мо­лекулярному рівні, особливо на конкретних частотах у, так званих, «вікнах прозорості».

Змінне ЕМП являє собою сукупність магнітного та електричного полів і поши­рюється в просторі у вигляді електромагнітних хвиль. Основним параметром, що характеризує магнітне та електричне поля є напруженість: Н — напруженість маг­нітного поля, А/м; Е — напруженість електричного поля, В/м.

Простір навколо джерела ЕМП умовно поділяють на ближню зону (зону індукції) та дальню зону (зону випромінювання). Для оцінки ЕМП у цих зонах використову­ють різні підходи. Ближня зона охоплює простір навколо джерела ЕМП, що має радіус, який приблизно дорівнює 1/6 довжини хвилі. В цій зоні електромагнітна хвиля ще не сформована, тому інтенсивність ЕМП оцінюється окремо напруженістю магнітної та електричної складових поля (в більшій мірі несприятлива дія ЕМП в цій зоні обумовлена електричною складовою). В ближній зоні, зазвичай, знаходяться робочі місці з джерелами електромагнітних випромінювань НЧ, СЧ, ВЧ, ДВЧ. Робочі місця, на яких знаходяться джерела електромагнітних випромінювань з довжиною хвилі меншою ніж 1 м (УВЧ, НВЧ, НЗВЧ) знаходяться практично завжди у дальній зоні, у якій електромагнітна хвиля вже сформувалася. В цій зоні ЕМП оцінюється за кількістю енергії (потужності), що переноситься хвилею у напрямку свого поширен­ня. Для кількісної характеристики цієї енергії застосовують значення поверхневої густини потоку енергії, що визначається в Вт/м2.

Допустимі рівні напруженості ЕМП радіочастотного діапазону відповідно до ГОСТ 12.1.006-84 наведені в табл. 2.20

Таблиця 2.20

Допустимі рівні напруженості електромангнітного поля

Радіочастотного діапазону

Діапазон частот, Гц	Допустимі рівні напруженості ЕМП	Допустима поверхнева густина потоку енергії, Вт/м^2
За електричною складовою (Е), В/м	За магнітною складовою (Н), А/м
60 кГц до 3 МГц 3 МГц до 30 МГц 30 МГц до 50 МГц 50 МГц до 300 МГц 300 МГц до 300 ГГц	—	— 0,3 — —	— — — —

Примітка: одиниці вимірювання частоти: кГц — кілогерц (1 кГц = 10³ Гц); МГц — мегагерц (1 МГц = 10⁶ Гц); ГГц — гігагерц (1 ГГц = 10⁹ Гц).

Дотримання допустимих значень ЕМП контролюють шляхом вимірювання на­пруженостей Н та Е на робочих місцях і в місцях можливого знаходження персоналу, в яких є джерела ЕМП. Контроль необхідно проводити періодично, однак не рідше ніж один раз на рік, а також при введенні в експлуатацію нових чи модернізованих установок з джерелами ЕМП, після їх ремонту, переналагодження, а також при органі­зації нових робочих місць.

ЗАХИСТ ВІД ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ

РАДІОЧАСТОТНОГО ДІАПАЗОНУ

Засоби та заходи захисту від ЕМ випромінювань радіочастотного діапазону поділяються на індивідуальні та колективні. Останні можна підрозділити на організа­ційні, технічні та лікувально-профілактичні. До організаційних заходів колективного захисту належать:

— розміщення об'єктів, які випромінюють ЕМП таким чином, щоб звести до мінімуму можливе опромінення людей;

— «захист часом» — перебування персоналу в зоні дії ЕМП обмежується мінімально необхідним для проведення робіт часом;

— «захист відстанню» — віддалення робочих місць на максимально допустиму відстань від джерел ЕМП;

— «захист кількістю» — потужність джерел випромінювання повинна бути мінімально необхідною;

— виділення зон випромінювання ЕМП відповідними знаками безпеки;

— проведення дозиметричного контролю.

Технічні засоби колективного захисту передбачають:

— екранування джерел випромінювання ЕМП;

— екранування робочих місць;

— дистанційне керування установками, до складу яких входять джерела ЕМП;

— застосування попереджувальної сигналізації.

До лікувально-профілактичних заходів колективного захисту належать:

— попередній та періодичні медогляди;

— надання додаткової оплачуваної відпустки та скорочення тривалості робо­чої зміни;

— допуск до роботи з джерелами ЕМП осіб, вік яких становить не менше 18 років, а також таких, що не мають протипоказів за станом здоров'я.

Одним із найбільш ефективних технічних засобів захисту від ЕМ випромі­нювань радіочастотного діапазону, що знаходить широке застосування у промисловості є екранування. Для екранів використовуються, головним чином, матеріали з великою електричною провідністю (мідь, латунь, алюміній та його сплави, сталь). Екрани виго­товляються із металевих листів або сіток у вигляді замкнутих камер, шаф чи кожухів, що під'єднуються до системи заземлення. Принцип дії захисних екранів базується на поглинанні енергії випромінювання матеріалом з наступним відведенням в землю, а також на відбиванні її від екрана.

Основною характеристикою екрана є його ефективність екранування Е, тоб­то ступінь послаблення ЕМП. Товщину екрана Ь із суцільного листового матеріалу, що забезпечує необхідне послаблення інтенсивності ЕМП можна визначити за формулою:

(2.40)

де Е_З — задане значення послаблення інтенсивності ЕМП, яке визначається шля­хом ділення дійсної інтенсивності поля на гранично допустиму;

f — частота ЕМП, Гц;

µ — магнітна проникність матеріалу екрана, Г/м;

ρ — питома провідність матеріалу екрана, Ом/м.

Захист приміщення від впливу зовнішніх ЕМП можна забезпечити шляхом оклеювання стін металізованими шпалерами та встановлення на вікнах метале­вих сіток.

Як засоби індивідуального захисту від ЕМ випромінювань застосовуються халати, комбінезони, захисні окуляри та ін. Матеріалом для халатів та комбінезонів слугує спеціальна радіотехнічна тканина, в структурі якої тонкі металеві нитки утворюють сітку. Для захисту очей використовують спеціальні радіозахисні окуляри ОРЗ-5 (ЗП5-90), на скло яких нанесено тонку прозору плівку напівпровідникового олова.