СФЕРЫ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Спектр искусственных (техногенных) источников ЭМИ весьма об­ширен. С учетом поставленных задач устройства и системы ЭМИ СВЧ и других диапазонов можно разделить на информационные (применяются в радиосвязи, телевидении, радиолокации, радионавигации, технической диагностике) и энергетические (используются в промышленности, энер­гетике, медицине, химическом производстве, в быту).

В соответствии со сферами и областями применения выделяют сле­дующие источники ЭМИ:

1. Приборы бытовой электротехники, воздействие которых на организм человека может быть достаточно высоким, что тесно связано с мощностью прибора (чем она выше, тем выше магнитное поле при его работе). Один из наиболее мощных источников ЭМИ в жилом помеще­нии — микроволновая печь, при функционировании которой, помимо СВЧ-излучения, возникает интенсивное магнитное поле, создаваемое то­ком промышленной частоты 50 Гц, протекающим в системе электропита­ния печи. Также мощными следует признать СВЧ-печи, аэрогрили, холо­дильники с системой «без инея», кухонные вытяжки, телевизоры, индук­ционные кухонные плиты и др.

Значения электрического поля промышленной частоты практиче­ски всех электробытовых приборов не превышают нескольких десятков вольт на метр (В/м) на расстоянии 0,5 м, что значительно меньше ПДУ 500 В/м. Их воздействие характеризуется магнитной индукцией (Тесла (Тл) — единица измерения индукции магнитного поля).

Согласно установленным нормам ВОЗ (со ссылкой на Федеральную службу радиационной безопасности Германии), ПДУ ЭМП составляет 100 мкТл (при ежедневном 8-часовом воздействии). Вместе с тем маг­нитная индукция при работе фена на расстоянии 3 см равна 2 тыс. мкТл, электробритвы — 1,5 тыс. мкТл (рис. 1). Для сравнения: естественный геомагнитный фон составляет 30-61 мкТл.

Рис.

2. Источники ЭМИ для радиокоммуникаций, такие как Wi-Fi, беспроводной Wi-Max, LTE (long term evolution), Bluetooth,которые ис­пользуют микроволны. В числе этих технологий широкое распростране­ние в последние десятилетия получила сотовая связь как одна из наибо­лее интенсивно развивающихся телекоммуникационных систем.

В работе этой системы применяется принцип деления некоторой территории на зоны, или «соты», радиусом обычно 0,5-10 км. Основны­ми элементами системы сотовой связи являются базовые станции и мо­бильные телефоны, которые представляют собой малогабаритные прие­мопередатчики.

Мобильный телефон, прикладываемый к уху, как излучатель волн дециметрового диапазона с большой проникающей способностью, может воздействовать на структуры мозга человека достаточно ощутимо и представлять опасность не только для пользователя, но и для окружаю­щих (рис. 2). В связи с этим необходимо ограничивать время и частоту использования мобильного телефона, не спать рядом с ним, стараться как можно меньше носить его близко к телу, не использовать в тех местах, где наблюдается плохой прием (лифт, подземные помещения, транс­порт), т. к. в таких условиях телефон пытается найти антенну-передатчик,

из-за чего его излучение многократно усиливается. Рекомендуется реже использовать мобильный телефон в закрытых помещениях (машина, дом), т. к. излучаемые им волны могут отражаться от стен и покрытий, что в несколько раз усиливает облучение.

Рис. 2.Влияние излучения телефона на головной мозг (звездочкой обозначена область головного мозга, на которую воздействует излучение) (www.otravlenie103.ru)

3. Источники ЭМИ и приборы, используемые в медицине: в физио­терапии (аппарат «Луч-4», «Электросон», аппараты для УВЧ- и СВЧ-тера­пии), радиоволновой хирургии, ортопедической стоматологии, а также для проведения микроволновой плетизмографии и обеззараживания медицин­ских отходов (УОМО-01/15).

СВЧ-терапия — метод сверхвысокочастотной терапии, основан­ный на использовании сантиметровых или близких к ним волн с лечебно­профилактическими и реабилитационными целями. Биологическое дей­ствие этого метода физиотерапии обусловлено образованием внутриткан­евого тепла, которое в зоне поглощения энергии раздражает структуры ЦНС, области надпочечников, грудной клетки и др. Это воздействие ока­зывает болеутоляющий, противовоспалительный, тепловой, ваготропный эффект, а также активизирует местный метаболизм, микроциркуляцию, выработку гормонов АКТГ и др.

Преимуществом использования установки СВЧ для обеззаражива­ния медицинских отходов (УОМО-01/15) является возможность обеззара­живания твердых и жидких отходов, в том числе классов Б (опасных) и В (чрезвычайно опасных), на месте их образования, а также полное отсут­ствие дезинфицирующих средств как до, так и в процессе обеззаражива­ния.

В радиоволновой хирургии применяется метод разреза и коагуляции мягких тканей с помощью радиоволн высокой частоты (3,8-4,0 МГц). Ра-

диохирургический разрез производится без давления на ткань, легким движением, с минимальным повреждением ткани и превосходным косме­тическим результатом. Благодаря высокой мощности и когерентности микроволн, широкому выбору специальных приспособлений можно вы­полнить разрезы любой конфигурации и заданной глубины для удаления новообразований на коже, шрамов, рубцов, татуировок и др.

4. Радиотехнические системы, используемые в вооруженных си­лах для радиосвязи, в радиолокационных установках, системах нави­гации и др.

Радиолокационная станция (РЛС) — это система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, слежения за ними, определе­ния их дальности, скорости и геометрических параметров. РЛС представ­ляют собой сложные радиотехнические комплексы на основе использо­вания метода радиолокации (излучение радиоволн и регистрация их от­ражений от объектов).

Основными блоками РЛС являются блоки передатчика, приемника, синхронизации, индикатора, генератора, антенны и др.

Современные РЛС предназначены для обнаружения воздушных це­лей различной категории: от самолетов до крылатых управляемых ракет, включая гиперзвуковые баллистические с использованием стелс-техноло- гий на дальности 600 км. После обнаружения объекта РЛС измеряет коор­динаты, определяет его государственную принадлежность, а также произ­водит пеленгацию постановщиков активных помех. Управление работой станции может вестись в автоматическом режиме, автономно либо в со­ставе системы управления соединений (рис. 3).

Рис. 3.Средства радиолокационного комплекса 55Ж6МЕ «Небо-МЕ», Раменское, вы­ставка к 100-летию ВВС России, 10 августа 2012 г. (www.militaryrussia.ru)

В вооруженных силах также широко применяется сверхдлинновол­новая радиосвязь — радиоволны с длиной волны от 10 до 100 км — для передачи сообщений на подводные лодки, сигналов точного времени и эталонных радиочастот, для предупреждения об опасности и др.

5. Радиочастотное оружие (микроволновое или СВЧ-оружие), электромагнитная бомба, микроволновые установки и др. Первая бое­вая СВЧ-установка дистанционного воздействия на людей (active denial system — ADS) прошла сертификацию Военно-воздушных сил США для применения в Ираке. ADS-комплекс разработан в рамках программы «Оружие управляемых эффектов». Он оказывает кратковременное шоко­вое воздействие на людей, не нанося фатальных повреждений, с целью дистанционного разгона враждебно настроенной толпы и удаления граж­данских лиц от контролируемых объектов.

Испытание электромагнитной бомбы Вооруженными силами США в Ираке показало возможность эффективного воздействия ЭМИ на чело­века в условиях боевой деятельности войск.

Развитие современного радиочастотного оружия идет по пути увели­чения мощности и дальности его действия, избирательности поражения, решения вопросов электромагнитной совместимости; оно способно выво­дить из строя различные радиоэлектронные средства, поражать элементы техники и системы вооружения, выполненные по стелс-технологии, и др. Микроволновые средства могут применяться также в ствольной и реак­тивной артиллерии, авиабомбах, боевых частях ракет, что выдвигает их в разряд наиболее приоритетных вооружений будущего.

В Вооруженных Силах России и Республики Беларусь, как и в ми­ровой практике, широко используются источники ЭМИ различных диа­пазонов излучений. Инновационные разработки в области передачи и трансформации энергии приводят к появлению более мощных по спек­трально-энергетическим характеристикам и надежности средств радио­локационной разведки — РЛС различных типов: станций дальнего ра­диолокационного обнаружения, обнаружения маловысотных целей, а также подвижных радиовысотомеров. Помимо модернизации белорус­ского оборонно-промышленного комплекса, осуществляется создание нового вооружения и военной техники для радиотехнических войск. Пер­вое из них — «убийца Стелс» (локатор мирового уровня). Недавно внед­ренная двухкоординатная РЛС «Восток-Д» является одним из лучших образцов вооружения, разработанных в Республике Беларусь. Эта стан­ция способна обнаружить противника на расстоянии до 360 км, включая высоту до 30 км, т. е. она может «видеть» и контролировать все открытое пространство республики, обнаруживать самолеты-невидимки, создан­ные по стелс-технологии, и даже новейшие беспилотники.

Таким образом, искусственно созданные ЭМИ являются новым фактором окружающей среды, который может оказывать как положи­тельное, так и отрицательное воздействие на биологические объекты.