Ионизирующие и электромагнитные излучения и их воздействие на организм человека

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный экономический университет»

ИОНИЗИРУЮЩИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ

                      ИЗЛУЧЕНИЯ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ  НА  ОРГА-

                                              НИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Учебно-методическое пособие

(электронное издание)

Минск - 2010

Авторы – , , ,

Рекомендовано кафедрой  безопасности  жизнедеятельности

(протокол № 7 заседания кафедры от 18 марта 2010 года)

Объём,уч.- изд.л. – 4,8.    Учебно-методическое  пособие сдано  в  библиотеку  БГЭУ  (научный читальный зал) 8 апреля 2010 года

Содержание

Введение. 5

Глава 1.   Основные характеристики электромагнитного излучения. 9

1.1     Электромагнитное излучение. Уравнения Максвелла. 9

1.2     Плоская волна. 10

1.3     Пространственное распределение поля. 12

1.4     Уровень излучения. 14

1.5     Спектральный состав излучения. 15

1.6     Поляризация волн. 17

1.7     Отражение и преломление плоской волны.. 19

Глава 2.   Распространение электромагнитных волн в биологических тканях... … 21

2.1     Пассивные электрофизические свойства биотканей. 21

2.2     Физика воздействия ЭМИ на живой организм.. 22

2.3     Основные характеристики процесса поглощения ЭМИ.. 25

2.4     Биоэлектрическая активность тканей. 27

Глава 3.   Биологические эффекты ЭМИ.. 28

3.1     Уровни взаимодействия ЭМИ с биообъектами. 29

3.2     Источники информации о биологических эффектах ЭМИ.. 31

3.3     Особенности взаимодействия биологических объектов с ЭМИ в миллиметровом диапазоне. 33

3.4     Влияние ЭМИ на клетки. 35

3.5     Последствия электромагнитного облучения для здоровья человека. 37

3.6     Основы нормирования ЭМИ.. 39

Глава 4.   Источники электромагнитного излучения. 42

4.1     Внутренняя электропроводка. 42

4.2     Линии электропередач. 44

4.3     Бытовые приборы.. 45

4.4     Персональный компьютер. 46

4.5     Теле- и радиостанции. 48

Глава 5.   Сотовая связь. 50

5.1     История возникновения и современное состояние сотовой связи в РБ      ........................................................................................................ … 50

5.2     Стандарты сотовой связи, поддерживаемые операторами Республики Беларусь. 51

5.3     Принцип действия сотовой связи. 54

5.4     Общий порядок работы элементов сотовой сети. 56

5.5     Безопасность сотовых телефонов и базовых станций. 58

Глава 6.   Моделирование теплового воздействия ЭМИ радиоволнового и СВЧ диапазонов на биообъект. 61

6.1     Что определяет выбор модели. 61

6.2     Плоские слоистые модели. 62

6.3     Сферические модели. 66

6.4     Цилиндрические и эллипсоидальные модели. 67

6.5     Блочные модели. 69

6.6     Расчет температурных полей. 70

Заключение. 72

Литературные источники. 74

Введение

Электромагнитные поля природного происхождения сопровождают человека на протяжении всего эволюционного пути. Это и поле Земли, и излучение Солнца и других звезд, поля, возникающие при различных атмосферных процессах (разряды молний и т.д.). Излучения этих источников характеризуются различной интенсивностью, периодичностью и широким диапазоном частот. Хотя их воздействие на организм человека может приводить к неблагоприятным изменениям в состоянии здоровья (например, во время магнитных бурь), но в целом человечество адаптировалось к природным излучениям. Более того, человек не может долго находится в изоляции от геомагнитного поля Земли, это приводит к развитию «бункерного синдрома», который выражается в снижении иммунитета, работоспособности, репродуктивных функций, увеличении числа онкологических и сердечнососудистых заболеваний [1].

С середины 50-х годов прошлого века техногенные электромагнитные поля начали существенно влиять на привычную природную электромагнитную обстановку. Ситуация изменилась в трех направлениях:

1) по экспертным оценкам [1-3] суточная мощность электромагнитных излучений (в дальнейшем ЭМИ) возросла более чем в 50 тысяч раз;

2) если ранее вопросы безопасности техногенных ЭМИ касались лишь специалистов в условиях профессионального облучения, то в настоящее время они затрагивают  все население;

3) многие техногенные источники излучения работают в диапазонах частот, которые не встречаются в природе и к которым поэтому не имеется биологической адаптации.

В таких условиях исследование воздействия электромагнитных излучений на человека является проблемой не менее важной, чем проблема последствий ионизирующего излучения. Термины «электромагнитный смог», «информационное загрязнение» или предложенный Всемирной организацией здравоохранения термин «электромагнитная загрязненность», вполне отражают существующую ситуацию. Таким образом, в настоящее время электромагнитные излучения являются отдельным экологическим фактором среды обитания человека.

При исследовании ЭМИ как фактора внешней среды можно выделить следующие важные направления: