Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Ω – телесный угол Солнца;

λ – средняя длина волны;

Подставляя данные в формулу (1.1) получаем число равное 5·10^-8 мВт/см². Предположим, что данный ППМ является безвредным для человека. Следовательно, необходимо найти границу, которая переведет количество во вредное качество.

При обсуждении возможных неблагоприятных для здоровья эффектов от воздействии РЧ-полей необходимо подчеркнуть, что такие поля, в отличие от ионизирующего излучения (гамма-, рентгеновские лучи, коротковолновый ультрафиолет), независимо от их мощности не могут вызывать ионизацию или вторичную радиоактивность в организме.

Основными антропогенными источниками излучения являются:

- системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии;

- транспорт на электроприводе: железнодорожный и его инфраструктура; городской – метро, троллейбус, трамвай;

- функциональные передатчики: радиостанции, телевизионные передатчики, системы сотовой связи, системы мобильной радиосвязи, спутниковая связь, радиорелейная связь, радиолокационные станции и т.п.;

- технологическое оборудование различного назначения, использующее сверхвысокочастотное излучение, переменные и импульсные магнитные поля;

- медицинские терапевтические и диагностические установки;

- средства визуального отображения информации (мониторы, телевизоры);

- промышленное оборудование на электропитании;

- электробытовые приборы.

1.3 Принцип работы средств сотовой связи

Основные элементы сотовой связи: базовые станции и мобильные радиотелефоны. Базовые станции обеспечивают радиосвязь с мобильными телефонами, из-за чего эти два элемента являются источниками ЭМИ в ультравысоких частотах (от 300 до 3000 МГц). В работе системы сотовой радиосвязи применяется принцип деления территории на зоны («соты»), радиусом от 0,5 до 10 км (рисунок 1.2).

Базовая станция – передающий радиотехнический объект (рисунок 1.3). Её мощность излучения не является постоянной, а зависит от наличия сотового телефона в зоне обслуживания конкретной станции и намерения владельца телефона совершить звонок. Таким образом, например, в ночное время мощность излучения меньше, чем в дневное, в городах с большой плотностью населения излучение выше, чем в поселках.

Рисунок 1.2 Принцип работы сотовой связи

Рисунок 1.3 Приемо-передающие антенны

на крыше жилого дома

Сотовый телефон – малогабаритный приемопередатчик. Современная сотовая связь работает на радиочастотном диапазоне ЭМП, который лежит в пределах от 450 МГц до 1,9 ГГц. Мощность излучения сотового телефона это переменная величина, которая в большей степени зависит от состояния канала связи «сотовый телефон – базовая станция». Чем выше уровень сигнала от базовой станции, тем меньше мощность излучения сотового телефона.

В момент соединения до разговора ППМ в сотовом телефоне достигает огромного значения, но после установки сигнала, в момент разговора, ППМ падает до 2 мВт/см².

При вызове телефон ищет ближайшую базовую станцию и устанавливает выходную мощность, исходя из её удаленности и своей чувствительности. Это значит, что при звонках в момент максимальной удалённости от станции и в движущемся автотранспорте, ППМ будет самым высоким.

Новейшие разработки, направленные на уменьшение электромагнитного поля, могут иметь обратный эффект, например провода от наушников могут вызвать дополнительную направленность излучения, причем ППМ возрастет, как квадратный корень отношения длины проводов к длине антенны.

Несколько лет назад нормой ППМ для регулировщика СВЧ-аппаратуры W= 0,01 мВт/см². В США установленные нормы были W= 10 мВт/см². Если ориентироваться на эту норму, то при W = 2 мВт/см², что соответствует излучению сотового телефона в режиме разговора, можно разговаривать по телефону почти круглосуточно.

В 1996 году Федеральная комиссия по связи (FCC) США установила новые нормы на допустимый уровень ППМ для массового пользователя. Примерно в то же время аналогичные нормы были введены в Европе.

Сегодня в России установлен допустимый уровень ППМ для сотового телефона – W = 0,1 мВт/см², к базовой станции соты - не более 0,01 мВт/см². Учитывая, что базовая станция работает практически постоянно, а сотовый телефон используется кратковременно. Исследования показали, что ППМ не является интегральным параметром. Многое зависит от массы человека и площади поверхности его тела. Поэтому дополнительно в научных исследованиях была введена норма поглощения мощности электромагнитного излучения, отнесенная к массе тела.

Сегодня мировые стандарты, которые регламентируют безопасность сотовых телефонов, характеризуют уровень излучения параметром SAR (Specific Absorption Rates – удельный коэффициент поглощения), который измеряется в ваттах на килограмм (Вт/кг). Эта величина определяет энергию электромагнитного поля, выделяющуюся в тканях за одну секунду.

Величина SAR - это максимальная мощность излучения, на которую сертифицирован телефон. В реальности уровень SAR может быть намного меньше, так как после того, как осуществилось соединение, телефон работает на минимальном уровне мощности, который требуется для получения хорошего качества связи.

Впервые результаты измерения удельной поглощенной мощности были представлены доктором Niels Kuster из лаборатории электромагнитных полей и микроволновой электроники Федерального Института Технологий в Цюрихе в Швейцарии. После определения положения телефона с максимальным SAR замеры делались на аналогичных моделях и бралось максимальное значение.

FCC приводит следующие данные при нормировании SAR: в диапазоне частот 100 кГц-6 ГГц для тела в целом - менее 0,08 Вт/кг, для любой его части - не более 1,6 Вт/кг в течение 6 минут в любом объеме этой части тела массой 10 г.

В Европе эти нормы практически аналогичны (0,08 Вт/кг и 2 Вт/кг, соответственно), но введено допущение на увеличения SAR до 4 Вт/кг для некоторых частей тела, например, рук.

Значение SAR позволяет оценить допустимый уровень ППМ электромагнитного поля, в котором может находиться человек, или уровень ППМ на поверхности кожи (W) по следующей формуле:

, (1.2)

где:

r - коэффициент отражения по мощности (примерно 0,5);

М - масса тела человека;

S - площадь поверхности тела;

αL - затухание сигнала в теле человека на глубине L.

Для взрослого человека примем М = 70 кг, S = 1 м². Исходя из допустимого значения SAR для всего тела, получаем примерное значение W = 0,28 мВт/см² при L = 0. Это значение превышает установленные в России нормы ППМ, но допустимо для США и Европы.

Теперь еще раз вернемся к оценке уровня ППМ, создаваемой сотовым телефоном в области головы человека. Примем мощность во время разговора равной 0,2 Вт, а усиление антенны - 0 дБ (1 раз). В результате получается, что уровень плотности потока мощности составляет примерно 2 мВт/см². Очевидно, что цифры не совсем сходятся. Скорее всего, значение SAR приведено на глубине тела около 3-5 см.

Представленная оценка уровней ППМ, создаваемых в техносфере различными источниками микроволнового излучения, показывает, что сотовый телефон в этом списке стоит на первом месте. Уровни ППМ этих источников, различаясь примерно на два порядка, существенно превышают естественный уровень (на семь, восемь порядков). Поэтому, говоря о вреде для человека микроволнового излучения низкой интенсивности, не следует забывать и про другие достижения цивилизации.

Существующие нормы ППМ и SAR базируются на критерии недопущения именно теплового воздействия. Однако еще в 50-70-х годах, в СССР на основе многочисленных исследований нетеплового воздействия микроволнового излучения было установлено, что при определенных типах модуляции наблюдаются заметные нарушения в деятельности центральной нервной системы человека во время воздействия. Соответственно, была установлена допустимая норма ППМ равная 0,01 мВт/см² для контролируемых источников.

2 Влияние ЭМИ на человека и экосистемы

Организм человека осуществляет свою деятельность путём ряда сложных процессов и механизмов, в том числе и с использованием внутриклеточной и внеклеточной электромагнитной информации и соответствующей биоэлектрической регуляции. Электромагнитная среда обитания может быть рассмотрена, как источник помех в отношении жизнедеятельности человека и биоэкосистем [5].

При взаимодействии электромагнитных излучений с биологическими объектами лишь часть энергии поглощается. В отличие от ионизирующего излучения, которое непосредственно создаёт электрические заряды, электромагнитные излучения воздействуют только на уже имеющиеся свободные заряды и диполи. Диэлектрические свойства биотканей сильно зависят от их химического состава, частоты колебаний, происходящих внутри биологического объекта. Электромагнитные свойства определяют процессы прохождения энергии через слои вещества, отражённой на границах их раздела, и поглощения внутри тканей [5].

Эксперименты на растениях показывают, что при низких дозах излучения частотами 1665 МГц и 1667 МГц от искусственного источника (генератора) дали положительные результаты – стимуляция роста и положительное влияние на сроки плодоношения.

А облучение семян СВЧ печью, мощностью 50 Гц тормозит прорастание семян и снижает их всхожесть. Этот факт так же может иметь практическое значение. Поля, засеянные различными культурами, пересекают ЛЭП, создающие ЭМП.

Чтобы показать опасность мобильного телефона для человека наглядно, проводится следующий эксперимент. Берется обычное яйцо. Кладется между двумя сотовыми телефонами, почти вплотную. Совершается звонок с одного телефона на другой, включается радио, чтобы телефоны передавали информацию друг другу и оставляются в таком положении. Через 40 минут, яйцо на ощупь становится очень горячим.

Такой же процесс происходит и при близком расположении телефона к голове. Уже через 10-15 минут непрерывного разговора, кожа за ухом заметно нагревается.

Летом 2003 года шведскими учеными были проведены исследования на крысах. Непрерывными излучениями от сотовых телефонов GSM облучали животных в течение 2 часов ежедневно. Спустя 50 дней у крыс появились многочисленные повреждения сосудов и очаги отмерших нейронов. Не исключено, что на человека мобильные телефоны оказывают такое же воздействие, ведь мозг крыс и человека схож. Если это так, то по словам профессора Л. Сейлфорда из университета Лунда «сегодняшняя молодежь, весьма интенсивно использующая телефоны, столкнется с болезнями Альцгеймера или Паркинсона уже к 30 годам».

Профессор Лэйф Сэлфорд (Leif Salford) в своих работах объясняет, что большая часть исследователей сосредоточилась на изучении нагревания тканей излучением от сотовых телефонов, однако оно слишком низкое, чтобы навредить. Не дали результата и многочисленные исследования заболеваемости раком. По мнению ученого, вред излучения в том, что оно открывает путь в мозг белкам из крови.

В норме мозг защищен гематоэнцефалическим барьером. Исследуя этот вопрос на протяжении последних 15 лет, профессор Сэлфорд установил, что под действием излучения он начинает пропускать белок альбумин в мозг, что, как было доказано, приводит к поражению нервных клеток. Долгосрочные эффекты не изучены, но ученый полагает, что это может приводить к раннему – годам к тридцати – старению мозга.

Рассказывая о своей работе, результаты которой были опубликованы Национальным институтом гигиены США, профессор Сэлфорд особенно указывает на вред постоянного пользования мобильной связью подростками. Он называет «добровольное облучение мозга микроволнами от мобильного телефона» «самым крупным биологическим экспериментом над человеком».

Проблеме необходимо уделить больше внимания, нужно исследовать опасность (или безопасность) микроволнового излучения дальше.

Особое внимание следует обратить на уязвимость для электромагнитных излучений детского организма. Облучение детей до 16 лет может оказывать более негативное воздействие на их здоровье, чем на взрослых. Из-за меньшего размера и объема головы ребенка удельная мощность поглощения больше, а излучение проникает глубже, в те отделы мозга, которые у взрослых, как правило, не облучаются.

У каждой эпохи - свои заболевания. Когда-то человечество боролось с такими заболеваниями как оспа, чума, грипп «испанка». Сегодня иммунная система людей сталкиваясь с разнообразными компонентами среды обитания химического происхождения, даёт ответную реакцию – аллергию. Но проблема не только в химии. Новым заболеванием последнего десятилетия стала аллергия на электромагнитные излучения.

В начале семидесятых годов двадцатого века в Швеции были сформированы признаки так называемой «Электромагнитной аллергии», а точнее хронического поражения микроволнами.

У электромагнитной аллергии нет специфических признаков (симптомов). Среди них могут быть: вегето-сосудистая дистония, расстройства центральной нервной системы, нейрофизиологические изменения головного и спинного мозга и другие.

Подобные проблемы считаются последствием стресса и усталости, вызываемые городской суетой и нехваткой времени. Но на самом деле, вся современная жизнь, в значительной степени сама является следствием электромагнитного стресса.

Характеристики

Список файлов ВКР