Контрольные вопросы
1. Что такое излучение?
2. Что называется дозой излучения?
3. Что такое экспозиционная доза излучения?
4. В каких единицах измеряется экспозиционная доза излучения.
5. Что называется поглощённой дозой излучения?
6. В каких единицах измеряется поглощённая доза излучения?
7. Что такое эквивалентная доза излучения?
8. В каких единицах измеряется эквивалентная доза излучения?
Лабораторная работа № 2
ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ от 50 Гц до 1 МГц
Цель работы
Исследовать эффективность методов защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ).
Приборы и принадлежности: звуковой генератор ГЗ –120, электромилиивольтметр ВЗ – 56, источник ЭМИ, приёмник ЭМИ, комплект цилиндрических экранов.
Краткие теоретические сведения
Электромагнитным излучением называется переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью в виде электромагнитных волн. ЭМИ имеет широкий диапазон частот от 0,003 до 5 ·1019 Гц.
ЭМИ вокруг любого источника излучения волн условно разделяют на три зоны: ближнюю – зону индукции, промежуточную – зону интерференции и дальнюю волну-зону, или зону излучения. При рассмотрении диапазона излучения до 1 МГц преобладает зона индукции с границей l=λ/2π.
Основной характеристикой ЭМИ является интенсивность, которая может быть выражена через амплитуду вектора напряженности электрического поля Е или магнитного поля Н.
Напряженность Е, связанная с потенциалом электрического поля φ выражением Е = –grad φ, обычно измеряется в В/м, напряженность Н = I / 2 π r измеряется в А/м.
Для определения магнитной индукции поля любого тока необходимо воспользоваться принципом суперпозиции и законом Био-Савара-Лапласа для dB, создаваемого элементом тока длины dl:
где r – вектор проводимости от элемента тока до точки, в которой определяется; dB, [r] – модуль этого вектора.
ЭМИ по мере удаления от источника излучения быстро затухает. Напряженность электрической составляющей в зоне индукции пропорциональна расстоянию в третьей степени (рис. 3), а напряженность магнитной составляющей – расстоянию в квадрате (рис. 3).
Е = К1 f (l / r3) Н = К2 f (l / r2)
Рис. 3. График зависимости ЭМИ от расстояния
Важной характеристикой, влияющей на интенсивность излучения, является среда, в которой происходит распространение ЭМИ.
По проявляемым свойствам на действие магнитной составляющей поля вещества делят на ферро-, диа- и парагнетики. К ним относятся:
ферромагнетики – Fе (μ = 8000), Ni (μ = 1100), чугун (μ = 600 – 800) и т. д.
диамагнетики – Ag, Au, Сu и т. д., μ < 1.
парамагнетики – Pt, А1 и т. д., μ > 1.
По воздействию электрического поля вещества подразделяются на проводники, диэлектрики и сверхпроводники.
Для проводников
= (ν = 1,6
2,7·108
Ом · м); – для диэлектриков (воздух,
резина, слюда, стекло) (ν = 1·109
1018 Ом · м); – для сверхпроводников
ν = 0 Ом · м.
Санитарно-гигиеническое нормирование эми на рабочих местах
Источниками ЭМИ могут быть различные электроустановки переменного тока: воздушные линии и открытые распределительные устройства, производственно-технологические установки, использующие точки ВЧ.
Степень воздействия ЭМИ на организм человека зависит от частоты колебаний электрической и магнитной составляющих, а также от величины их напряженностей.
Медицинскими исследованиями установлено, что длительное воздействие переменного электромагнитного поля на организм человека вызывает, прежде всего, нарушение нормальной деятельности его нервной и сердечно-сосудистой систем, которое проявляется в быстром утомлении человека, снижении точности движений во время работы, появлении головной боли и болей в области сердца.
Допустимый уровень напряженности электрического поля промышленной частоты (50 Гц) согласно ГОСТ 12.1.002-84 I ССБТ) для работы в течение рабочего дня Е=5 кВ/м.
Нормирование ЭМ поля радиочастот от 60 кГЦ до 300 МГц определяется ГОСТ 12.1.006-84.
Таблица 4
Нормирование ЭМ поля радиочастот от 60 кГЦ до 300 МГц
Пара-метр |
Предельные значения в диапазонах частот, МГц |
||
от 0,06 до 3 |
от 3 до 30 |
от 30 до 300 |
|
Е, В/м |
500 |
300 |
80 |
Н, А/м |
50 |
– |
– |