Диплом в архивСтенина (1225697), страница 5
Текст из файла (страница 5)
UX0 = 58,1 мВ; UX180 = 69,5 мВ; UY0 = 22,3 мВ; UY180 = 25,9 мВ;
UZ0 = 17,3 мВ; UZ180 = 15,0 мВ.
Подставив полученные значения в формулы (3.14) и (3.15), получим:
EX0 = 7,5 В/м; ЕX180 = 8,5 В/м; EY0 = 3,9 В/м; ЕY180 = 4,3 В/м;
EZ0 = 3,4 В/м; ЕZ180 = 3,1 В/м.
Используя формулу (3.13) получим значения модулей проекций вектора напряженности электрического поля на оси Ox, Oy и Oz
EX = (7,5х8,5)0,5 = 8,0 В/м;
ЕY = (3,9х4,3)0,5= 4,1 В/м;
ЕZ = (3,4х3,1)0,5 = 3,3 В/м.
Подставив полученные значения в формулу (3.17) получим значение модуля вектора напряженности электрического поля в точке О
Е = ((8,0)2 + (4,1)2 + (3,3)2)0,5 = 9,6 В/м.
Подставив измеренное значение напряженности электрического поля в формулу (3.19) получим плотность потока энергии электромагнитного поля в точке О:
ППЭ = 0,265х(9,6)2 = 24 мкВт/см2.
3.5 Способы защиты от электромагнитного излучения
В настоящее время существует 3 основных вида защиты от электромагнитных излучений:
- расстояние;
- время;
- экранирование.
Расстояние.
Чем дальше человек находится от источника электромагнитного излучения, тем безопаснее.
Мощность сотового телефона небольшая, но сосредоточена вблизи антенны, встроенной в корпус телефона. Излучение мобильного телефона главным образом воздействует в момент разговора или установки соединения, но даже в режиме ожидания телефон обменивается информацией с ближайшей базовой станцией. Действие любого источника электромагнитного излучения ослабевает с расстоянием. Поэтому антенна мобильного телефона, которая излучает ненаправлено, представляет некоторую опасность лишь в непосредственной близи от участков тела. Если отодвинуть трубку на 10 см от уха, интенсивность облучения, уменьшится в 100 раз, как квадрат радиуса расстояния от источника излучения до объекта излучения.
Не рекомендуется носить телефон на поясе и в карманах, близко к репродуктивным органам. Это может значительно увеличить вред мобильных телефонов, так как клетки половых органов наиболее активно делятся, а, следовательно, все возникающие искажения быстро умножаются, дублируются. Мозг в меньшей степени чувствителен к любым излучениям, так как является стабильной структурой, его клетки уже почти не делятся.
Даже неработающий сотовый телефон, лежащий рядом с изголовьем кровати, может помешать человеку выспаться. Так как электромагнитное излучение мобильного телефона даже в режиме ожидания негативно воздействует на центральную нервную систему, нарушая нормальное чередование фаз сна. Так считают российские ученые из института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. По мнению специалистов, электромагнитное излучение с частотой 900 МГц, создаваемое современным мобильным телефоном, может интерферировать с естественным электромагнитным излучением, создаваемым живыми клетками (частота которого тоже находится в диапазоне 800-1000 МГц). Следовательно, это излучение может вызвать определенные сбои в работе нервных центров, регулирующих функции организма — например, чередование сна и бодрствования или чередование фаз быстрого и медленного сна.
Во время отдыха мобильный телефон должен находиться как минимум в другой комнате.
В автомобиле рекомендуется использовать систему громкоговорящей связи «hands-free» с внешней антенной.
Непосредственно в период вызова, когда телефон «ищет» антенну соты, а мощность излучения максимальна, стоит отвести телефон от головы на расстояние 15-20 см. Когда связь с абонентом установлена, мощность излучения резко снижается и можно разговаривать.
Желательно периодически изменять положение трубки в процессе разговора.
При нахождении в зданиях, построенных из железобетонных конструкций, разговор следует вести около окна, на лоджии или балконе.
Пользователям сотового телефона также необходимо знать о существовании проблемы электромагнитной совместимости аппаратов сотовой связи с другими техническими средствами. Сотовая связь является источником излучений, которые могут нарушать работу других радиотехнических устройств.
Время.
Чем меньше времени проводится рядом с источником электромагнитного поля, тем лучше.
Говорить нужно менее 3-4 минуты с перерывом минимум 15 минут.
Не рекомендуется использовать телефон, когда сигнал слабый, например, в лифте или в движущемся транспортном средстве.
Экранирование.
Начиная с 1997 года по заданию Управления по охране окружающей среды в Санкт-Петербурге были развернуты работы по обеспечению электромагнитной безопасности населения. Исследования выполнялись Северо-Западным научным центром гигиены и общественного здоровья Минздрава РФ, Центром Госсанэпиднадзора в городе Санкт-Петербурге, Санкт-Петербургским филиалом Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, НИИ постоянного тока, Государственным морским техническим университетом, НИИ конверсионных технологий.
Проблемы, создаваемые ЭМП, не исчерпываются только биологическими аспектами. Под воздействием этих полей могут происходить сбои в работе электронного оборудования. А поскольку функционирование многих технических средств сопровождается побочным электромагнитным излучением (ПЭМИ), возникает необходимость обеспечения их электромагнитной совместимости. Кроме того, когда технические средства применяются для обработки информации ограниченного доступа, ПЭМИ могут использоваться для получения несанкционированного доступа к обрабатываемой информации со стороны заинтересованных лиц.
Одним из основных способов инженерно-технической защиты от ЭМП является их экранирование в местах пребывания человека. Обычно речь идёт о двух типах экранирования: экранировании источников ЭМП от людей и экранировании людей от источников ЭМП. Защитные свойства экранов основаны на эффекте ослабления напряжённости и искажения электрического поля в пространстве вблизи заземлённого металлического предмета. Защита от действия ЭМП предполагает снижение их интенсивности до уровней, не превышающих предельно допустимые.
Радиоэкранирующие материалы обеспечивают изоляцию определённой части пространства от источника ЭМП данного частотного диапазона. Для экранирования ЭМП в радиочастотных диапазонах используются разнообразные радиоотражающие и радиопоглощающие материалы. К радиоотражающим относятся различные металлы. Они используются в виде металлических листов, сеток, либо в виде решёток и металлических труб. Однако мероприятия по защите электронного оборудования от ЭМП радиоотражающими материалами могут повлечь за собой ухудшение условий труда персонала. В некоторых случаях эти материалы способны создавать отражённые радиоволны, которые могут усилить облучение человека. Кроме того, в экранированных отражающими материалами помещениях снижается естественное магнитное поле Земли. Более удобными для экранирования являются радиопоглощающие материалы.
Для защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ) в строительных конструкциях в качестве экранов применяются специальные строительные материалы. Для их создания используются свойства шунгита - древнего природного минерала. В сочетании с энергетически плотным магнезитом в качестве вяжущего шунгитовые наполнители придают композиционным материалам достаточно высокую электропроводность, что определяет экранирующую способность последних. В отличие от металлических, композиционные шунгитовые радиоэкранирующие материалы исключают возможность вредного воздействия на обслуживающий персонал и работу оборудования, так как не искажают магнитного поля Земли и не создают значительной напряженности электромагнитного поля на резонансных частотах экранированного помещения. Экранирующие свойства магнезиальных составов с шунгитовым наполнителем подтверждены исследованиями, выполненными рядом аккредитованных центров, на что имеются соответствующие экспертные заключения. Исследованиями также подтверждено, что электропроводность материала практически определяется электропроводностью входящего в его состав шунгита, а экранирующая способность увеличивается с ростом частоты. Состав радиоэкранирущих строительных смесей защищён патентом РФ №2233255 «Смесь сухая строительная».
Объем всевозможных излучений достиг такой величины, что становиться актуальным целенаправленная защита от электромагнитного излучения и ЭМП в помещениях постоянного пребывания людей:
- детские комнаты и спальни;
- квартиры и жилые дома;
- общеобразовательные, медицинские и производственные учреждения.
4 Разработка методических рекомендаций «Оценка опасности электромагнитного излучения от радиотехнических объектов»
Цель работы: изучить воздействие и допустимые нормы электромагнитного излучения от радиотехнического оборудования на примере сотового телефона, проверить соответствие показателей нормам.
Инвентарь: измеритель напряженности поля малогабаритный (ИПМ-101), мобильный телефон. KF= 0,35 при 1200 МГц, значения А, В, С определяются по таблице 4.1, в зависимости от заводского № прибора.
Общие сведения
Активная «телефонизация», настигшая человечество всего десять лет назад, продолжается и сейчас. Неудивительно, что людей стало беспокоить влияние электромагнитных волн на состояние человека. Вопрос этот исследуется уже давно, но затрагивает совсем узкий круг лиц преимущественно персонал определенных радиостанций. Несмотря на перемены в области коммуникаций, влияние электромагнитных волн разных частот исследуется до сих пор. В настоящее время ни одна лаборатория не смогла точно ответить на вопрос о том, насколько безопасно электромагнитное излучение из-за сложности сбора анализа статистических данных. На человека в современном мире воздействуют такое большое количество излучений и веществ, что выделить роль мобильного телефона в ухудшениях здоровья очень сложно.
Индустрия мобильных телефонов повторяет индустрию табачной: обе они распространены в мире, приняты им, становятся привычкой, производители и той, и другой на базовом периоде отвергают их опасность. Разница в том, что мы сегодня точно знаем, что табак вредит здоровью - факт доказан, а вот на счет сотовой связи в научных кругах идут споры.
Электромагнитное поле.
Электромагнитное поле это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами, представляющее собой совокупность электрического и магнитного полей, которые при определённых условиях порождают друг друга.
Природа действия электромагнитного поля (ЭМП) и электромагнитного излучения, как частного случая: около проводника, по которому протекает ток, возникают электрическое и магнитное поля. При переменном токе эти поля связываются между собой, образуя единое электромагнитное поле. Оно обладает энергией и характеризуется электрической и магнитной напряженностью. Взаимная связь электрического и магнитного полей заключается в том, что изменение одного из них, приводит к появлению другого. Таким образом, ЭМП распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн (излучений). Электрическое поле распространяется как волна, и магнитное поле движется вместе с этой волной, располагаясь под прямым углом по отношению к ней. Проходя сквозь пространство, вся эта конфигурация совершает вращательное движение (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 Электромагнитное поле
Принцип работы мобильной 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.
Физическая величина, оценивающая численное воздействие ЭМИ на организм – плотность потока мощности (ППМ) – количество энергии, протекающее в единицу времени через единицу площади.
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.
Аппаратура для измерений