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 bestaan ​​ze misschien parallel naast elkaar en heeft elektromagnetische straling geen invloed op het milieu en levende organismen? Laten we eens kijken hoe elektromagnetische straling op het menselijk lichaam inwerkt.

Dualiteit van het menselijk lichaam

Het leven op de planeet is ontstaan ​​onder invloed van een overvloedige elektromagnetische achtergrond. Duizenden jaren lang 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 de eenvoudigste vertegenwoordigers als voor de meest georganiseerde wezens.

Naarmate de mensheid ‘volwassener’ werd, begon de intensiteit van deze achtergrond echter voortdurend toe te nemen als gevolg van kunstmatige technogene bronnen: bovengrondse hoogspanningslijnen, elektrische huishoudelijke apparaten, radiorelaislijnen en mobiele communicatie enzovoort. De term ‘elektromagnetische vervuiling’ (smog) ontstond. 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 werkingsmechanisme 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 dat bestaat uit een onvoorstelbaar complexe combinatie van atomen en moleculen, maar ook een andere component heeft: een elektromagnetisch veld. Het is de aanwezigheid van deze twee componenten die de verbinding van een persoon met de buitenwereld garandeert.

De impact van het elektromagnetische web op het veld van een persoon beïnvloedt zijn gedachten, gedrag, fysiologische functies en zelfs vitaliteit.

Een aantal moderne wetenschappers geloven 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 trillingen, 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 cellulair niveau. In dit geval kunnen afbraakproducten vergiftiging van het lichaam veroorzaken.

Norm electromagnetische straling voor een persoon

Elektromagnetische straling verandert in een pathogene factor als de intensiteit ervan de maximaal toegestane normen voor mensen overschrijdt, zoals blijkt uit 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 dit zeer waarschijnlijk Negatieve gevolgen voor goede gezondheid. De werkelijke spanningswaarden van de hoogspanningslijn zijn 5-6 keer minder dan de gevaarlijke waarde.

Radiogolfziekte

Als resultaat van klinische onderzoeken die in de jaren zestig begonnen, werd ontdekt dat onder invloed van elektromagnetische straling op een persoon veranderingen optreden in alle belangrijke systemen in zijn lichaam. 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 ervan - duizeligheid, hoofdpijn, slapeloosheid, vermoeidheid, slechte concentratie, depressie - zijn niet bijzonder specifiek, dus het diagnosticeren van deze ziekte is moeilijk.

Later ontwikkelen deze symptomen zich echter tot ernstige chronische ziekten:

• hartritmestoornissen;
• schommelingen in de bloedsuikerspiegel;
• chronische luchtwegaandoeningen, enz.

Laten we, om de mate van gevaar van elektromagnetische straling voor mensen te beoordelen, eens kijken naar het effect ervan op verschillende systemen van het lichaam.

Impact van elektromagnetische velden en straling op het menselijk lichaam

Het menselijke zenuwstelsel is zeer gevoelig voor elektromagnetische effecten. Zenuwcellen van de hersenen (neuronen) als gevolg van de "interferentie" 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: 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, waaronder wanen, hallucinaties en zelfmoordpogingen, zijn ook zeer waarschijnlijk. Schending van het aanpassingsvermogen van het lichaam gaat gepaard met verergering van chronische ziekten.

De reactie van het immuunsysteem op blootstelling aan elektromagnetische golven is zeer negatief. Niet alleen wordt het immuunsysteem onderdrukt, maar het immuunsysteem valt ook het eigen lichaam aan. Deze agressie wordt verklaard door een daling van het aantal lymfocyten, wat de overwinning op de infectie die het lichaam binnendringt, zou moeten verzekeren. Deze ‘dappere krijgers’ worden ook het slachtoffer van elektromagnetische straling.

Bloedkwaliteit speelt een cruciale rol in de menselijke gezondheid. Wat is het effect van elektromagnetische straling op het bloed? Alle elementen van deze levengevende vloeistof hebben bepaalde eigenschappen elektrische potentiëlen en kosten. Elektrische en magnetische componenten die elektromagnetische golven vormen, kunnen vernietiging of, omgekeerd, adhesie van rode bloedcellen en bloedplaatjes veroorzaken, en verstopping van celmembranen veroorzaken. En hun effect op de hematopoietische organen veroorzaakt verstoringen in het functioneren van het gehele 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, de bloeddruk, de geleidbaarheid van het hart en kunnen aritmie veroorzaken. De conclusie is niet geruststellend: elektromagnetische straling heeft een extreem negatief effect op het cardiovasculaire systeem.

Het effect van een elektromagnetisch veld op het endocriene systeem leidt tot stimulatie van de belangrijkste endocriene klieren: de hypofyse, de bijnieren, de schildklier, enz. Dit veroorzaakt verstoringen in de productie van belangrijke hormonen.

Een van de gevolgen van stoornissen in het zenuwstelsel en het endocriene systeem zijn negatieve veranderingen op seksueel gebied. Als we de mate van invloed van elektromagnetische straling op het mannelijke en vrouwelijke seksuele functioneren evalueren, dan is de gevoeligheid van het vrouwelijke voortplantingssysteem voor elektromagnetische invloeden veel hoger dan die van mannen. Hiermee samenhangend is het gevaar dat zwangere vrouwen hierdoor worden getroffen. Pathologieën van de ontwikkeling van kinderen in verschillende stadia van de zwangerschap kunnen zich manifesteren in een afname van de ontwikkeling van de foetus, defecten in de vorming van verschillende organen en zelfs tot vroeggeboorte leiden. Vooral de eerste weken en maanden van de zwangerschap zijn kwetsbaar. Het embryo zit nog steeds losjes vast aan de placenta en een 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 met zich mee kunnen brengen, kan de materiële drager van de genetische code – DNA – vervormen.

Hoe te verminderen negatieve impact electromagnetische straling

De genoemde symptomen duiden op de sterkste biologische invloed van elektromagnetische straling op de menselijke gezondheid. Het gevaar wordt vergroot door het feit dat we de impact van deze velden niet voelen en dat het negatieve effect zich in de loop van de tijd ophoopt.

Hoe kunt u uzelf en uw dierbaren beschermen tegen elektromagnetische velden en straling? Prestatie de volgende aanbevelingen minimaliseert de gevolgen van het gebruik van elektronische apparatuur huishoudelijke apparaten.

Ons dagelijks leven omvat steeds meer diverse technologie die ons leven gemakkelijker en mooier maakt. Maar de invloed van elektromagnetische straling op mensen is geen mythe. De kampioenen in termen van invloed op een persoon zijn dat wel magnetrons, elektrische grills, mobiele telefoons en sommige modellen elektrische scheerapparaten. Het is bijna onmogelijk om deze voordelen van de beschaving te weigeren, maar we moeten altijd denken aan het redelijke gebruik van alle technologie om ons heen.

Voortdurende industriële vooruitgang en snelle ontwikkeling van de wetenschap in de moderne tijd hebben geleid tot het wijdverbreide gebruik van verschillende huishoudelijke elektrische apparaten en elektronische apparatuur. Dit creëert veel gemak voor mensen op het werk, tijdens de studie en in het dagelijks leven, en veroorzaakt tegelijkertijd verborgen schade aan hun gezondheid.

De wetenschap heeft dat allemaal bewezen consumentenelektronica tijdens gebruik genereert het elektromagnetische golven met verschillende frequenties in verschillende mate. Elektromagnetische golven zijn kleurloos, geurloos, onzichtbaar, ongrijpbaar, maar hebben tegelijkertijd een groot doordringend vermogen, zodat een mens er weerloos tegen is. Ze zijn al een nieuwe bron van milieuvervuiling geworden, waardoor het menselijk lichaam geleidelijk wordt uitgehold, de menselijke gezondheid negatief wordt beïnvloed en verschillende ziekten worden veroorzaakt.

Elektronische straling is op wereldschaal al een nieuwe milieuramp geworden.
Tot nu toe zijn er over de hele wereld vier internationale congressen gehouden over de effecten van lage en ultralage straling op de menselijke gezondheid. De kwestie wordt als zo urgent erkend dat het probleem van de “elektronische smog” door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) op de eerste plaats is gezet als het gaat om 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 als gevaarlijker dan het effect van resterende nucleaire ioniserende straling.”

De Internationale Commissie voor de bescherming tegen 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 gevolgen van ‘elektromagnetische smog’. ons land en het buitenland wijzen op de volgende uitingen van de schadelijke effecten van elektromagnetische straling op het menselijk lichaam:

een genmutatie die de kans op kanker vergroot;

stoornissen in de normale elektrofysiologie van het menselijk lichaam, die hoofdpijn, slapeloosheid, tachycardie veroorzaken;

oogbeschadiging die verschillende oogziekten veroorzaakt, in ernstige gevallen – tot volledig verlies van gezichtsvermogen;

wijziging van signalen uitgezonden door hormonen van de bijschildklieren op celmembranen, remming van de botgroei bij kinderen;

verstoring van de transmembraanstroom van calciumionen, wat de normale ontwikkeling van het lichaam bij kinderen en adolescenten verstoort;

het cumulatieve effect dat optreedt bij herhaalde schadelijke blootstelling aan straling leidt uiteindelijk tot onomkeerbare negatieve veranderingen.

Biologische effecten van elektromagnetische velden

Experimentele gegevens van zowel binnenlandse als buitenlandse onderzoekers duiden op een hoge biologische activiteit van EMF in alle frequentiebereiken. Bij relatief hoge niveaus van uitstralende EMF erkent de moderne theorie een thermisch werkingsmechanisme. Bij een relatief laag EMF-niveau (voor radiofrequenties boven 300 MHz is dit bijvoorbeeld minder dan 1 mW/cm2), is het gebruikelijk om te praten over de niet-thermische of informatieve aard van de impact op het lichaam. Talrijke onderzoeken op het gebied van de biologische effecten van elektromagnetische velden zullen ons in staat stellen de meest gevoelige systemen van het menselijk lichaam te bepalen: het zenuwstelsel, het immuunsysteem, het endocrien systeem en het reproductieve systeem. Deze lichaamssystemen zijn van cruciaal belang. Er moet rekening worden gehouden met de reacties van deze systemen bij het beoordelen van het risico van blootstelling aan elektromagnetische velden voor de bevolking.
Het biologische effect van elektromagnetische velden onder omstandigheden van langdurige blootstelling stapelt zich over vele jaren op, wat resulteert in de ontwikkeling van langetermijngevolgen, waaronder degeneratieve processen van het centrale zenuwstelsel, bloedkanker (leukemie), hersentumoren en hormonale ziekten. EMV's kunnen vooral gevaarlijk zijn voor kinderen, zwangere vrouwen (embryo's), mensen met ziekten van het centrale zenuwstelsel, het hormonale en cardiovasculaire systeem, mensen met allergieën en mensen met een verzwakt immuunsysteem.

Effect op het immuunsysteem

Momenteel zijn er voldoende gegevens verzameld die wijzen op de negatieve impact van EMF op de immunologische reactiviteit van het lichaam. De resultaten van onderzoek door Russische wetenschappers geven reden om aan te nemen dat bij blootstelling aan EMV de processen van immunogenese worden verstoord, vaker in de richting van remming. Er is ook vastgesteld dat bij dieren die met EMF zijn bestraald, de aard van het infectieuze proces verandert: het verloop van het infectieuze proces wordt verergerd. Het optreden van auto-immuniteit houdt niet zozeer verband met een verandering in de antigene structuur van weefsels, maar met de pathologie van het immuunsysteem, waardoor het reageert tegen normale weefselantigenen. Volgens dit concept is de basis van alle auto-immuunziekten primair immuundeficiëntie in de thymus-afhankelijke celpopulatie van lymfocyten. De invloed van EMF met hoge intensiteit op het immuunsysteem van het lichaam komt tot uiting in een onderdrukkend effect op het T-systeem van cellulaire immuniteit. EMV's kunnen bijdragen aan niet-specifieke remming van de immunogenese, verhoogde vorming van antilichamen tegen foetale weefsels en stimulatie van een auto-immuunreactie in het lichaam van een zwangere vrouw.

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 elektromagnetische velden. Op het niveau zenuwcel, structurele formaties voor de overdracht van zenuwimpulsen (synaps), op het niveau van geïsoleerde zenuwstructuren treden significante afwijkingen op bij blootstelling aan elektromagnetische velden met lage intensiteit. Hogere zenuwactiviteit en geheugenverandering bij mensen die contact hebben met EMF. Deze personen kunnen gevoelig zijn voor het ontwikkelen van stressreacties. Bepaalde structuren van de hersenen zijn gevoeliger voor elektromagnetische velden. Veranderingen in de permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière kunnen tot onverwachte bijwerkingen leiden. Het zenuwstelsel van het embryo vertoont een bijzonder hoge gevoeligheid voor elektromagnetische velden.

Effect op seksuele functie

Seksuele disfuncties worden meestal geassocieerd met veranderingen in de regulatie ervan door het zenuwstelsel en het neuro-endocriene systeem. Hieraan gerelateerd zijn de resultaten van onderzoek naar de toestand van gonadotrope activiteit van de hypofyse onder invloed van EMF.

Herhaalde blootstelling aan elektromagnetische velden veroorzaakt een afname van de activiteit van de hypofyse

Elke omgevingsfactor die van invloed is vrouwelijk lichaam tijdens de zwangerschap en die de embryonale ontwikkeling beïnvloedt, wordt als teratogeen beschouwd. Veel wetenschappers schrijven EMF toe aan deze groep factoren.
Van primair belang bij teratogenesestudies is het stadium van de zwangerschap waarin blootstelling aan elektromagnetische velden plaatsvindt. Het is algemeen aanvaard dat elektromagnetische straling bijvoorbeeld misvormingen kan veroorzaken door in verschillende stadia van de zwangerschap in te werken. Hoewel er periodes zijn van maximale gevoeligheid voor EMF. De meest kwetsbare perioden zijn doorgaans de vroege stadia van de embryo-ontwikkeling, die overeenkomen met de perioden van implantatie en vroege organogenese.

Er werd een mening geuit over de mogelijkheid van een specifiek effect van EMV op de seksuele functie van vrouwen en op het embryo. Er werd een hogere gevoeligheid voor de effecten van EMV van de eierstokken opgemerkt dan van de teelballen. Er is vastgesteld dat de gevoeligheid van het embryo voor elektromagnetische velden veel hoger is dan de gevoeligheid van het lichaam van de moeder, en intra-uteriene schade aan de foetus door elektromagnetische velden kan in elk stadium van zijn ontwikkeling optreden. De resultaten van epidemiologische onderzoeken 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 het ontwikkelen van aangeboren misvormingen kan vergroten.

Effect op het endocriene systeem en neurohumorale respons

In de werken van Russische wetenschappers in de jaren zestig werd bij de interpretatie van het mechanisme van functionele stoornissen onder invloed van EMF de leidende plaats gegeven aan veranderingen in het hypofyse-bijniersysteem. Studies hebben aangetoond dat onder invloed van EMF in de regel stimulatie van het hypofyse-adrenalinesysteem plaatsvond, wat gepaard ging met een toename van het adrenalinegehalte in het bloed en activering van bloedstollingsprocessen. Er werd erkend dat een van de systemen die vroeg en op natuurlijke wijze betrokken zijn bij de reactie van het lichaam op de invloed van verschillende omgevingsfactoren het hypothalamus-hypofyse-bijnierschorssysteem is. De onderzoeksresultaten bevestigden dit standpunt.

De vroegste klinische manifestaties van de gevolgen van blootstelling aan EM-straling voor mensen zijn functionele stoornissen van het zenuwstelsel, die zich voornamelijk manifesteren in de vorm autonome disfuncties neurasthenie en asthenisch syndroom. Personen die lange tijd in de buurt van EM-straling zijn geweest, klagen over zwakte, prikkelbaarheid, vermoeidheid, verzwakt geheugen en slaapstoornissen.

Vaak gaan deze symptomen gepaard met stoornissen van de vegetatieve functies. Aandoeningen van het cardiovasculaire systeem manifesteren zich in de regel door neurocirculatoire dystonie: labiliteit van pols en bloeddruk, neiging tot hypotensie, pijn in het hart, enz. Faseveranderingen in de samenstelling van perifeer bloed (labiliteit van indicatoren) worden ook opgemerkt met de daaropvolgende ontwikkeling van matige leukopenie, neuropenie, erytrocytopenie. Veranderingen in het beenmerg hebben het karakter van een reactieve compenserende stress bij regeneratie. Meestal treden deze veranderingen op bij mensen die vanwege de aard van hun werk voortdurend werden blootgesteld aan EM-straling met een vrij hoge intensiteit. Degenen die met MF en EMF werken, evenals de bevolking die in het door EMF getroffen gebied woont, klagen over prikkelbaarheid en ongeduld. Na 1-3 jaar ontwikkelen sommige mensen een gevoel van interne spanning en onrust. Aandacht en geheugen zijn aangetast. Er zijn klachten over lage efficiëntie slaap en vermoeidheid. Gezien de belangrijke rol van de hersenschors en de hypothalamus bij de uitvoering mentale functies Bij mensen kan worden verwacht dat langdurige herhaalde blootstelling aan maximaal toelaatbare EM-straling (vooral in het decimetergolflengtebereik) tot psychische stoornissen kan leiden.

De inhoud van het artikel

ELEKTROMAGNETISCHE STRALING, elektromagnetische golven die worden opgewekt door verschillende stralende objecten - geladen deeltjes, atomen, moleculen, antennes, enz. Afhankelijk van de golflengte, gammastraling, röntgenstraling, ultraviolette straling, zichtbaar licht, infraroodstraling, radiogolven en laagfrequente elektromagnetische straling oscillaties worden onderscheiden.

Het lijkt misschien verrassend dat ze uiterlijk zo verschillend zijn fysieke verschijnselen hebben een gemeenschappelijke basis. Wat is er eigenlijk gemeenschappelijk tussen een stuk radioactief materiaal, een röntgenbuis, een kwikgasontladingslamp, een zaklamp, een kachel, een radiozender en een wisselstroomgenerator die op een elektriciteitsleiding is aangesloten? 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 erin door en veroorzaken weefselbeschadiging, zichtbaar licht veroorzaakt een visuele sensatie in het oog, infraroodstraling die op het menselijk lichaam valt, verwarmt het , en radiogolven en laagfrequente elektromagnetische trillingen 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 ingeschakeld, er enige verandering in de ontvanger plaatsvindt. Deze verandering treedt niet onmiddellijk op, maar na enige tijd, en komt kwantitatief overeen met het idee dat iets met zeer hoge snelheid van de bron naar de ontvanger beweegt. Geavanceerde wiskundige theorie en een grote verscheidenheid aan experimentele gegevens laten zien 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 van de bron naar de ontvanger voortplanten. Met.

De voortplantingssnelheid in de vrije ruimte is hetzelfde voor alle soorten elektromagnetische golven, van gammastraling tot laagfrequente golven. Maar het aantal oscillaties per tijdseenheid (dat wil zeggen frequentie F) varieert over een zeer breed bereik: van enkele oscillaties per seconde voor elektromagnetische golven in het laagfrequente bereik tot 10 20 oscillaties per seconde in het geval van röntgen- en gammastraling. Omdat de golflengte (dat wil zeggen de afstand tussen aangrenzende golfbulten; figuur 1) wordt gegeven door ik = c/F varieert het ook over een groot bereik - van enkele duizenden kilometers voor laagfrequente oscillaties tot 10-14 m voor röntgen- en gammastraling. Dit 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 met elkaar verbonden, net zoals waterrimpelingen, golven op het oppervlak van een vijver en stormachtige oceaangolven met elkaar verbonden zijn, die ook verschillende effecten hebben op objecten die ze tegenkomen op hun pad. Elektromagnetische golven verschillen aanzienlijk van watergolven en van geluid doordat ze via een vacuüm of interstellaire ruimte van een bron naar een ontvanger kunnen worden overgedragen. Röntgenstralen die in een vacuümbuis worden gegenereerd, beïnvloeden bijvoorbeeld fotografische film die zich ver daarvandaan bevindt, terwijl het geluid van een bel onder een kap niet hoorbaar is als de lucht onder de kap vandaan wordt gepompt. Het oog neemt zichtbare lichtstralen waar die van de zon komen, en een antenne op aarde neemt radiosignalen waar van een ruimtevaartuig op miljoenen kilometers afstand. Er is dus geen materieel medium, zoals water of lucht, nodig voor de voortplanting van elektromagnetische golven.

Bronnen van elektromagnetische straling.

Ondanks fysieke verschillen wordt bij alle bronnen van elektromagnetische straling, of het nu een radioactieve stof, een gloeilamp of een televisiezender is, deze straling opgewekt door het versnellen van elektrische ladingen. Er zijn twee hoofdtypen bronnen. In ‘microscopische’ bronnen springen geladen deeltjes van het ene energieniveau naar het andere binnen atomen of moleculen. Dit soort emitters zenden gamma-, röntgen-, ultraviolet-, zichtbare en infrarode straling uit, en in sommige gevallen zelfs straling met een langere golflengte (een voorbeeld van dit laatste is de lijn in het spectrum van waterstof die overeenkomt met een golflengte van 21 cm, die een rol speelt belangrijke rol in de radioastronomie). Bronnen van het tweede type kunnen macroscopisch worden genoemd. Daarin voeren vrije elektronen van 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 millimetergolven tot de langste golven (in hoogspanningslijnen).

Gammastraling wordt spontaan uitgezonden wanneer de kernen van radioactieve stoffen zoals radium vervallen. 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 kerneltoestanden: f=(E 1 – E 2)/H, Waar H– De constante van Planck.

Röntgenstraling ontstaat wanneer het oppervlak van een metalen anode (anti-kathode) in een vacuüm wordt gebombardeerd door elektronen met hoge snelheden. Deze elektronen, die in het anodemateriaal snel vertragen, zenden de zogenaamde remstraling uit, die een continu spectrum heeft, en de herstructurering van de interne structuur van de anode-atomen die optreedt als gevolg van elektronenbombardement, waardoor de atomaire elektronen overgaan in een toestand met lagere energie, gaat gepaard met de emissie van de zogenaamde karakteristieke straling, waarvan de frequentie wordt bepaald door het anodemateriaal.

Dezelfde elektronische overgangen in het atoom geven ultraviolette en zichtbare lichtstraling. Wat infraroodstraling betreft, is deze meestal het gevolg van veranderingen die weinig effect hebben op de elektronische structuur en voornamelijk verband houden met veranderingen in de amplitude van trillingen en het rotatiemomentum van het molecuul.

Generatoren van elektrische oscillaties hebben een "oscillerend circuit" van een of ander type, waarin elektronen geforceerde oscillaties uitvoeren met een frequentie die afhankelijk is van het ontwerp en de grootte. De hoogste frequenties, overeenkomend met millimeter- en centimetergolven, worden gegenereerd door klystrons en magnetrons - elektrische vacuümapparaten met metalen volumetrische resonatoren, oscillaties waarin wordt geëxciteerd door elektronenstromen. Bij generatoren met een lagere frequentie bestaat het oscillerende circuit uit een inductor (inductantie L) en condensator (capaciteit C) en wordt opgewonden door een buis- of transistorcircuit. De natuurlijke frequentie van een dergelijk circuit, die bij lage verzwakking bijna resonant is, wordt gegeven door de uitdrukking.

Wisselvelden met zeer lage frequentie die worden gebruikt voor transmissie elektrische energie, worden gemaakt door stroomgeneratoren van elektrische machines waarin rotoren die draadwikkelingen dragen tussen de polen van magneten roteren.

Maxwell's theorie, ether en elektromagnetische interactie.

Wanneer een oceaanstomer bij rustig weer op enige afstand van een vissersboot passeert, begint de boot na enige tijd heftig op de golven te slingeren. De reden hiervoor is voor iedereen duidelijk: vanaf de boeg van de voering loopt een golf langs het wateroppervlak in de vorm van een reeks bulten en depressies, die de vissersboot bereikt.

Wanneer met behulp van een speciale generator oscillaties van elektrische lading worden opgewekt in een antenne die op een kunstmatige aardesatelliet is geïnstalleerd en naar de aarde is gericht, wordt de ontvangstantenne op aarde (ook na enige tijd) opgewonden elektriciteit. Hoe wordt interactie van bron naar ontvanger overgedragen als er geen materiële omgeving tussen zit? En als het signaal dat bij de ontvanger aankomt, kan worden weergegeven als een soort invallende golf, wat voor soort golf is het dan die zich in een vacuüm kan voortplanten, en hoe kunnen bulten en depressies verschijnen waar er niets is?

Wetenschappers hebben lange tijd nagedacht over deze vragen, toegepast op zichtbaar licht dat zich van de zon naar het oog van de waarnemer voortplant. Gedurende het grootste deel van de 19e eeuw. natuurkundigen als O. Fresnel, I. Fraunhofer en F. Neumann probeerden het antwoord te vinden in het feit dat de ruimte niet echt leeg is, maar gevuld is met een bepaald medium (“lichtgevende ether”), begiftigd met de eigenschappen van elastische stevig. Hoewel deze hypothese sommige verschijnselen in een vacuüm hielp verklaren, leidde ze tot onoverkomelijke problemen bij het probleem van de doorgang van licht door de grens van twee media, bijvoorbeeld lucht en glas. Dit was voor de Ierse natuurkundige J. McCullagh aanleiding om het idee van elastische ether terzijde te schuiven. In 1839 stelde hij een nieuwe theorie voor, die het bestaan ​​van een medium postuleerde met eigenschappen die verschillen van alle bekende materialen. Een dergelijk medium is niet bestand tegen compressie en afschuiving, maar wel tegen rotatie. Vanwege deze vreemde eigenschappen trok McCullaghs model van de ether aanvankelijk niet veel belangstelling. In 1847 demonstreerde Kelvin echter het bestaan ​​van een analogie tussen elektrische verschijnselen en mechanische elasticiteit. Op basis hiervan, en ook op basis van de ideeën van M. Faraday 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 druk in een alomtegenwoordig medium, bovendien zijn deze spanningen dezelfde als die waarmee ingenieurs te maken hebben, en het medium is precies het medium waarin licht zich zou moeten voortplanten. In 1864 formuleerde Maxwell een systeem van vergelijkingen dat alle elektromagnetische verschijnselen omvatte. Het is opmerkelijk dat zijn theorie in veel opzichten deed denken aan de theorie die McCullagh een kwart eeuw eerder had voorgesteld. De vergelijkingen van Maxwell waren zo veelomvattend dat de wetten van Coulomb, Ampere en elektromagnetische inductie daaruit werden afgeleid en de conclusie werd getrokken dat de voortplantingssnelheid van elektromagnetische verschijnselen samenvalt met de snelheid van het licht.

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, gebaseerd op ideeën over spanningen en druk in de ether, werd een dergelijke interpretatie universeel aanvaard. Het onbetwiste succes van de vergelijkingen bij het voorspellen en verklaren van verschillende elektromagnetische verschijnselen werd opgevat als een bevestiging van de geldigheid van niet alleen de vergelijkingen, maar ook van het mechanistische model op basis waarvan ze werden afgeleid en geïnterpreteerd, hoewel dit model volkomen onbelangrijk was voor wiskundige theorie. Veldlijnen van Faraday en stroombuizen zijn, samen met vervormingen en verplaatsingen, essentiële kenmerken van de ether geworden. Energie werd beschouwd als opgeslagen in een gestresseerd medium, en G. Poynting presenteerde de stroom ervan in 1884 als een vector, die nu zijn naam draagt. In 1887 demonstreerde Hertz experimenteel het bestaan ​​van elektromagnetische golven. In een reeks briljante experimenten mat hij de snelheid van hun voortplanting, en toonde ook aan dat ze kunnen worden gereflecteerd, gebroken en gepolariseerd. In 1896 ontving G. Marconi een patent voor radiocommunicatie.

In continentaal Europa ontwikkelde zich, onafhankelijk van Maxwell, de theorie van actie op lange afstand - een geheel andere benadering van het probleem van elektromagnetische interactie. Maxwell schreef hierover: “Volgens de theorie van elektriciteit, die maakt groot succes in Duitsland werken twee geladen deeltjes op afstand direct op elkaar in 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 onmiddellijk, maar na enige tijd, afhankelijk van de afstand. De kracht van deze theorie, die elke vorm van elektrische verschijnselen aan zulke uitmuntende mensen verklaart, kan alleen echt gewaardeerd worden door deze te bestuderen.” De theorie waar Maxwell over sprak, werd het meest volledig ontwikkeld door de Deense natuurkundige L. Lorentz met behulp van scalaire en vector-vertraagde potentiëlen, bijna hetzelfde als in de moderne theorie. Maxwell verwierp het idee van vertraagde actie op afstand, of het nu om potentiëlen of krachten ging. “Deze fysieke hypothesen staan ​​volkomen los van mijn ideeën over de aard van de dingen”, schreef hij. De theorie van Riemann en Lorentz was echter wiskundig identiek aan de zijne, en hij was het er uiteindelijk mee eens dat de lange-termijntheorie beter bewijsmateriaal had. In zijn Verhandeling over elektriciteit en magnetisme (Verhandeling over elektriciteit en magnetisme, 1873) schreef hij: “We mogen het feit niet uit het oog verliezen dat we slechts één stap hebben gezet in de theorie van de werking van het milieu. We suggereerden dat ze in een staat van spanning verkeerde, maar we legden helemaal niet uit wat deze spanning was en hoe deze in stand werd gehouden.”

In 1895 combineerde de Nederlandse natuurkundige H. Lorentz de vroege beperkte theorieën over de interactie tussen stationaire ladingen en stromen, die vooruitliepen op de theorie van vertraagde potentiëlen van L. Lorentz en voornamelijk door Weber waren gecreëerd, met de algemene theorie van Maxwell. H. Lorentz beschouwde materie als een stof die elektrische ladingen bevat die, op verschillende manieren met elkaar in wisselwerking, alle bekende elektromagnetische verschijnselen veroorzaken. In plaats van het concept van vertraagde actie op afstand te aanvaarden, beschreven door de vertraagde potentiëlen van Riemann en L. Lorentz, ging hij uit van de veronderstelling dat de beweging van ladingen elektromagnetische straling creëert. veld, in staat zich door de ether voort te planten en momentum en energie van het ene ladingssysteem naar het andere over te brengen. Maar is het bestaan ​​van een medium als ether noodzakelijk voor de voortplanting van een elektromagnetisch veld in de vorm van een elektromagnetische golf? Talrijke experimenten die bedoeld waren om het bestaan ​​van de ether te bevestigen, waaronder het ‘ether-entrainment’-experiment, leverden negatieve resultaten op. Bovendien bleek de hypothese van het bestaan ​​van de ether in strijd te zijn met de relativiteitstheorie en met de stand van de constantheid van de lichtsnelheid. De conclusie kan worden geïllustreerd door de woorden van A. Einstein: “Als de ether niet wordt gekenmerkt door een specifieke bewegingstoestand, dan heeft het nauwelijks zin om hem samen met de ruimte te introduceren als een bepaalde entiteit van een speciaal soort.”

Straling en voortplanting van elektromagnetische golven.

Elektrische ladingen die met versnelling bewegen en periodiek veranderende stromen beïnvloeden elkaar met bepaalde krachten. De grootte en richting van deze krachten zijn afhankelijk 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 gegeven medium en veranderingen in de concentratie van ladingen en stromen. de verdeling van bronstromen. Vanwege de complexiteit van de algemene formulering van het probleem kan de wet van de krachten niet in de vorm van één enkele formule worden weergegeven. De structuur die het elektromagnetische veld wordt genoemd en die 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, waarbij rekening wordt gehouden met de randvoorwaarden die worden bepaald door de vorm van het interactiegebied en de eigenschappen van het materiaal. Wanneer we zijn aan het praten over onbeperkte ruimte worden deze voorwaarden aangevuld met een speciale randvoorwaarde - stralingstoestand. Dit laatste garandeert het “juiste” gedrag van het veld op oneindig.

Het elektromagnetische veld wordt gekenmerkt door de elektrische veldsterktevector E en de 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 asrichting X. Elektrische en magnetische velden zijn nauw met elkaar verbonden: ze zijn componenten van één enkel elektromagnetisch veld, omdat ze tijdens Lorentz-transformaties in elkaar overgaan. Er wordt gezegd dat een vectorveld lineair (vlak) gepolariseerd is als de richting van de vector overal vast blijft en de lengte ervan periodiek verandert. Als de vector roteert, maar de lengte ervan verandert niet, dan wordt gezegd dat het veld circulaire polarisatie heeft; als de lengte van de vector periodiek verandert en deze zelf roteert, wordt het veld elliptisch gepolariseerd genoemd.

De relatie tussen het elektromagnetische veld en de oscillerende stromen en ladingen die dit veld ondersteunen, kan worden geïllustreerd met een relatief eenvoudig maar zeer duidelijk voorbeeld van een antenne, zoals een symmetrische halve golfvibrator (Fig. 3). Als een dunne draad, waarvan de lengte de helft is van de golflengte van de straling, in het midden wordt doorgesneden en een hoogfrequente generator op de snede wordt aangesloten, zal de aangelegde wisselspanning een ongeveer sinusoïdale stroomverdeling in de vibrator handhaven. Op een moment in de tijd T= 0, wanneer de stroomamplitude zijn maximale waarde bereikt en de snelheidsvector van positieve ladingen naar boven is gericht (negatieve ladingen zijn naar beneden gericht), is de lading per lengte-eenheid op elk punt van de antenne nul. Na het eerste kwartaal van de periode ( T =T/4) positieve ladingen zullen geconcentreerd zijn op de bovenste helft van de antenne, en negatieve ladingen op de onderste helft. In dit geval is de stroom nul (Fig. 3, B). Op het moment T = T/2 lading per lengte-eenheid is nul, en de snelheidsvector van positieve ladingen is naar beneden gericht (Fig. 3, V). Vervolgens worden de kosten tegen het einde van het derde kwartaal herverdeeld (Fig. 3, G), en na voltooiing eindigt de volledige periode van oscillatie ( T = T) en alles ziet er weer uit zoals in Fig. 3, A.

Om een ​​signaal (bijvoorbeeld een in de tijd variërende stroom die een radioluidspreker aandrijft) 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 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, waardoor een elektromagnetisch veld in de omringende ruimte wordt uitgezonden. De antenne kan een grote verscheidenheid aan configuraties hebben, afhankelijk van welke vorm van het elektromagnetische veld moet worden verkregen. 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 relatie tussen de amplitudes en fasen van de stromen verschaffen. De antenne kan een symmetrische vibrator zijn die zich voor een relatief groot plat of gebogen oppervlak bevindt metalen oppervlak, die de rol van een reflector speelt. In het bereik van centimeter- en millimetergolven is vooral een antenne in de vorm van een hoorn verbonden met een metalen pijpgolfgeleider, die de rol van een transmissielijn speelt, bijzonder effectief. Stromen in de korte antenne aan de ingang van de golfgeleider induceren wisselstromen op het binnenoppervlak ervan. 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 ​​dergelijke verhouding van amplitudes en fasen van stroomoscillaties in de verschillende delen ervan te bereiken, zodat de straling in sommige richtingen wordt versterkt en in andere wordt verzwakt (directionele antennes).

Op grote afstanden van een antenne van welk type dan ook heeft het elektromagnetische veld een vrij eenvoudige vorm: op elk gegeven punt oscilleren de vectoren van elektrische veldsterkte E en magnetische veldinductie B in fase in onderling loodrechte vlakken, waarbij ze afnemen 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 gehele bol geeft de totale tijdsgemiddelde uitgestraalde energie. In dit geval dragen golven die zich in radiale richting voortplanten met de snelheid van het licht niet alleen oscillaties van de vectoren E van de bron over. en B, maar ook het veldmomentum en zijn energie.

Ontvangst van elektromagnetische golven en het fenomeen verstrooiing.

Als een geleidende cilinder in de zone wordt geplaatst 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 de voorkant van de invallende golf en in de richting van de elektrische veldsterktevector. 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 is aan de vector E van de invallende golf. Als de draad in het midden wordt doorgesneden en er een belasting op de resulterende klemmen wordt aangesloten, wordt er energie aan toegevoerd, zoals het geval is in het geval van een radio-ontvanger. De stromen in deze draad gedragen zich op dezelfde manier als de wisselstromen in de zendantenne, en daarom zendt deze ook een veld uit naar 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 geïnstalleerd. Als de antenne zich in een droog zand- of rotsachtig gebied bevindt, gedraagt ​​​​de grond zich als een isolator (diëlektricum) en worden de door de antenne geïnduceerde stromen geassocieerd met intra-atomaire trillingen, omdat er geen vrije ladingsdragers zijn, omdat in geleiders en geïoniseerde gassen. Deze microscopische trillingen creëren een veld van elektromagnetische golven dat wordt gereflecteerd door het aardoppervlak boven het aardoppervlak en veranderen bovendien de voortplantingsrichting van de golf die de bodem binnendringt. Deze golf beweegt met een lagere snelheid en onder een kleinere hoek ten opzichte van de normaal dan de invallende golf. Dit fenomeen wordt breking genoemd. Als de golf op een deel van het aardoppervlak valt dat naast diëlektrische eigenschappen ook geleidende eigenschappen heeft, ziet het totaalbeeld voor de gebroken golf er veel ingewikkelder uit. Net als voorheen verandert de golf op het grensvlak van richting, maar nu plant het veld in de grond zich zodanig voort dat oppervlakken met gelijke fasen niet langer samenvallen met oppervlakken met gelijke amplitudes, zoals meestal het geval is bij een vlakke golf. Bovendien neemt de amplitude van golfoscillaties snel af, omdat geleidingselektronen tijdens botsingen hun energie afstaan ​​aan atomen. Als gevolg hiervan verandert de energie van golfoscillaties in de energie van chaotische thermische beweging en wordt deze afgevoerd. Daarom kunnen golven, waar de grond elektriciteit geleidt, niet tot grote diepte doordringen. Hetzelfde geldt voor zeewater, wat radiocommunicatie met onderzeeërs bemoeilijkt.

In de bovenste lagen van de atmosfeer van de aarde 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 geladen deeltjes van de ionosfeer te oscilleren en hun eigen elektromagnetische veld uit te zenden. Geladen ionosferische deeltjes interageren met de uitgezonden golf op ongeveer dezelfde manier als diëlektrische deeltjes in het hierboven besproken geval. De elektronen van de ionosfeer zijn echter niet geassocieerd met atomen, zoals in een diëlektricum. Ze reageren op elektrisch veld de verzonden golf is niet ogenblikkelijk, maar met enige faseverschuiving. Als gevolg hiervan plant de golf in de ionosfeer zich niet onder een kleinere hoek voort, zoals in een diëlektricum, maar onder een grotere hoek ten opzichte van de normaal 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 bijna een rechte lijn, en bij een verdere toename van de invalshoek wordt de straling naar de aarde gereflecteerd. 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 fungeert als een spiegel.

Energie en impuls van straling.

In de moderne natuurkunde wordt de keuze tussen Maxwells theorie van het elektromagnetische veld en de theorie van vertraagde langeafstandsactie gemaakt ten gunste van Maxwells theorie. Zolang we alleen geïnteresseerd zijn in de interactie tussen bron en ontvanger, zijn beide theorieën even goed. De theorie van actie op lange afstand 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 zendt de bron energie naar de elektromagnetische golf, waar deze blijft totdat deze wordt overgedragen naar de ontvanger die de golf absorbeert. Tegelijkertijd wordt in elke fase de wet van behoud van energie in acht genomen.

Elektromagnetische golven hebben dus energie (en ook momentum), waardoor ze als net zo reëel worden beschouwd als bijvoorbeeld atomen. Elektronen en protonen die in de zon worden aangetroffen, dragen energie over aan elektromagnetische straling, voornamelijk in de infrarode, zichtbare en ultraviolette gebieden van het spectrum; Na ongeveer 500 seconden, nadat het de aarde heeft bereikt, geeft het deze energie vrij: de temperatuur stijgt, er vindt fotosynthese plaats in de groene bladeren van planten, enz. In 1901 mat P.N. Lebedev experimenteel de druk van licht, wat bevestigde dat licht niet alleen energie heeft, maar ook momentum (en de relatie daartussen is consistent met de theorie van Maxwell).

Fotonen en kwantumtheorie.

Aan het begin van de 19e en 20e eeuw, toen het erop leek dat er eindelijk een alomvattende theorie over elektromagnetische straling was opgesteld, presenteerde de natuur nog een verrassing: het bleek dat straling naast de golfeigenschappen die door de theorie van Maxwell worden beschreven, ook de eigenschappen vertoont van deeltjes, en hoe sterker, hoe korter de golven. Deze eigenschappen komen vooral duidelijk tot uiting 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 uitgestoten elektron afhankelijk is van de frequentie N invallend licht, maar niet op de intensiteit ervan. Dit geeft aan dat de energie die bij een lichtgolf hoort, in discrete delen wordt overgedragen: quanta. Als je de intensiteit van het invallende licht verhoogt, 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. Het foton heeft geen rustmassa of lading, maar heeft een spin en momentum gelijk aan h/C, en energie gelijk aan h; het beweegt met een constante snelheid in de vrije ruimte C.

Hoe kan elektromagnetische straling alle eigenschappen van golven hebben, die zich uiten in interferentie en diffractie, maar zich gedragen als een stroom deeltjes in het geval van het foto-elektrisch effect? Momenteel kan de meest bevredigende verklaring voor deze dualiteit worden gevonden in het complexe formalisme van de kwantumelektrodynamica. Maar deze verfijnde theorie heeft ook zijn moeilijkheden, en de wiskundige consistentie ervan is twijfelachtig. ELEMENTAIRE DEELTJES; FOTOËLEKTRISCH EFFECT; KWANTUMMECHANICA; VECTOR.

Gelukkig zijn kwantummechanische effecten bij macroscopische problemen van emissie en ontvangst van elektromagnetische golven van millimeters en langer meestal niet significant. Het aantal fotonen dat bijvoorbeeld wordt uitgezonden door een symmetrische dipoolantenne is zo groot, en de energie die door elk van hen wordt overgedragen is zo klein dat we discrete kwanta kunnen vergeten en kunnen bedenken dat de emissie van straling een continu proces is.

Tegenwoordig wordt er veel gesproken over elektromagnetische straling, waaraan elke moderne persoon onvermijdelijk wordt blootgesteld, vooral een inwoner van een grote stad. Welke invloed heeft elektromagnetische straling op het menselijk lichaam? Hoe gevaarlijk is het?

Wat is elektromagnetische straling (EMR)? Dit is een bijzondere vorm van materie waardoor interactie plaatsvindt tussen elektrisch geladen deeltjes, een soort ongrijpbare golf die zich voortplant in een medium, bestaande uit een elektrische en magnetische component.

EMR-bronnen

Bronnen die een elektromagnetisch veld creëren, kunnen natuurlijk of kunstmatig zijn.

Natuurlijke bronnen van elektromagnetische straling zijn onder meer het constante elektrische en constante magnetische veld van de aarde, elektrische verschijnselen in de atmosfeer (onweersbuien, blikseminslagen), radio-emissie van de zon en sterren, en kosmische straling.

Kunstmatige bronnen van elektromagnetische velden kunnen worden onderverdeeld in bronnen van elektromagnetische straling met hoge en lage stralingsniveaus. Opgemerkt moet worden dat het stralingsniveau allereerst afhangt van het vermogen van de bron: hoe hoger het vermogen, hoe hoger het stralingsniveau. Dichtbij de bron is het stralingsniveau het hoogst; naarmate de afstand tot de bron groter wordt, neemt het stralingsniveau af.

Bronnen hoog niveau AMY:

• bovengrondse elektriciteitslijnen (bovengrondse lijnen, hoog- en ultrahoogspanningslijnen 4-1150 kV);
• elektrisch vervoer: trams, trolleybussen, metrotreinen, enz. — en de infrastructuur ervan;
• transformatorstations (TS);
• liften;
• televisiestations;
• radio-omroepstations;
• basisstations van mobiele radiocommunicatiesystemen (MS), voornamelijk cellulair.

Bronnen van relatief lage EMR-niveaus:

• Personal computers en videoterminals, speelautomaten, spelconsoles voor kinderen;
• huishoudelijke elektrische apparaten - koelkasten, wasmachines, magnetrons, airconditioners, haardrogers, tv's, waterkokers, strijkijzers, enz.;
• mobiele, satelliet- en draadloze radiotelefoons, persoonlijke radiostations;
• kabellijnen;
• bepaalde medische diagnostische, therapeutische en chirurgische apparatuur;
• voedingssysteem voor gebouwen.

Impact van EMR op het menselijk lichaam

Het menselijk lichaam reageert zowel op veranderingen in het natuurlijke aardmagnetische veld als op de effecten van elektromagnetische straling uit talrijke en gevarieerde door de mens veroorzaakte bronnen. De reactie van het lichaam kan variëren naarmate de blootstelling aan EMR toeneemt of afneemt, wat in sommige gevallen kan leiden tot aanzienlijke veranderingen in de gezondheid en genetische gevolgen.

Experimentele gegevens van zowel binnenlandse als buitenlandse onderzoekers duiden op een hoge biologische activiteit van het elektromagnetische veld (EMF) in alle frequentiebereiken. De biologische effecten van blootstelling aan elektromagnetische velden op het menselijk lichaam zijn afhankelijk van de frequentie en golflengte van straling, de intensiteit van elektromagnetische velden, de duur en frequentie van blootstelling, de gecombineerde en totale blootstelling aan elektromagnetische velden en andere factoren. De combinatie van de aangegeven parameters kan aanzienlijk verschillende gevolgen hebben voor de reactie van het lichaam.

De lokalisatie van de blootstelling is niet minder belangrijk: algemeen of lokaal, omdat bij algemene blootstelling het risico op negatieve gevolgen groter is. De impact van elektriciteitsleidingen is bijvoorbeeld algemeen voor het hele lichaam, en de impact van een mobiele telefoon is lokaal (op bepaalde delen van het menselijk lichaam).

Het effect van de interactie van EMF met de biologische omgeving hangt af van de stralingsdosis. Het is gebaseerd op de omzetting van veldenergie in warmte; het mechanisme dat deze transformatie uitvoert veroorzaakt rotatie (beweging) van moleculen. Dit leidt tot verschillende negatieve verschijnselen in het lichaam.

Opgemerkt moet worden dat ons lichaam dagelijks gelijktijdig of na elkaar wordt blootgesteld aan verschillende elektromagnetische velden.

Deze impact heeft vooral invloed op het zenuwstelsel, het immuunsysteem, het endocriene systeem en het voortplantingsstelsel, waarvan veranderingen in de functies nadelige gevolgen voor het lichaam met zich meebrengen.

Het biologische effect van elektromagnetische velden onder omstandigheden van langdurige blootstelling stapelt zich over vele jaren op, wat resulteert in de ontwikkeling van langetermijngevolgen, waaronder degeneratieve processen van het centrale zenuwstelsel, bloedkanker (leukemie), hersentumoren en hormonale ziekten.

EMV's kunnen vooral gevaarlijk zijn voor kinderen, zwangere vrouwen (in het bijzonder voor het embryo), mensen met ziekten van het centrale zenuwstelsel, het hormonale systeem, het cardiovasculaire systeem, mensen met allergieën en mensen met een verzwakt immuunsysteem. Momenteel hebben specialisten uit de VS, Zweden en Denemarken een aantal onderzoeken uitgevoerd binnen een straal van 150 meter van onderstations, transformatoren en elektrische leidingen. spoorwegen en hoogspanningslijnen, waaruit bleek dat bij langdurige blootstelling aan elektromagnetische velden het risico op het ontwikkelen van kanker bij kinderen, vooral kinderleukemie, bijna vier keer toeneemt.

Effect van EMF op het menselijk lichaam

De vroegste klinische manifestaties van de effecten van elektromagnetische straling op mensen zijn functionele stoornissen van het zenuwstelsel. Personen die zich lange tijd in de zone van elektromagnetische straling (EMR) bevinden, klagen over zwakte, prikkelbaarheid, vermoeidheid, verzwakt geheugen en slaapstoornissen. Vaak gaan deze symptomen gepaard met stoornissen van de autonome functies (ademhaling, voeding, gasuitwisseling, uitscheidingsfunctie) en verschillende stoornissen van het cardiovasculaire systeem. Deze veranderingen treden doorgaans op bij mensen die, vanwege de aard van hun werk, voortdurend met een vrij hoge intensiteit aan EMR werden blootgesteld (elektriciteitsleidingen, elektrische voertuigen, transformatorstations, enz.).

Langdurige herhaalde blootstelling boven de limiet aanvaardbare normen EMR (vooral in het decimetergolflengtebereik, bijvoorbeeld van televisie- en radiozenders) kan leiden tot psychische stoornissen.

In de overgrote meerderheid van de gevallen vindt blootstelling plaats aan velden met een relatief laag niveau (velden van industriële frequentieobjecten: elektrische bedrading, huishoudelijke apparaten, computers, mobiele telefoons): de hieronder opgesomde gevolgen zijn op dergelijke gevallen van toepassing.

Effect van EMF op het zenuwstelsel. Een groot aantal in Rusland uitgevoerde onderzoeken geven aanleiding om het zenuwstelsel te classificeren als een van de meest gevoelige systemen in het menselijk lichaam voor de effecten van elektromagnetische velden. Bij mensen die contact hebben met EMF verandert de hogere zenuwactiviteit en verslechtert het geheugen. Deze personen kunnen gevoelig zijn voor het ontwikkelen van stressreacties, zoals hoofdpijn, voortdurende vermoeidheid, plotselinge stemmingswisselingen, depressie, huiduitslag, slaapstoornissen en verlies van eetlust.

Het zenuwstelsel van het embryo vertoont een hoge gevoeligheid voor elektromagnetische velden. Het risico op verstoring van de ontwikkeling van het foetale zenuwstelsel neemt toe.

Effect van EMF op het immuunsysteem. Bij blootstelling aan EMF worden de processen van immuunvorming verstoord, vaker in de richting van remming. Er kan een verandering in het eiwitmetabolisme optreden en er wordt een zekere verandering in de bloedsamenstelling waargenomen. Het lichaam kan antilichamen vormen die gericht zijn tegen de eigen weefsels.

Effect van EMF op het endocriene systeem. Uit de werken van Sovjetwetenschappers uit de jaren zestig bleek dat bij blootstelling aan elektromagnetische velden in de regel de belangrijkste endocriene klier in de hersenen, de hypofyse, werd gestimuleerd. Dit leidt tot een toename van de productie van hormonen uit andere klieren – de bijnieren, inclusief het stresshormoon – adrenaline, waardoor het lichaam zich minder goed aanpast aan de fysieke factoren van de externe omgeving (hoge luchttemperaturen, gebrek aan zuurstof, enz.).

Effect van EMF op de voortplantingsfunctie. De gevoeligheid van het embryo voor elektromagnetische velden is veel hoger dan de gevoeligheid van het lichaam van de moeder. EMF met lage intensiteit, dat een negatief effect heeft op het lichaam van zwangere vrouwen, kan vroeggeboorte veroorzaken, evenals verschillende aangeboren pathologieën bij kinderen. De meest kwetsbare perioden zijn meestal de vroege stadia van de embryonale ontwikkeling. Het gaat hier vooral om vrouwen die werken in omstandigheden waarin de elektromagnetische veiligheidsnormen worden geschonden. Uw veiligheidsingenieur op de werkplek moet u informeren over de elektromagnetische veiligheidsnormen voor uw werkplek. Allereerst moeten vrouwen die werken in industrieën die krachtige bronnen van elektromagnetische straling bedienen - antennes, plaatsbepalers, elektrische onderstations, maar ook in industrieën met een grote hoeveelheid apparatuur (machines, enz.) voor de veiligheid zorgen.

Bescherming tegen elektromagnetische straling

Hoe kunt u uw gezin tegen dergelijke negatieve gevolgen beschermen? Ten eerste mogen we niet vergeten dat alle beschreven onderzoeken en de negatieve gevolgen van blootstelling aan elektromagnetische velden zijn gegeven voor gevallen van voortdurende langdurige of periodieke langdurige blootstelling. Het is ook belangrijk om te onthouden dat maximale schade wordt veroorzaakt door gecombineerde en cumulatieve blootstelling uit verschillende bronnen. De algemene regel voor alle schadelijke effecten is om ze zoveel mogelijk te verzwakken, het aantal bronnen van blootstelling te minimaliseren en de blootstellingstijd te verkorten.

Om de bevolking in de Russische Federatie te beschermen, bestaat er een sanitaire en hygiënische regulering van elektromagnetische velden, gebaseerd op jarenlang onderzoek en vastgelegd door de wet. Allereerst moet er een sanitaire beschermingszone zijn rond de bronnen van het elektromagnetische veld; indien nodig moeten er maatregelen worden genomen om de elektrische veldsterkte in woongebouwen en op plaatsen waar mensen lange tijd kunnen verblijven te verminderen door het gebruik van beschermende schermen . De grootte van deze zone wordt wettelijk bepaald, afhankelijk van het type bron. Binnen de sanitaire beschermingszone is het verboden: residentiële en openbare gebouwen en constructies te plaatsen; zomerhuisjes en tuinpercelen; parkeerterreinen regelen voor alle soorten vervoer; autoservicebedrijven lokaliseren.

Hier volgen de eenvoudigste veiligheids- en preventieve maatregelen ter bescherming tegen elektromagnetische velden.

Wees voorzichtig, hoogspanningskabels! Blijf uit de buurt van hoogspanningsleidingen. Allereerst moet er een sanitaire beschermingszone worden aangewezen rond bronnen van industriële frequentie-elektromagnetische velden. De grootte van deze zone is bij wet bepaald en wordt bepaald afhankelijk van de spanning die langs de hoogspanningslijn loopt, van 10 tot 55 m. Omdat het voor de gemiddelde persoon moeilijk is om te bepalen wat de spanning van een bepaalde hoogspanningslijn is, is het het beste is om ze niet dichterbij dan 55 m te benaderen, of nog beter: blijf binnen een straal van 100-150 m. Tegelijkertijd moet je niet bang zijn voor hoogspanningslijnen die langs de wegen lopen, aangezien alle onderzoeken wijzen op de gevaren van lange - termijnblootstelling aan elektromagnetische velden. Je mag dus niet op een open plek in het bos onder een hoogspanningslijn zonnebaden en daar met je kinderen picknicken. Het is niet nodig om direct onder de lijn of binnen een straal van 150 m bedden te cultiveren en daar tuinpercelen aan te leggen. De toegestane tijd doorgebracht in de invloedszone van EMF door “hoogspanning” bedraagt ​​immers slechts enkele minuten. Koop geen land- en tuinkavels onder hoogspanningsleidingen, in de sanitaire beschermingszone van hoogspanningsleidingen. Als de locatie grenst aan de sanitaire beschermingszone van hoogspanningslijnen, nodig dan specialisten van geaccrediteerde laboratoria uit om metingen uit te voeren en een veilige zone te bepalen voor langdurig verblijf van mensen.

Dezelfde voorzorgsmaatregelen worden genomen voor grote transformatorstations. Als u een kleine transformatorcabine in uw tuin heeft, kunt u uw kind beter niet binnen een straal van 10 m ervan laten spelen.

Televisietorens en zendradiotechnische objecten van verschillende typen. Dezelfde gouden regel is van toepassing: we vermijden deze. Opgemerkt moet worden dat deze objecten in de regel een sanitaire beschermingszone hebben die veel groter is 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 nabij de rand van het platform. Daarom is het beter om bij het wachten op een elektrische trein of metro beter weg te gaan van de rand van het perron.

Huishoudelijke apparaten . Omdat de elektrische bedrading zich in onze huizen overal als een spinnenweb uitstrekt en we voortdurend huishoudelijke apparaten gebruiken, moeten we dit onthouden eenvoudige regels veiligheid: verplaats de stralingsbron, minimaliseer het aantal bronnen, verkort de blootstellingstijd. Een van de belangrijkste huisregels is om niet alle huishoudelijke apparaten tegelijk aan te zetten: je mag geen elektromagnetische storm veroorzaken. Gebruik huishoudelijke apparaten zoveel mogelijk apart. Zet bijvoorbeeld tijdens het stofzuigen de tv uit.

Nadat u het voedsel in de magnetron heeft geplaatst om het op te warmen en op de “start”-knop heeft gedrukt, kunt u zich terugtrekken in de kamer en daar een paar minuten wachten met uw baby terwijl het voedsel opwarmt.

Ook zonder uw aanwezigheid kan een waterkoker uitstekend water koken. Omdat het niet altijd mogelijk is om de kamer waar huishoudelijke apparaten werken te verlaten, is het beter om de waterkoker en de magnetron op een afstand van 0,5-1 m van de eet- of snijtafel te plaatsen.

Tijdens het schoonmaken houden we de stofzuiger meestal bij de slang vast en daarbij bewegen we ons vrij ver (meer dan 1 m) weg van het zeer stralende lichaam van de stofzuiger.

Het compressor-emitterende element van een conventionele koelkast bevindt zich ook ver genoeg van ons verwijderd om ons schade te berokkenen. Maar je kunt het indien nodig plaatsen eettafel op een afstand van meer dan 1 m van de koelkast.

Als de wasmachine niet in een kast of badkamer staat, waar u veilig de was kunt doen als niemand de kamer nodig heeft, oefen dan met wassen terwijl u weg bent.

Het is vanuit stralingsoogpunt onveilig om binnen 2 meter van een draaiende wasmachine te zijn – en het maakt niet uit wat de persoon op dat moment doet. Ook douchen of baden terwijl de wasmachine in de badkamer draait, is vanuit elektrisch veiligheidsoogpunt onveilig. Bij het aansluiten van de wasmachine moeten de aardingsvoorwaarden in acht worden genomen; dit en alle aansluitregels worden gedetailleerd 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.

Een elektrisch fornuis is ook een bron van industriële EMR-frequenties. Vergeet bij het koken niet dat hoe hoger het vermogen, hoe groter het stralingsniveau. Probeer daarom niet de maximale verwarmingsmodi van de branders en oven te gebruiken, kies medium vermogensmodi en schakel niet alle branders en oven in tegelijkertijd.

Het is belangrijk om tv te kijken op een afstand van niet minder dan 2-3 m, en natuurlijk om de kijktijd niet te misbruiken. Gebruik de tv niet de hele dag als ‘achtergrond’.

Elektrische bedrading. Het is beter als de elektrische bedrading afgeschermd is, d.w.z. gemaakt met behulp van speciale afgeschermde kabels met extra wikkelingen die voorkomen dat EMR zich naar buiten verspreidt, en loopt langs de vloer op een afstand van 1-1,5 m van de vloer, precies ter hoogte van het hoofd van een slapend persoon. Plaats geen stopcontacten met schansen die voortdurend zijn aangesloten aan het hoofdeinde van het bed. Het wordt aanbevolen om het bed voor de nachtrust zo ver mogelijk te houden van bronnen van langdurige blootstelling, de afstand tot verdeelkasten, elektrische stroomkabels moeten 2,5-3 m lang zijn, zelfs als ze zich achter de muur bevinden. Kijk daarom bij het inrichten van het meubilair naar de huistekeningen van de ontwikkelaar bij het betreden van een nieuw pand of van de beheermaatschappij van in exploitatie genomen woningen. Als het nodig is om verwarmde vloeren te installeren, is het raadzaam om te kiezen Elektrische systemen met een verminderd magnetisch veld en meerlaagse isolatie van het verwarmingselement van het kabel- of waterverwarmde vloersysteem. Om de juiste keuze te maken, moet u de technische kenmerken van het product vergelijken.

Lift . Wanneer de lift in werking is, wordt er een elektromagnetisch veld met een zeer hoge intensiteit gecreëerd. Kies indien mogelijk een appartement dat zo ver mogelijk van de lift verwijderd is. Als een dergelijke mogelijkheid zich niet voordoet, moet u begrijpen aan welke kamer en aan welke muur in deze kamer de lift grenst. Plaats geen bed in de buurt van deze muur, organiseer geen werkplek, zorg daar bijvoorbeeld voor een groene hoek.

Radio en mobiele telefoons. De schadelijke effecten van EMR die worden gegenereerd door zowel mobiele als conventionele radiotelefoons zijn afhankelijk van de kracht van de telefoon. Krachtigere telefoons hebben een negatievere impact. Er zijn onderzoeken die een verhoogd risico op hersenkanker aantonen bij misbruik van mobiele telefoons (meer dan 3-5 minuten ononderbroken praten, meer dan 30 minuten per dag). Andere onderzoeken tonen verhoogde vermoeidheid en nervositeit aan. Maar in moderne wereld Een mobiele telefoon is al lang een noodzaak geworden. Daarom worden eenvoudige regels voorgesteld om de impact van elektromagnetische straling van deze factor te minimaliseren. Probeer op het werk en thuis vaker een gewone telefoon te gebruiken, ook al is het een radio, maar de kracht ervan is veel minder dan die van een mobiele telefoon. Gebruik een bedrade hoofdtelefoon en elimineer daarbij de stralingsbron. Gebruik uw mobiele telefoon niet als wekker en plaats hem niet in de buurt terwijl u slaapt; het is beter om hem uit te zetten of weg te houden. Het is beter om een ​​mobiele telefoon in een tas te dragen dan in een zak.

Persoonlijke computers. Videoweergaveterminals. Houd er bij het plaatsen van computers op kantoor rekening mee dat de straling niet alleen van de monitor komt, maar ook van de systeemeenheid. Als de pc's naast elkaar staan, moet de minimale afstand tussen hen 2 m zijn, als ze naast elkaar staan zijkant - 1,2 m. De werkplek mag niet in de stralingszone vallen vanaf het achterpaneel van een monitor, aangezien deze daar maximaal is. Het is belangrijk om te kiezen voor een moderne monitor van hoge kwaliteit die aan alle veiligheidsnormen voldoet. Vanuit EMR-oogpunt is een LCD-monitor veiliger voor de gebruiker; er komt wel straling van de elektrische component uit de muur, maar deze is minder. De systeemeenheid en de monitor moeten zo ver mogelijk van u verwijderd worden geplaatst. Laat uw computer niet gedurende langere tijd ingeschakeld wanneer u deze niet gebruikt. Denk er ook aan om de "slaapmodus" van de monitor te gebruiken, aangezien de straling in dit geval minder is.

Probeer pauzes te nemen tijdens het werk, waarbij u weg moet zijn van computers.

Gameconsoles zijn ook een bron van EMP.

Het moet nog gezegd worden dat gif alleen qua dosering verschilt van medicijnen. Zo worden elektromagnetische velden met succes gebruikt in de geneeskunde voor de behandeling van vele ziekten, bijvoorbeeld verschillende tumoren, spataderen, hoge bloeddruk, behandeling van ziekten van de KNO en ademhalingsorganen, voor cosmetische doeleinden, voor de behandeling van ontstekingsziekten van de spieren, gewrichten, het perifere zenuwstelsel, en bij de behandeling van kneuzingen, fracturen, osteochondrose van de wervelkolom, gynaecologische en urologische ziekten en vele andere. Daarom is het belangrijkste om voorzichtig te zijn en voorzichtig te zijn.

Gebruiker. | 18-10-2017

Er staat een diepvrieskist in de slaapkamer, kan dit de oorzaak zijn van frequente hoofdpijn? Er is nergens anders om het te plaatsen.

Nina | 30/10/2013

Een prachtig, noodzakelijk artikel - het opent je ogen voor de agressiviteit van de kant van de wereld, die je met je eigen handen hebt gecreëerd en 'Trojaanse paarden' in je leven hebt geïntroduceerd, alleen in de vorm van binnenlandse 'helpers' - vijanden, zonder van wie we ons leven niet kunnen voorstellen...

Vladimir | 13-08-2013

Van 2006 tot heden zijn in eerste instantie 237 personen (6 – 15 jaar) onderzocht, waarvan 156 kinderen al ruim 2 jaar onder observatie zijn (58 – 2 jaar, 48 – 3 jaar, 21 – 4 jaar, 14 - 5 jaar en 15 - 6 jaar). Controlegroep - 67 kinderen, testgroep (gebruikers van kinderen) - 170. Impact van mobiele telefoons op kinderen De verkregen resultaten duiden op de multivariabiliteit van de mogelijke effecten van straling van mobiele telefoons op het zenuwstelsel van kinderen. Het is vastgesteld dat kinderen die mobiele telefoons (MT) gebruiken hun reactietijd op geluid (VRSS) en lichtsignalen (VRLS) vergroten. Met name bij 7-jarige kinderen manifesteert dit effect zich bij VPSS als de totale gebruiksduur van MT 360 minuten bedraagt, en bij SRSS 730 minuten. Alle kindgebruikers van MT vertoonden een effect van een toename van het aantal fonemische perceptiestoornissen, wat tekenen zijn van een onjuiste luisterperceptie van spraakklanken die qua geluid dicht bij elkaar liggen of vergelijkbaar zijn in articulatie. Er werd een afname van de prestatie-indicator geregistreerd (in 50,7%) en een toename van de vermoeidheidsindicator (in 39,7% van de gevallen). Bovendien werden veranderingen in hogere mentale functies vastgesteld. In het bijzonder een afname van de indicatoren van de stabiliteit van vrijwillige aandacht: in 14,3% van de gevallen was er een afname van de productiviteitsindicator bij het voltooien van een testtaak en in 19,4% van de gevallen - van de nauwkeurigheidsindicator. Er werden ook veranderingen in semantische geheugenindicatoren geregistreerd: bij 19,4% van de leerlingen werd een afname in de nauwkeurigheid van de taakvoltooiing waargenomen en in 30,1% van de gevallen werd een toename in de taakvoltooiingstijd opgemerkt. De hierboven beschreven effecten komen al tot uiting in het succes van het kind op school. De geïdentificeerde toename van het aantal schendingen van de fonemische perceptie vergroot dus de kans op fouten in spraak en schrijven, en vermindert ook de effectiviteit van het werk van de logopedist bij het geven van correctie- en ontwikkelingslessen. Ondanks het feit dat tot nu toe veranderingen in psychofysiologische indicatoren binnen de grenzen van leeftijdsgebonden normen zijn geïdentificeerd, is er een gestage tendens vastgesteld in de richting van een afname van indicatoren van hoge waarden naar de ondergrens van de norm. Uit voorlopige resultaten kunnen we dus concluderen dat straling van mobiele telefoons een negatief effect kan hebben op de psychofysische gezondheid van kinderen. Benadrukt moet worden dat het onderzoek dat wordt uitgevoerd geen analogen heeft, zowel in Rusland als in het buitenland. Federaal Begrotingsinstituut voor Wetenschap, Instituut voor Biochemische Fysica, vernoemd naar. NM Emanuel RAS, Moskou, Rusland, vernoemd naar Federaal Medisch Biofysisch Centrum. AI Burnazyan FMBA van Rusland, Moskou. Khorseva N.I., Grigoriev Yu.G., Gorbunova N.V.

Boris | 21/02/2013

Is het mogelijk om binnen een straal van 70 km van Sint-Petersburg te reizen? voor het meten van emp.

Laboratorium nr. 5 | 30.11.2010

Als iemand geïnteresseerd is in het meten van elektromagnetische straling van elektriciteitsleidingen, elektrische onderstations, computers, huishoudelijke apparaten, enz. thuis (in een appartement of privéwoning), neem dan contact met ons op. Ik voer metingen uit in de frequentiebereiken 5 Hz - 400 kHz en 50 Hz afzonderlijk. Ik geef de norm aan conform de huidige normen en geef aanbevelingen om eventuele excessen weg te nemen. Ook kan ik, indien nodig, de niveaus van verlichting, geluid, trillingen en andere fysieke factoren meten en evalueren (met gespecialiseerde instrumenten) in St. Petersburg en Leningrad. regio, schrijf naar laboratoriya-5@ya.ru

* - Verplichte velden.

Wijdverspreide bronnen van EMF in bevolkte gebieden zijn momenteel radiotechnische zendcentra (RTTC's), die elektromagnetische golven in het HF- en UHF-bereik in de omgeving uitzenden. Een vergelijkende analyse van sanitaire beschermingszones en beperkte ontwikkelingszones in het exploitatiegebied van dergelijke faciliteiten toonde aan dat de hoogste niveaus van blootstelling aan mens en milieu worden waargenomen in het gebied waar de RTPC zich "oud" bevindt met een antennesteun hoogte van niet meer dan 180 m. De grootste bijdrage aan de totale intensiteit van elektromagnetische vervuiling omvat mobiele basisstations, functionele televisie- en radiozenders, radiorelaisstations, radarstations en microgolfapparatuur. Natuurlijk mag je uitvindingen die het leven gemakkelijker maken niet opgeven. Maar om te voorkomen dat technische vooruitgang een vijand van een assistent wordt, hoef je alleen maar enkele regels te volgen en technische innovaties verstandig te gebruiken. - systemen voor de productie, transmissie, distributie en consumptie van gelijkstroom en wisselstroom (0-3 kHz): elektriciteitscentrales, elektriciteitsleidingen (VL), transformatorstations, stroomverdeelborden in huis, stroomkabels, elektrische bedrading, gelijkrichters en stroom converters); - Huishoudelijke apparaten; - Elektrisch aangedreven vervoer (0-3 kHz): spoorwegvervoer en zijn infrastructuur, stadsvervoer - metro, trolleybussen, trams, enz. - is een relatief krachtige bron van magnetische velden in het frequentiebereik van 0 tot 1000 Hz. De maximale waarden van de magnetische inductiefluxdichtheid (B) in forensentreinen bereiken 75 μT met een gemiddelde waarde van 20 μT; - functionele zenders: zenders met lage frequenties (30 - 300 kHz), middenfrequenties (0,3 - 3 MHz), hoge frequenties (3 - 30 MHz) en ultrahoge frequenties(30 - 300 MHz); televisiezenders; basisstations van mobiele (waaronder cellulaire) radiocommunicatiesystemen; grondstations voor ruimtecommunicatie; radiorelaisstations; radarstations, enz. In de lange lijst van bronnen van elektromagnetische vervuiling kunnen we de bronnen benadrukken die we het vaakst tegenkomen.

Stroomkabels

De draden van een werkende elektriciteitstransmissielijn (PTL) creëren elektromagnetische velden met industriële frequentie in de aangrenzende ruimte. De afstand waarover deze velden zich vanaf de lijndraden uitstrekken, bedraagt ​​tientallen meters. Het bereik, de voortplanting en de grootte van het veld zijn afhankelijk van de spanningsklasse van de stroomlijn (het getal dat de spanningsklasse aangeeft staat in de naam - bijvoorbeeld een 220 kV-stroomlijn), hoe hoger de spanning, hoe groter de zone van verhoogd elektromagnetisch veldniveau, terwijl de grootte van de zone niet verandert tijdens de werking van elektriciteitsleidingen. Omdat de belasting op elektriciteitsleidingen zowel overdag als bij wisselende seizoenen herhaaldelijk kan veranderen, verandert ook de grootte van de zone met een verhoogd magnetisch veldniveau. De grenzen van sanitaire beschermingszones voor elektriciteitsleidingen op bestaande lijnen worden bepaald door het criterium van elektrische veldsterkte - 1 kV/m. Voor plaatsing lucht lijnen Ultrahoge spanningen (750 en 1150 kV) stellen aanvullende eisen aan de omstandigheden van blootstelling aan het elektrische veld van de bevolking. De kortste afstand van de as van de ontworpen bovengrondse hoogspanningslijnen van 750 en 1150 kV tot de grenzen van bevolkte gebieden moet dus in de regel minimaal respectievelijk 250 en 300 m bedragen.

Huishoudelijke elektrische apparaten

De krachtigste zijn magnetrons, heteluchtovens, koelkasten met een ‘no frost’-systeem, elektrische fornuizen, televisies en computers. De daadwerkelijk gegenereerde EMF kan, afhankelijk van het specifieke model en de werkingsmodus, sterk variëren tussen apparatuur van hetzelfde type. De elektromagnetische veldwaarden hangen nauw samen met het vermogen van het apparaat. Bovendien neemt de mate van vervuiling toe met geometrische progressie met toenemende kracht.

Functionele zenders

Radarsystemen werken op frequenties van 500 MHz tot 15 GHz, maar individuele systemen kunnen werken op frequenties tot 100 GHz. Het EM-signaal dat ze creëren verschilt fundamenteel van de straling van andere bronnen. Dit komt door het feit dat periodieke beweging van de antenne in de ruimte leidt tot ruimtelijke onderbrekingen van de bestraling. Tijdelijke onderbrekingen van de bestraling zijn te wijten aan de cyclische werking van de radar op straling. Bedrijfstijd binnen verschillende modi De bedrijfstijd van radioapparatuur kan variëren van enkele uren tot een dag. Voor weerradars met een tijdsinterval van 30 minuten - emissie, 30 minuten - pauze, bedraagt ​​de totale bedrijfstijd dus niet meer dan 12 uur, terwijl luchthavenradarstations in de meeste gevallen de klok rond werken. De breedte van het stralingspatroon in het horizontale vlak bedraagt ​​gewoonlijk enkele graden en de bestralingsduur gedurende de kijkperiode bedraagt ​​tientallen milliseconden. Meteorologische radars kunnen voor elke bestralingscyclus op een afstand van 1 km een ​​PES van ~100 W/m2 creëren. Luchthavenradarstations creëren een PES van ~ 0,5 W/m 2 op een afstand van 60 m. Op alle schepen is mariene radarapparatuur geïnstalleerd; deze heeft doorgaans een zendvermogen dat een orde van grootte lager is dan dat van vliegveldradars, dus bij normaal scannen modus de PES gecreëerd op een afstand van enkele meters, niet groter is dan 10 W/m2. 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 EMR in het microgolfbereik en creëert langeafstandszones met een hoge energiefluxdichtheid op de grond. De meest ongunstige omstandigheden worden waargenomen in woonwijken van steden waar zich luchthavens bevinden.

mobiel

De belangrijkste elementen van een cellulair communicatiesysteem zijn basisstations (BS) en mobiele radiotelefoons (MRT). Basisstations onderhouden radiocommunicatie met mobiele radiotelefoons, waardoor BS en MRI bronnen van elektromagnetische straling zijn. Belangrijk kenmerk Een cellulair radiocommunicatiesysteem is een zeer efficiënt gebruik van het radiofrequentiespectrum dat is toegewezen voor de werking van het systeem (herhaaldelijk gebruik van dezelfde frequenties, gebruik van verschillende toegangsmethoden), waardoor het mogelijk wordt om telefooncommunicatie te bieden aan een aanzienlijk aantal mensen. abonnees. Het systeem maakt gebruik van het principe van het verdelen van een bepaald gebied in zones, of ‘cellen’, met een straal van gewoonlijk 0,5-10 kilometer. Basisstations onderhouden de communicatie met mobiele radiotelefoons die zich in hun dekkingsgebied bevinden en werken in signaalontvangst- en transmissiemodi. Afhankelijk van de standaard 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 bezitters 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, etc. 's Nachts is de belasting van de BS bijna nul. Een mobiele radiotelefoon (MRT) is een kleine zendontvanger. Afhankelijk van de telefoonstandaard vindt de verzending plaats in het frequentiebereik 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 ontvangstlocatie, hoe lager het MRI-stralingsvermogen. Het maximale vermogen ligt in het bereik van 0,125-1 W, maar in een reële situatie bedraagt ​​dit doorgaans niet meer dan 0,05 - 0,2 W.

De vraag naar de impact van MRI-straling op het lichaam van de gebruiker blijft nog steeds open. Talrijke onderzoeken uitgevoerd door wetenschappers verschillende landen, inclusief Rusland, over biologische objecten (inclusief vrijwilligers), leidde tot dubbelzinnige en soms tegenstrijdige resultaten. Het enige onmiskenbare feit is dat het menselijk lichaam ‘reageert’ op de aanwezigheid van straling van mobiele telefoons.

Satellietverbinding

Satellietcommunicatiesystemen bestaan ​​uit een zendontvangerstation op aarde en een satelliet in een baan om de aarde. Het antennepatroon van satellietcommunicatiestations heeft een duidelijk gedefinieerde, nauw gerichte hoofdbundel: de hoofdlob. De energiefluxdichtheid (EFD) in de hoofdlob van het stralingspatroon kan nabij de antenne enkele honderden W/m² bereiken, waardoor ook op grote afstand aanzienlijke veldniveaus ontstaan. Een station met een vermogen van 225 kW, werkend op een frequentie van 2,38 GHz, creëert bijvoorbeeld een PES gelijk aan 2,8 W/m 2 op een afstand van 100 km. De energiedissipatie van het grootlicht is echter zeer klein en treedt het meest op in het gebied waar de antenne zich bevindt.

TV- en radiostations

Televisiezenders bevinden zich meestal in steden. Zendantennes bevinden zich meestal op hoogtes boven 110 m. Vanuit het oogpunt van het beoordelen van de impact op de gezondheid zijn veldniveaus op afstanden van enkele tientallen meters tot enkele kilometers van belang. Typische elektrische veldsterktes kunnen 15 V/m bereiken op een afstand van 1 km van een zender van 1 MW. In Rusland is het probleem van het beoordelen van het EMF-niveau van televisiezenders momenteel vooral relevant vanwege de sterke toename van het aantal televisiekanalen en zendstations. Zendende radiocentra (RTC) bevinden zich in speciaal aangewezen gebieden en kunnen vrij grote gebieden beslaan (tot 1000 hectare). In 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 AFS omvat een antenne die wordt gebruikt om radiogolven te meten en een voedingslijn die hoogfrequente energie levert die door de zender wordt gegenereerd. De door de Volksrepubliek China gecreëerde zone van mogelijke nadelige effecten van elektromagnetische velden kan in twee delen worden verdeeld. Het eerste deel van de zone is het grondgebied van de Volksrepubliek China zelf, waar alle diensten zijn gevestigd die zorgen voor de werking van radiozenders en AFS. Dit gebied wordt bewaakt en alleen personen die professioneel betrokken zijn bij het onderhoud van zenders, schakelaars en AFS worden hier toegelaten. Het tweede deel van de zone bestaat uit de gebieden grenzend aan de VRC, waartoe de toegang niet beperkt is en waar verschillende woongebouwen kunnen worden gevestigd. In dit geval bestaat er een dreiging van blootstelling aan de bevolking in dit deel van de zone. De locatie van de Volksrepubliek China kan verschillen; in Moskou en Sint-Petersburg bevindt het zich bijvoorbeeld doorgaans in de directe nabijheid of tussen woongebouwen. Wijdverspreide bronnen van EMF in bevolkte gebieden zijn momenteel radiotechnische zendcentra (RTTC's), die elektromagnetische golven in het HF- en UHF-bereik in de omgeving uitzenden.