Elektromagnetische golven en elektromagnetische straling. EMR en het zenuwstelsel
De moderne wetenschap heeft de materiële wereld om ons heen verdeeld in materie en veld.
Heeft materie interactie met het veld? Of misschien bestaan ze naast elkaar en heeft elektromagnetische straling geen invloed op het milieu en levende organismen? Laten we eens kijken hoe elektromagnetische straling het menselijk lichaam beïnvloedt.
Dualiteit van het menselijk lichaam
Het leven op de planeet is ontstaan onder invloed van een overvloedige elektromagnetische achtergrond. Gedurende duizenden jaren heeft deze achtergrond geen significante veranderingen ondergaan. De invloed van het elektromagnetische veld op verschillende functies een grote verscheidenheid aan levende organismen was stabiel. Dit geldt zowel voor zijn eenvoudigste vertegenwoordigers als voor de meest georganiseerde wezens.
Naarmate de mensheid "rijper" werd, begon de intensiteit van deze achtergrond echter voortdurend toe te nemen als gevolg van kunstmatige kunstmatige bronnen: bovengrondse hoogspanningslijnen, elektrische huishoudelijke apparaten, radiorelais en cellulaire communicatie enzovoort. De term "elektromagnetische vervuiling" (smog) werd bedacht. Het wordt opgevat als het geheel van het gehele spectrum van elektromagnetische straling dat een negatief biologisch effect heeft op levende organismen. Wat is het mechanisme van de impact van elektromagnetische velden op een levend organisme, en wat kunnen de gevolgen zijn?
Op zoek naar een antwoord zullen we het concept moeten accepteren dat een persoon niet alleen een materieel lichaam heeft, bestaande uit een onvoorstelbaar complexe combinatie van atomen en moleculen, maar ook nog een component heeft - een elektromagnetisch veld. Het is de aanwezigheid van deze twee componenten die zorgen voor de verbinding van een persoon met de buitenwereld.
De impact van het elektromagnetische web op iemands veld beïnvloedt zijn gedachten, gedrag, fysiologische functies en zelfs vitaliteit.
Een aantal moderne wetenschappers is van mening dat ziekten van verschillende organen en systemen optreden als gevolg van de pathologische effecten van externe elektromagnetische velden.
Het spectrum van deze frequenties is zeer breed - van gammastraling tot laagfrequente elektrische oscillaties, dus de veranderingen die ze veroorzaken kunnen zeer divers zijn. De aard van de gevolgen wordt niet alleen beïnvloed door de frequentie, maar ook door de intensiteit en het tijdstip van blootstelling. Sommige frequenties veroorzaken thermische en informatie-effecten, andere hebben een destructief effect op cellulair niveau. In dit geval kunnen ontledingsproducten vergiftiging van het lichaam veroorzaken.
De norm van elektromagnetische straling voor mensen
Elektromagnetische straling verandert in een pathogene factor als de intensiteit de maximaal toelaatbare normen voor een persoon overschrijdt, geverifieerd door veel statistische gegevens.
Voor stralingsbronnen met frequenties:
Radio- en televisieapparatuur, evenals mobiele communicatie, werken in dit frequentiebereik. Voor hoogspanningstransmissielijnen: drempelwaarde gelijk aan 160 kV/m. Wanneer de intensiteit van elektromagnetische straling de gespecificeerde waarden overschrijdt, is het zeer waarschijnlijk dat: Negatieve gevolgen voor gezondheid. De werkelijke waarden van de netspanning zijn 5-6 keer minder dan de gevaarlijke waarde.
radiogolf ziekte
Als resultaat van klinische onderzoeken die in de jaren 60 begonnen, bleek dat onder invloed van electromagnetische straling op een persoon, in zijn lichaam zijn er veranderingen in alle belangrijkste systemen. Daarom werd voorgesteld om een nieuwe medische term te introduceren - "radiogolfziekte". Volgens onderzoekers verspreiden de symptomen zich al naar een derde van de bevolking.
De belangrijkste manifestaties - duizeligheid, hoofdpijn, slapeloosheid, vermoeidheid, verslechtering van de concentratie, depressie - hebben niet veel specificiteit, dus de diagnose van deze ziekte is moeilijk.
In de toekomst ontwikkelen deze symptomen zich echter tot ernstige chronische ziekten:
- hartritmestoornissen;
- schommelingen in de bloedsuikerspiegel;
- chronische luchtwegaandoeningen, enz.
Om de mate van gevaar van elektromagnetische straling voor mensen te beoordelen, moet u rekening houden met het effect ervan op verschillende lichaamssystemen.
De impact van elektromagnetische velden en straling op het menselijk lichaam
Het menselijk zenuwstelsel is erg gevoelig voor elektromagnetische effecten. Zenuwcellen van de hersenen (neuronen) als gevolg van "interventie" van externe velden verslechteren hun geleidbaarheid. Dit kan ernstige en onomkeerbare gevolgen hebben voor de persoon zelf en zijn omgeving, omdat de veranderingen het heilige der heiligen beïnvloeden - de hogere zenuwactiviteit. Maar zij is het die verantwoordelijk is voor het hele systeem van geconditioneerde en ongeconditioneerde reflexen. Bovendien verslechtert het geheugen, wordt de coördinatie van hersenactiviteit met het werk van alle delen van het lichaam verstoord. Psychische stoornissen zijn ook zeer waarschijnlijk, tot gekke ideeën, hallucinaties en zelfmoordpogingen toe. Schending van het aanpassingsvermogen van het lichaam gaat gepaard met verergering van chronische ziekten.- De reactie van het immuunsysteem op de effecten van elektromagnetische golven is zeer negatief. Er is niet alleen onderdrukking van de immuniteit, maar ook een aanval van het immuunsysteem op het eigen lichaam. Een dergelijke agressie wordt verklaard door een daling van het aantal lymfocyten, wat zou moeten zorgen voor een overwinning op de infectie die het lichaam binnendringt. Deze "dappere krijgers" worden ook het slachtoffer van elektromagnetische straling.
In de gezondheidstoestand van de mens speelt de kwaliteit van het bloed een cruciale rol. Wat is het effect van elektromagnetische straling op het bloed? Alle elementen van deze levengevende vloeistof hebben bepaalde elektrische potentialen en lasten. Elektrische en magnetische componenten die elektromagnetische golven vormen, kunnen vernietiging of, omgekeerd, adhesie van erytrocyten, bloedplaatjes en verstopping van celmembranen veroorzaken. En hun werking op de hematopoëtische organen veroorzaakt verstoringen in het werk van het hele hematopoëtische systeem. De reactie van het lichaam op een dergelijke pathologie is het vrijkomen van overmatige doses adrenaline. Al deze processen hebben een zeer negatief effect op het werk van de hartspier, bloeddruk, myocardiale geleiding en kunnen aritmie veroorzaken. De conclusie is niet geruststellend - elektromagnetische straling heeft een extreem negatief effect op het cardiovasculaire systeem.- De impact van een elektromagnetisch veld op het endocriene systeem leidt tot stimulatie van de belangrijkste endocriene klieren - de hypofyse, bijnieren, schildklier, enz. Dit veroorzaakt verstoringen in de productie van de belangrijkste hormonen.
Een van de gevolgen van aandoeningen in het zenuwstelsel en het endocriene systeem zijn negatieve veranderingen in het genitale gebied. Als we de mate van invloed van elektromagnetische straling op de seksuele functie van mannen en vrouwen evalueren, dan is de gevoeligheid van het voortplantingssysteem van vrouwen veel hoger voor elektromagnetische effecten dan die van mannen. Dit wordt ook in verband gebracht met het gevaar van beïnvloeding van zwangere vrouwen. Pathologieën van de ontwikkeling van het kind in verschillende stadia van de zwangerschap kunnen zich manifesteren in een afname van de ontwikkelingssnelheid van de foetus, defecten in de vorming van verschillende organen en zelfs leiden tot vroeggeboorte. Vooral de eerste weken en maanden van de zwangerschap zijn kwetsbaar. De foetus zit nog losjes vast aan de placenta en de elektromagnetische "schok" kan de verbinding met het lichaam van de moeder onderbreken. In de eerste drie maanden worden de belangrijkste organen en systemen van de groeiende foetus gevormd. En de verkeerde informatie die externe elektromagnetische velden kunnen brengen, kan de materiële drager van de genetische code - DNA - vervormen.
Hoe de negatieve impact van elektromagnetische straling te verminderen?
De vermelde symptomatologie getuigt van de sterkste biologische invloed van elektromagnetische straling op de menselijke gezondheid. Het gevaar wordt verergerd door het feit dat we de effecten van deze velden niet voelen en het negatieve effect zich in de loop van de tijd opstapelt.
Hoe bescherm je jezelf en je dierbaren tegen elektromagnetische velden en straling? Prestatie volgende aanbevelingen zal de gevolgen van de werking van elektronische huishoudelijke apparaten.
Ons dagelijks leven omvat steeds meer diverse technologie, die ons leven faciliteert en verfraait. Maar het effect van elektromagnetische straling op mensen is geen mythe. Kampioenen in termen van invloed op een persoon zijn magnetrons, elektrische grills, mobiele telefoons en sommige modellen elektrische scheerapparaten. Het is bijna onmogelijk om deze zegeningen van de beschaving te weigeren, maar men moet altijd de redelijke exploitatie van alle technologie om ons heen onthouden.
Voortdurende industriële vooruitgang en de snelle ontwikkeling van de wetenschap in de moderne tijd leiden tot het wijdverbreide gebruik van verschillende huishoudelijke elektrische apparaten en elektronische apparatuur. Dit zorgt voor veel gemak voor mensen in werk, studie en het dagelijks leven en veroorzaakt tegelijkertijd verborgen schade aan hun gezondheid.
De wetenschap heeft bewezen dat alles consumentenelektronica tijdens het aanbrengen genereert het in verschillende mate elektromagnetische golven van verschillende frequenties. Elektromagnetische golven zijn kleurloos, geurloos, onzichtbaar, ontastbaar, maar hebben tegelijkertijd een groot doordringend vermogen, zodat een persoon weerloos tegenover hen staat. Ze zijn al een nieuwe bron van milieuvervuiling geworden, die het menselijk lichaam geleidelijk ondermijnt, een negatieve invloed heeft op de menselijke gezondheid en verschillende ziekten veroorzaakt.
Elektronische straling is al een nieuwe wereldwijde milieuramp geworden.
Tot op heden zijn er wereldwijd vier internationale congressen gehouden over de effecten van kleine en ultralage straling op de menselijke gezondheid. De kwestie wordt als zo urgent erkend dat het probleem van "elektronische smog" door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) op de eerste plaats is gezet in termen van het gevaar van gevolgen voor de menselijke gezondheid. De WHO beschouwt "het huidige niveau van moderne elektromagnetische straling en de impact ervan op de bevolking is gevaarlijker dan het effect van resterende nucleaire ioniserende straling."
De Internationale Commissie voor de bescherming van niet-ioniserende straling van de landen van de Europese Unie beveelt de regeringen van alle staten aan de meest effectieve preventieve en technische middelen en maatregelen te nemen om de bevolking te beschermen tegen de acties van "elektromagnetische smog". schadelijke effecten van elektromagnetische straling worden aangegeven in speciale literatuur die in ons land en in het buitenland is gepubliceerd op het menselijk lichaam:
- genmutatie, waardoor de kans op oncologische ziekten toeneemt;
- schendingen van de normale elektrofysiologie van het menselijk lichaam, die hoofdpijn, slapeloosheid, tachycardie veroorzaakt;
- oogbeschadiging die verschillende oogziekten veroorzaakt, in ernstige gevallen - tot volledig verlies van gezichtsvermogen;
- wijziging van de signalen die worden afgegeven door de hormonen van de bijschildklieren op celmembranen, remming van de groei van botmateriaal bij kinderen;
- schending van de transmembraanstroom van calciumionen, die de normale ontwikkeling van het lichaam bij kinderen en adolescenten verhindert;
- het cumulatieve effect dat optreedt bij herhaalde schadelijke blootstelling aan straling, leidt uiteindelijk tot onomkeerbare negatieve veranderingen.
Biologisch effect van elektromagnetische velden
Experimentele gegevens van zowel binnenlandse als buitenlandse onderzoekers getuigen van de hoge biologische activiteit van EMV in alle frequentiebereiken. Bij relatief hoge niveaus van uitstralende EMV erkent de moderne theorie een thermisch werkingsmechanisme. Bij een relatief laag niveau van EMV (bijvoorbeeld voor radiofrequenties boven 300 MHz is dit minder dan 1 mW/cm2) is het gebruikelijk om te spreken van een niet-thermisch of informatief karakter van de impact op het lichaam. Talrijke studies op het gebied van het biologische effect van EMV zullen het mogelijk maken om de meest gevoelige systemen van het menselijk lichaam te bepalen: zenuw-, immuun-, endocrien en reproductief. Deze lichaamssystemen zijn van cruciaal belang. De reacties van deze systemen moeten in aanmerking worden genomen bij de beoordeling van het risico van blootstelling aan EMV voor de bevolking.
Het biologische effect van EMV accumuleert onder omstandigheden van langdurige langdurige blootstelling, waardoor de ontwikkeling van langetermijngevolgen mogelijk is, waaronder degeneratieve processen van het centrale zenuwstelsel, bloedkanker (leukemie), hersentumoren en hormonale ziekten. EMV kan vooral gevaarlijk zijn voor kinderen, zwangere vrouwen (embryo), mensen met ziekten van het centrale zenuwstelsel, hormonale, cardiovasculaire systeem, mensen met allergieën, mensen met een verzwakt immuunsysteem.
Impact op het immuunsysteem
Op dit moment zijn er voldoende gegevens verzameld die wijzen op het negatieve effect van EMV op de immunologische reactiviteit van het lichaam. De resultaten van onderzoek door Russische wetenschappers geven reden om aan te nemen dat onder invloed van EMF de processen van immunogenese worden verstoord, vaker in de richting van hun onderdrukking. Er is ook vastgesteld dat bij dieren die met EMV zijn bestraald, de aard van het infectieuze proces verandert - het verloop van het infectieuze proces wordt verergerd. Het ontstaan van auto-immuniteit is niet zozeer geassocieerd met een verandering in de antigene structuur van weefsels, maar met de pathologie van het immuunsysteem, waardoor het reageert tegen normale weefselantigenen. In overeenstemming met dit concept is de basis van alle auto-immuunziekten primair immunodeficiëntie in de thymusafhankelijke celpopulatie van lymfocyten. Het effect van EMV met hoge intensiteit op het immuunsysteem van het lichaam komt tot uiting in een deprimerend effect op het T-systeem van cellulaire immuniteit. EmF's kunnen bijdragen aan niet-specifieke remming van immunogenese, de vorming van antilichamen tegen foetale weefsels versterken en een auto-immuunreactie in het lichaam van een zwangere vrouw stimuleren.
Effect op het zenuwstelsel
Groot aantal studies uitgevoerd in Rusland en monografische generalisaties geven aanleiding om het zenuwstelsel te classificeren als een van de meest gevoelige systemen in het menselijk lichaam voor de effecten van EMV. Op het niveau zenuwcel, structurele formaties voor de overdracht van zenuwimpulsen (synaps), treden significante afwijkingen op het niveau van geïsoleerde zenuwstructuren op bij blootstelling aan EMV met lage intensiteit. Veranderingen in hogere zenuwactiviteit, geheugen bij mensen die contact hebben met EMV. Deze personen kunnen vatbaar zijn voor het ontwikkelen van stressreacties. Bepaalde hersenstructuren hebben een verhoogde gevoeligheid voor EMV. Veranderingen in de doorlaatbaarheid van de bloed-hersenbarrière kunnen leiden tot onverwachte bijwerkingen. Het zenuwstelsel van het embryo vertoont een bijzonder hoge gevoeligheid voor EMV.
Effect op seksuele functie
Seksuele disfuncties worden meestal geassocieerd met veranderingen in de regulatie ervan door het zenuwstelsel en neuro-endocriene systemen. Hieraan gerelateerd zijn de resultaten van werk aan de studie van de toestand van gonadotrope activiteit van de hypofyse onder invloed van EMV.
Herhaalde blootstelling aan EMV veroorzaakt een afname van de activiteit van de hypofyse
Elke omgevingsfactor die van invloed is op vrouwelijk lichaam tijdens de zwangerschap en die de embryonale ontwikkeling beïnvloeden, wordt als teratogeen beschouwd. Veel wetenschappers schrijven EMV toe aan deze groep factoren.
Van het allergrootste belang in onderzoeken naar teratogenese is het stadium van de zwangerschap waarin EMV wordt blootgesteld. Het is algemeen aanvaard dat EMV, bijvoorbeeld, misvormingen kan veroorzaken door in verschillende stadia van de zwangerschap in te werken. Hoewel er perioden zijn van maximale gevoeligheid voor EMV. De meest kwetsbare perioden zijn meestal de vroege stadia van embryonale ontwikkeling, overeenkomend met de perioden van implantatie en vroege organogenese.
Er werd een mening uitgesproken over de mogelijkheid van een specifiek effect van EMV op de seksuele functie van vrouwen, op het embryo. In de eierstokken werd een hogere gevoeligheid voor de effecten van EMV vastgesteld dan in de testikels. Er is vastgesteld dat de gevoeligheid van het embryo voor EMV veel hoger is dan de gevoeligheid van het maternale organisme, en intra-uteriene schade aan de foetus door EMV kan in elk stadium van zijn ontwikkeling optreden. De resultaten van de uitgevoerde epidemiologische studies zullen ons in staat stellen te concluderen dat de aanwezigheid van contact van vrouwen met elektromagnetische straling kan leiden tot vroeggeboorte, de ontwikkeling van de foetus kan beïnvloeden en, ten slotte, het risico op aangeboren afwijkingen kan vergroten.
Invloed op het endocriene systeem en neurohumorale respons
In de werken van Russische wetenschappers in de jaren 60, bij de interpretatie van het mechanisme van functionele stoornissen onder invloed van EMF, werd de leidende plaats gegeven aan veranderingen in het hypofyse-bijniersysteem. Studies hebben aangetoond dat onder de werking van EMF in de regel stimulatie van het hypofyse-bijniersysteem plaatsvond, wat gepaard ging met een toename van het adrenalinegehalte in het bloed, activering van bloedstollingsprocessen. Er werd erkend dat een van de systemen die vroeg en op natuurlijke wijze de reactie van het lichaam op de impact van verschillende omgevingsfactoren omvat, het hypothalamus-hypofyse-bijnierschorssysteem is. De onderzoeksresultaten bevestigden dit standpunt.
De vroegste klinische manifestaties van de effecten van EM-straling op mensen zijn functionele aandoeningen van het zenuwstelsel, die zich voornamelijk manifesteren in de vorm autonome disfuncties neurasthenisch en asthenisch syndroom. Personen die zich lange tijd in de zone van EM-straling bevinden, klagen over zwakte, prikkelbaarheid, vermoeidheid, geheugenverlies en slaapstoornissen.
Vaak gaan deze symptomen gepaard met aandoeningen van autonome functies. Aandoeningen van het cardiovasculaire systeem manifesteren zich meestal door neurocirculatoire dystonie: labiliteit van de pols en bloeddruk, neiging tot hypotensie, pijn in het hartgebied, enz. Faseveranderingen in de samenstelling van het perifere bloed (labiliteit van indicatoren) worden ook opgemerkt , gevolgd door de ontwikkeling van matige leukopenie, neuropenie, erythrocytopenie. Veranderingen in het beenmerg zijn in de aard van een reactieve compenserende spanning van regeneratie. Meestal treden deze veranderingen op bij mensen die door de aard van hun werk voortdurend zijn blootgesteld aan EM-straling met een voldoende hoge intensiteit. Degenen die met MF en EMF werken, evenals de bevolking die in het gebied van EMF-actie woont, klagen over prikkelbaarheid en ongeduld. Na 1-3 jaar hebben sommigen een gevoel van interne spanning, onrust. Aandacht en geheugen zijn aangetast. Er zijn klachten over lage efficiëntie slaap en vermoeidheid. Gezien de belangrijke rol van de hersenschors en hypothalamus bij de uitvoering mentale functies een persoon kan worden verwacht dat langdurige herhaalde blootstelling aan de maximaal toelaatbare EM-straling (vooral in het decimetergolfbereik) kan leiden tot psychische stoornissen.
De inhoud van het artikel
ELECTROMAGNETISCHE STRALING, elektromagnetische golven die worden opgewekt door verschillende stralende objecten - geladen deeltjes, atomen, moleculen, antennes, enz. Afhankelijk van de golflengte worden gammastraling, röntgenstraling, ultraviolette straling, zichtbaar licht, infraroodstraling, radiogolven en laagfrequente elektromagnetische oscillaties onderscheiden .
Het lijkt misschien verrassend dat uiterlijk zo verschillend fysieke verschijnselen een gemeenschappelijke basis hebben. Wat is er inderdaad gemeen tussen een stuk radioactief materiaal, een röntgenbuis, een kwikontladingslamp, een zaklamp, een warme kachel, een radiozender en een wisselstroomgenerator aangesloten op een hoogspanningslijn? Zoals echter tussen de film, het oog, het thermokoppel, de televisieantenne en de radio-ontvanger. De eerste lijst bestaat echter uit bronnen en de tweede uit ontvangers van elektromagnetische straling. De effecten van verschillende soorten straling op het menselijk lichaam zijn ook verschillend: gamma- en röntgenstraling dringen het binnen en veroorzaken weefselschade, zichtbaar licht veroorzaakt een visueel gevoel in het oog, infraroodstraling, valt op het menselijk lichaam, verwarmt het , en radiogolven en laagfrequente elektromagnetische oscillaties door het menselijk lichaam en worden helemaal niet gevoeld. Ondanks deze duidelijke verschillen zijn al deze soorten straling in wezen verschillende aspecten van hetzelfde fenomeen.
De interactie tussen de bron en de ontvanger bestaat formeel uit het feit dat bij elke verandering in de bron, bijvoorbeeld wanneer deze wordt aangezet, er een bepaalde verandering in de ontvanger optreedt. Deze verandering treedt niet onmiddellijk op, maar na enige tijd, en is kwantitatief consistent met het idee dat iets met een zeer hoge snelheid van de bron naar de ontvanger gaat. Geavanceerde wiskundige theorie en een enorme verscheidenheid aan experimentele gegevens tonen aan dat de elektromagnetische interactie tussen een bron en een ontvanger gescheiden door een vacuüm of een ijl gas kan worden weergegeven als golven die zich met de snelheid van het licht voortplanten van de bron naar de ontvanger Met.
De voortplantingssnelheid in de vrije ruimte is hetzelfde voor alle soorten elektromagnetische golven, van gammastraling tot laagfrequente golven. Maar het aantal trillingen per tijdseenheid (d.w.z. frequentie F) varieert over een zeer groot bereik: van enkele trillingen per seconde voor laagfrequente elektromagnetische golven tot 1020 trillingen per seconde bij röntgen- en gammastraling. Aangezien de golflengte (d.w.z. de afstand tussen aangrenzende golfpieken; Fig. 1) wordt gegeven door l = c/F, varieert het ook over een breed bereik - van enkele duizenden kilometers voor laagfrequente oscillaties tot 10-14 m voor röntgen- en gammastraling. Dat is de reden waarom de interactie van elektromagnetische golven met materie zo verschillend is in verschillende delen van hun spectrum. En toch zijn al deze golven aan elkaar gerelateerd, evenals verwante waterrimpelingen, golven op het oppervlak van een vijver en stormachtige oceaangolven, die ook op verschillende manieren invloed hebben op objecten op hun pad. Elektromagnetische golven verschillen aanzienlijk van golven op water en van geluid doordat ze van een bron naar een ontvanger kunnen worden verzonden via vacuüm of de interstellaire ruimte. Röntgenstralen die in een vacuümbuis worden gegenereerd, tasten bijvoorbeeld een fotografische film aan die zich ver daarvandaan bevindt, terwijl het geluid van een bel die zich onder een kap bevindt, niet kan worden gehoord als lucht onder de kap wordt weggepompt. Het oog neemt de stralen van zichtbaar licht waar die van de zon komen, en de antenne op de aarde neemt de radiosignalen waar van een ruimtevaartuig dat zich miljoenen kilometers op afstand bevindt. Er is dus geen materieel medium, zoals water of lucht, nodig voor de voortplanting van elektromagnetische golven.
Bronnen van elektromagnetische straling.
Ondanks de fysieke verschillen wordt deze straling in alle bronnen van elektromagnetische straling, of het nu een radioactieve stof, een gloeilamp of een televisiezender is, opgewekt door elektrische ladingen die met versnelling bewegen. Er zijn twee hoofdtypen bronnen. In "microscopische" bronnen springen geladen deeltjes van het ene energieniveau naar het andere binnen atomen of moleculen. Radiatoren van dit type zenden gamma-, röntgen-, ultraviolet-, zichtbaar- en infraroodstraling uit, en in sommige gevallen zelfs straling met een langere golflengte (een voorbeeld van de laatste is de lijn in het waterstofspectrum die overeenkomt met een golflengte van 21 cm, die een belangrijke rol speelt rol in de radioastronomie). Bronnen van het tweede type kunnen macroscopisch worden genoemd. Daarin voeren de vrije elektronen van de geleiders synchrone periodieke oscillaties uit. Het elektrische systeem kan een grote verscheidenheid aan configuraties en afmetingen hebben. Dergelijke systemen genereren straling in het bereik van millimeters tot de langste golven (in hoogspanningslijnen).
Gammastraling wordt spontaan uitgezonden tijdens het verval van de kernen van atomen van radioactieve stoffen, zoals radium. Tegelijkertijd zijn er complexe processen veranderingen in de structuur van de kern geassocieerd met de beweging van ladingen. Gegenereerde frequentie F bepaald door het energieverschil E 1 en E 2 twee toestanden van de kernel: f=(E 1 – E 2)/H, waar H is de constante van Planck.
Röntgenstraling treedt op wanneer het oppervlak van een metalen anode (anticathode) in vacuüm wordt gebombardeerd met hogesnelheidselektronen. Snel vertragend in het anodemateriaal, zenden deze elektronen de zogenaamde remstraling uit, die een continu spectrum heeft, en de herschikking van de interne structuur van de anode-atomen, die optreedt als gevolg van elektronenbombardement, waardoor de atomaire elektronen overgaan in een toestand met een lagere energie, gaat gepaard met de emissie van de zogenaamde karakteristieke straling, frequentie die wordt bepaald door het anodemateriaal.
Dezelfde elektronische overgangen in het atoom geven ultraviolette en zichtbare lichtstraling. Wat infraroodstraling betreft, is deze meestal het resultaat van veranderingen die weinig effect hebben op de elektronische structuur en voornamelijk worden geassocieerd met veranderingen in de amplitude van trillingen en het rotatiemomentum van het molecuul.
In de generatoren van elektrische oscillaties is er een "oscillatorcircuit" van een of ander type, waarin de elektronen gedwongen oscillaties uitvoeren met een frequentie die afhankelijk is van het ontwerp en de grootte. De hoogste frequenties die overeenkomen met millimeter- en centimetergolven worden gegenereerd door klystrons en magnetrons - vacuümapparaten met resonatoren met metalen holtes, oscillaties waarin wordt geëxciteerd door elektronenstromen. In generatoren van lagere frequenties bestaat het oscillerende circuit uit een inductor (inductantie L) en een condensator (capaciteit C) en wordt aangeslagen door een buizen- of transistorcircuit. De eigenfrequentie van zo'n circuit, dat bij lage demping bijna resonant is, wordt gegeven door .
Variabele velden met zeer lage frequentie die worden gebruikt voor transmissie elektrische energie, worden gecreëerd door stroomgeneratoren voor elektrische machines, waarbij rotoren met draadwikkelingen tussen de polen van magneten roteren.
Maxwell's theorie, ether en elektromagnetische interactie.
Wanneer bij rustig weer een oceaanstomer op enige afstand van een vissersboot passeert, begint de boot na een tijdje hevig te deinen in de golven. De reden hiervoor is voor iedereen duidelijk: vanuit de neus van de voering loopt een golf langs het wateroppervlak in de vorm van een opeenvolging van bulten en depressies, die de vissersboot bereikt.
Wanneer met behulp van een speciale generator elektrische ladingsoscillaties worden opgewekt in een antenne die op een kunstmatige satelliet van de aarde is geïnstalleerd en naar de aarde wordt gericht, in de ontvangstantenne op aarde (ook na enige tijd) elektriciteit. Hoe wordt de interactie van de bron naar de ontvanger overgedragen als er geen materieel medium tussen zit? En als het signaal dat bij de ontvanger aankomt kan worden weergegeven als een soort invallende golf, wat voor soort golf kan zich dan in een vacuüm voortplanten, en hoe kunnen bulten en depressies verschijnen waar niets is?
Wetenschappers hebben lang nagedacht over deze vragen met betrekking tot zichtbaar licht dat zich van de zon naar het oog van de waarnemer voortplant. Voor het grootste deel van de 19e eeuw natuurkundigen zoals O. Fresnel, I. Fraunhofer, F. Neumann probeerden het antwoord te vinden in het feit dat de ruimte eigenlijk niet leeg is, maar gevuld is met een bepaald medium (“lichtgevende ether”), begiftigd met de eigenschappen van een elastische stevig lichaam. Hoewel een dergelijke hypothese sommige verschijnselen in een vacuüm hielp verklaren, leidde het tot onoverkomelijke problemen bij het probleem van de doorgang van licht door de grens van twee media, zoals lucht en glas. Dit was voor de Ierse natuurkundige J. McCullagh aanleiding om het idee van een elastische ether af te wijzen. In 1839 stelde hij een nieuwe theorie voor die het bestaan postuleerde van een medium dat qua eigenschappen verschilde van alle bekende materialen. Een dergelijk medium is niet bestand tegen compressie en afschuiving, maar is bestand tegen rotatie. Vanwege deze vreemde eigenschappen trok het ethermodel van McCullagh aanvankelijk niet veel belangstelling. In 1847 toonde Kelvin echter het bestaan aan van een analogie tussen elektrische verschijnselen en mechanische elasticiteit. Uitgaande hiervan, evenals van M. Faraday's ideeën over de krachtlijnen van elektrische en magnetische velden, stelde J. Maxwell een theorie van elektrische verschijnselen voor, die, in zijn woorden, "actie op afstand ontkent en elektrische actie toeschrijft aan spanningen en drukken in een alles doordringend medium, bovendien zijn deze spanningen dezelfde als die waarmee ingenieurs omgaan, en het medium is precies het medium waarin licht zich zou moeten voortplanten. In 1864 formuleerde Maxwell een stelsel van vergelijkingen dat alle elektromagnetische verschijnselen dekt. Het is opmerkelijk dat zijn theorie in veel opzichten leek op de theorie die een kwart eeuw eerder door McCullagh was voorgesteld. De vergelijkingen van Maxwell waren zo uitgebreid dat de wetten van Coulomb, Ampere, elektromagnetische inductie ervan werden afgeleid, en de conclusie dat de voortplantingssnelheid van elektromagnetische verschijnselen samenviel met de lichtsnelheid volgde.
Nadat de vergelijkingen van Maxwell meer waren gegeven makkelijke vorm(voornamelijk dankzij O. Heaviside en G. Hertz), werden veldvergelijkingen de kern van de elektromagnetische theorie. Hoewel deze vergelijkingen zelf geen Maxwelliaanse interpretatie vereisten op basis van ideeën over spanningen en drukken in de ether, werd een dergelijke interpretatie algemeen aanvaard. Het onbetwistbare succes van de vergelijkingen bij het voorspellen en verklaren van verschillende elektromagnetische verschijnselen werd beschouwd als een bevestiging van de geldigheid van niet alleen de vergelijkingen, maar ook van het mechanistische model op basis waarvan ze waren afgeleid en geïnterpreteerd, hoewel dit model voor wiskundigen volstrekt onbelangrijk was. theorie. Veldlijnen en stroombuizen van Faraday, samen met vervormingen en verplaatsingen, zijn essentiële kenmerken van de ether geworden. Energie werd beschouwd als opgeslagen in een gestrest medium, en G. Poynting in 1884 presenteerde zijn stroom als een vector, die nu zijn naam draagt. In 1887 toonde Hertz experimenteel het bestaan van elektromagnetische golven aan. In een reeks briljante experimenten mat hij de snelheid van hun voortplanting en toonde hij ook aan dat ze kunnen worden gereflecteerd, gebroken en gepolariseerd. In 1896 ontving G. Marconi een patent voor radiocommunicatie.
In continentaal Europa werd, onafhankelijk van Maxwell, de theorie van langeafstandsactie ontwikkeld - een totaal andere benadering van het probleem van elektromagnetische interactie. Maxwell schreef hierover: “Volgens de theorie van elektriciteit, waardoor groot succes in Duitsland werken twee geladen deeltjes direct op elkaar op een afstand met een kracht die, volgens Weber, afhangt van hun relatieve snelheid en werkt volgens de theorie gebaseerd op de ideeën van Gauss en ontwikkeld door Riemann, Lorentz en Neumann, niet direct, maar na enige tijd afhankelijk van afstand. Het waarderen van de kracht van deze theorie, die elk soort elektrische verschijnselen verklaart aan zulke eminente mensen, kan alleen worden bestudeerd door haar te bestuderen. De theorie waar Maxwell over sprak, is het meest volledig ontwikkeld door de Deense natuurkundige L. Lorentz met behulp van scalaire en vector vertraagde potentialen, bijna hetzelfde als in de moderne theorie. Maxwell verwierp het idee van vertraagde actie op afstand, of het nu potenties of krachten waren. "Deze fysieke hypothesen zijn volledig vreemd aan mijn ideeën over de aard van de dingen", schreef hij. De theorie van Riemann en Lorentz was echter wiskundig identiek aan zijn theorie, en uiteindelijk was hij het ermee eens dat er meer overtuigend bewijs was voor de langetermijntheorie. In zijn Verhandeling over elektriciteit en magnetisme (Verhandeling over elektriciteit en magnetisme, 1873) schreef hij: “Er mag niet over het hoofd worden gezien dat we slechts één stap hebben gezet in de theorie van de actie van het medium. We hebben gesuggereerd dat het in een staat van spanning staat, maar hebben helemaal niet uitgelegd wat voor soort spanning het is en hoe het wordt onderhouden.
In 1895 combineerde de Nederlandse natuurkundige H. Lorenz de vroege beperkte theorieën over de interactie tussen vaste ladingen en stromen, die vooruitliepen op de theorie van vertraagde potentialen door L. Lorentz en voornamelijk door Weber waren opgesteld, met de algemene theorie van Maxwell. H. Lorentz beschouwde materie als elektrische ladingen die, door op verschillende manieren met elkaar in wisselwerking te staan, alle bekende elektromagnetische verschijnselen teweegbrengen. In plaats van het concept van vertraagde actie op afstand te accepteren, beschreven door de vertraagde potentialen van Riemann en L. Lorentz, ging hij uit van de veronderstelling dat de beweging van ladingen een elektromagnetische veld, in staat zich door de ether voort te planten en momentum en energie over te dragen van het ene systeem van ladingen naar het andere. Maar is het voor de voortplanting van een elektromagnetisch veld in de vorm van een elektromagnetische golf nodig dat er een medium als de ether bestaat? Talrijke experimenten die waren ontworpen om het bestaan van de ether te bevestigen, waaronder het experiment "ether meesleuren", gaven een negatief resultaat. Bovendien bleek de hypothese van het bestaan van de ether in strijd te zijn met de relativiteitstheorie en met de positie van de constantheid van de lichtsnelheid. De conclusie kan worden geïllustreerd met de woorden van A. Einstein: "Als de ether niet wordt gekenmerkt door een specifieke bewegingstoestand, heeft het nauwelijks zin om hem samen met de ruimte als een soort entiteit van een speciaal soort te introduceren."
Emissie en voortplanting van elektromagnetische golven.
Elektrische ladingen die met versnelling bewegen en periodiek veranderende stromen werken met enige krachten op elkaar in. De grootte en richting van deze krachten hangen af van factoren als de configuratie en grootte van het gebied dat de ladingen en stromen bevat, de grootte en relatieve richting van de stromen, de elektrische eigenschappen van het medium en veranderingen in de concentratie van ladingen en de verdeling van bronstromen. Vanwege de complexiteit van de algemene formulering van het probleem, kan de wet van krachten niet worden weergegeven als een enkele formule. De structuur, het elektromagnetische veld genoemd, dat desgewenst als een puur wiskundig object kan worden beschouwd, wordt bepaald door de verdeling van stromen en ladingen die door een bepaalde bron worden gecreëerd, rekening houdend met de randvoorwaarden die worden bepaald door de vorm van de interactie regio en de eigenschappen van het materiaal. Wanneer we zijn aan het praten over onbegrensde ruimte, worden deze voorwaarden aangevuld met een speciale randvoorwaarde - stralingsconditie. Deze laatste garandeert het "juiste" gedrag van het veld op oneindig.
Het elektromagnetische veld wordt gekenmerkt door de vector van de elektrische veldsterkte E en magnetische inductievector B, die elk op elk punt in de ruimte een bepaalde grootte en richting hebben. Op afb. 2 toont schematisch een elektromagnetische golf met vectoren E en B, zich voortplantend in de positieve richting van de as x. De elektrische en magnetische velden zijn nauw met elkaar verbonden: ze zijn componenten van een enkel elektromagnetisch veld, omdat ze in elkaar overgaan onder Lorentz-transformaties. Een vectorveld wordt lineair (plat) gepolariseerd genoemd als de richting van de vector overal vast blijft en de lengte periodiek verandert. Als de vector roteert, maar de lengte verandert niet, dan zou het veld circulaire polarisatie hebben; als de lengte van de vector periodiek verandert en hij roteert, dan wordt het veld elliptisch gepolariseerd genoemd.
De relatie tussen het elektromagnetische veld en de oscillerende stromen en ladingen die dit veld in stand houden, kan worden geïllustreerd aan de hand van een relatief eenvoudig, maar zeer duidelijk voorbeeld van een antenne zoals een halve golf dipool (Fig. 3). Als een dunne draad, waarvan de lengte de helft van de golflengte van de straling is, in het midden wordt doorgesneden en een hoogfrequente generator op de snede wordt aangesloten, zal de aangelegde wisselspanning een ongeveer sinusvormige stroomverdeling in de vibrator handhaven. Op het moment t= 0, wanneer de huidige amplitude zijn maximale waarde bereikt en de snelheidsvector van positieve ladingen naar boven is gericht (negatief - naar beneden), op elk punt van de antenne is de lading per lengte-eenheid gelijk aan nul. Na het eerste kwartaal van de periode ( t =t/4) positieve ladingen worden geconcentreerd op de bovenste helft van de antenne en negatieve ladingen op de bodem. In dit geval is de stroom nul (Fig. 3, B). Op het moment t = t/2 de lading per lengte-eenheid is nul en de snelheidsvector van positieve ladingen is naar beneden gericht (Fig. 3, v). Tegen het einde van het derde kwartaal worden de kosten opnieuw verdeeld (Fig. 3, G), en na voltooiing eindigt de volledige periode van oscillaties ( t = t) en alles ziet eruit als in Fig. 3, een.
Om een signaal (bijvoorbeeld een in de tijd variërende stroom die de luidspreker van een radio-ontvanger aanstuurt) over een afstand te kunnen verzenden, moet de straling van de zender moduleren door bijvoorbeeld de amplitude van de stroom in de zendantenne te veranderen in overeenstemming met het signaal, wat een modulatie van de amplitude van de oscillaties van het elektromagnetische veld met zich meebrengt (Fig. 4).
De zendantenne is dat deel van de zender waar elektrische ladingen en stromen oscilleren en een elektromagnetisch veld uitstralen naar de omringende ruimte. De antenne kan een breed scala aan configuraties hebben, afhankelijk van de vorm van elektromagnetisch veld die u wilt hebben. Het kan een enkele symmetrische vibrator zijn of een systeem van symmetrische vibrators die zich op een bepaalde afstand van elkaar bevinden en die de noodzakelijke verhouding tussen de amplitudes en fasen van de stromen bieden. De antenne kan een symmetrische vibrator zijn die zich voor een relatief groot plat of gebogen . bevindt metalen oppervlak de rol van spiegelbeeld spelen. In het bereik van centimeter- en millimetergolven is een antenne in de vorm van een hoorn die is verbonden met een metalen buis-golfgeleider, die de rol van een transmissielijn speelt, bijzonder effectief. De stromen in de korte antenne aan de ingang van de golfgeleider induceren wisselstromen op het binnenoppervlak. Deze stromen en het bijbehorende elektromagnetische veld planten zich voort langs de golfgeleider naar de hoorn.
Door het ontwerp van de antenne en de geometrie ervan te veranderen, is het mogelijk om een zodanige verhouding van de amplitudes en fasen van stroomoscillaties in de verschillende delen te bereiken dat de straling in sommige richtingen wordt versterkt en in andere wordt verzwakt (directionele antennes).
Op grote afstanden van elk type antenne heeft het elektromagnetische veld een vrij eenvoudige vorm: op een bepaald punt kunnen de elektrische veldsterktevectoren E en magnetische veldinductie V oscilleren in fase in onderling loodrechte vlakken, afnemend in omgekeerde verhouding tot de afstand tot de bron. In dit geval heeft het golffront de vorm van een toenemende bol en is de energiefluxvector (de Poynting-vector) langs zijn stralen naar buiten gericht. De integraal van de Poynting-vector over de hele bol geeft de totale tijdgemiddelde uitgestraalde energie. In dit geval dragen golven die zich in radiale richting voortplanten met de lichtsnelheid van de bron niet alleen oscillaties van vectoren E en B, maar ook het momentum van het veld en zijn energie.
Ontvangst van elektromagnetische golven en verstrooiingsverschijnsel.
Als een geleidende cilinder wordt geplaatst in de zone van een elektromagnetisch veld dat zich voortplant vanuit een afgelegen bron, dan zullen de daarin geïnduceerde stromen evenredig zijn met de sterkte van het elektromagnetische veld en bovendien afhangen van de oriëntatie van de cilinder ten opzichte van het front van de invallende golf en in de richting van de vector van de elektrische veldsterkte. Als de cilinder de vorm heeft van een draad waarvan de diameter klein is in vergelijking met de golflengte, dan zal de geïnduceerde stroom maximaal zijn wanneer de draad evenwijdig aan de vector is E vallende golf. Als de draad in het midden wordt doorgesneden en een belasting wordt aangesloten op de resulterende klemmen, wordt er energie aan toegevoerd, zoals het geval is bij een radio-ontvanger. De stromen in deze draad gedragen zich op dezelfde manier als de wisselstromen in de zendantenne en straalt daarom ook een veld uit in de omringende ruimte (d.w.z. de invallende golf wordt verstrooid).
Reflectie en breking van elektromagnetische golven.
De zendantenne wordt meestal hoog boven de grond gemonteerd. Als de antenne zich op droog zandig of rotsachtig terrein bevindt, gedraagt de grond zich als een isolator (diëlektricum), en de stromen die daarin door de antenne worden geïnduceerd, worden geassocieerd met intra-atomaire trillingen, omdat hier geen vrije ladingsdragers zijn, zoals in geleiders en geïoniseerde gassen. Deze microscopische trillingen creëren boven het aardoppervlak een veld van een elektromagnetische golf die wordt gereflecteerd door het aardoppervlak en bovendien de voortplantingsrichting van de golf die de bodem binnenkomt veranderen. Deze golf beweegt met een lagere snelheid en onder een kleinere hoek met de normaal dan de invallende. Dit fenomeen wordt breking genoemd. Als de golf op een deel van het aardoppervlak valt, dat naast het diëlektricum ook geleidende eigenschappen heeft, dan ziet het algemene beeld voor de gebroken golf er veel gecompliceerder uit. Zoals voorheen verandert de golf van richting op het grensvlak, maar nu plant het veld in de grond zich zodanig voort dat de oppervlakken van gelijke fasen niet meer samenvallen met de oppervlakken met gelijke amplituden, zoals meestal het geval is in het geval van een vlak Golf. Bovendien neemt de amplitude van golfoscillaties snel af, omdat geleidingselektronen hun energie afstaan aan atomen tijdens botsingen. Dientengevolge transformeert de energie van golfoscillaties in de energie van chaotische thermische beweging en verdwijnt. Daarom, waar de grond elektriciteit geleidt, kunnen golven er niet tot grote diepte in doordringen. Hetzelfde geldt voor zeewater, waardoor het moeilijk is om met onderzeeërs te communiceren.
In de bovenste lagen van de aardatmosfeer bevindt zich een laag geïoniseerd gas, de ionosfeer. Het bestaat uit vrije elektronen en positief geladen ionen. Onder invloed van elektromagnetische golven die vanaf de aarde worden uitgezonden, beginnen de geladen deeltjes van de ionosfeer te oscilleren en stralen ze hun eigen elektromagnetische veld uit. Geladen ionosferische deeltjes interageren met de uitgezonden golf op ongeveer dezelfde manier als diëlektrische deeltjes in het hierboven beschouwde geval. De elektronen van de ionosfeer zijn echter niet gebonden aan atomen, zoals in een diëlektricum. Ze reageren op elektrisch veld van de verzonden golf is niet onmiddellijk, maar met enige faseverschuiving. Als gevolg hiervan plant de golf in de ionosfeer zich niet met een kleinere, zoals in een diëlektricum, maar onder een grotere hoek met de normaal voort dan de invallende golf die vanaf de aarde wordt uitgezonden, en de fasesnelheid van de golf in de ionosfeer blijkt groter zijn dan de lichtsnelheid C. Wanneer de golf onder een bepaalde kritische hoek valt, wordt de hoek tussen de gebroken straal en de normaal dicht bij een rechte lijn, en met een verdere toename van de invalshoek, wordt de straling gereflecteerd naar de aarde. Het is duidelijk dat in dit geval de elektronen van de ionosfeer een veld creëren dat het veld van de gebroken golf in verticale richting compenseert, en de ionosfeer werkt als een spiegel.
Energie en momentum van straling.
In de moderne natuurkunde wordt de keuze tussen Maxwells theorie van het elektromagnetische veld en de theorie van vertraagde actie op lange afstand gemaakt in het voordeel van Maxwells theorie. Zolang we alleen geïnteresseerd zijn in de interactie tussen bron en ontvanger, zijn beide theorieën even goed. De theorie van langeafstandsactie geeft echter geen antwoord op de vraag waar de energie is die al door de bron is uitgezonden, maar nog niet door de ontvanger is ontvangen. Volgens de theorie van Maxwell draagt de bron energie over aan de elektromagnetische golf, waarin deze zich bevindt, totdat deze wordt overgedragen aan de ontvanger die de golf heeft geabsorbeerd. Tegelijkertijd wordt in elke fase de wet van behoud van energie in acht genomen.
Elektromagnetische golven hebben dus energie (evenals momentum), waardoor we ze als echt beschouwen als bijvoorbeeld atomen. Elektronen en protonen die zich in de zon bevinden, dragen energie over aan elektromagnetische straling, voornamelijk in de infrarode, zichtbare en ultraviolette gebieden van het spectrum; Na ongeveer 500 seconden de aarde te hebben bereikt, komt deze energie vrij: de temperatuur stijgt, fotosynthese vindt plaats in de groene bladeren van planten, enzovoort. In 1901 heeft PN Lebedev experimenteel de druk van licht gemeten en bevestigde dat licht niet alleen energie heeft, maar ook momentum (bovendien is de relatie tussen beide in overeenstemming met de theorie van Maxwell).
Fotonen en kwantumtheorie.
Aan het begin van de 19e en 20e eeuw, toen het leek alsof er eindelijk een uitputtende theorie van elektromagnetische straling was gebouwd, bood de natuur nog een verrassing: het bleek dat naast de golfeigenschappen die door de theorie van Maxwell worden beschreven, straling ook de eigenschappen vertoont van deeltjes, en hoe sterker, hoe korter de lengtegolven. Deze eigenschappen zijn vooral uitgesproken in het fenomeen van het foto-elektrisch effect (het uitschakelen van elektronen van het oppervlak van een metaal onder invloed van licht), ontdekt in 1887 door G. Hertz. Het bleek dat de energie van elk uitgeworpen elektron afhangt van de frequentie N invallend licht, maar niet op de intensiteit ervan. Dit geeft aan dat de energie die bij de lichtgolf hoort, wordt overgedragen in discrete delen - quanta. Als de intensiteit van het invallende licht wordt verhoogd, neemt het aantal elektronen dat per tijdseenheid wordt uitgeschakeld toe, maar niet de energie van elk van hen. Met andere woorden, straling zendt energie uit in bepaalde minimale delen - zoals lichtdeeltjes, die fotonen werden genoemd. Een foton heeft geen rustmassa of lading, maar heeft spin en momentum gelijk aan hn/C, en energie gelijk aan hn; het beweegt met een constante snelheid in de vrije ruimte C.
Hoe kan elektromagnetische straling alle eigenschappen van golven hebben, gemanifesteerd in interferentie en diffractie, maar zich gedragen als een stroom deeltjes in het geval van het foto-elektrisch effect? Op dit moment is de meest bevredigende verklaring voor deze dualiteit te vinden in het complexe formalisme van de kwantumelektrodynamica. Maar zelfs deze verfijnde theorie heeft zijn moeilijkheden, en de wiskundige consistentie ervan is twijfelachtig. DEELTJES ELEMENTAIR; FOTOËLEKTRISCH EFFECT; KWANTUMMECHANICA; VECTOR.
Gelukkig spelen kwantummechanische effecten meestal geen rol van betekenis bij macroscopische problemen met het uitzenden en ontvangen van millimetergolven en langere elektromagnetische golven. Het aantal fotonen dat bijvoorbeeld door een symmetrische dipoolantenne wordt uitgezonden, is zo groot, en de energie die door elk van hen wordt gedragen is zo klein dat men discrete quanta kan vergeten en kan aannemen dat de emissie van straling een continu proces is.
Nu praten ze veel over elektromagnetische straling, waaraan elke moderne persoon onvermijdelijk wordt blootgesteld, vooral een inwoner van een grote stad. Hoe beïnvloedt elektromagnetische straling het menselijk lichaam? Hoe gevaarlijk is het?
Wat is elektromagnetische straling (EMR)? Dit is een bijzondere vorm van materie, waardoor de interactie tussen elektrisch geladen deeltjes plaatsvindt, een soort immateriële golf die zich voortplant in een medium, bestaande uit een elektrische en magnetische component.
Bronnen van EMP
Bronnen die een elektromagnetisch veld creëren, kunnen zowel natuurlijk als kunstmatig zijn.
NAAR natuurlijke bronnen van elektromagnetische straling omvat het constante elektrische en constante magnetische veld van de aarde, elektrische verschijnselen in de atmosfeer (onweersbuien, bliksemontladingen), radio-emissie van de zon en sterren, kosmische straling.
Kunstmatige bronnen van elektromagnetisch veld voorwaardelijk kan worden onderverdeeld in bronnen van elektromagnetische straling van hoge en lage stralingsniveaus. Opgemerkt moet worden dat allereerst het stralingsniveau afhangt van het vermogen van de bron: hoe hoger het vermogen, hoe hoger het stralingsniveau. Nabij de bron is het stralingsniveau maximaal hoog; naarmate de afstand tot de bron toeneemt, neemt het stralingsniveau af.
bronnen hoog niveau AMI:
- bovengrondse hoogspanningslijnen (bovengrondse hoogspanningslijnen, hoog- en extra hoogspanning 4-1150 kV);
- elektrisch vervoer: trams, trolleybussen, metro's, etc. - en zijn infrastructuur;
- transformatorstations (TP);
- liften;
- televisiestations;
- zenders;
- basisstations van mobiele radiocommunicatiesystemen (VS), voornamelijk cellulair.
Bronnen van relatief lage EMP-niveaus:
- personal computers en terminals voor videoweergave, speelautomaten, spelconsoles voor kinderen;
- huishoudelijke elektrische apparaten - koelkasten, wasmachines, magnetrons, airconditioners, haardrogers, tv's, waterkokers, strijkijzers, enz.;
- mobiele, satelliet- en draadloze radiotelefoons, persoonlijke radiostations;
- kabel lijnen;
- sommige medische diagnostische, therapeutische en chirurgische apparatuur;
- voedingssysteem bouwen.
De impact van EMR op het menselijk lichaam
Het menselijk lichaam reageert zowel op veranderingen in het natuurlijke aardmagnetische veld als op de impact van elektromagnetische straling van talrijke en diverse door de mens gemaakte bronnen. De reactie van het lichaam kan zowel bij toenemende als bij afnemende EMR-blootstelling variëren, wat in sommige gevallen leidt tot uitgesproken veranderingen in de gezondheidstoestand en genetische gevolgen.
Experimentele gegevens van zowel binnenlandse als buitenlandse onderzoekers getuigen van de hoge biologische activiteit van het elektromagnetische veld (EMV) in alle frequentiebereiken. De biologische effecten van blootstelling aan EMV op het menselijk lichaam hangen af van de frequentie en golflengte van de straling, de intensiteit van de EMV, de duur en frequentie van blootstelling, de gecombineerde en totale blootstelling aan EMV en andere factoren. De combinatie van de aangegeven parameters kan significant verschillende gevolgen hebben in de reactie van het organisme.
Niet minder belangrijk is de lokalisatie van de impact - algemeen of lokaal, omdat bij een algemene impact het risico op negatieve gevolgen groter is. De impact van hoogspanningsleidingen is bijvoorbeeld algemeen voor het hele organisme en de impact van een mobiele telefoon is lokaal (op bepaalde delen van het menselijk lichaam).
Het effect van EMV-interactie met de biologische omgeving hangt af van de stralingsdosis. Het is gebaseerd op de omzetting van veldenergie in warmte; het mechanisme dat een dergelijke transformatie uitvoert, veroorzaakt de rotatie (verplaatsing) van moleculen. Dit leidt tot verschillende negatieve verschijnselen in het lichaam.
Opgemerkt moet worden dat ons lichaam dagelijks tegelijkertijd of na elkaar wordt blootgesteld aan verschillende elektromagnetische velden.
Een dergelijke impact heeft voornamelijk invloed op het zenuwstelsel, het immuunsysteem, het endocriene en reproductieve systeem, waarvan veranderingen in de functies nadelige gevolgen voor het lichaam met zich meebrengen.
Het biologische effect van EMV accumuleert onder omstandigheden van langdurige langdurige blootstelling, waardoor de ontwikkeling van langetermijngevolgen mogelijk is, waaronder degeneratieve processen van het centrale zenuwstelsel, bloedkanker (leukemie), hersentumoren en hormonale ziekten.
Vooral gevaarlijk EMV kan zijn voor kinderen, zwangere vrouwen(in het bijzonder voor het embryo), mensen met ziekten van het centrale zenuwstelsel, hormonale, cardiovasculaire systeem, mensen met allergieën, mensen met een verzwakt immuunsysteem. Momenteel hebben specialisten uit de VS, Zweden en Denemarken een aantal onderzoeken uitgevoerd binnen een straal van 150 m van onderstations, transformatoren, elektrische leidingen spoorwegen en hoogspanningsleidingen, die aantoonden dat bij langdurige blootstelling aan EMV het risico op het ontwikkelen van kanker bij kinderen, met name kinderleukemie, bijna vier keer zo groot is.
Effect van EMV op het menselijk lichaam
De vroegste klinische manifestaties van de effecten van elektromagnetische straling op mensen zijn functionele aandoeningen van het zenuwstelsel. Personen die zich lange tijd in de zone van elektromagnetische straling (EMR) bevinden, klagen over zwakte, prikkelbaarheid, vermoeidheid, geheugenverlies, slaapstoornissen. Vaak gaan deze symptomen gepaard met aandoeningen van autonome functies (ademhaling, voeding, gasuitwisseling, uitscheidingsfunctie), verschillende aandoeningen van het cardiovasculaire systeem. Meestal treden deze veranderingen op bij personen die door de aard van hun werk voortdurend onder invloed waren van elektromagnetische straling met een voldoende hoge intensiteit (hoogspanningslijnen, elektrisch vervoer, transformatorstations, enz.).
Langdurige herhaalde blootstelling boven de limiet toegestane normen EMR (vooral in het decimetergolflengtebereik, zoals van televisie- en radiozenders) kan leiden tot psychische stoornissen.
In de overgrote meerderheid van de gevallen vindt blootstelling plaats met velden van relatief lage niveaus (velden van objecten met een industriële frequentie: elektrische bedrading, huishoudelijke apparaten; computers, mobiele telefoons): de onderstaande gevolgen zijn van toepassing op dergelijke gevallen.
Effect van EMV op het zenuwstelsel. Een groot aantal studies die in Rusland zijn uitgevoerd, geven aanleiding om het zenuwstelsel toe te schrijven aan een van de meest gevoelige systemen in het menselijk lichaam voor de effecten van EMV. Bij mensen die contact hebben met EMV, verandert de hogere zenuwactiviteit, verslechtert het geheugen. Deze personen kunnen vatbaar zijn voor het ontwikkelen van stressreacties zoals hoofdpijn, constante vermoeidheid, stemmingswisselingen, depressie, huiduitslag, slaapstoornissen en verlies van eetlust.
Het zenuwstelsel van het embryo vertoont een hoge gevoeligheid voor EMV. Het risico op schending van de vorming van het zenuwstelsel van de foetus neemt toe.
Effect van EMV op het immuunsysteem. Bij blootstelling aan EMF worden de processen van immuniteitsvorming verstoord, vaker in de richting van hun onderdrukking. Er kan een verandering zijn in het eiwitmetabolisme, er is een bepaalde verandering in de samenstelling van het bloed. Misschien de vorming in het lichaam van antilichamen gericht tegen zijn eigen weefsels.
Effect van EMV op het endocriene systeem. In de werken van Sovjetwetenschappers in de jaren zestig werd aangetoond dat onder invloed van EMF in de regel stimulatie van de belangrijkste endocriene klier in de hersenen, de hypofyse, plaatsvond. Dit leidt tot een toename van de aanmaak van hormonen uit andere klieren - bijnieren, waaronder het stresshormoon - adrenaline, waardoor het lichaam zich slechter aanpast aan fysieke omgevingsfactoren (hoge luchttemperaturen, zuurstofgebrek etc.).
Effect van EMV op de voortplantingsfunctie. De gevoeligheid van het embryo voor EMV is veel hoger dan de gevoeligheid van het organisme van de moeder. EMF van lage intensiteit, weergave negatieve impact op het lichaam van zwangere vrouwen, kan de oorzaak zijn van vroeggeboorte, evenals verschillende aangeboren pathologieën bij kinderen. De meest kwetsbare perioden zijn meestal de vroege stadia van de embryonale ontwikkeling. Het gaat in de eerste plaats om vrouwen die werken in omstandigheden waarin de elektromagnetische veiligheidsnormen worden geschonden. De arbeidsveiligheidsingenieur van het bedrijf moet u informeren over de elektromagnetische veiligheidsnormen voor uw werkplek. Zorgen voor veiligheid is in de eerste plaats voor vrouwen die werken in industrieën die krachtige bronnen van elektromagnetische straling bedienen - antennes, zoekertjes, elektrische onderstations, evenals in industrieën met een grote hoeveelheid apparatuur (machines, enz.).
Elektromagnetische bescherming
Hoe kunt u uw gezin beschermen tegen zo'n negatieve impact? Ten eerste mag niet worden vergeten dat alle beschreven onderzoeken en de negatieve effecten van blootstelling aan elektromagnetische velden zijn gegeven voor gevallen van continue langdurige of periodieke langdurige blootstelling. Het is ook belangrijk om te onthouden dat maximale schade wordt veroorzaakt door gecombineerde en totale blootstelling uit verschillende bronnen. De algemene regel voor alle schadelijke effecten is om ze zoveel mogelijk te verminderen, om het aantal bronnen van blootstelling te minimaliseren, om de tijd van blootstelling te verkorten.
Om de bevolking in de Russische Federatie te beschermen, is er een sanitaire en hygiënische regulering van elektromagnetische velden, gebaseerd op jarenlang onderzoek en wettelijk vastgelegd. Allereerst moet er een sanitaire beschermingszone zijn rond de bronnen van het elektromagnetische veld, indien nodig moeten maatregelen worden genomen om de elektrische veldsterkte in woongebouwen en op plaatsen waar mensen lang kunnen verblijven te verminderen door middel van beschermende schermen . De grootte van deze zone is wettelijk bepaald, afhankelijk van het type bron. Binnen de sanitaire beschermingszone is het verboden: residentiële en openbare gebouwen en constructies te plaatsen; voorstedelijke en tuinpercelen; het regelen van parkeerplaatsen en het stoppen van alle soorten vervoer; autoservicebedrijven lokaliseren.
Hier zijn de eenvoudigste veiligheids- en preventieve maatregelen om te beschermen tegen EMV.
Pas op, hoogspanningskabels! Blijf uit de buurt van hoogspanningsleidingen. Allereerst moet een sanitaire beschermingszone worden toegewezen rond de bronnen van het elektromagnetische veld van industriële frequentie. De grootte van deze zone is wettelijk bepaald en wordt ingesteld afhankelijk van de spanning die door de hoogspanningslijn gaat, van 10 tot 55 m. blijf binnen een straal van 100-150 m. Tegelijkertijd moet men niet bang zijn voor stroom lijnen langs de wegen, aangezien alle onderzoeken wijzen op de gevaren van langdurige blootstelling aan EMV. Je moet dus niet zonnebaden op een open plek in het bos onder hoogspanningskabels en daar picknicken met kinderen. Het is niet nodig om bedden direct onder de lijn of binnen een straal van 150 m te cultiveren en daar tuinpercelen uit te rusten. De toegestane tijd in het EMV-dekkingsgebied van "hoogspanning" is immers slechts enkele minuten. Koop geen land- en tuinpercelen onder hoogspanningslijnen, in de sanitaire beschermingszone van hoogspanningslijnen. Als de site grenst aan de sanitaire beschermingszone van een hoogspanningslijn, nodig dan specialisten van geaccrediteerde laboratoria uit om metingen te doen en een veilige zone te bepalen waar mensen lang kunnen verblijven.
Dezelfde voorzorgsmaatregelen worden gegeven voor grote transformatorstations. Heb je een hokje van een klein transformatorstation in je tuin, dan kun je de baby beter niet binnen een straal van 10 m ervan laten spelen.
Tv-torens en zendende radiotechnische objecten van verschillende aard. Dezelfde gouden regel is van toepassing - omzeil het. Opgemerkt moet worden dat deze voorzieningen in de regel een veel grotere sanitaire beschermingszone hebben dan hoogspanningslijnen. In dit geval kunnen we praten over afstanden van 1,5-6 km.
Elektrisch vervoer. De gevaarlijkste zones bevinden zich in dit geval in de bestuurderscabines en aan de rand van het platform. Daarom is het beter om bij het wachten op een elektrische trein of een metro weg te gaan van de rand van het perron.
Huishoudelijke apparaten. Aangezien elektrische bedrading overal in onze huizen is, zoals een web, gebruiken we constant huishoudelijke apparaten, je moet onthouden eenvoudige regels veiligheid: verplaats de stralingsbron, minimaliseer het aantal bronnen, verkort de blootstellingstijd. Een van de belangrijkste regels van het huis is om niet alle huishoudelijke apparaten tegelijk aan te zetten: je moet geen elektromagnetische storm maken. Gebruik huishoudelijke apparaten indien mogelijk apart. Zet bijvoorbeeld bij het stofzuigen de tv uit.
Door voedsel in magnetron en door op de "start"-knop te drukken, kunt u zich terugtrekken in de kamer en een paar minuten wachten met de baby terwijl het eten wordt verwarmd.
Ook zal een waterkoker perfect omgaan met kokend water zonder uw aanwezigheid. Omdat het niet altijd mogelijk is om de ruimte waar huishoudelijke apparaten werken te verlaten, is het beter om een waterkoker en een magnetron op een afstand van 0,5-1 m van de eet- of snijtafel te plaatsen.
Een stofzuiger tijdens het schoonmaken houden we in de regel de slang vast en daarbij bewegen we vrij ver (meer dan 1 m) van het zeer stralende lichaam van de stofzuiger.
Compressor uitstralend element van conventioneel koelkast, is ook ver genoeg van ons verwijderd om ons kwaad te doen. Maar je kunt, indien nodig, eettafel op een afstand van meer dan 1 m van de koelkast.
Als wasmachine is niet in de bijkeuken of badkamer, waar je je veilig kunt wassen als niemand de kamer nodig heeft, oefen met wassen terwijl je weg bent.
Binnen 2 m van een draaiende wasmachine zijn is niet veilig vanuit het oogpunt van straling - en het maakt niet uit wat iemand op dat moment doet. Het nemen van een douche of bad terwijl de wasmachine in de badkamer draait, is ook onveilig uit het oogpunt van elektrische veiligheid. Bij het aansluiten van een wasmachine moeten de aardingsvoorwaarden in acht worden genomen, dit en alle aansluitregels worden in detail beschreven in de gebruiksaanwijzing. Voor het aansluiten van grote huishoudelijke apparaten (wasmachine, fornuis, afwasmachine) voor uw eigen veiligheid is het altijd beter om een specialist uit te nodigen.
elektrisch fornuis is ook een bron van industriële frequentie EMP. Vergeet tijdens het koken niet dat hoe hoger het vermogen, hoe groter het stralingsniveau. Probeer daarom niet de maximale verwarmingsmodi voor de branders en de oven te gebruiken, kies middelmatige vermogensmodi en u moet niet alle branders en tegelijkertijd de oven.
tv het is belangrijk om op een afstand van niet meer dan 2-3 m te kijken en natuurlijk de kijktijd niet te misbruiken. Gebruik de tv niet de hele dag als "achtergrond".
Bedrading. Het is beter als de elektrische bedrading afgeschermd is, d.w.z. gemaakt met behulp van speciale afgeschermde kabels met extra wikkelingen die de verspreiding van EMP naar buiten voorkomen, en gaan over de vloer op een afstand van 1-1,5 m van de vloer, net ter hoogte van het hoofd van een slapend persoon. Het is niet nodig om stopcontacten met schansen aan het hoofdeinde van het bed te plaatsen. Een bed voor nachtrust wordt aanbevolen om zo ver mogelijk verwijderd te zijn van bronnen van langdurige blootstelling, de afstand tot verdeelkasten, stroomkabels moeten 2,5-3 m zijn, zelfs als ze achter de muur zijn. Kijk daarom bij het plaatsen van meubels naar de tekeningen van de woning van de ontwikkelaar bij de ingang van de nieuwbouw of bij de beheermaatschappij van in gebruik genomen woningen. Als u vloerverwarming moet installeren, is het raadzaam om te kiezen voor: Elektrische systemen met een verminderd niveau van het magnetische veld en meerlaagse isolatie van het verwarmingselement van het kabel- of watervloerverwarmingssysteem. Om de juiste keuze te maken, moet u de technische kenmerken van de goederen vergelijken.
Lift. Tijdens de werking van de lift wordt een elektromagnetisch veld van zeer hoge intensiteit gecreëerd. Kies indien mogelijk een appartement zo ver mogelijk van de lift. Als zo'n kans zich niet voordeed, moet je begrijpen aan welke kamer en muur in deze kamer de lift grenst. Plaats geen bed in de buurt van deze muur, organiseer geen werkplek - regel daar bijvoorbeeld een groene hoek.
Radio en mobiele telefoons. Het schadelijke effect van EMR dat door zowel mobiele als conventionele radiotelefoons wordt gegenereerd, hangt af van het vermogen van de telefoon. Krachtigere telefoons hebben een negatievere impact. Er zijn onderzoeken die een verhoogd risico op hersenkanker laten zien bij misbruik (meer dan 3-5 minuten ononderbroken gesprek, meer dan 30 minuten per dag) van een mobiele telefoon. Andere studies tonen verhoogde vermoeidheid, nervositeit. Maar in moderne wereld De mobiele telefoon is al lang een noodzaak. Daarom worden eenvoudige regels voorgesteld om de impact van elektromagnetische straling van deze factor te minimaliseren. Probeer vaker een gewone telefoon te gebruiken op het werk en thuis, ook al is het een radio, maar het vermogen is veel minder dan dat van een mobiele telefoon. Gebruik een bedrade headset en verwijder daarbij de stralingsbron. Gebruik je mobiele telefoon niet als wekker en leg hem in de buurt tijdens het slapen, het is beter om hem uit te zetten of weg te houden. Het is beter om een mobiele telefoon in een tas te dragen, niet in een zak.
Persoonlijke computers. Videodisplay-aansluitingen. Houd er bij het opstellen van computers op kantoor rekening mee dat de straling niet alleen van de monitor komt, maar ook van de systeemeenheid. Als de pc's achter elkaar staan, moet de minimale afstand tussen beide 2 m zijn, als ze naast elkaar staan. zijkant - 1,2 m. De werkplek mag niet vanaf de achterkant van een monitor in de stralingszone vallen, omdat deze maximaal is. Het is belangrijk om te kiezen voor een moderne monitor van hoge kwaliteit die aan alle veiligheidsnormen voldoet. Vanuit het oogpunt van EMR is de LCD-monitor veiliger voor de gebruiker, er is straling van de elektrische component van de muur, maar het is minder. De systeemeenheid en monitor moeten zo ver mogelijk van u verwijderd zijn. Laat uw computer niet te lang aanstaan als u hem niet gebruikt. Vergeet ook niet om "slaapmodus" voor de monitor te gebruiken, want dan is er minder straling.
Probeer pauzes in het werk te regelen, waarin u niet achter computers moet zijn.
Gameconsoles zijn ook een bron van EMP.
Het valt nog te zeggen dat gif alleen in dosering verschilt van medicijnen. EMV's worden dus met succes in de geneeskunde gebruikt voor de behandeling van vele ziekten, bijvoorbeeld verschillende tumoren, spataderen, hypertensie, behandeling van ziekten van de bovenste luchtwegen en ademhalingsorganen, voor cosmetische doeleinden, voor de behandeling van ontstekingsziekten van de spieren, gewrichten, perifere zenuwstelsel en bij de behandeling van kneuzingen, breuken, osteochondrose van de wervelkolom, gynaecologische en urologische ziekten en vele andere. Daarom is het belangrijkste om voorzichtig te zijn en voorzichtig te zijn.
Wijdverbreide bronnen van EMV in bevolkte gebieden zijn momenteel radiotransmissiecentra (RTTC's), die elektromagnetische golven in het HF- en UHF-bereik in het milieu uitzenden. Een vergelijkende analyse van sanitaire beschermingszones en zones met beperkte ontwikkeling in het dekkingsgebied van dergelijke faciliteiten toonde aan dat de hoogste niveaus van blootstelling aan mens en milieu worden waargenomen in het gebied waar het "oude gebouw" RTPTS zich met een antenne bevindt steunhoogte van niet meer dan 180 m. De grootste bijdrage aan de totale intensiteit van elektromagnetische vervuiling worden cellulaire communicatiebasisstations, functionele televisie- en radiozenders, radiorelaisstations, radarstations, microgolfapparatuur binnengebracht. Het is natuurlijk niet de moeite waard om uitvindingen te weigeren die het leven gemakkelijker maken. Maar om ervoor te zorgen dat technische vooruitgang geen vijand van een assistent wordt, moet men zich alleen aan bepaalde regels houden en technische innovaties verstandig gebruiken. - systemen voor de productie, transmissie, distributie en consumptie van gelijk- en wisselstroom (0-3 kHz): energiecentrales, hoogspanningslijnen (VL), transformatorstations, huisstroomverdeelborden, stroomkabels, elektrische bedrading, gelijkrichters en stroomomvormers ); - Huishoudelijke apparaten; - elektrisch vervoer (0-3 kHz): spoorwegvervoer en zijn infrastructuur, stadsvervoer - metro, trolleybussen, trams, enz. - is een relatief krachtige bron van een magnetisch veld in het frequentiebereik van 0 tot 1000 Hz. De maximale waarden van de fluxdichtheid van magnetische inductie (B) in forenzentreinen bereiken 75 μT met een gemiddelde waarde van 20 μT; - functionele zenders: zenders van lage frequenties (30 - 300 kHz), middenfrequenties (0,3 - 3 MHz), hoge frequenties (3 - 30 MHz) en microgolf frequenties(30 - 300 MHz); televisiezenders; basisstations van mobiele (waaronder cellulaire) radiocommunicatiesystemen; grondstations voor ruimtecommunicatie; radiorelaisstations; radarstations, enz. In een lange lijst van bronnen van elektromagnetische vervuiling kunnen we allereerst de bronnen aanwijzen waarmee we het vaakst te maken hebben.
stroomkabels
De draden van een werkende stroomtransmissielijn (TL) creëren elektromagnetische velden met industriële frequentie in de aangrenzende ruimte. De afstand waarover deze velden zich vanaf de draden van de lijn voortplanten, reikt tot tientallen meters. Het bereik, de verdeling en de grootte van het veld hangen af van de spanningsklasse van de hoogspanningsleiding (het getal dat de spanningsklasse aangeeft staat in de naam - bijvoorbeeld een 220 kV hoogspanningsleiding), hoe hoger de spanning, hoe groter de zone met een verhoogd niveau van het elektromagnetische veld, terwijl de afmetingen van de zone niet veranderen tijdens de werking van hoogspanningslijnen. Omdat de belasting van de krachtoverbrengingslijn zowel overdag als met de verandering van de seizoenen van het jaar meerdere keren kan veranderen, verandert ook de grootte van de zone van een verhoogd niveau van het magnetische veld. De grenzen van de sanitaire beschermingszones voor hoogspanningslijnen op bestaande lijnen worden bepaald door het criterium van elektrische veldsterkte - 1 kV / m. Naar accommodatie bovenleiding ultrahoge spanningen (750 en 1150 kV), worden aanvullende eisen gesteld aan de omstandigheden van blootstelling aan een elektrisch veld van de bevolking. Dus de dichtstbijzijnde afstand van de as van de ontworpen bovengrondse hoogspanningslijnen van 750 en 1150 kV tot de grenzen van nederzettingen moet in de regel respectievelijk minimaal 250 en 300 m zijn.
Huishoudelijke elektrische apparaten
De krachtigste moeten worden herkend als magnetrons, luchtgrills, koelkasten met een "vorstvrij" systeem, elektrische fornuizen, televisies, computers. De werkelijk gegenereerde EMF kan, afhankelijk van het specifieke model en de werkingsmodus, sterk variëren tussen apparatuur van hetzelfde type. De waarden van het elektromagnetische veld hangen nauw samen met het vermogen van het apparaat. Bovendien neemt de mate van vervuiling toe in geometrische voortgang met een toename van het vermogen.
Functie zenders
Radarsystemen werken bij frequenties van 500 MHz tot 15 GHz, maar individuele systemen kunnen werken bij frequenties tot 100 GHz. Het EM-signaal dat ze creëren verschilt fundamenteel van de straling van andere bronnen. Dit komt doordat de periodieke beweging van de antenne in de ruimte leidt tot ruimtelijke discontinuïteit in de bestraling. De tijdelijke discontinuïteit van de bestraling is te wijten aan de cyclische werking van de radar voor straling. Bedrijfstijd in verschillende modi werking van radioapparatuur kan worden berekend van enkele uren tot dagen. Dus voor meteorologische radars met een tijdsinterval van 30 minuten - straling, 30 minuten - pauze, is de totale bedrijfstijd niet meer dan 12 uur, terwijl luchthavenradarstations in de meeste gevallen de klok rond werken. De breedte van het stralingspatroon in het horizontale vlak is gewoonlijk enkele graden en de duur van de bestraling tijdens de onderzoeksperiode is tientallen milliseconden. Meteorologische radars kunnen PES ~ 100 W/m 2 creëren op een afstand van 1 km voor elke bestralingscyclus. Luchthavenradarstations creëren PES ~ 0,5 W/m 2 op een afstand van 60 m. Op alle schepen is zeeradarapparatuur geïnstalleerd, meestal heeft deze een zendvermogen dat een orde van grootte lager is dan dat van vliegveldradars, daarom bij de normale scan modus, de PES die op een afstand van enkele meters wordt gegenereerd, niet hoger is dan 10 W/m 2 . Een toename van het vermogen van radars voor verschillende doeleinden en het gebruik van zeer directionele allround antennes leidt tot een aanzienlijke toename van de intensiteit van EMP in het microgolfbereik en creëert grote gebieden met een hoge energiefluxdichtheid op de grond. De meest ongunstige omstandigheden doen zich voor in de woonwijken van steden waarbinnen luchthavens zijn gelegen.
mobiel
De belangrijkste elementen van het cellulaire communicatiesysteem zijn basisstations (BS) en mobiele radiotelefoons (MRT). Basisstations onderhouden radiocommunicatie met mobiele radiotelefoons, waardoor BS en MRI bronnen van elektromagnetische straling zijn. Een belangrijk kenmerk: van het cellulaire radiocommunicatiesysteem is een zeer efficiënt gebruik van het radiofrequentiespectrum dat is toegewezen voor de werking van het systeem (herhaald gebruik van dezelfde frequenties, het gebruik van verschillende toegangsmethoden), waardoor telefooncommunicatie mogelijk is voor een aanzienlijk aantal abonnees. Het systeem maakt gebruik van het principe van het verdelen van een bepaald gebied in zones, of "cellen", met een straal van meestal 0,5-10 kilometer. Basisstations communiceren met mobiele radiotelefoons die zich in hun dekkingsgebied bevinden en werken in de modus voor het ontvangen en verzenden van een signaal. Afhankelijk van de norm zendt BS elektromagnetische energie uit in het frequentiebereik van 463 tot 1880 MHz. BS zijn een soort zendende radiotechnische objecten waarvan het stralingsvermogen (belasting) niet 24 uur per dag constant is. De belasting wordt bepaald door de aanwezigheid van eigenaren van mobiele telefoons in het servicegebied van een bepaald basisstation en hun wens om de telefoon te gebruiken voor een gesprek, wat op zijn beurt fundamenteel afhangt van het tijdstip van de dag, de locatie van de BS , dag van de week, enz. 's Nachts is de BS-belasting bijna nul. Een mobiele radiotelefoon (MRT) is een kleine zendontvanger. Afhankelijk van de telefoonstandaard vindt de overdracht plaats in het frequentiebereik van 453 - 1785 MHz. Het MRI-stralingsvermogen is een variabele waarde die grotendeels afhangt van de toestand van het communicatiekanaal "mobiele radiotelefoon - basisstation", d.w.z. hoe hoger het BS-signaalniveau op de ontvangende plaats, hoe lager het MRI-stralingsvermogen. Het maximale vermogen ligt in het bereik van 0,125-1 W, maar in een echte situatie is dit meestal niet meer dan 0,05-0,2 W.
De vraag naar het effect van MRI-straling op het lichaam van de gebruiker is nog open. Talrijke studies uitgevoerd door wetenschappers verschillende landen, waaronder Rusland, op biologische objecten (inclusief vrijwilligers), leidde tot dubbelzinnige, soms tegenstrijdige resultaten. Alleen het feit dat het menselijk lichaam "reageert" op de aanwezigheid van straling van mobiele telefoons blijft onmiskenbaar.
Satellietverbinding
Satellietcommunicatiesystemen bestaan uit een zendontvangststation op aarde en een satelliet in een baan om de aarde. Het stralingspatroon van de antenne van satellietcommunicatiestations heeft een uitgesproken smal gerichte hoofdstraal - de hoofdlob. De energiefluxdichtheid (FFD) in de hoofdlob van het stralingspatroon kan enkele honderden W/m 2 nabij de antenne bereiken, waardoor ook op grote afstand significante veldniveaus ontstaan. Zo creëert een station met een vermogen van 225 kW, werkend op een frequentie van 2,38 GHz, een PET van 2,8 W/m 2 op een afstand van 100 km. De verstrooiing van energie van de hoofdbundel is echter erg klein en komt het meest voor in het gebied waar de antenne zich bevindt.
TV- en radiozenders
Televisiezenders bevinden zich in de regel in steden. Zendantennes bevinden zich meestal op een hoogte boven de 110 m. Voor de beoordeling van de gevolgen voor de gezondheid zijn veldniveaus op een afstand van enkele tientallen meters tot enkele kilometers van belang. Typische elektrische veldsterkten kunnen 15 V/m bereiken op een afstand van 1 km van een zender van 1 MW. In Rusland is momenteel het probleem van het beoordelen van het EMV-niveau van televisiezenders vooral relevant vanwege de sterke toename van het aantal televisiezenders en zendstations. Zendradiocentra (RTC's) bevinden zich in speciaal daarvoor bestemde gebieden en kunnen vrij grote gebieden (tot 1000 ha) beslaan. Door hun structuur omvatten ze een of meer technische gebouwen, waar radiozenders zich bevinden, en antennevelden, waarop zich tot enkele tientallen antenne-feedersystemen (AFS) bevinden. De APS bevat een antenne die wordt gebruikt om radiogolven te meten, en een voedingslijn die hoogfrequente energie die door de zender wordt gegenereerd, ernaartoe brengt. De door de VRC gecreëerde zone van mogelijke nadelige effecten van EMV kan voorwaardelijk in twee delen worden verdeeld. Het eerste deel van de zone is het grondgebied van de RRC zelf, waar alle diensten zijn gevestigd die zorgen voor de werking van radiozenders en AFS. Dit gebied is beschermd en alleen personen die professioneel betrokken zijn bij het onderhoud van zenders, schakelaars en AFS mogen het betreden. Het tweede deel van de zone zijn de gebieden grenzend aan de MRC, waartoe de toegang niet beperkt is en waar verschillende woongebouwen kunnen worden geplaatst, in dit geval bestaat er een dreiging van blootstelling aan de bevolking in dit deel van de zone. De locatie van de VRC kan anders zijn, bijvoorbeeld in Moskou en St. Petersburg, plaatsing in de directe omgeving of tussen woongebouwen is typisch. Wijdverbreide bronnen van EMV in bevolkte gebieden zijn momenteel radiotransmissiecentra (RTTC's), die elektromagnetische golven in het HF- en UHF-bereik in het milieu uitzenden.
