2.1. Электромагнитные волны радиочастотного и оптического диапазонов

Под излучением понимают электромагнитные волны различной длины и частоты. Спектр излучения обладает большим диапазоном длины волн и частоты колебаний.

Переменные токи промышленной частоты:

— длинные радиоволны с длиной волны 3000—30 000 м;

— средние 100—3 000 м;

— короткие 10—100 м.

— ультракороткие 1—10 м.

К неоионизирующим электромагнитным излучениям и полям относят электромагнитные излучения радиочастотного и оптического диапазонов.

Электромагнитные излучения распространяются в виде электромагнитных волн. Основными физическими характеристиками волн являются: длина волны, частота колебаний и скорость распространения. К волновым свойствам, обладающим биологическим действием, относят отражение, преломление, интерференцию и дифракцию. Волновые характеристики ЭМП определяют степень поглощения их тканями и глубину проникновения в них.

Неионизирующие электромагнитные излучения и поля по происхождению делятся на естественные и антропогенные. В спектре естественных электромагнитных полей выделяют постоянное магнитное поле Земли, электростатическое поле и переменные электромагнитные поля в диапазоне различных частот. Антропогенными источниками излучения электромагнитной энергии в окружающую среду являются антенные системы радиолокационных станций, радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радиосвязи, воздушные линии электропередачи.

Электромагнитные поля промышленной частоты представляют собой часть сверхнизкочастотного диапазона радиочастотного спектра. Они широко распространены в производственных условиях и быту. Диапазон промышленной частоты в России представлен частотой 50 Гц. Основными источниками ЭМП ПЧ, создаваемых в результате деятельности человека, являются различные типы производственного и бытового оборудования переменного тока. Это подстанции и воздушные линии электропередач сверхвысокого напряжения.

В производственных условиях радиоволны имеют гигиеническое значение. Характер биологического действия участков спектра излучения зависит от физических свойств волны этого участка, главным образом, от длины волн.

Радиоволны находят широкое применение в промышленности, науке, технике. Так, электромагнитные волны высокой частоты используются для термической обработки металлов в переменном высокочастотном магнитном поле — индукционный нагрев (закалка, напайка, плавка и др.); для нагрева диэлектриков в высокочастотном электрическом поле (сушка древесины, литейных стержней, нагрев пластмассы, сварка пластиков, склейка деревянных изделий), в радиосвязи, физиотерапии и т. д.

Электромагнитные волны диапазона ультравысокой частоты также применяются для сварки пластикатов, в радиосвязи, физиотерапии.

Микроволны — электромагнитные волны сверхвысокой частоты используются для целей радиолокации, радионавигации, радиоастрономии, радиорелейных линий связи, радиоспектроскопии, ядерной физики, радиосвязи, физиотерапии и т. д.

Источники излучения. Электромагнитные волны в диапазоне радиочастот создаются специальными устройствами — ламповыми генераторами, преобразующие энергию постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты, который отличается от промышленного тока числом периодов изменений в секунду, т. е. частотой.

Источниками полей высокой и ультравысокой частоты в рабочем помещении могут быть неэкранированные элементы колебательного контура, высокочастотный трансформатор, батарея конденсатора, линии передачи энергии (фидерные линии), индуктор или рабочий конденсатор. Основными источниками излучения энергии сверхвысокой частоты в рабочее помещение являются антенные устройства, отдельные неэкранированные СВЧ-блоки (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны и т. д.); энергия проникает также через неплотности в сочленениях, щели в экранах и др.

Интенсивность облучения в диапазоне электромагнитных волн радиочастот выражают в разных единицах. Это связано с тем, что при работе с источниками длинных, средних, коротких и ультракоротких волн рабочие места находятся в зоне индукции, т. е. на расстоянии от источника излучения, меньшем, чем Ye длины волны; в зоне индукции составляющие электрического и магнитного полей не находятся в строгом соотношении и поэтому напряженность поля определяется раздельно: напряженность электрического поля Е (вольт на метр) и магнитного Н (ампер на метр).