Высокочастотное излучение: Как обнаружить опасное излучение

Содержание

«Эффект ожога». Электромагнитное оружие России — фантастика или реальность?

В России в лабораторных условиях и на полигонах уже проводятся испытания электромагнитного оружия. Как сообщил ТАСС советник первого заместителя гендиректора концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ, входит в госкорпорацию «Ростех») Владимир Михеев, так называемые СВЧ-пушки (СВЧ — сверхвысокочастотное излучение) «существуют и очень эффективно развиваются». В частности, ими планируется вооружать российские беспилотные самолеты шестого поколения. Также ведутся активные работы над системами защиты от такого вооружения. Однако использование в качестве электронного антиоружия СВЧ-сигналов — идея не новая.

На эту тему

«Это не фантастика, это разработки сегодняшнего дня, это будущее! И наверное, не такое уже далекое, потому что уже есть примеры его использования. Никакого ноу-хау, как говорят американцы, здесь нет. Я думаю, на полигонах оно существует. И думаю, его уже показывали первым лицам. Почему, собственно, об этом и говорят: было дано добро, чтоб это продолжать. У нас много еще есть разработок, которые лежат в загашниках», — заявил ТАСС заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор Владимир Попов.

Как не «сварить» пилота

О том, что нелетальные средства поражения противника будут широко применяться в локальных войнах будущего для выведения противника из строя, летом 2018 года заявлял индустриальный директор кластера обычных вооружений, боеприпасов и спецхимии госкорпорации «Ростех» Сергей Абрамов. «В настоящее время существуют весьма эффективные наработки по боевому применению звукового, лазерного оружия и оружия на базе СВЧ», — сказал он.

На эту тему

Также большее распространение будут получать высокоточные системы, обеспечивающие решение боевых задач с минимальными «сопутствующими» потерями и разрушениями. Новые войны, по мнению Абрамова, будут характеризоваться повышением стоимости подготовки современного солдата, и политические последствия его гибели будут стимулировать развитие беспилотных и автономных технологий.

В свою очередь, создаваемые истребители-беспилотники шестого поколения (ожидается, что опытный образец совершит первый полет до 2025 года) получат мощное СВЧ-оружие, которое сможет полностью выводить из строя электронику противника. При этом на пилотируемом варианте такого боевого самолета появление подобного вооружения крайне маловероятно.

В частности, электромагнитный импульс, которым будет вести стрельбу СВЧ-оружие, будет такой мощности, что крайне сложно защитить человека, летчика от собственного вооружения. Как бы хорошо мы ни экранировали кабину, этот электронный импульс будет туда проникать. А так как человек – это тоже в какой-то степени «прибор», работающий на основе приема и передачи электромагнитных сигналов, то такое оружие может нанести сильный ущерб здоровью пилота

Владимир Михеев

советник первого заместителя гендиректора концерна КРЭТ

«СВЧ опасно для живого организма, для клетки. Находиться, конечно, в самолете человек может, но это будет такая крайняя ситуация — как для радиации. Защита должна быть очень мощной», — соглашается со словами Михеева военный летчик Попов, уточняя, что сверхвысокочастотное излучение может «сварить» пилота, какие-то клетки погибнут, — «обмен веществ нарушится полностью, и будут ожоги». Поэтому, по его мнению, нецелесообразно на самолет или вертолет ставить «в чистом виде такое оружие, так как должна быть очень мощная защита, а это приведет к увеличению веса самолета и потеряется его эффективность». Ведь даже самая сложная и результативная защита может быть недостаточно эффективна.

© Валерий Шарифулин/ТАСС

«Поэтому беспилотный вариант будет иметь характеристики, которых нельзя достичь на пилотируемом самолете: большую маневренность, гиперзвуковую скорость, возможность выходить в ближний космос», — говорит Михеев.

Ставить СВЧ-оружие на беспилотник — да, но, опять же, нужно смотреть, какое на нем будет управление в это время. Потому что эти системы будут подвержены тоже излучению, некоторые нужно будет также экранировать, избегать прямого попадания луча и так далее. Есть прямой луч, а есть еще боковые, сопутствующие лучи — и они тоже поражают. Вот почему мы экранируем мощные радиостанции и локаторы — системы, где генерируется эта волна. Делаем кабину управления отдельно от базы излучателя, выносим антенну подальше

Владимир Попов

заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор

СВЧ-печи против ракет

Из открытой печати известен случай успешного применения сверхвысокочастотного излучения во время военной операции НАТО против Югославии в 1999 году. Во время бомбардировок сильно мешали американские высокоскоростные противорадиолокационные ракеты HARM. Они применялись для борьбы с югославскими РЛС — ракета летела на сигнал излучения. И для обмана военные применяли простые микроволновки.

Противорадиолокационная ракета HARM на истребителе F/A-18C Hornet, 1998 год

© Mate 3rd Class Brian Fleske/U.S. Navy

Печи устанавливались на удалении от станции, с них снимались передние экраны, подключались в сеть от электрогенераторов и на земле делалось распределение по направлениям, откуда примерно могли наносить удары воздушные суда. Создаваемое СВЧ-излучение сбивало системы управления и наведение ракеты, и вместо РЛС они поражали микроволновки. Такие искусственно созданные поля нашими военными специалистами, как правило, делались в ночное время и в сложных метеоусловиях.

Поэтому не исключено, что впоследствии на это и обратили внимание российские разработчики СВЧ-пушек. Идея превратилась в грозное оружие, причем не только оборонительное, но и наступательное.

Но, я думаю, для широкой публики это достаточно закрытый материал. То есть практика использования этого средства в качестве радиоэлектронного противодействия уже была, но изготовлена на коленке. Ведь в Югославии это было неспроста. Еще тогда были наши разработки РЭБ, которые сегодня работают в Сирии и мы применяем на полигонах. А тогда они были лишь разработками, научно-исследовательскими материалами, но уже на практике. Но в то время (1990-е годы) мне казалось, что это будущее, на грани фантастики почти

Владимир Попов

заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор

Генерал рассказывает, что и сегодня уже есть образцы, которые могут работать по отдельной технике (выводят из строя радиоэлектронику) и воздействию на человека. «А это тоже считается сдерживающим фактором для выполнения наземными силами и средствами наступательных действий. Почему? Будет ожоговый эффект, чувство неприятности и так далее, но это мягко говоря», — поясняет Попов. Пока «открывать полностью карты» по этому оружию как таковому, по его мнению, нецелесообразно. «Могут оказаться, знаете, люди, которые скажут, что это не гуманные средства ведения войны. А с другой стороны, скажут, что вот опять мы сделали шаг к очередной гонке вооружения», — говорит он.

На эту тему

Еще в 2015 году стало известно о разработке сухопутной СВЧ-пушки, которая может выводить из строя летательные аппараты противника в радиусе свыше 10 километров. По словам специалиста Объединенной приборостроительной корпорации (ОПК), мобильный комплекс микроволнового излучения способен выводить из строя аппаратуру самолетов, беспилотников и нейтрализует высокоточное оружие, обеспечивая новый уровень обороны. «По техническим характеристикам у него нет известных аналогов в мире», — уточнил представитель ОПК.

Сообщалось, что комплекс имеет в составе мощный релятивистский генератор и зеркальную антенну, систему управления и контроля, передающую систему, установленные на шасси зенитной ракетной установки «Бук». При установке на специальной платформе СВЧ-пушка может обеспечивать круговую оборону на 360 градусов. Отмечалось, что этот мобильный комплекс также планируется использовать для проверки на стойкость к воздействию мощного СВЧ-излучения отечественных радиоэлектронных систем военной техники.

Самоходная огневая пусковая установка комплекса «Бук»

© Артур Лебедев/ТАСС

Также западные СМИ сообщали о создании в России ракеты «Алабуга» с генератором электромагнитного поля высокой мощности. «Секретное оружие русских с помощью высокочастотного излучения отключает систему коммуникаций и обезвреживает технику», — пугающе писал автор британского издания Daily Star в 2017 году. Радиоэлектронная ракета сделает бесполезной натовскую технику в радиусе трех с половиной километров. Однако компания-разработчик потом сообщила, что такой проект реализовывался в 2011–2012 годах и был проведен целый ряд научных исследований. И основным результатом этой программы стало определение номенклатуры радиоэлектронного вооружения и его воздействия на технику условного противника.

СВЧ-оружие есть, испытания в лабораторных условиях идут постоянно. Например, можем сжечь какой-нибудь прибор, чтобы посмотреть, какое количество электромагнитной энергии и как нужно приложить. Учитывая, что наши «вероятные друзья» ведут такие же исследования, мы разрабатываем еще и систему защиты, чтобы приемник, система РЭБ или наша ракета не вышла из строя от применения СВЧ-оружия противника

Владимир Михеев

советник первого заместителя гендиректора КРЭТ

По мнению Попова, когда проходят исследования, любое новое открытие сулит перспективы благ и использования как средства поражения и обороны. «Открыли ядерное оружие — пожалуйста. Открыли лазерный луч — тоже, но сначала мы его использовали как дальномеры, достаточно безопасные средства. Но они нам увеличивали точностные характеристики, поэтому мы их использовали с удовольствием на первом этапе, а потом применили уже как средство поражения. Подошли к технологиям возможности использования на борту», — рассказывает летчик.

«Листва» прикроет «Ярсы»

В армии России уже имеются некоторые образцы наземного электромагнитного оружия, которые даже демонстрировались широкой публике на форуме «Армия-2018». Речь идет о машине дистанционного разминирования (МДР) «Листва». Она относится к технике, работающей на новых физических принципах, — на бронеавтомобиле установлен блок сверхвысокочастотного излучения.

Машина дистанционного разминирования «Листва»

© Минобороны России

Машина создавалась специально для Ракетных войск стратегического назначения и доказала свою эффективность — до 2020 года соединения и части получат около 20 единиц МДР. Испытания машина проходила с 2013 года. Впервые на учениях она была применена для сопровождения ракетного комплекса «Ярс» на маршрутах боевого патрулирования год назад. «Листва» обезвредила все взрывные устройства не только на обочине и дороге, но и на расстоянии 70 метров от самой трассы. Сообщалось, что ранее эту технологию для ликвидации взрывных устройств на расстоянии не использовали.

На эту тему

Машина предназначена для обнаружения минно-взрывных устройств с металлическими элементами и уничтожения инженерных боеприпасов и самодельных взрывных устройств, имеющих в составе электронные компоненты. Мины и фугасы электроника «Листвы» способна обнаружить на дистанции до 100 метров в секторе 30 градусов. Разминирование минно-взрывных устройств обеспечивается электромагнитным излучением, создаваемым электромагнитным комплексом в составе сверхвысокочастотной и сверхширокополосной установок. При этом выводятся из строя, блокируются электронные компоненты взрывателей или происходит их подрыв.

Говоря об уже созданных образцах СВЧ-оружия, генерал Попов не исключает тот факт, что в разное время и в разных средах их использование будет иметь какие-то определенные ограничения. «Но надо понимать, что оно не всепогодное пока еще и не глобальное оружие будет. Одно дело его использовать в космическом пространстве, другое — в воздушном (с самолетов и вертолетов) и на земле, когда свои войска надо оберегать от этих излучений», — заключает специалист.


Роман Азанов

Ученые предполагают, что ДНК бактерий могут излучать радиоволны

Исследователи вычислили частоту излучения, производимого электроном при перемещении по кольцу бактериальной ДНК. Она лежит в низкочастотном радиодиапазоне.

Могут ли живые организмы испускать радиоволны? Предположение странное, если не нелепое: при всём разнообразии искусственных источников низкочастотного излучения в естественной природе таким свойством обладают звёзды, пульсары и молнии — то есть объекты более чем неживые. Очень трудно, не прибегая к откровенной фантастике, предложить механизм такого излучения у живых организмов.

Но группа биофизиков из Северо-Восточного университета в Бостоне (США) сумела-таки предложить вполне правдоподобный способ, которым бактерии могут транслировать собственное «радио». В своих изысканиях учёные опирались на то, что бактериальная ДНК в подавляющем большинстве случаев является замкнутой петлёй. Они представили эту ДНК в виде замкнутого контура, по которому от атома к атому по всему кольцу может «бегать» электрон. Как квантовая частица, электрон при перемещении будет принимать различные значения энергии, то есть перемещаться между энергетическими уровнями, излучая при этом энергию.

Частота «прыжков» по этим уровням и будет соответствовать частоте излучения.

По расчётам Аллена Уайдома, которые он сделал со своими коллегами, частоты излучения электрона при кручении по кольцу ДНК соответствуют 0,5, 1 и 1,5 кГц. И тут необходимо заметить, что сигналы именно таких частот ранее регистрировались у Escherichia coli.

Электромагнитное низкочастотное излучение бактерий — тема, долгое время балансировавшая между мистикой и наукой. Самая непредвзятая формулировка, которую можно было получить по данному вопросу, звучала как «это дело тёмное». В 2009 году нобелевский лауреат Люк Монтанье (один из награждённых за открытие вируса СПИДа) опубликовал данные по детекции и измерению бактериального радиоизлучения. Но ввиду некоторой экстравагантности уважаемого нобелеата информация не была воспринята всерьёз в научном сообществе. Учёные, может, и поверили бы в это, предложи им кто-нибудь достоверный механизм, с помощью которого бактерии могут создавать электромагнитное излучение. Без этого любые данные о наблюдаемом излучении воспринимались как артефакт.

И вот этот механизм описан исследователями из Бостона в статье, выложенной на сайте arXiv.

Известно, что бактериальные — и не только — клетки могут использовать высокочастотное излучение для коммуникации и восполнения энергетических запасов. Если живые клетки способны генерировать низкочастотные волны, то что им мешает использовать такое «радио» в своих целях?

Подготовлено по материалам Technology Review.

Источник: Компьюлента


ЗАВИСИМОСТЬ АКТИВНОСТИ СВЕРХМАССИВНОЙ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ ОТ МАССЫ ЗВЕЗДНОГО НАСЕЛЕНИЯ РОДИТЕЛЬСКОЙ ГАЛАКТИКИ В БЛИЗКОЙ ВСЕЛЕННОЙ

Организации

(1) Институт космических исследований РАН
(2) Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва

Научный руководитель

Сазонов С.Ю., доктор физ.-мат. наук

Текст тезисов

Среди галактик нашей Вселенной можно выделить галактики с активным ядром (активные ядра галактик, АЯГ), то есть имеющие особую область в центре, где происходят процессы с выделением большого количества энергии. По современным представлениям, активность вызывается аккрецией вещества на сверхмассивную черную дыру (СМЧД) в центре галактики. Известно, что в большинстве, если не во всех, галактиках с балджем, то есть с центральным вздутием, состоящим из компактно спрессованных звезд, есть СМЧД. При этом лишь небольшой процент таких галактик можно назвать активными, и причина, почему в некоторых случаях процессы вблизи СМЧД обеспечивают высокое энерговыделение, а в других нет, остается неизвестной. Также актуальным является вопрос о связи темпа аккреции на СМЧД со звездообразованием и другими процессами в родительской галактике. Целью проведенной работы явилось изучение зависимости между массой звездного населения галактики и активностью ее СМЧД для ближней Вселенной (на красных смещениях z<0.2).
Данные инфракрасных обзоров позволяют дать хорошую оценку массы звезд галактики из-за корреляции между этой величиной и светимостью галактики в ИК диапазоне. Рентгеновский и гамма диапазоны подходят для изучения процессов происходящих в АЯГ. Такое высокочастотное излучение практически не подвержено поглощению, что позволяет определять некоторые характеристики исследуемых активных ядер практически напрямую. Обзоры всего неба в инфракрасном и рентгеновском (или гамма) диапазонах позволяют отождествить большое количество ярких источников из близкой Вселенной и делать оценки для значительного объема, усредняя возможные неоднородности. Исходя из этого, было проведено исследование на основе данных наиболее полных и однородных на данный момент каталогов галактик с красными смещениями 2MRS и 2MPZ, которые составлены из галактик обзора 2MASS. В качестве рентгеновского каталога было решено взять 105-месячный обзор телескопа SWIFT-BAT. После проведения кросс-корреляции между указанными каталогами была составлена однородная подвыборка АЯГ с z<0.2 для области неба, лежащей вне галактической плоскости. На основе этих данных были построены функции светимости для соответствующих диапазонов, а также распределения темпов аккреции АЯГ подвыборки в разных диапазонах массы звезд родительской галактики. В случае, когда отсутствовала точная оценка для массы черной дыры, бралась оценка по корреляции этой массы с массой балджа галактики. Изучение этих распределений позволило несколько углубить знания об активности ядер в галактиках разной массы.

%d0%b2%d1%8b%d1%81%d0%be%d0%ba%d0%be%d1%87%d0%b0%d1%81%d1%82%d0%be%d1%82%d0%bd%d0%be%d0%b5 — English translation – Linguee

Организация обеспечила подготовку сотрудников и предоставила оборудование для укрепления базы четырех общинных радиостанций в

[…]

Карибском бассейне («Roоts FM», Ямайка; «Radio

[…] Paiwomak», Гайана; «Radio em ba Mango», Доминика; «Radio […]

Muye», Суринам).

unesdoc.unesco.org

The Organization also provided training and equipment to reinforce the capacity of four community radio

[…]

stations in the Caribbean (Roots FM, Jamaica; Radio Paiwomak, Guyana;

[…] Radio em ba Mango, Dominica; and Radio Muye, […]

Suriname).

unesdoc.unesco.org

RFLQ_S007BA Расчет ликвидности: […]

перенести фактические данные в нов. бизнес-сферу .

enjoyops.de

enjoyops.de

RFLQ_S007BA Liquidity Calculation: […]

Transfer Actual Data to New Business Area .

enjoyops.de

enjoyops.de

RM06BA00 Просмотр списка заявок .

enjoyops.de

enjoyops.de

RM06BA00 List Display of Purchase Requisitions .

enjoyops.de

enjoyops.de

BD выпускается в строгом соответствии с техническими условиями, все аудио могут быть расшифрованы вывода см. в разделе BD RIP, BD ISO треков были совершенны следующего поколения выходе источника

macbook-covers.net

BD produced in strict accordance with specifications, all the audio can be decoded output, see BD RIP, BD ISO tracks were perfect the next generation of source output

macbook-covers.net

На устройствах РПН с числом переключений более чем 15.000 в год мы

[…]

рекомендуем применять маслофильтровальную установку OF100 (инструкция по

[…] эксплуатации BA 018) с бумажными […]

сменными фильтрами.

highvolt.de

If the number of on-load tap-changer operations per year

[…]

is 15,000 or higher, we recommend the use of

[…] our stationary oil filter unit OF […]

100 with a paper filter insert (see Operating Instructions BA 018).

highvolt.de

Еще одним из популярных туристических мест в 2010

[…] году будет, согласно BA, Стамбул в Турции.

tourism-review.ru

Among other popular destinations for 2010 will be,

[…] according to the BA, Istanbul in Turkey.

tourism-review.com

В нашем

[…] каталоге Вы найдете описание всех преимуществ, технических характеристик и номера деталей соединений SPH/BA.

staubli.com

Discover all the advantages, technical features and part numbers of the SPH/BA couplings in our catalog.

staubli.com

Эта опция меню будет доступна после установки CD/DVD/BDROM-привода в NMT, или при подключении внешнего USB-привода CD/DVD/BDROM.

popcornhour.es

This option will only be accessible when a CD/DVD/BD-ROM drive has been installed into or attached to your NMT.

popcornhour.es

Запросы и бронирования, связанные с Вознаграждениями (включая Вознаграждения от Компаний-партнеров) можно сделать на сайте ba.com или в местном сервисном центре Участника в соответствии с процедурой оформления Вознаграждений, которая может время от времени быть в силе, как указано на сайте ba.com.

britishairways.com

Requests and bookings relating to Rewards (including Service Partner Rewards) may be made online at ba.com or through the Member’s local service centre in accordance with such procedures that may be in force from time to time for the issue of Rewards, as set out on ba.com.

britishairways.com

Быстроразъемные

[…] соединения SPH/BA с защитой от […]

утечек при разъединении и быстроразъемные полнопоточные соединения DMR для

[…]

систем охлаждения: масляных систем и систем вода/гликоль.

staubli.com

SPH/BA clean break and DMR full […]

flow quick release couplings for cooling applications such as oil and water glycol connections.

staubli.com

Компания также поставляет систему шасси для первого в мире гражданского конвертоплана «Tiltrotor»

[…] […] (воздушного судна, оснащённого поворотными несущими винтами): Messier-Bugatti-Dowty поставляет оборудование для BA609 фирмы Bell/Agusta Aerospace, летательного аппарата, сочетающего в себе скорость и дальность самолёта с маневренностью […] […]

вертикально взлетающего вертолёта.

safran.ru

It also supplies the landing gear for the Bell/Agusta Aerospace BA609, the world’s first civilian tilt-rotor aircraft, combining the flexibility of vertical flight with the speed and range of a conventional aircraft.

safran.ru

Рейтинг финансовой устойчивости

[…] «D-» (что отображает Ba3 по BCA оценке) присвоен […]

Ардшининвестбанку как одному из крупнейших

[…]

банков Армении (будучи вторым банком в Армении по величине активов с долей рынка в 12,2% в 2007 году, Ардшининвестбанк в марте 2008 года стал лидером по этому показателю), широкой филиальной сетью, хорошими финансовыми показателями, особенно – растущей рентабельностью, высокой капитализацией и показателями эффективности выше среднего в контексте армянского рынка.

ashib.am

According to Moody’s, ASHIB’s «D-» BFSR — which maps to a Baseline

[…] Credit Assessment of Ba3 derives from its […]

good franchise as one of Armenia’s largest

[…]

banks (ranking second in terms of assets with a 12.2% market share as at YE2007 — reportedly moving up to first place by March 2008) and good financial metrics, particularly, buoyant profitability, solid capitalisation and above-average efficiency ratios, within the Armenian context.

ashib.am

В январе 2009 года, в рамках ежегодного пересмотра кредитных рейтингов, рейтинговой агентство Moody’s

[…]

подтвердило

[…] присвоенный в 2007 году международный кредитный рейтинг на уровне Ba3 / Прогноз «Стабильный» и рейтинг по национальной шкале […]

Aa3.ru, что свидетельствует

[…]

о стабильном финансовом положении ОГК-1.

ogk1.com

In January 2009 as part of annual revising of credit ratings, the international rating agency Moody’s

[…]

confirmed the international

[…] credit rating at the level Ba3 with Stable outlook attributed in 2007 and the national scale rating Aa3.ru, which is […]

an evidence of OGK-1’s stable financial position.

ogk1.com

Page 377 — сборник конференций 9-10 2017

Основным процессом, где происходит самоорганизация материи и

энергии, является фотосинтез растений и метаболизм в организме животных.

Интересно заметить, с чем связана цветовая окраска растений. Наиболее

значимое исследование в этой области было сделано в XVIII и XIX вв. и

обобщены Максом Борном в фундаментальном труде физическая оптика. В

основе данного явления лежат характерные электромагнитные излучения

электронов в атомах молекул тела. Так характерный металлический блеск

металлов с высочайшей отражательной способностью поверхности связан с

наличием свободных электронов в кристаллической структуре. Также любое

тело излучает тепловое — инфракрасное излучение, связанное функциональной

зависимостью с его температурой.

Из нашего повседневного опыта известно, что в теплом и жарком климате

при достаточной влажности растения произрастают намного интенсивнее чем в

холодном, также значительное количество ультрафиолетового света

способствует увеличению размеров растений и в предельном случае при

радиационном воздействии происходит радиостимуляция грибов.

Рисунок 1 – Длины (частоты) электромагнитного излучения

По физическим представлениям высокочастотное излучение несет

большую энергию, чем низкочастотное излучение (рис. 1), но также оно является

проникающим для тел с низкой плотностью. Например, рентгеновское

излучение проходит сквозь белковые молекулы, практически не задерживаясь.

Отличительным признаком полимолекул является огромное количество

структурных атомов и сложная разветвленная структура. Так как связь атомов

осуществляется

через

вероятностное

распределение

электронов

в

соответствующих электронных облаках, то при макромолекулярной

«архитектуре» логично предположить множество определенных выделенных

закономерностей в формировании или обратное деформирование электронного

«супер облака» с соответствующим электромагнитным излучением.

По аналогии низкочастотное излучение более упорядоченно во времени,

чем высокочастотное. В результате совместного волнового воздействия волна

света проходит или поглощается растениями.

Жить среди волн

Электромагнитные волны — неизбежные спутники бытового комфорта. Они пронизывают пространство вокруг нас и наши тела: источники ЭМ-излучения согревают и освещают дома, служат для приготовления пищи, обеспечивают мгновенную связь с любым уголком мира. Влияние электромагнитных волн на организм человека сегодня — предмет жарких споров. Так, например, в Швеции «электромагнитную аллергию» считают заболеванием. Хотя Всемирная организация здравоохранения пока классифицирует такую реакцию организма как «возможное заболевание»*. Среди его симптомов — головная боль, хроническая усталость, расстройства памяти.

«За два десятилетия работы я не встречала случаев электромагнитной аллергии, — говорит Нина Рубцова, врач, член международной экспертной комиссии программы ВОЗ. Электромагнитные поля и здоровье человека. — Но фобии, связанные с ЭМИ, в обществе сложились». Есть ли у нас основания для них? И как свести к минимуму вероятный вред от воздействия излучения? Мы провели небольшое расследование.

Все неоднозначно

В нашей стране исследования влияния электромагнитных полей на человека и животных ведутся больше 50 лет. Проведя сотни экспериментов, российские ученые установили, что более всего подвержены влиянию растущие ткани, эмбрионы. «Выяснилось, что электромагнитные поля влияют также на нервную и мышечную ткани, могут провоцировать неврологические нарушения и бессонницу, а также сбои в работе желудочно-кишечного тракта, — объясняет Нина Рубцова. — Они меняют и частоту сердечных сокращений, и артериальное давление».

Влияние электромагнитного поля нельзя характеризовать как однозначно негативное — ЭМ-излучение используется в физиотерапии для лечения многих заболеваний, оно может ускорять заживление тканей и оказывать противовоспалительный эффект. Как именно влияет на нас электромагнитное поле от обычных бытовых приборов и насколько оно вредно для здорового человека — вопрос спорный, поэтому разумно по возможности экранировать его источники и стараться свести к минимуму облучение.

Итак, все бытовые электроприборы являются источниками ЭМ-излучения, причем чем выше мощность, тем агрессивнее поле. Наиболее мощное оно у СВЧ-печей, холодильников с системой «без инея», электроплит и мобильных телефонов. Сравнительно безвредным считается низкочастотное излучение, распространяющееся от электросети дома: поле расходится от проводов, даже когда цепь не замкнута и электричество по ним не течет, но в значительной мере экранируется заземленными проводящими материалами, например стенами дома. Магнитную составляющую электромагнитных полей экранировать труднее, зато она исчезает, когда электроприбор выключен. Исключение — электроприборы с трансформатором, выключенные, но остающиеся подсоединенными к сети (телевизор, видео). Более опасным считается высокочастотное электромагнитное излучение, источники которого — радио- и телепередатчики, а также радары.

Дома

http://www.epa.gov/ 

Ионизирующие излучения

Высокочастотное ультрафиолетовое излучение имеет достаточно энергии для разрыва химических связей. Рентгеновское излучение и гамма-излучение, находятся в верхней части спектра магнитного излучения очень высокой частоты — в диапазоне от 100 billion billion герц — и очень коротких длин волн — 1 million millionth метра. Излучение в этой области имеет очень высокую энергию. Оно имеет достаточно энергии, чтобы разрушать электроны или, в случае очень высокой энергии излучения, разрушить ядра атомов.
Ионизация — процесс, в котором заряженная часть молекулы (как правило, электрона) получает достаточно энергии, чтобы оторваться от атома. Этот процесс приводит к образованию двух заряженных частиц или ионов: молекулы с избыточным положительным зарядом, и свободного электрона с отрицательным зарядом.
Каждая ионизация высвобождает около 33 электрон-вольт (эВ) энергии. Материал, который  окружает атом, поглощает энергию. По сравнению с другими видами излучения, которое может быть поглощено, ионизирующая радиация содержит большое количество энергии на небольшом участке. В самом деле, 33 эВ с одной ионизации, является более чем достаточной энергией, чтобы нарушить химические связи между двумя атомами углерода. Все ионизирующие излучения способны, прямо или косвенно, удалять электроны из большинства молекул.

 

Влияние на здоровье

Последствия для здоровья от альфа-частиц в значительной степени зависят от того, как происходит воздействие. Внешние воздействия (внешние по отношению к телу), имеют гораздо меньше беспокойства, чем внутренние воздействия, потому что альфа-частицам не хватает энергии, чтобы проникнуть через внешней мертвый слой кожи.
Однако, если альфа-излучение попало в легкие, проглочено или всосалось в кровь, чувствительные ткани могут подвергаться воздействию альфа-излучения. В результате биологического нарушения, увеличивает риск развития рака, в частности, альфа-излучение, как известно, причиной рака легких у людей, когда альфа-частицы попадают в легкие.
Наибольшее воздействие альфа-излучения для рядовых граждан исходит от вдыхания радона и продуктов его распада, некоторые из которых также испускают мощное альфа-излучение.

 

Защита от внешнего воздействия альфа-излучения легка, так как альфа-частицы не могут проникнуть за внешний мертвых слой кожи или одежду. Тем не менее, ткани, которые не охраняются внешним слоем мертвых клеток, таких, как глаза или открытые раны, должны быть тщательно защищены.
Пути воздействия — представляющие интерес — при вдыхании или проглатывании альфа-излучателей, которые продолжают излучать альфа-частицы. Альфа излучающие радионуклиды, попавшие в тело,  высвобождают альфа частицы непосредственно в чувствительные ткани. Поскольку их высокая энергия передается непосредственно в ткани, это вызывает повреждения, которые могут привести к раку.
Наиболее значимые способы вступления в контакт с альфа-излучателями —  в домах, в школах или на работе. «Радон», является тяжелым газом и накапливается в низменностях, таких как подвалы. Тестирование на радона в вашем доме и принятия каких-либо корректирующих необходимых действий, представляет собой наиболее эффективный способ защитить вас и вашу семью от альфа-излучателей.

Радиочастотное (RF) излучение

Радиация — это излучение (посылка) энергии из любого источника. Рентгеновские лучи являются примером излучения, как и свет, исходящий от солнца, и тепло, которое постоянно исходит от нашего тела.

Говоря о радиации и раке, многие люди думают о конкретных видах радиации, таких как рентгеновские лучи или излучение ядерных реакторов. Но есть и другие виды излучения, которые действуют иначе.

Излучение существует в широком спектре от излучения очень низкой энергии (низкочастотного) до излучения очень высокой энергии (высокочастотного). Иногда его называют электромагнитным спектром .

На приведенном ниже рисунке электромагнитного спектра показаны все возможные частоты электромагнитной энергии. Он варьируется от чрезвычайно низких частот (например, от линий электропередачи) до чрезвычайно высоких частот (рентгеновские лучи и гамма-лучи) и включает как неионизирующее, так и ионизирующее излучение.

Примеры высокоэнергетического излучения включают рентгеновские лучи и гамма-лучи. Эти лучи, а также некоторые ультрафиолетовые лучи с более высокой энергией, представляют собой формы ионизирующего излучения , что означает, что у них достаточно энергии, чтобы удалить электрон из (ионизировать) атом. Это может повредить ДНК (гены) внутри клеток, что иногда может привести к раку.

Изображение предоставлено: Национальный институт рака

Что такое радиочастотное (РЧ) излучение?

Радиочастотное (РЧ) излучение, которое включает радиоволны и микроволны, находится на низкоэнергетическом конце электромагнитного спектра.Это тип неионизирующего излучения . Неионизирующее излучение не обладает достаточной энергией для удаления электронов из атома. Видимый свет — это еще один тип неионизирующего излучения. Радиочастотное излучение имеет более низкую энергию, чем некоторые другие типы неионизирующего излучения, такие как видимый свет и инфракрасное излучение, но оно имеет более высокую энергию, чем излучение крайне низкой частоты (СНЧ).

Если РЧ излучение поглощается телом в достаточно больших количествах, оно может выделять тепло. Это может привести к ожогам и повреждению тканей тела.Хотя считается, что радиочастотное излучение не вызывает рак, повреждая ДНК в клетках, как это делает ионизирующее излучение, существуют опасения, что при некоторых обстоятельствах некоторые формы неионизирующего излучения могут по-прежнему иметь другие эффекты на клетки, которые могут каким-то образом привести к раку. .

Как люди подвергаются воздействию радиочастотного излучения?

Люди могут подвергаться радиочастотному излучению как от естественных, так и от искусственных источников.

Природные источники включают:

  • Космос и солнце
  • Небо — включая удары молнии
  • Сама Земля — ​​большая часть излучения Земли является инфракрасным, но малая его часть — RF

К искусственным источникам радиочастотного излучения относятся:

  • Передача радио- и телевизионных сигналов
  • Передача сигналов от беспроводных телефонов, сотовых телефонов и вышек сотовой связи, спутниковых телефонов и двусторонних радиостанций
  • Радар
  • WiFi, устройства Bluetooth ® и интеллектуальные счетчики
  • Нагрев тканей тела с целью их разрушения во время медицинских процедур
  • «Сварка» деталей из поливинилхлорида (ПВХ) на определенных машинах
  • Сканеры миллиметрового диапазона (тип сканера всего тела, используемого для проверки безопасности)

Некоторые люди во время работы могут подвергаться значительному воздействию радиочастотного излучения.Сюда входят люди, которые обслуживают антенные вышки, передающие сигналы связи, и люди, которые используют или обслуживают радиолокационное оборудование.

Большинство людей ежедневно подвергаются гораздо более низким уровням антропогенного радиочастотного излучения из-за присутствия радиочастотных сигналов вокруг нас. Они поступают из радио- и телепередач, устройств Wi-Fi и Bluetooth, сотовых телефонов (и вышек сотовой связи) и других источников.

Некоторые распространенные применения радиочастотного излучения

Микроволновые печи

Микроволновые печи работают за счет использования очень высоких уровней радиочастотного излучения определенной частоты (в микроволновом спектре) для нагрева продуктов.Когда пища поглощает микроволны, это заставляет молекулы воды в пище вибрировать, что приводит к выделению тепла. Микроволны не используют рентгеновские лучи или гамма-лучи, и они не делают пищу радиоактивной.

Микроволновые печи сконструированы таким образом, что микроволны находятся внутри самой печи. Духовка излучает микроволны только тогда, когда дверца закрыта, а духовка включена. Когда микроволновые печи используются в соответствии с инструкциями, нет никаких доказательств того, что они представляют опасность для здоровья людей. В США федеральные стандарты ограничивают количество радиочастотного излучения, которое может просочиться из микроволновой печи, до уровня, намного ниже того, который может нанести вред людям.Однако печи, которые повреждены или модифицированы, могут позволить микроволнам просачиваться наружу, что может представлять опасность для людей поблизости, потенциально вызывая ожоги.

Сканеры безопасности всего тела

Во многих аэропортах США Управление транспортной безопасности (TSA) использует сканеры всего тела для проверки пассажиров. Сканеры, используемые в настоящее время TSA, используют изображение миллиметрового диапазона. Эти сканеры посылают небольшое количество миллиметрового излучения (разновидность радиочастотного излучения) в сторону человека, находящегося в сканере.Радиочастотное излучение проходит через одежду и отражается от кожи человека, а также от любых предметов под одеждой. Приемники воспринимают излучение и создают изображение контура человека.

Сканеры миллиметрового диапазона не используют рентгеновские лучи (или любые другие виды высокоэнергетического излучения), а количество используемого радиочастотного излучения очень мало. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), эти сканеры не имеют известных последствий для здоровья. Однако TSA часто позволяет проверять людей другим способом, если они возражают против проверки с помощью этих сканеров.

Сотовые телефоны и вышки сотовой связи

Сотовые телефоны и вышки сотовой связи (базовые станции) используют радиочастотное излучение для передачи и приема сигналов. Были высказаны некоторые опасения, что эти сигналы могут увеличить риск рака, и исследования в этой области продолжаются. Для получения дополнительной информации см. Сотовые телефоны и вышки сотового телефона.

Вызывает ли радиочастотное излучение рак?

Исследователи используют 2 основных типа исследований, чтобы попытаться определить, может ли что-то вызвать рак:

  • Лабораторные исследования
  • Исследования групп людей

Часто ни один из типов исследований не дает достаточно доказательств сам по себе, поэтому исследователи обычно обращаются как к лабораторным, так и к человеческим исследованиям, пытаясь выяснить, вызывает ли что-то рак.

Ниже приводится краткое изложение некоторых основных исследований, посвященных этой проблеме на сегодняшний день. Однако это не полный обзор всех проведенных исследований.

Исследования, проведенные в лаборатории

У

радиочастотных волн недостаточно энергии, чтобы напрямую повредить ДНК. Из-за этого неясно, как радиочастотное излучение может вызывать рак. Некоторые исследования выявили возможное повышение частоты определенных типов опухолей у лабораторных животных, подвергшихся воздействию радиочастотного излучения, но в целом результаты этих исследований пока не дали четких ответов.

Несколько исследований сообщили о доказательствах биологических эффектов, которые могут быть связаны с раком, но это все еще область исследований.

В крупных исследованиях, опубликованных в 2018 г. Национальной токсикологической программой США (NTP) и Институтом Рамазини в Италии, Исследователи подвергали группы лабораторных крыс (а также мышей в случае исследования NTP) воздействию радиочастотных волн по всему телу в течение многих часов в день, начиная с момента рождения и продолжаясь, по крайней мере, в течение большей части их естественной жизни.Оба исследования обнаружили повышенный риск необычных опухолей сердца, называемых злокачественными шванномами, у самцов крыс, но не у самок крыс (ни у самцов, ни у самок мышей в исследовании NTP). В исследовании NTP также сообщалось о возможном повышенном риске некоторых типов опухолей головного мозга и надпочечников.

Хотя оба этих исследования имели сильные стороны, у них также были ограничения, из-за которых трудно понять, как они могут применяться к людям, подвергающимся воздействию радиочастотного излучения. Обзор этих двух исследований, проведенный Международной комиссией по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) в 2019 году, показал, что ограничения исследований не позволяют сделать выводы о способности радиочастотной энергии вызывать рак.

Тем не менее, результаты этих исследований не исключают возможность того, что радиочастотное излучение каким-то образом может повлиять на здоровье человека.

Исследования на людях

Исследования людей, которые могли подвергаться воздействию радиочастотного излучения на своей работе (например, людей, которые работают поблизости или с радиолокационным оборудованием, тех, кто обслуживает антенны связи, и радистов), не выявили явного увеличения риска рака.

Ряд исследований искали возможную связь между сотовыми телефонами и раком.Хотя некоторые исследования показали возможную связь, многие другие — нет. По многим причинам трудно изучить, существует ли связь между сотовыми телефонами и раком, включая относительно короткое время, в течение которого сотовые телефоны широко используются, изменения в технологиях с течением времени и трудности в оценке воздействия на каждого человека. Тема сотовых телефонов и риска рака подробно обсуждается в разделе «Сотовые (сотовые) телефоны».

Что говорят экспертные агентства?

Американское онкологическое общество (ACS) не имеет официальной позиции или заявления о том, является ли радиочастотное излучение от сотовых телефонов, вышек сотовых телефонов или других источников причиной рака. ACS обычно обращается к другим экспертным организациям, чтобы определить, вызывает ли что-либо рак (то есть является ли это канцерогеном), в том числе:

  • Международное агентство по изучению рака (IARC) , которое является частью Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)
  • Национальная программа токсикологии США (NTP) , которая сформирована из частей нескольких различных правительственных учреждений, включая Национальные институты здравоохранения (NIH), Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Управление по контролю за продуктами и лекарствами. (FDA)

Другие крупные организации также могут прокомментировать способность определенных воздействий вызывать рак.

На основании обзора исследований, опубликованных до 2011 г., Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицировало радиочастотное излучение как «возможно канцерогенное для человека» на основании ограниченных данных о возможном повышении риска опухолей головного мозга среди пользователи сотовых телефонов и неадекватные доказательства других типов рака. (Для получения дополнительной информации о системе классификации IARC см. Известные и вероятные канцерогены для человека.)

Совсем недавно Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) выпустило технический отчет, основанный на результатах исследований, опубликованных в период с 2008 по 2018 год, а также на национальных тенденциях заболеваемости раком.В отчете сделан вывод: «Основываясь на исследованиях, которые подробно описаны в этом отчете, недостаточно доказательств, подтверждающих причинную связь между воздействием радиочастотного излучения (RFR) и [образованием опухоли]».

На данный момент Национальная программа токсикологии (NTP) не включила радиочастотное излучение в свой отчет о канцерогенных веществах , в котором перечислены воздействия, которые, как известно или обоснованно предполагаются, являются канцерогенными для человека. (Подробнее об этом отчете см. Известные и вероятные канцерогены для человека.)

Согласно Федеральной комиссии связи США (FCC) :

«[C] В настоящее время нет научных доказательств, устанавливающих причинную связь между использованием беспроводных устройств и раком или другими заболеваниями. Те, кто оценивает потенциальные риски использования беспроводных устройств, согласны с тем, что необходимо проводить больше и более долгосрочных исследований, чтобы выяснить, есть ли лучшая основа для стандартов безопасности радиочастот, чем это используется в настоящее время ».

Как избежать воздействия радиочастотного излучения?

Поскольку источники радиочастотного излучения широко распространены в современном мире, полностью избежать их воздействия невозможно.Есть несколько способов снизить воздействие радиочастотного излучения, например:

  • Избегание работы с повышенным радиочастотным излучением
  • Ограничение времени, которое вы проводите рядом с приборами, оборудованием и другими устройствами (например, маршрутизаторами Wi-Fi), излучающими радиочастотное излучение
  • Ограничение времени, которое вы проводите с сотовым (мобильным) телефоном, поднесенным к вашему уху (или близко к другой части вашего тела)

Тем не менее, неясно, будет ли это полезно с точки зрения риска для здоровья.

Радиочастотное излучение и сотовые телефоны

Радиация — это энергия, которая исходит от источника и распространяется в космосе. Например, электрический нагреватель работает, нагревая металлические провода, и провода излучают эту энергию в виде тепла (инфракрасное излучение).

Радиочастотное излучение — это тип электромагнитного излучения , которое представляет собой комбинацию электрического и магнитного полей, которые вместе перемещаются в пространстве как волны.Электромагнитное излучение делится на две категории:

Электромагнитное излучение Примеры Источники включают:
Неионизирующее излучение: Обычное воздействие неионизирующего излучения обычно считается безвредным для человека
  • Радиочастота (RF)
  • Инфракрасный свет
  • Видимый свет
  • Некоторое количество ультрафиолетового света (УФ)
Лампочки, компьютеры, маршрутизаторы Wi-Fi, переносные телефоны, сотовые телефоны, устройства Bluetooth, FM-радио, GPS и вещательное телевидение
Ионизирующее излучение: Высокоэнергетическое излучение с потенциалом прямого повреждения клеток и ДНК
  • Некоторое количество ультрафиолетового света (УФ)
  • Рентгеновские снимки
  • Гамма-лучи
Рентгеновские аппараты, радиоактивные материалы, ядерное деление, ядерный синтез и ускорители частиц

Обычно, когда люди слышат слово радиация , они думают об ионизирующем излучении , таком как рентгеновские лучи и гамма-лучи.Ионизирующее излучение несет достаточно энергии, чтобы разорвать химические связи, выбить электроны из атомов и нанести прямой ущерб клеткам в органическом веществе. Фактически, ионизирующее излучение несет более чем в миллиард раз больше энергии , чем неионизирующее излучение. Небольшое количество ионизирующего излучения можно использовать для получения рентгеновских изображений для диагностики. Для уничтожения раковых клеток при лучевой терапии необходимо много ионизирующего излучения.

Напротив, неионизирующее излучение не обладает достаточной энергией, чтобы разорвать химические связи или оторвать электроны от атомов.Научный консенсус показывает, что неионизирующее излучение не является канцерогеном, и при предельных значениях радиочастотного воздействия, установленных FCC или ниже, не было доказано, что неионизирующее излучение причиняет какой-либо вред людям.

Сотовые телефоны излучают низкий уровень неионизирующего излучения во время использования. Тип излучения, излучаемого сотовыми телефонами, также называется радиочастотной (РЧ) энергией. Как заявил Национальный институт рака, «в настоящее время нет убедительных доказательств того, что неионизирующее излучение увеличивает риск рака у людей.Единственным общепризнанным биологическим эффектом радиочастотного излучения на человека является нагрев ».

Более подробное описание радиочастотного излучения см. В разделе «Микроволны, радиоволны и другие типы радиочастотного излучения» Американского онкологического общества.

Для получения дополнительной информации об электромагнитном спектре см. Путеводитель НАСА по электромагнитному спектру.

Для получения дополнительной информации о радиочастотной безопасности см. FAQ FCC по радиочастотной безопасности.

  • Текущее содержание по состоянию на:

Влияние сверхвысокочастотного излучения мобильных телефонов на здоровье человека

Электронный врач.2016 May; 8 (5): 2452–2457.

Моса Моради

1 M.Sc. отделения медицинской радиации, кафедра радиационной медицины, факультет ядерной инженерии, Университет Шахида Бехешти, Тегеран, Иран

Насроллах Нагди

2 Глава Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Исследовательский центр клинической микробиологии, Университет медицинских наук Илам, Илам, Иран

Хамидреза Хеммати

3 к.э.н. радиационной медицины, кафедра радиационной медицины, факультет ядерной инженерии, Университет Шахида Бехешти, Тегеран, Иран

Маджид Асади-Самани

4 Тел.D. Студент кафедры медицинской иммунологии, Студенческий исследовательский комитет, Университет медицинских наук Шахрекорд, Шахрекорд, Иран

Махмуд Бахмани

5 к.э.н. Студент кафедры медицинской микробиологии, Лорестанский университет медицинских наук, Хоррамабад, Иран

1 M.Sc. радиационной медицины, кафедра радиационной медицины, факультет ядерной инженерии, Университет Шахида Бехешти, Тегеран, Иран

2 Глава Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Исследовательский центр клинической микробиологии, Университет медицинских наук Илам, Илам, Иран

3 Тел.Доктор медицинских наук, кафедра радиационной медицины, факультет ядерной инженерии, Университет Шахида Бехешти, Тегеран, Иран

4 к.т.н. Студент кафедры медицинской иммунологии, Студенческий исследовательский комитет, Университет медицинских наук Шахрекорд, Шахрекорд, Иран

5 к.э.н. Студент кафедры медицинской микробиологии, Лорестанский университет медицинских наук, Хоррамабад, Иран

Автор, ответственный за переписку: д-р Насроллах Нагди, Университет медицинских наук Илам, Илам, Иран.Тел .: +98.2232523, Факс: +98.2232521, Электронная почта: [email protected]

Получено 12 января 2016 г .; Принято 11 апреля 2016 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Introduction

Воздействие электромагнитных полей в общественных местах и ​​на рабочем месте в связи с растущей тенденцией к использованию электронных устройств может оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. В этой статье описывается риск мутации, сексуальной травмы и бесплодия в мужской половой клетке из-за излучения мобильных телефонов.

Методы

В этом исследовании мы измерили дозу, излучаемую радиочастотным устройством, например, переключая высокое напряжение на разных частотах с помощью сцинтилляционного детектора. Импульсный источник питания высокого напряжения (HVPS) был построен для системы однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT). Для дозиметрии излучения мы использовали сцинтиллятор ALNOR, который может измерять гамма-излучение. Моделирование было выполнено с помощью программного обеспечения MATLAB, и данные Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) были использованы для проверки моделирования.

Результаты

Мы исследовали риски, которые возникают в результате воздействия волн, согласно отчету Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP), для каждого органа тела определяется лучом и электромагнитным излучением от этого электронного устройства на люди. Результаты показали, что максимальная индивидуальная доза за 15-минутный период работы на указанном HVPS не превышала 0,31 мкЗв / ч (с алюминиевым экраном). Так, по другим источникам излучения, время непрерывной работы системы не должно превышать 10 часов.Наконец, была представлена ​​характеристическая кривая для безопасной работы с модулями на разных частотах. Входной РЧ-сигнал для тела для максимальной глубины проникновения (δ) и скорости поглощения электромагнитной энергии (SAR) биологической тканью были получены для каждой ткани.

Заключение

Результаты этого исследования и отчеты Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) показали, что люди, которые проводят более 50 минут в день за использованием мобильного телефона, могут иметь раннее слабоумие или другое термическое повреждение из-за горения глюкоза в головном мозге.

Ключевые слова: Радиочастота, мобильный телефон, радиобиологические эффекты, мутация, ICNIRP

1. Введение

Многие люди не осведомлены о вредном воздействии радиочастотных волн (RF) и их роли в развитии рака и других серьезных рисков. Научные данные свидетельствуют о том, что рак не только связан с излучением мобильных телефонов, но и другие факторы также могут быть вовлечены в его развитие. Большинство операторов мобильной связи используют радиочастотные волны в диапазоне от 300 МГц до 3 ГГц, которые могут быть вредными для здоровья человека (1).Было проведено множество научных исследований радиобиологического воздействия радиочастотных волн, и в большинстве из них сообщалось о редкой связи между радиочастотным воздействием и рисками, которые мобильные телефоны представляют для тела за последние 15 лет (2). Однако они могут привести к повышению температуры тела, особенно в области головы и шеи, для которых пороговая доза низкая, и увеличивает вероятность травмы при длительном воздействии этих волн. Мобильные телефоны излучают радиочастотные волны, даже когда они находятся в режиме ожидания. При использовании мобильных телефонов следует учитывать различные факторы, такие как продолжительность, местоположение и метод использования, чтобы уменьшить возможные последствия воздействия радиации в РФ.Из-за риска мутации и сексуальной травмы, а также для предотвращения бесплодия из-за воздействия на мужские половые клетки, мобильный телефон должен находиться подальше от талии. В этом исследовании мы измерили излучаемую дозу радиочастотного устройства на разных частотах с помощью сцинтилляционного детектора. Результаты этого исследования и отчеты Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) показывают, что люди, использующие сотовые телефоны более 50 минут в день, сталкиваются с ранним слабоумием или другими тепловыми повреждениями из-за сжигания глюкозы в головном мозге (3).В настоящее время расширен круг вопросов, связанных с воздействием электромагнитных полей на производстве и на людей. Из-за возможности неблагоприятного воздействия на здоровье человека изучение характеристик этих устройств имеет большое значение (4). В зависимости от диапазона частот существует два типа электромагнитных полей: поля крайне низкой частоты (СНЧ) и поля очень низкой частоты (СНЧ). Частотные диапазоны полей СНЧ и ОНЧ составляют от 3 до 300 Гц и от 3 до 300 кГц, соответственно. Из-за природы статического электричества электрические и магнитные поля на этих частотах действуют отдельно друг от друга и будут измеряться в различных условиях (5).Электрические и магнитные поля могут создаваться путем проведения электрического тока по любой проводке или оборудованию, например, воздушным или подземным линиям электропередач, домашней электропроводке, медицинскому оборудованию и электронным устройствам (6). Наиболее важными факторами, влияющими на воздействие на человека, являются плотность мощности источника частотного генератора, расстояние от источника, тип и толщина облученных лучей, а также частота (глубина проникновения) входного РЧ-сигнала в тело (7). показывает частотные диапазоны электромагнитных полей.

Электромагнитные поля в соответствии с частотными диапазонами (4).

2. Материалы и методы

2.1. Импульсный высоковольтный модуль (SMHVM)

Высоковольтный источник питания (HVPS), который использовался в этом исследовании, был сделан на основе двухтактной топологии (4–8). Он был спроектирован и построен для системы однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), и его производительность была оценена путем моделирования и экспериментов. Номинальная частота SHVPS составляет около 31 кГц, что достигается за половину рабочего цикла.Некоторые характеристики модуля, такие как максимальная напряженность магнитного поля ( B max ), выходное напряжение ( V o ), выходной ток ( I o ), максимальная частота переключения ( F max ), опорное напряжение ( V r ) и напряжение смещения B max = 200 мТл, V

o = 2000 В, I o = 20 мА, F макс = 60 кГц, В r = 5.5 В и В c = 12 В соответственно. показана макетная модель построенного модуля. В импульсных источниках питания интерференция частоты переключения приводит к внезапному возникновению электрических и магнитных полей. Таким образом, чтобы уменьшить влияние помех, используются фильтры электромагнитных помех (EMI) и экранирование RF.

Прототип сконструированного модуля высоковольтного питания.

2.2. RF Dosimetry

Определено воздействие на тело радиочастотных волн электрического и магнитного полей, которое зависит от интенсивности выходного сигнала.Обычно невозможно точно измерить энергию передаваемых радиочастотных сигналов, попадающих в тело. Однако это можно оценить и спрогнозировать. Для количественной оценки воздействия на организм человека используется термин дозиметрия (дозиметрические величины). Другие величины, связанные с воздействием на ткань, включают напряженность электрического поля, индуцированный ток в теле и скорость энергии, поглощаемой внешним полем. Роль дозиметрии заключается в оценке количества индуцированных электрических полей в организме.Кроме того, термин дозиметрия часто используется для связи тела и биологических эффектов, возникающих в результате поглощения энергии электромагнитных волн. Для измерения энергии, поглощенной телом радиочастотной волной, испускаемой высоковольтным модулем, в этом исследовании использовался дозиметр ALNOR. Обычно предел воздействия выражается удельным коэффициентом поглощения (SAR), который является измеряемым показателем. SAR — это скорость поглощения электромагнитной энергии биологической тканью, которая может быть выражена как (9, 10):

, где σ — удельная проводимость S · м — 1, E среднеквадратичное значение — эффективное количество поля в ткани. , ρ — плотность облученной ткани, которая для головы равна 1.027 (гр. См −3 ). Поскольку голова — самый важный член тела, необходимо выразить вышеуказанные параметры для этой части тела. Для напора? При комнатной температуре составляет 1,79 (См −1 ), E среднеквадратичное значение для этого модуля на расстоянии 1,5 м от дозиметра (на головке) составляет 1500 (В · м −1 и его плотность). составляет 1,027 (г · см −3 )

2.3 Измерения глубины проникновения RF

Глубина проникновения радиочастотной волны в биологические ткани и частота излучаемой волны обратно пропорциональны.Электрическое поле, создаваемое входным РЧ-сигналом, поступающим в тело, будет уменьшаться на расстоянии от его первоначального значения (Griffiths, 1989), известного как толщина кожи (). Глубина кожи каждого органа типа ткани зависит от электрической проницаемости и проводимости.

Связь между глубиной проникновения радиочастотной волны и частотой излучения генератора (4).

δ = 1ω {μɛ2 [(1+ (σωɛ) 2) 12-1]} — 12,

(2)

где ω — угловая частота, μ, σ и ɛ — магнитная проницаемость материалов, проводимость (См −1 ) и проницаемость соответственно.Обычно μ в тканях имеет практически такое же значение, как и в свободном пространстве, 4 π × 10 −7 (H m −1 ). Взаимосвязь между глубиной скин-слоя радиочастотных волн и частотой показана на рис.

Мощность дозы на расстоянии 1,5 м от модуля (измерена дозиметром ALNOR)

3. Результаты

In, показана максимально допустимая работа с высокочастотными источниками по данным Федеральной комиссии по связи США (FCC). Согласно первой строке, на частотах от 15 до 60 кГц максимальное время работы оператора не должно быть более 6 мин.Для определения интенсивности воздействия магнитного поля приведены предельные значения эффективных значений (действующие значения). В этом исследовании значение B на частоте переключения 25 кГц составляет 2,4 мТл. продемонстрировал мощность дозы, полученную на дозиметр, на расстоянии 1,5 метра от модуля. В строке данных для расчета может быть собрана кумулятивная доза и соотношение между глубиной проникновения радиочастотных волн в тело и частотой излучаемой волны на разных расстояниях от модуля. Как видно из результатов, глубина проникновения волны RF и частота излучаемой волны обратно пропорциональны: ( δ f s −1 ).

Таблица 1

Пределы FCC для максимально допустимого воздействия (MPE).

1500–15000
Частота (МГц) Напряженность электрического поля; RMS (В · м −1 ) Напряженность магнитного поля; RMS (А · м −1 ) Плотность мощности (Вт · м −2 ) Время усреднения (мин)
0,003-1 600 4,9 6
1–10 600 * f −1 4.9 * f −1 6
10–30 60 4,9 * f −1 6
30–300 60523 60 0,163 6
300–1500 3,54 * f 0,5 0,0094 * f 0,5 f * 30 −1 6
137 0,364 50 6
15000–150000 137 0.364 50 616000 * f −1,2
150000–300000 0,354 * f 0,5 9,4 * 10 −4 * f 0,5 3,33 * 10 −4 616000 * f −1,2

4. Обсуждение

Многочисленные эпидемиологические исследования, связь между общественным и профессиональным воздействием, особенно воздействием полей снч и риском рака, включая лейкоз, опухоли головного мозга и груди рак показал (8).Внутреннее электромагнитное поле индуцируется в ткани, когда биологическая ткань подвергается воздействию радиочастотных волн (11). Согласно отчетам Американской конференции государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) и ICNIRP (7), нормальный предел профессионального воздействия для всего тела не должен превышать 60 мТл или 600 Г. Предельные значения профессионального воздействия плотности магнитного потока магнитного поля. Поле с частотным диапазоном 30 кГц и меньше, относится к значению, которое, если сотрудники часто с ним сталкиваются, не оказывает негативного влияния на их здоровье.Для определения интенсивности воздействия магнитного поля приведены предельные значения эффективных значений (действующие значения). Профессиональное облучение в диапазоне крайне низких частот (СНЧ) от 1 Гц до 300 Гц, количество не должно превышать потолок, указанный в ссылке ниже:

В приведенном выше уравнении уровень воздействия Тесла (Т) и f — частота в Гц. Профессиональное облучение в диапазоне частот от 300 Гц до 30 кГц (включая полосу звуковых частот [VF] от 300 Гц до 3 кГц и полоса очень низких частот [VLF] составляет от 3 до 30 кГц) не должно превышать потолка 0.2 мТл. Предельные значения воздействия для частоты от 300 Гц до 30 кГц, включая тело, а также часть тела. На частоте 35 кГц (номинальная частота модуля) максимальное значение δ-фактора равно 19,9 мкм, в середине кости черепа (от 1 до 7 мм) намного меньше, но радиочастотная энергия может проникать в мозг в области косточка на месте уходит. Гипотония, головокружение, бессонница, головные боли, потеря памяти и др. (12). Есть также прямые эффекты долгосрочного риска рака. Необходимы правила минимального разумно достижимого уровня (ALARA).

5. Выводы

Порог отчетности NCRP-86 о биологических эффектах, вызванных профессиональным воздействием поглощения радиочастотного излучения до 0,4 (Вт кг -1 ), определяемый в соответствии с количеством 39,21 (Вт кг -1 ) этого Модуль предназначен для измерения продолжительности проводимой работы в однократном приборе не должен превышать 15 мин. Кроме того, в импульсных источниках питания длинные линии связи между компонентами схемы могут снизить эффективность высокочастотных фильтров, что приведет к увеличению воздействия.В целом, учитывая, что психические и психологические эффекты этих полей были зарегистрированы в небольших количествах, чтобы контролировать возможные вредные воздействия радиочастотных полей, по возможности, от воздействия. В этой области предотвращается сокращение времени работы с лучом и расстояния до поля с оборудованием, а также обучение персонала, подвергающегося радиационному воздействию.

Благодарности

Эта работа является частью большого проекта, направленного на разработку точного, безопасного источника питания высокого напряжения с низким уровнем пульсаций для использования в медицинском оборудовании.Его частично поддерживают Университет Шахида Бехешти и Исследовательский центр молекулярной и клеточной визуализации Тегеранского университета медицинских наук, Тегеран, Иран. Кроме того, он не получил специального гранта от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.

Сноски

Проверка iThenticate: 11 апреля 2016 г., редактирование на английском языке: 20 апреля 2016 г., Контроль качества: 26 апреля 2016 г.

Конфликт интересов: Конфликт интересов не декларируется.

Вклад авторов: Все авторы внесли одинаковый вклад в этот проект и статью. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Список литературы

1. Дроссос А., Сантомаа В., Кустер Н. Зависимость поглощения электромагнитной энергии от состава тканей головы человека в диапазоне частот 300–3000 МГц. (IEEE) Trans Microwave Theory Tech. 2000. 48 (11): 1988–95. DOI: 10,1109 / 22,884187. [CrossRef] [Google Scholar] 2. Альбом А., Грин А., Хейфец Л., Савиц Д., Свердлов А.Эпидемиология воздействия радиочастотного излучения на здоровье. Environ Health Perspec. 2004. 112 (17): 1741–54. DOI: 10.1289 / ehp.7306. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Лондон С.Дж., Томас, округ Колумбия, Боумен Д.Д., Собел Э., Ченг Т.К., Петерс Дж.М. Воздействие электрических и магнитных полей в жилых помещениях и риск детской лейкемии. Am J Epidemiol. 1991. 134 (9): 923–37. [PubMed] [Google Scholar] 4. Д’Антон И., Лолли М., Занотти М. Генератор высокого напряжения для питания фотоумножителей во времяпролетной системе эксперимента «Альфа-магнитный спектрометр-2».Nucl Instr Meth Phys Res. 2002. 480 (23): 555–64. DOI: 10.1016 / S0168-9002 (01) 01222-0. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Хабаш Р.В. Электромагнитные поля и излучение: биологические эффекты и безопасность человека. CRC Press; 2001. [Google Scholar] 6. Валет Б. Электромагнитные поля и последствия для здоровья. Ann Acad Med Singapore. 2001. 30 (5): 489–93. [PubMed] [Google Scholar] 7. Консультативная группа по неионизирующему излучению. Воздействие на здоровье радиочастотного электромагнитного поля. 2012. [Google Scholar] 8. Браун М. Поваренная книга по источникам питания.2-е изд. Бостон Оксфорд Йоханнесбург Мельбурн: Публикация Нью-Дели; 2001. [Google Scholar] 9. Стивенс Н., Мартенс Л. Сравнение процедуры усреднения распределения SAR на частотах 900 и 1800 МГц. (IEEE) Trans Microwave Theory Tech. 2000. 48 (11): 2180–4. DOI: 10.1109 / 22.884212. [CrossRef] [Google Scholar] 11. Бернарди П., Пиза С., Пуицци Э. Удельная скорость поглощения и повышение температуры в голове пользователя сотового телефона. (IEEE) Trans Microwave Theory Tech. 2000. 48 (7): 1118–26. DOI: 10,1109 / 22,848494.[CrossRef] [Google Scholar] 12. Беккер Р.О., Марино А.А. Электромагнетизм и жизнь. Государственный университет Нью-Йорка Press; 1982. [Google Scholar]

Радиочастотное и микроволновое излучение

Радиочастотное (РЧ) излучение — это неионизирующая электромагнитная энергия, характеризующаяся относительно длинной длиной волны, низкой частотой и низкой энергией фотонов. Радиочастотное излучение обычно описывается его частотой, выраженной в герцах. Радиочастотная часть электромагнитного спектра простирается от 30 килогерц (кГц) до 300 гигагерц (ГГц).Различные радиочастотные диапазоны назначаются радиочастотной и суб-радиочастотной части спектра для таких целей, как авиационное радио, навигация, радиовещание и услуги персональной беспроводной связи. Определенные частоты предназначены для промышленного, научного и медицинского использования. Микроволновое (МВ) излучение обычно считается подмножеством радиочастотного излучения с частотами от 300 мегагерц (МГц) до 300 ГГц. В таблице ниже показаны диапазоны полей РФ и суб-РФ.

Полосы радиочастотных и суб-радиочастотных полей и излучения

Диапазон частот Диапазон длин волн Тип излучения
0 Гц н / д Статический
> 0–300 Гц ≥1,000 км Чрезвычайно низкая частота (ELF)
300 Гц – 3 кГц 1000–100 км Частота голоса
3–30 кГц 100–10 км Очень низкая частота (VLF)
30–300 кГц 10–1 км Низкая частота (LF)
300 кГц – 3 МГц 1 км – 100 м Средняя частота (СЧ)
3–30 МГц 100–10 м Высокая частота (HF)
30–300 МГц 10–1 м Очень высокая частота (VHF)
300 МГц – 3 ГГц 1 м – 10 см Сверхвысокая частота (UHF)
> 3–30 ГГц 10–1 см Сверхвысокая частота (СВЧ)
30–300 ГГц 1 см – 1 мм Чрезвычайно высокая частота (КВЧ)
> 300 ГГц <1 мм Инфракрасный, видимый свет, ультрафиолетовый свет, ионизирующее излучение

Создание радиочастот и приложения

ВЧ энергия генерируется за счет ускорения заряда в цепях.Естественные фоновые источники РЧ включают земные, внеземные и атмосферные электрические разряды (молнии) и даже человеческое тело. Антенна используется для передачи радиочастотной энергии от источника в свободное пространство.

Твердотельные устройства, такие как генераторы на диодах Ганна, туннельные диоды и полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (МОП-транзисторы), могут генерировать СВЧ-излучение. У них есть ряд приложений с низким энергопотреблением, включая устройства автоматического открывания дверей, полицейские радары и детекторы радаров, портативные радиостанции и системы охранной сигнализации.

Многие из устройств, используемых для генерации высокой мощности на частотах СВЧ, используют потоки релятивистских электронов высокой энергии в электронных лампах для генерации ВЧ-энергии. ВЧ вакуумные лампы включают в себя конфигурации триода, тетрода и пентода. Эти трубки с сеткой используются в качестве генераторов и усилителей в низкочастотных приложениях, таких как связь, радиовещание, радар и промышленный (диэлектрический и индукционный) нагрев. К вакуумным трубкам СВЧ относятся клистроны, магнетроны, лампы бегущей волны и генераторы обратной волны, которые используются в системах СВЧ-нагрева, высокочастотных (ВЧ) радарах и СВЧ-системах связи.

Типичные области применения высокочастотной энергии перечислены в таблице ниже. Многие из этих приложений являются важными источниками профессионального радиочастотного облучения.

Диэлектрический нагрев
  • Работает на частотах от 10 до 70 МГц.
  • Используется для сварки, герметизации и тиснения пластмасс и смол, а также для отверждения, запекания и нагрева материалов.
Индукционный нагрев
  • Работает в диапазоне от 50 Гц до 27 МГц.
  • Используется для нагрева проводящих материалов и для термообработки.
СВЧ-нагрев
  • Используется в больших установках с конвейерами в промышленных приложениях и в небольших установках с закрытой полостью в исследовательских и потребительских приложениях (например, микроволновые печи). Обычно в бытовых духовках используется частота 2,45 ГГц, длина волны 12,2 см (4,80 дюйма).
Плазменная обработка
  • Работает на частотах от 100 кГц до 1250 МГц.
  • Используется для химического фрезерования, азотирования стали, синтеза полимеров, упрочнения покрытий, травления, очистки и удаления остатков фоторезиста с кремниевых пластин в полупроводниковой промышленности.
Радиовещание
  • Обычно относится к радио со стандартной амплитудной модуляцией (AM), радио с частотной модуляцией (FM), а также к образовательному и коммерческому телевидению.
Системы связи
  • Может быть стационарным или мобильным, или и тем, и другим.
  • Фиксированные системы используются в телекоммуникационной отрасли и включают ВЧ-радио, тропосферное радио, спутниковую связь и СВЧ-системы (точка-точка).
  • Мобильные системы включают автомобильные устройства и портативные приемопередатчики, такие как рации, беспроводные и сотовые телефоны.
Радар
  • Сокращенное обозначение радиообнаружения и дальности.
  • Используется для определения расстояния, угла или скорости объектов.Большинство радаров работают в MW части спектра.
Терминалы с визуальным дисплеем и телевизоры
  • Работают в узком диапазоне частот 10–200 кГц.
  • Как правило, не испускает обнаруживаемых уровней СВЧ-излучения.
Медицинское оборудование
  • Примерами являются установки для диатермии, электрохирургические установки, магнитно-резонансные томографы и установки для абляции эндометрия.

Влияние на здоровье

Характер и степень воздействия на здоровье чрезмерного воздействия радиочастотных полей зависят от частоты и интенсивности полей, продолжительности воздействия, расстояния от источника, любого экранирования, которое может использоваться, и других факторов. Основным эффектом воздействия радиочастотных полей является нагрев тканей тела (тепловые эффекты), поскольку энергия полей поглощается телом. Продолжительное воздействие сильных радиочастотных полей может привести к повышению температуры тела и появлению симптомов, аналогичных симптомам физической активности.В крайних случаях или когда тело одновременно подвергается воздействию других источников тепла, его система охлаждения может не справиться с тепловой нагрузкой и в результате может возникнуть тепловое истощение и тепловой удар.

Локальный нагрев или «горячие точки» могут привести к тепловому повреждению и ожогам внутренних тканей. Горячие точки могут быть вызваны несколькими обстоятельствами: неоднородными полями, отражением и преломлением радиочастотных полей внутри тела, а также взаимодействием полей с металлическими имплантатами (например,, кардиостимуляторы и зажимы для аневризмы). Части тела с плохой терморегуляцией, такие как хрусталик глаза и яички, подвергаются более высокому риску теплового повреждения.

К другим последствиям для здоровья относятся контактные шоки и радиочастотные ожоги. Это может произойти, когда человек вступает в контакт с электрическим током, который течет от проводящего объекта, в то же время, когда человек подвергается воздействию радиочастотных полей.

Нагрев тканей тела зависит от уровня плотности мощности, который выражается в милливаттах на квадратный сантиметр (мВт / см2).При СВЧ-излучении основным эффектом является нагрев тканей до уровней выше 10 мВт / см2.

Тепловые эффекты в зависимости от удельной мощности можно разделить следующим образом:

Плотность мощности Тепловые эффекты
Низкая <1 мВт / см2 Невероятно или, по крайней мере, не преобладающе
Средний 1–10 мВт / см2 Слабый, но заметный
Высокая > 10 мВт / см2 заметный

Воздействие радиочастотного излучения на здоровье обычно выглядит следующим образом:

Уровень воздействия радиочастотного излучения

Влияние на здоровье

150 МГц – 1 ГГц Тепло может поглощаться глубокими тканями тела
> 10 ГГц Нагревание происходит в основном на внешней обшивке

Несмотря на то, что мы постоянно подвергаемся воздействию слабых радиочастотных полей радио- и телевещания, никаких рисков для здоровья от этого воздействия низкого уровня выявлено не было.

Люди, у которых есть металлические имплантаты (например, кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты, дефибрилляторы, системы доставки лекарств и другие медицинские устройства), могут испытывать сбои в работе устройства при воздействии сильных радиочастотных полей. Электропроводящие объекты внутри тела стремятся локализовать радиочастотное поле и увеличивать скорость поглощения, вызывая помехи в работе имплантированного устройства.

Воздействие РФ и лимиты

Удельная абсорбция

Биологические эффекты связаны с удельной скоростью поглощения (SAR) и могут быть выражены в виде среднего значения для всего тела или пространственного пика SAR (усредненного по определенному объему) для частичного воздействия на тело.Эти эффекты измеряются в ваттах на килограмм (Вт / кг) ткани. Показано, что SAR является наиболее надежной величиной для установления пороговых значений для возможных биологических эффектов, и он используется для получения пределов плотности мощности и напряженности поля для максимально допустимого воздействия. SAR для профессионального облучения и для людей в контролируемой среде составляет 0,4 Вт / кг всего тела и 8 Вт / кг частичного тела (пространственный пик). В руководствах ACGIH указаны значения напряженности электрического и магнитного полей, которые будут поддерживать SAR ниже опасного уровня.Если измеренное значение напряженности поля или плотности мощности не превышает применимые пределы воздействия, SAR не будет превышен.

В случае облучения всего тела стоящий взрослый человек может поглощать РЧ-энергию с максимальной скоростью, когда частота РЧ-излучения находится в диапазоне 80–100 МГц; то есть SAR для всего тела в этих условиях является максимальным (резонанс). Из-за этого явления резонанса стандарты безопасности RF обычно наиболее строгие для этих частот.Для радиочастотного излучения, близкого к частотам заземленного резонанса всего тела (10–40 МГц), SAR можно уменьшить, отделив корпус от заземляющей пластины на небольшое расстояние и используя пенополистирол и пену из углеводородной смолы, которая может обеспечить воздушный зазор. между предметом и землей.

Контактные и наведенные токи

Радиочастотное поле на низких частотах (30 кГц – 100 МГц) может создавать переменный электрический потенциал на незаземленных проводящих объектах. Когда длина волны падающей волны больше примерно 2.В 5 раз больше длины тела, человек, касающийся проводящего объекта, будет подвергаться воздействию радиочастотного тока, протекающего по земле. Этот эффект известен как контактный ток . Тело также может быть тем проводящим объектом, в котором ток индуцируется полем. Этот эффект известен как , индуцированный телесным током .

Пороговые значения

Профессиональное воздействие радиочастотного и микроволнового излучения оценивается с использованием предельных значений пороговых значений (ПДК), которые приняты из ПДК и индексов биологического воздействия (ПДВ) Американской конференции государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) 2016 года.TLV и BEI — это руководящие принципы, разработанные для использования промышленными гигиенистами при принятии решений относительно безопасных уровней воздействия различных химических веществ и физических агентов, обнаруживаемых на рабочем месте. Считается, что воздействие на уровне TLV или BEI или ниже не создает риска заболевания или травмы.

Проконсультируйтесь с контактным лицом отдела EHS по РФ для оценки и получения полного списка TLV и их применимости.

Средства контроля воздействия

Технические средства контроля должны быть реализованы, когда это возможно, для предотвращения чрезмерного воздействия радиочастотных и микроволновых полей.Технический контроль настоятельно рекомендуется, когда потенциальное воздействие может превысить применимый предел воздействия в 10 раз. Административные средства контроля, которые подразумевают знание пользователя и требуют интерпретации или действий, должны использоваться, когда технические средства контроля либо неосуществимы, либо неадекватны.

Средства инженерного контроля

Тщательная настройка оборудования на объекте может минимизировать потенциальное воздействие радиочастотного излучения во многих случаях. Установка физических барьеров (например, запертых дверей, клеток Фарадея, заборов, стен) может ограничить доступ к определенным пространствам, где радиочастотное излучение может превышать применимые пределы воздействия.Экранирование, заземление, дистанционное управление и использование предохранительных блокировок и волноводов — эффективные средства контроля, которые кратко обсуждаются ниже.

Экранирование

Источники радиочастотного излучения должны быть должным образом экранированы, чтобы минимизировать паразитное излучение. Механизмы экранирования включают отражение, поглощение (затухание) и внутреннее отражение.

  • Отражение — это основной метод экранирования электрических полей и плоских волн, когда характеристический импеданс превышает или равен 377 Ом.
  • Потери на поглощение возникают из-за экспоненциального уменьшения амплитуды поля при передаче электромагнитной волны в экран. Поглощение увеличивается с увеличением толщины экрана и имеет первостепенное значение для экранирования низкочастотных магнитных полей с низким сопротивлением.
  • Потери в результате внутреннего отражения возникают из-за многократных отражений внутри материала.

Экранирующие материалы для электрических полей включают проводящие полимеры и металлы, такие как серебро, медь, золото, алюминий, латунь, бронза, олово и свинец.Сетки, другие тканые материалы и перфорированные материалы также могут использоваться в качестве экранов.

Экранированный корпус (например, микроволновая печь с экраном, встроенным в окно) снижает утечку и проникновение радиочастотных полей. В корпусе должны использоваться специальные экранирующие материалы и защита от утечек через швы, панели, фланцы, крышки, двери, вентиляционные отверстия и кабельные проходы.

Клетка Фарадея или щит Фарадея — это ограждение, используемое для блокировки электромагнитных полей. Экран Фарадея может быть образован сплошным покрытием из проводящего материала или, в случае клетки Фарадея, сеткой из таких материалов.Клетка Фарадея работает, потому что внешнее электрическое поле заставляет электрические заряды в проводящем материале клетки распределяться таким образом, что они нейтрализуют действие поля внутри клетки. Это явление используется для защиты чувствительного электронного оборудования от внешних радиочастотных помех (RFI). Клетки Фарадея также используются для ограждения устройств, генерирующих радиопомехи, таких как радиопередатчики, чтобы их радиоволны не создавали помех другому находящемуся поблизости оборудованию. Они также используются для защиты людей и оборудования от реальных электрических токов, таких как удары молнии и электростатические разряды, поскольку ограждающая клетка проводит ток по внешней стороне замкнутого пространства и ни один из них не проходит внутри.

Примером экранированного корпуса является дверца микроволновой печи с экраном, встроенным в окно. С точки зрения микроволн (с длиной волны 12 см) этот экран завершает клетку Фарадея, образованную металлическим корпусом печи.

Заземление

Металлические конструкции, вызывающие удары при контакте, должны быть электрически заземлены или изолированы.

Дистанционное управление

Устройства, которые производят высокие уровни паразитного радиочастотного излучения (например, индукционные нагреватели), по возможности следует использовать дистанционно.

Блокировки

Устройства, которые могут вызвать острые термические травмы (например, промышленные микроволновые печи), должны иметь заблокированные дверцы. Запрещается вмешиваться в блокировку; если они неисправны, они могут оказаться ненадежными и их следует отремонтировать или заменить.

Волноводы

Волновод — это полая металлическая трубка, изготовленная из проводящих материалов, таких как медь, алюминий и латунь, используемая для ограничения и передачи (направления) электромагнитных волн. Волноводы минимизируют потери при передаче и увеличивают затухание.Если длина волны вдвое больше ширины волновода, волны не будут распространяться в волноводе.

Административный контроль

Эффективный административный контроль включает мониторинг продолжительности воздействия радиочастотного излучения. Время воздействия должно быть как можно более коротким и не должно превышать ПДК в применимых временах усреднения. Кроме того, следует минимизировать контакт с внешними поверхностями излучающих устройств. Экспозицию можно контролировать, изменяя расстояние от источника.Например, антенны, которые обычно превышают профессиональные стандарты, следует размещать в местах, которые с наименьшей вероятностью будут встречены обычным пешеходным движением (например, сотовые реле, установленные на внешней стороне верхнего этажа здания). Пользователи RF должны знать о ширине запретной зоны по горизонтали и вертикали.

Другие меры административного контроля включают обеспечение надлежащего обучения работников технике безопасности, ношение защитного снаряжения, а также размещение и соблюдение предупреждающих знаков.

Обучение

Все индивидуальные работники, имеющие доступ к радиочастотной среде, должны, как минимум, пройти обучение технике безопасности при работе с радиочастотами.

Индивидуальная защитная одежда

Повседневная обувь и носки (предпочтительны толстые кожаные туфли с резиновой подошвой и шерстяные носки) могут изменять поглощение электромагнитной энергии на частотах от 10 до 40 МГц за счет уменьшения эффекта заземления.

RF-защитные костюмы можно носить для защиты RF. Они сделаны из шерсти или полиамидов (например, нейлона), пропитанных металлом с высокой проводимостью (например, серебром), или сотканы из нити из нержавеющей стали. Сетчатая конструкция, в которой волокна расположены вертикально и горизонтально, является наиболее эффективной.Обратите внимание, что защитные костюмы от радиочастотного излучения могут не защищать от протекания в точках доступа и отверстиях, например, на молнии и манжетах.

Предупреждающие знаки

Потенциально опасные радиочастотные устройства должны иметь соответствующую маркировку, а области чрезмерного воздействия вокруг них должны быть четко обозначены. При необходимости уведомления с предупреждениями и необходимыми мерами предосторожности должны быть размещены на видном месте. Знаки «Предупреждение о радиочастотах» и «Предупреждение о радиочастотах» указывают на потенциальную угрозу безопасности, предупреждают рабочих перед тем, как они войдут в окружающую среду, и ограничивают доступ для тех, кому не разрешен вход.

Варианты знака, предупреждающего об опасности радиочастотного излучения, показаны ниже.

Порядок действий в чрезвычайных ситуациях

Любой человек, страдающий от радиочастотного излучения или подозревающий его в передозировке, должен получить медицинскую помощь. Персонал должен как можно скорее проинформировать руководителя, координатора отдела безопасности (DSC) и эксперта по предметам неионизирующего излучения (SME) о предполагаемом или фактическом передержке радиочастотного излучения. Тот же совет относится к случаю вмешательства в работу медицинского устройства.Возможными признаками передозировки являются такие симптомы, как боль, покраснение кожи, необычно повышенная температура тела и другие признаки жжения тканей.

Если вы считаете, что вы или другой рабочий подверглись чрезмерному воздействию радиочастотного излучения, выполните следующие действия:

  • Переместите рабочего из зоны воздействия в прохладную среду и обеспечьте прохладной питьевой водой.
  • Смочите обожженные участки холодной водой или льдом.
  • Немедленно обратитесь за медицинской помощью. Сильное передозировка в диапазоне МВ или РЧ может привести к повреждению внутренних тканей без видимого повреждения кожи.
  • Сообщите своему руководителю как можно скорее, независимо от того, насколько незначительной может показаться травма.
  • Сообщите обо всех небезопасных условиях труда своему руководителю или в SME по неионизирующему излучению в отделе EHS.

Список литературы

Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH), 2016 TLV и BEI , включенные посредством ссылки 10 CFR 851 Безопасность и здоровье рабочих — Министерство энергетики, § 851.27.

ACGIH, 2012 TLV и BEI .

Свод федеральных правил, раздел 10, часть 851 (10 CFR 851), Программа Министерства энергетики США по безопасности и охране здоровья, §851.23 Стандарты безопасности и здоровья.

Hitchcock, R.T., 2004. Радиочастотное и микроволновое излучение, , третье издание. Серия справочников по неионизирующему излучению, Американская ассоциация промышленной гигиены.

Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), Стандарт IEEE C95.1-2005, Стандарт IEEE по уровням безопасности в отношении воздействия на человека радиочастотных электромагнитных полей, от 3 кГц до 300 ГГц .

IEEE, Стандарт IEEE C95.3.1-2010, Рекомендуемая практика IEEE для измерений и вычислений электрических, магнитных и электромагнитных полей в отношении воздействия таких полей на человека, от 0 Гц до 100 кГц .

IEEE, Стандарт IEEE C95.7-2005, Рекомендуемая практика IEEE для программ радиочастотной безопасности, от 3 кГц до 300 ГГц .

Микроволновое и радиочастотное излучение

После Второй мировой войны в телекоммуникационной и других отраслях промышленности произошло много значительных технологических достижений.Одним из них является более широкое использование радиочастотного, то есть микроволнового и радиоволнового оборудования. Такое оборудование широко используется в сфере радиовещания и связи в виде сотовых телефонов и вышек; в сфере здравоохранения для лечения; в пищевой промышленности для обработки и приготовления пищи; в деревообрабатывающей, текстильной и стекловолоконной промышленности для сушки материалов; а также в автомобильной, электротехнической, резиновой и пластмассовой промышленности для операций плавления и герметизации.

По оценкам Национального института безопасности и гигиены труда (NIOSH), миллионы американских рабочих работают с оборудованием радиочастотного излучения и подвергаются его воздействию. Члены CWA, которые подвергаются воздействию радиочастотного излучения, включают технических специалистов по обслуживанию микроволновых и радиоволновых систем электросвязи, а также техников, работающих вне предприятия, операторов компьютеров (электронно-лучевых трубок), сотрудников, которые используют микроволновые печи на работе, операторов оборудования для радиочастотного излучения, рабочих на производстве и работников здравоохранения. работники по уходу, которые контактируют с медицинским оборудованием для диатермии или работают с ним.

Радиочастота, то есть микроволновое и радиоволновое излучение, представляет собой особый компонент электромагнитного спектра. Радиочастотное излучение находится в неионизирующей части спектра. Неионизирующее излучение включает более низкие частоты в электромагнитном спектре, такие как ультрафиолетовый и видимый свет, инфракрасный, микроволновый и радиоволны (см. Таблицу I).

Электромагнитное излучение состоит из колеблющейся электрической и магнитной энергии или полей, движущихся в пространстве.Например, электрический ток в цепи передатчика создает электрические и магнитные поля в области вокруг себя. По мере того как электрический ток движется вперед и назад, поля продолжают нарастать и разрушаться, образуя электромагнитное излучение. Это электромагнитное излучение характеризуется длиной волны и частотой вибрации.

Микроволновое и радиоволновое излучение можно отнести к категории непрерывных волн

(например, оборудование связи), прерывистый (микроволновые печи, медицинское оборудование для диатермии и радиочастотное оборудование) или импульсный режим (радиолокационные системы).При попадании на объект микроволновое и радиочастотное излучение может передаваться, отражаться или поглощаться.

При измерении эмиссии радиочастотного излучения мощность источника следует измерять по напряженности поля. Интенсивность следует измерять в единицах плотности мощности. Плотность мощности — это количество энергии, переносимой радиочастотным, то есть микроволновым или радиоволновым излучением, которое каждую секунду проходит через квадратную меру пространства. Энергия, переносимая микроволновым и радиоволновым излучением, выражается в милливаттах на квадратный сантиметр (мВт / см (2) = 1/1000 ватта) или микроваттах на квадратный сантиметр (мкВт / см (2) = 1/1000 от милливатт).

Влияние на здоровье

Различные виды излучения по-разному воздействуют на человеческий организм. Например, ионизирующее излучение, которое содержит огромное количество энергии и проникающей способности, вызовет изменения в молекулярной системе организма. С другой стороны, как уже отмечалось, неионизирующее излучение работает на гораздо более низких частотах и ​​не считается таким вредным для человеческого организма, как ионизирующее излучение. Тип излучения, которому наиболее часто подвергаются члены CWA, — это неионизирующее излучение, например.g., радиочастота, т. е. микроволновое и радиоволны, излучение.

Однако известно, что воздействие неионизирующего радиочастотного излучения может вызывать серьезные биологические эффекты. Когда высокочастотное радиочастотное излучение, то есть микроволновое излучение, проникает в тело, облученные молекулы перемещаются и сталкиваются друг с другом, вызывая трение и, таким образом, тепло. Это называется тепловым эффектом. Если излучение достаточно мощное, ткань или кожа нагреваются или обжигаются.Такое воздействие на здоровье может быть или не быть обратимым, в зависимости от конкретной ткани или органа, которые подвергаются воздействию, интенсивности излучения, частоты и продолжительности воздействия, температуры и влажности окружающей среды, а также эффективности рассеивания тепла организмом.

В настоящее время накоплен значительный объем научных данных, устанавливающих отрицательные последствия для здоровья, связанные с микроволновым излучением. Например, было продемонстрировано, что микроволновое излучение может вызывать повреждение глаз и яичек.Эти органы очень уязвимы для радиационного поражения, потому что в них мало кровеносных сосудов. Следовательно, они не могут циркулировать кровь и рассеивать тепло от излучения так же эффективно, как другие органы.

Еще одна проблема для здоровья связана с повреждением глаз. Например, несколько научных исследований показали, что катаракта у людей и лабораторных животных возникла в результате интенсивного нагрева высокочастотным микроволновым излучением. Такие данные показали, что особенно важным фактором, определяющим причину катаракты, вызванной микроволновым излучением, являются временные интервалы между воздействиями, т.е.е. считается, что увеличенные интервалы времени между воздействиями дают восстановительным или защитным механизмам организма больше возможностей для ограничения повреждения линзы глаза.

Как уже отмечалось, микроволновое излучение может также вызвать повреждение мужских семенников / репродуктивных органов. В частности, ученые продемонстрировали, что воздействие микроволнового излучения может привести к частичному или постоянному бесплодию. Кроме того, некоторые научные данные предполагают аналогичные эффекты, связанные с воздействием микроволн и проблемами репродуктивной системы женщин.Кроме того, в научной литературе указывается на взаимосвязь между воздействием микроволнового излучения и врожденными дефектами, такими как монголизм (синдром Дауна) и повреждением центральной нервной системы.

Воздействие радиоволнового излучения может привести к нетепловой реакции, которая вызывает такие же молекулярные взаимодействия, как и при тепловом эффекте, но без нагревания пораженной ткани или органа. Место поглощения энергии зависит от частоты, то есть воздействие низкочастотного неионизирующего радиочастотного излучения (теоретически) проникает через кожу и вызывает молекулярные взаимодействия, подобные тем, которые вызываются высокочастотным радиочастотным излучением.Такая нетепловая реакция усложняется тем, что тепловая и предупреждающая система тела может не обеспечивать защиты, потому что энергия поглощается в местах ниже нервов.

Очевидно, что обзор медицинской и научной литературы указывает на огромную потребность в дополнительных научных исследованиях. Такие исследования должны быть сосредоточены на влиянии микроволнового и радиоволнового излучения на человека. Особый упор необходимо сделать на долгосрочном низком уровне биологического воздействия микроволнового и радиоволнового излучения.Такие исследования особенно важны для более точного определения вопроса о воздействии потенциально вредного микроволнового и радиоволнового излучения от микроволновых и радиоволновых передатчиков, а также о воздействии на здоровье человека.

Дополнительной проблемой для здоровья при работе с радиочастотным оборудованием является поражение электрическим током. Это может произойти, когда в ненормальных условиях оператор стоит в воде и контактирует с цепью высокочастотного генератора.

Контроль опасности

Работодатели должны обеспечить работникам, потенциально подвергающимся микроволновому и радиоволновому излучению, безопасное и здоровое рабочее место. Это означает, что работодатели должны внедрять технические средства контроля для минимизации или устранения потенциального воздействия, проводить всестороннее обучение потенциально опасным условиям труда и внедрять программы медицинского наблюдения.

Наиболее эффективным способом устранения и / или минимизации профессионального воздействия радиочастотного микроволнового и радиоволнового излучения является использование технических средств контроля.Например, источник потенциальной проблемы, т. Е. Излучающее излучение оборудование, должно быть закрыто или эффективно экранировано, или работник должен быть отделен от источника. Это требование одинаково важно для всех рабочих, подвергающихся воздействию микроволнового и радиоволнового излучения. Если технический контроль не может быть реализован, следует предоставить и использовать средства индивидуальной защиты, такие как защитная одежда и очки.

Кроме того, работодатели должны проводить комплексное обучение потенциально опасным условиям труда.Такая программа может состоять из письменных и / или аудио / визуальных материалов, в которых подробно описываются потенциальные опасности для безопасности и здоровья, последствия воздействия для здоровья, методы контроля, процедуры первой помощи, использование предупреждающих знаков и этикеток, а также определение зон ограниченного доступа .

Работодатели должны также внедрить программы медицинского наблюдения, которые обеспечили бы рабочим регулярные медицинские осмотры, специфичные для любых биологических эффектов, возникающих в результате профессионального радиочастотного облучения.Возможные преимущества медицинского наблюдения включают: оценку физической пригодности сотрудников для безопасного выполнения работы (состоящую из медицинского и профессионального анамнеза, а также физикального обследования), биологический мониторинг воздействия определенного агента и раннее обнаружение любого биологические повреждения или последствия. Кроме того, задокументированные последствия для здоровья позволят работнику и его / его врачу сделать обоснованные выводы о дальнейшем воздействии.

Стандарт OSHA

Стандарт OSHA для электромагнитного излучения (который не распространяется на низкочастотное радиочастотное микроволновое или радиоволновое излучение) составляет 10 мВт / см (2) (милливатт на квадратный сантиметр) как среднее значение по любому возможному 0.Период 1 час. Это означает следующее:

Плотность мощности: 10 мВт / см (2) (милливатт-час на квадратный сантиметр) в течение 0,1 часа или более.

Плотность энергии: 1 мВт / см (2) (милливатт-час на квадратный сантиметр) в течение любого периода 0,1 часа.

Стандарт основан на исследовании, проведенном в 1953 году, по изучению порога термического (теплового) повреждения тканей. (В частности, количество радиации, которое может вызвать развитие катаракты). Плотность мощности, необходимая для образования катаракты, составляла приблизительно 100 мВт / см (2), к которой применялся коэффициент безопасности 10.Таким образом, был установлен максимально допустимый уровень 10 мВт / см (2).

К сожалению, как уже отмечалось, стандарт OSHA не распространяется на низкочастотное радиочастотное микроволновое и радиоволновое излучение. Поэтому, учитывая обеспокоенность участвующих ученых и практиков, три неправительственные организации, например, Американский национальный институт стандартов (ANSI) и Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), а также Национальный совет по радиационной защите и измерениям ( NCRP), разработала и выпустила два разных добровольных руководства по радиочастотному микроволновому и радиоволновому излучению.В свою очередь, в 1996 году Федеральная комиссия по связи перевела эти добровольные руководящие принципы в рекомендуемые критерии воздействия (см. Таблицу II).

Что ты умеешь?

Все члены CWA должны убедиться, что их работодатель поддерживает безопасные и здоровые условия труда. Ключом к обеспечению безопасности на рабочем месте для всех членов CWA являются сильные и активные местные комитеты по безопасности и охране здоровья. Комитет может определить опасные условия на рабочем месте и обсудить их с руководством.Если работодатель отказывается сотрудничать, комитет может запросить проверку OSHA. Комитет всегда должен координировать свою деятельность через местных должностных лиц, представителей CWA и согласованные комитеты по безопасности и гигиене труда. Кроме того, члены CWA могут получить информацию и помощь по телефону:

CWA Департамент охраны труда
501 Third Street, N.W.
Вашингтон, округ Колумбия 20001-2797
Веб-страница: www.cwasafetyandhealth.org
Телефон: (202) 434-1160.

Разработан в 1981 году и пересмотрен в 1991, 1993, 1994, 2000, 2002, 2004, 2009, 2013 и 2017 годах.


Посмотреть все информационные бюллетени о здоровье и безопасности CWA

Излучение очень высокой частоты делает темную материю видимой

Исследователь Макса Планка из Гархинга доказал, что гигантский радиотелескоп может предоставлять изображения с высоким разрешением, показывающие распределение космической массы.

Звезды и газ, видимые в галактиках, составляют лишь несколько процентов гравитирующего вещества во Вселенной.Большая часть остального оставалась упорно невидимой, и теперь считается, что она состоит из новой формы материи, которую еще никогда не видели на Земле. Однако исследователи из Института астрофизики Макса Планка обнаружили, что достаточно большой радиотелескоп может делать снимки всего, что тяготеет, конкурируя с изображениями, сделанными оптическими телескопами всего, что светится (онлайн: 28 ноября 2006 г.).

Изображение распределения массы на участке неба около четверти площади полной Луны.Эти изображения были сделаны аспирантом Стефаном Гильбертом с помощью Millennium Simulation, крупнейшего из когда-либо проводившихся компьютерных симуляторов формирования космических структур. На левой панели представлено изображение, которое можно было бы сделать с помощью низкочастотного радиотелескопа диаметром 100 километров, используя гравитационное искажение изображений предгалактической структуры в распределении нейтрального водорода. Правая панель представляет собой вид изображения, которое можно было бы сделать для той же области неба с помощью оптического телескопа в космосе для измерения гравитационного искажения изображений далеких галактик (контраст второго изображения в три раза больше, чем у первого. выделяются мелкие особенности.).

© Институт астрофизики Макса Планка

Изображение распределения массы на участке неба около четверти площади полной Луны. Эти изображения были сделаны аспирантом Стефаном Гильбертом с помощью Millennium Simulation, крупнейшего из когда-либо проводившихся компьютерных симуляторов формирования космических структур. На левой панели представлено изображение, которое можно было бы сделать с помощью низкочастотного радиотелескопа диаметром 100 километров, используя гравитационное искажение изображений предгалактической структуры в распределении нейтрального водорода.Правая панель представляет собой вид изображения, которое можно было бы сделать для той же области неба с помощью оптического телескопа в космосе для измерения гравитационного искажения изображений далеких галактик (контраст второго изображения в три раза больше, чем у первого, чтобы получить выделяются мелкие особенности.).

© Институт астрофизики Макса Планка

Когда свет распространяется к нам от далеких объектов, его путь слегка искривляется из-за гравитационных эффектов объектов, мимо которых он проходит.Этот эффект был впервые обнаружен в 1919 году для света далеких звезд, проходящих близко к поверхности Солнца, доказав, что теория гравитации Эйнштейна лучше описывает реальность, чем теория Ньютона. Изгиб вызывает заметное искажение изображений далеких галактик, аналогичное искажению далекой сцены, просматриваемой через плохое оконное стекло или отраженной в озере с рябью. Сила искажения может использоваться для измерения силы тяжести объектов переднего плана и, следовательно, их массы.Если измерения искажения доступны для достаточно большого количества далеких галактик, их можно объединить, чтобы составить карту всей массы переднего плана.

Этот метод уже позволил произвести точные измерения типичной массы, связанной с галактиками переднего плана, а также карты масс для ряда отдельных скоплений галактик. Тем не менее, он страдает некоторыми фундаментальными ограничениями. Даже большой телескоп в космосе может увидеть только ограниченное количество фоновых галактик, максимум около 100 000 на каждом участке неба размером с полную Луну.Для обнаружения сигнала гравитационного искажения необходимо усреднить измерения примерно 200 галактик, поэтому наименьшая область, для которой можно отобразить массу, составляет около 0,2% от полной Луны. Полученные изображения недопустимо размыты и слишком зернисты для многих целей. Например, на таких картах с какой-либо уверенностью можно увидеть только самые большие сгустки материи (самые большие скопления галактик). Вторая проблема заключается в том, что многие далекие галактики, искажение которых измеряется, лежат перед множеством сгустков массы, которые хотелось бы нанести на карту, и поэтому на них не действует их гравитация.Чтобы получить четкое изображение массы в заданном направлении, требуются более удаленные источники и их гораздо больше. Ученые MPA Бен Меткалф и Саймон Уайт показали, что радиоизлучение, приходящее к нам из эпохи до образования галактик, может обеспечить такие источники.

Примерно через 400 000 лет после Большого взрыва Вселенная остыла настолько, что почти вся ее обычная материя превратилась в диффузный, почти однородный и нейтральный газ водорода и гелия. Несколько сотен миллионов лет спустя гравитация усилила неоднородности до такой степени, что могли образоваться первые звезды и галактики.Затем их ультрафиолетовый свет снова нагрел диффузный газ. Во время этого повторного нагрева и в течение длительного периода перед ним диффузный водород был горячее или холоднее, чем излучение, оставшееся после Большого взрыва. В результате он должен был поглощать или излучать радиоволны с длиной волны 21 см. Расширение Вселенной делает это излучение видимым сегодня на длинах волн от 2 до 20 метров, и в настоящее время строится ряд низкочастотных радиотелескопов для его поиска. Одним из наиболее передовых является проект Low Frequency Array (LOFAR) в Нидерландах, в котором Институт астрофизики Макса Планка планирует сыграть значительную роль вместе с рядом других немецких институтов.

Процессы во Вселенной после Большого взрыва. Радиоволны намного старше света галактик. По искажению изображений (изогнутые линии), вызванному гравитацией материала между нами и источниками света, можно рассчитать и нанести на карту всю массу переднего плана.

© Институт астрофизики Макса Планка

Процессы во Вселенной после Большого взрыва. Радиоволны намного старше света галактик.По искажению изображений (изогнутые линии), вызванному гравитацией материала между нами и источниками света, можно рассчитать и нанести на карту всю массу переднего плана.

© Институт астрофизики Макса Планка

Предгалактический водород имеет структуры всех размеров, которые являются предшественниками галактик, и существует до 1000 таких структур на разных расстояниях вдоль каждого луча зрения. Радиотелескоп может разделить их, потому что структуры на разных расстояниях дают сигналы на разных наблюдаемых длинах волн.Меткалф и Уайт показывают, что гравитационное искажение этих структур позволило бы радиотелескопу создавать изображения распределения космической массы с высоким разрешением, которые более чем в десять раз резче, чем те, которые могут быть получены с использованием искажений галактик. Объект, по массе похожий на наш Млечный Путь, можно было обнаружить еще в те времена, когда возраст Вселенной составлял всего 5% от нынешнего. Для получения изображений с высоким разрешением требуется чрезвычайно большая матрица телескопов, плотно покрывающая область размером около 100 км в поперечнике.Это в 100 раз больше, чем запланировано для плотно закрытой центральной части LOFAR, и примерно в 20 раз больше, чем плотно закрытое ядро ​​массива квадратных километров (SKA), крупнейшего такого объекта, обсуждаемого в настоящее время. Такой гигантский телескоп мог бы отобразить все распределение гравитирующей массы Вселенной, обеспечивая окончательную карту сравнения изображений, полученных с других телескопов, которые выделяют только крошечную часть массы, которая излучает излучение, которое они могут обнаружить.

Однако нам не нужно ждать, пока гигантский телескоп получит беспрецедентные результаты с помощью этой техники.Одна из наиболее актуальных проблем современной физики — лучше понять загадочную темную энергию, которая в настоящее время движет ускоренным расширением Вселенной. Меткалф и Уайт показывают, что карты масс большой части неба, сделанные с помощью такого инструмента, как SKA, могут измерять свойства темной энергии более точно, чем любой из ранее предложенных методов, более чем в 10 раз точнее, чем карты масс аналогичного размера, основанные на гравитационных данных. искажения оптических изображений галактик.

Радиочастотное излучение — обзор

Неионизирующее излучение

Неионизирующее излучение имеет множество форм.

Электромагнитное (радиочастотное) излучение излучается множеством источников, от вышек передатчиков до линий электропередач, компьютерных терминалов, электрических часов, микроволновых печей и электрических одеял. Общественность обеспокоена возможными неблагоприятными последствиями электромагнитных полей, исходящих от линий электропередачи, но имеющиеся данные указывают на то, что существует мало, если таковые имеются, надежных доказательств риска для здоровья; в любом случае электромагнитное излучение от бытовых приборов и электропроводки больше подвержено воздействию электромагнитного излучения, чем от линий электропередач.Более того, естественное электромагнитное излучение как минимум в 100 раз сильнее, чем индуцируемое линиями электропередач. Нет никаких доказательств того, что воздействие электромагнитного излучения на этих радиочастотах и ​​уровнях мощности представляет какую-либо другую опасность для здоровья нормальных людей, но некоторые люди, оснащенные кардиостимуляторами, могут подвергаться риску (гл. 5).

Ультрафиолетовый (УФ) свет излучается, в основном, солнцем, и общепризнанным последствием чрезмерного воздействия является солнечный ожог, но есть также опасность, в основном для глаз (катаракта) и кожи (предрасположенность к меланоме, плоскоклеточному или базально-клеточному раку) .Ультрафиолетовое и другое освещение можно использовать в стоматологии (таблица 31.4). Глаза подвержены риску острых и кумулятивных эффектов, в основном из-за обратного отражения синего света. Кроме того, необходимо учитывать фототоксические и фотоаллергические реакции, возникающие из-за поглощенного излучения эндогенными или экзогенными веществами, накопленными в глазах и коже ГВС, а также на слизистой оболочке полости рта пациентов. Чтобы предотвратить проблемы, ознакомьтесь с инструкциями производителя и используйте очки для защиты от радиации.

UVB (длина волны от 286 до 320 нм) вызывает большинство солнечных ожогов, а также снежную слепоту (актинический ретинит). УФА (длина волны от 320 до 400 нм) является наиболее опасным и вызывает хроническое повреждение глаза, катаракту и повреждение сетчатки. Источники света UVA в стоматологии включают источники ультрафиолета для отверждения реставрационных смол и герметиков для фиссур и ультрафиолетовые лучи для бляшек (320–365 нм), но они в значительной степени заменены источниками синего света. Необходимо надевать защитные очки, которые поглощают длины волн любых используемых источников света.

Источники синего света (400–500 нм) были разработаны для преодоления опасностей УФ-излучения и активации дикетонов в стоматологических композитных материалах. Однако синий свет не совсем безопасен, поскольку он содержит фотоны высокой энергии с потенциалом образования реактивных свободных радикалов в глазу, которые производят пероксиды, которые денатурируют фоторецепторы в сетчатке. Синий свет может быть в 30 раз более опасным для сетчатки, чем ультрафиолетовый свет, и, возможно, также может предрасполагать к катаракте.

Белый (видимый) свет (400–700 нм) намного безопаснее, но он также излучает незначительное количество как ультрафиолетового, так и синего света, а также зеленого света (490–600 нм), поэтому защитные очки, поглощающие эти длины волн, по-прежнему должны быть изношенный.

Laser — это аббревиатура от l ight a mplification by s timulated e mission of r adiation. Как правило, лазеры быстро нагревают ткани и вызывают акустический шок; все они потенциально опасны, особенно из-за повреждения глаз, ожогов и риска возгорания или поражения электрическим током.Также есть опасения, что через лазерный дым могут передаваться микроорганизмы. Поэтому все лазеры следует всегда использовать с большой осторожностью, и никогда не светит в глаза, в непредусмотренном направлении или на ярко покрытые инструменты, которые отражают лазер. Необходимо надевать защитные очки и маски для лица.

Воздействие лазера на ткань-мишень зависит от длины волны, мощности луча, степени фокусировки, продолжительности воздействия и расстояния до мишени, а также от поглощения тканью.Длина волны фотонов (излучения) регулируется типом лазера и лазерной средой. Используются сотни различных лазеров, но основными из них являются лазеры на диоксиде углерода (CO 2 ), Nd: YAG (неодим, иттрий, алюминий, гранат) и аргон-ионные лазеры (таблица 31.5).

CO 2 лазер излучает инфракрасный свет (длина волны 10,6 мкм), который невидим, но поглощается водосодержащими тканями.Он повреждает ткани под воздействием тепла и может использоваться для разрезания мягких и твердых тканей. Поскольку лазер CO 2 невидим, он используется коаксиально с гелий-неоновым лазером для получения видимого красного луча. CO 2 лазеры дороги и потенциально очень опасны.

Nd: YAG-лазер (длина волны 1,06 мкм) и криптоновые лазеры также используются в клинической практике и имеют большое преимущество в том, что они могут передаваться по оптоволоконному пути. Nd: YAG (ближний инфракрасный) лазер невидим и поэтому используется с гелий-неоновым лазером.Применяется в стоматологии для разрезания дентина и мягких тканей, а также для фотокоагуляции.

Аргоновый лазер излучает сине-зеленый свет с длиной волны 0,5 микрометра и может передаваться через оптоволокно. Применяется в стоматологии в основном для полимеризации некоторых композитных материалов. Он также используется для фотокоагуляции.

Мягкие лазеры включают гелий-неоновый (He-Ne) лазер, излучающий свет с длиной волны 0,63 микрометра, и диодный лазер (0.90-микрометровая длина волны), который излучает свет в ближней инфракрасной или видимой части спектра и, если ограничен только мощностью в милливатт, производит незначительный нагрев или прямой фотохимический эффект на ткани. Луч мягкого лазера проникает непосредственно только на глубину около 0,8 мм и менее опасен, чем другие, но все же его следует использовать с осторожностью, поскольку существует некоторая опасность для сетчатки.

Видеодисплеи (дисплеи или мониторы) работают так же, как телевизионные приемники, излучая свет, который формирует изображение на экране, но возбуждение люминофоров электронным лучом также вызывает испускание незначительных количеств ультрафиолетового и инфракрасного излучения. лучи и рентгеновские лучи низкой энергии.Также испускается очень низкочастотное (VLF) и крайне низкочастотное (ELF) электромагнитное излучение, но уровни чрезвычайно низкие — часто ниже, чем у бытовых приборов.

Доказательства показывают, что дисплеи не вызывают катаракту, репродуктивные расстройства, врожденные аномалии плода или дерматит лица. Нарушения опорно-двигательного аппарата и стресс могут быть вызваны дисплеями. Есть некоторые свидетельства того, что это могут быть настоящие проблемы, и что нередки боли и скованность в шее, плечах, спине и запястьях, а также синдром канала запястья — травмы от повторяющихся деформаций (RSI); однако это больше связано с плохой осанкой и устранением задач, которые когда-то требовали от офисных работников вставать и время от времени передвигаться, а не концентрироваться на самом УВО.Продолжительная работа с дисплеями утомительна, особенно для людей с незначительными дефектами зрения, поскольку коррекция зрения на среднее расстояние редко выполняется должным образом, и возможно, что возникающее в результате напряжение глаз может привести к нечеткости зрения, напряжению и головным болям. Это, в свою очередь, может привести к депрессии и некоторым другим симптомам, которые иногда приписывают работе с дисплеями. Еще одна проблема заключалась в том, что мерцание дисплея дисплея могло спровоцировать эпилептические приступы, но убедительных доказательств этому нет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.