Войти
При достаточно высоких уровнях потока, различных диапазонах из электромагнитное излучение оказывает вредное воздействие на здоровье людей.
Электромагнитное излучение можно разделить на два типа: ионизирующее излучение и неионизирующее излучение, в зависимости от способности одиночного фотона с более 10 эВ энергия для ионизации атомов или разрыва химических связей. Крайний ультрафиолет и более высокие частоты, такие как рентгеновские лучи или гамма-лучи являются ионизирующими, и они представляют особую опасность: см. радиация и радиационное отравление.
. В последней четверти двадцатого века количество устройства, излучающие неионизирующее излучение, во всех слоях общества, что привело к усилению обеспокоенности исследователей и врачей здоровьем и связанному с этим интересу к государственному регулированию в целях безопасности. Наиболее распространенная опасность радиации для здоровья - это солнечный ожог, который вызывает от 100 000 до 1 миллиона новых случаев рака кожи ежегодно в США.
Достаточно сильное электромагнитное излучение (ЭМИ) может вызывать электрические токи в проводящих материалах, которые достаточно сильны для образования искр (электрические дуги ), когда индуцированное напряжение превышает напряжение пробоя окружающей среды (например, воздух при 3,0 МВ / м). Они могут вызвать поражение электрическим током людей или животных. Например, радиоизлучение от линий передачи иногда приводило к сотрясениям строителей от ближайшего оборудования, в результате чего OSHA устанавливал стандарты надлежащего обращения.
ЭМИ искры могут воспламенить близлежащие горючие материалы или газы, которые могут быть особенно опасными вблизи взрывчатых веществ или пиротехники. Этот риск обычно именуется «опасностями электромагнитного излучения для боеприпасов» (HERO) в ВМС США (USN). Военный стандарт США 464A (MIL-STD-464A) требует проведения оценки HERO в системе, но документ USN OD 30393 содержит принципы проектирования и методы управления электромагнитными опасностями для боеприпасов. Риск, связанный с заправкой топливом, известен как опасность электромагнитного излучения для топлива (HERF). НАВСЕА ОП 3565 Том. 1 можно использовать для оценки HERF, который устанавливает максимальную плотность мощности 0,09 Вт / м² для частот ниже 225 МГц (т. Е. 4,2 метра для излучателя мощностью 40 Вт).
Диэлектрический нагрев от электромагнитных полей может создать биологическую опасность. Например, прикосновение к антенне или нахождение около нее во время работы мощного передатчика может привести к серьезным ожогам. Это точно такие же ожоги, которые могут возникнуть внутри микроволновой печи. Эффект диэлектрического нагрева зависит от мощности и частоты электромагнитной энергии, а также от расстояния до источника. Глаза и семенники особенно восприимчивы к радиочастотному нагреву из-за недостаточного кровотока в этих областях, который в противном случае мог бы рассеять накопившееся тепло.
Радиочастотная (РЧ) энергия при уровнях плотности мощности 1–10 мВт / см или выше может вызвать ощутимый нагрев тканей. Типичные уровни радиочастотной энергии, с которыми сталкивается население, значительно ниже уровня, необходимого для значительного нагрева, но в определенных условиях на рабочем месте вблизи мощных радиочастотных источников могут быть превышены безопасные пределы воздействия. Мерой теплового эффекта является удельный коэффициент поглощения или SAR, который измеряется в ваттах на килограмм (Вт / кг). IEEE и правительства многих стран установили пределы безопасности для воздействия электромагнитной энергии на различных частотах на основе SAR, в основном на основе рекомендаций ICNIRP, которые защищают от теплового воздействия. наносить ущерб.
Всемирная организация здравоохранения в 1996 году начала исследовательскую работу по изучению воздействия на здоровье постоянно увеличивающегося воздействия на людей разнообразных источников ЭМИ. После 30 лет обширных исследований науке еще предстоит подтвердить риск для здоровья от воздействия низкоуровневых полей. Однако остаются пробелы в понимании биологических эффектов, и необходимо провести дополнительные исследования. В настоящее время проводятся исследования для изучения клеток и определения того, может ли электромагнитное воздействие вызывать пагубные последствия.
Исследования на животных используются для поиска эффектов, влияющих на более сложную физиологию, аналогичную человеческой. Эпидемиологические исследования ищут статистические корреляции между воздействием электромагнитного излучения в полевых условиях и конкретными последствиями для здоровья. По состоянию на 2019 год большая часть текущей работы сосредоточена на изучении электромагнитных полей в отношении рака. Существуют публикации, подтверждающие существование сложных биологических и неврологических эффектов более слабых нетепловых электромагнитных полей (см. Биоэлектромагнетизм ), включая слабые КНЧ электромагнитные поля и модулированные RF и микроволновые поля.
Фундаментальные механизмы взаимодействия между биологическим материалом и электромагнитными полями на нетепловых уровнях до конца не изучены.
Предупреждающий знак рядом с передатчиком с высокой напряженностью поля Хотя наиболее острые воздействия вредных уровней электромагнитного излучения немедленно проявляются как ожоги, последствия для здоровья из-за хронического или профессионального воздействия могут не проявляться в течение месяцев или лет.
Электрические и магнитные поля возникают там, где электричество генерируется или распределяется в линиях электропередач, кабелях или электрических приборах. Реакция человека зависит от напряженности поля, условий окружающей среды и индивидуальной чувствительности. 7% добровольцев, подвергавшихся воздействию электрических полей промышленной частоты высокой мощности, сверхнизкочастотных радиочастот с уровнями электрического поля в диапазоне низких кВ / м, сообщали о болезненных токах, которые текли на землю через контакт с телом. поверхность, такая как ступни, или дугообразная к земле, где тело было хорошо изолировано.
В исследовании Международного агентства по изучению рака (IARC) 2002 года было измерено влияние магнитных полей СНЧ и обнаружены «ограниченные доказательства» того, что канцерогенность для человека в отношении детской лейкемии, что побудило IARC классифицировать магнитные поля СНЧ как «возможно канцерогенные для человека». В том же исследовании были обнаружены «неадекватные доказательства» в отношении всех других видов рака. Когда IARC измерил влияние электрических полей снч, он обнаружил «недостаточные доказательства» канцерогенности для человека.
На основании обзора научных знаний, доступных в 2020 году, комиссия ICNIRP предложила дальнейшие эпидемиологические и экспериментальные исследования развитие нейродегенеративных заболеваний, связанных с СНЧ.
Коротковолновое (от 1,6 до 30 МГц) диатермия может использоваться в качестве терапевтического метода для его лечения. обезболивающий эффект и глубокая мышечная релаксация, но в значительной степени заменены ультразвуком. Температура в мышцах может повыситься на 4–6 ° C, а в подкожно-жировой клетчатке - на 15 ° C. FCC ограничила частоты, разрешенные для лечения, и большинство машин в США используют 27,12 МГц. Коротковолновая диатермия может применяться как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Последнее стало популярным, потому что непрерывный режим слишком быстро производил слишком много тепла, что доставляло пациентам дискомфорт. Этот метод нагревает только ткани, которые являются хорошими проводниками электричества, такие как кровеносные сосуды и мышцы. Жировая ткань (жир) мало нагревается индукционными полями, потому что электрический ток на самом деле не проходит через ткани.
Были проведены исследования использования коротковолнового излучения для лечения рака и стимулирования заживление ран, с некоторым успехом. Однако при достаточно высоком уровне энергии коротковолновая энергия может быть вредной для здоровья человека, потенциально вызывая повреждение биологических тканей. Пределы FCC для максимально допустимого воздействия на рабочем месте коротковолновой радиочастотной энергии в диапазоне 3–30 МГц имеют плоско-волновой эквивалент плотности мощности (900 / f) мВт / см, где f - частота в МГц и 100 мВт / см в диапазоне 0,3–3,0 МГц. Для неконтролируемого воздействия на население предел составляет 180 / f в диапазоне 1,34–30 МГц.
Обозначение сигналов мобильного телефона как «возможно канцерогенное для людей »Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) (например, ее IARC, см. ниже) часто неверно истолковывалось как указание на то, что наблюдалась некоторая степень риска, однако обозначение указывает только на то, что возможность может нельзя окончательно исключить, используя имеющиеся данные.
В 2011 году Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицировало излучение мобильных телефонов как группу 2B «возможно канцерогенное» "(а не Группа 2A " вероятно канцерогенная "или" Группа 1 "является канцерогенной). Это означает, что существует «некоторый риск» канцерогенности, поэтому необходимо провести дополнительные исследования долгосрочного и интенсивного использования мобильных телефонов. ВОЗ в 2014 году пришел к выводу, что «за последние два десятилетия было проведено большое количество исследований для оценки того, представляют ли мобильные телефоны потенциальный риск для здоровья. На сегодняшний день не установлено, что они вызывают неблагоприятные последствия для здоровья. с помощью мобильного телефона ».
С 1962 года слуховой эффект микроволнового излучения или шум в ушах проявляется в результате воздействия радиочастоты на уровнях ниже значительного нагрева. Исследования, проведенные в 1960-х годах в Европе и России, утверждали, что демонстрируют воздействие низкоэнергетического радиочастотного излучения на людей, особенно на нервную систему; в то время эти исследования оспаривались.
В 2019 году репортеры из Chicago Tribune проверили уровень излучения смартфонов и обнаружили, что он превышает безопасный уровень. Федеральная комиссия по связи приступила к проверке выводов.
Установлено, что радиочастотное излучение имеет больше тепловых эффектов. Температура тела человека может повыситься, что может привести к смерти при воздействии высоких доз радиочастотного излучения. Сфокусированное радиочастотное излучение также может вызвать ожоги кожи или образование катаракты в глазах. В целом, некоторые последствия для здоровья наблюдаются при высоких уровнях радиочастотного излучения, но эффекты не очевидны при низких уровнях воздействия.
В 2009 году TSA США представила сканеры всего тела в качестве основного метода проверки в безопасности аэропортов, сначала как рентгеновские сканеры с обратным рассеянием, которые Европейский Союз был запрещен в 2011 году из-за проблем со здоровьем и безопасностью, за ним последовали сканеры миллиметрового диапазона. Аналогичным образом, WiGig для персональных сетей открыли микроволновый диапазон 60 ГГц и выше для регулирования воздействия SAR. Раньше микроволновые приложения в этих диапазонах предназначались для спутниковой связи точка-точка с минимальным воздействием на человека.
Инфракрасное длины волн, превышающие 750 нм, могут вызывать изменения в хрусталике глаза. Катаракта стеклодува представляет собой пример теплового повреждения, повреждающего переднюю линзу капсулы у незащищенных стекольных и металлических рабочих. Катарактоподобные изменения могут возникать у рабочих, которые наблюдают за светящимися массами стекла или железа без защитных очков в течение длительных периодов времени на протяжении многих лет.
Воздействие на кожу инфракрасного излучения, близкого к видимому свету (IR-A), приводит к увеличению выработки свободные радикалы. Кратковременное воздействие может быть полезным (активация защитных реакций), в то время как продолжительное воздействие может привести к фотостарению.
Другим важным фактором является расстояние между работником и источником излучения. В случае дуговой сварки инфракрасное излучение быстро уменьшается в зависимости от расстояния, так что на расстоянии более трех футов от места сварки оно больше не представляет опасности для глаз, но ультрафиолетовое излучение все еще создает. Вот почему сварщики носят тонированные очки, а окружающие должны носить только прозрачные, которые фильтруют УФ.
Фотическая ретинопатия - это повреждение макулярной области сетчатки глаза, которое возникает в результате длительного воздействия солнечного света, особенно при расширенных зрачках. Это может произойти, например, при наблюдении солнечного затмения без соответствующей защиты глаз. Солнечное излучение вызывает фотохимическую реакцию, которая может привести к визуальному ослеплению и скотоме. Первоначальные поражения и отек исчезнут через несколько недель, но могут привести к необратимому снижению остроты зрения.
Средние и мощные лазеры потенциально опасны, потому что они могут обжечь сетчатка глаза или даже кожа. Чтобы контролировать риск травм, различные спецификации - например, ANSI Z136 в США, EN 60825-1 / A2 в Европе и IEC 60825 во всем мире - определяют «классы» лазеров в зависимости от их мощности и длины волны. Правила предписывают необходимые меры безопасности, такие как маркировка лазеров специальными предупреждениями и ношение защитных очков во время работы (см. лазерная безопасность ).
Как и в случае с опасностями инфракрасного и ультрафиолетового излучения, сварка создает интенсивную яркость в видимом спектре света, что может вызвать временную слепоту. Некоторые источники заявляют, что не существует минимального безопасного расстояния для воздействия этих излучений без надлежащей защиты глаз.
Солнечный свет включает в себя достаточную ультрафиолетовую мощность, чтобы вызвать солнечный ожог в течение нескольких часов. воздействия, а тяжесть ожога увеличивается с увеличением продолжительности воздействия. Этот эффект является реакцией кожи, называемой эритемой, которая вызвана достаточно сильной дозой УФ-B. Выходное УФ-излучение Солнца делится на УФ-А и УФ-В: поток солнечного УФ-А в 100 раз больше, чем УФ-В, но реакция эритемы в 1000 раз выше для УФ-В. Эта экспозиция может увеличиваться на большей высоте и при отражении от снега, льда или песка. Поток УФ-В излучения в 2–4 раза больше в течение 4–6 часов дня в середине дня и незначительно поглощается облачным покровом или глубиной до метра воды.
Ультрафиолетовый свет, особенно УФ- B, вызывает катаракту, и есть некоторые свидетельства того, что солнцезащитные очки, надетые в раннем возрасте, могут замедлить его развитие в более позднем возрасте. Большая часть ультрафиолетового излучения солнца отфильтровывается атмосферой, и, следовательно, у пилотов авиакомпаний часто наблюдается высокий уровень катаракты из-за повышенного уровня УФ-излучения в верхних слоях атмосферы. Предполагается, что истощение озонового слоя и последующее увеличение уровней УФ-излучения на земле могут увеличить в будущем частоту катаракты. Обратите внимание, что линза фильтрует УФ-свет, поэтому, если ее удалить хирургическим путем, можно увидеть УФ-свет.
Продолжительное воздействие ультрафиолетового излучения от солнца может привести к меланоме и другим злокачественным новообразованиям кожи. Явные доказательства устанавливают, что ультрафиолетовое излучение, особенно неионизирующая средняя волна UVB, является причиной большинства немеланомных раковых заболеваний кожи, которые являются наиболее распространенными формами рака в мире. УФ-лучи также могут вызывать морщины, пятна на печени, родинки и веснушки. Помимо солнечного света, к другим источникам относятся солярии и яркие настольные светильники. Ущерб накапливается в течение жизни человека, поэтому постоянные последствия могут не проявляться в течение некоторого времени после воздействия.
Ультрафиолетовое излучение с длинами волн короче 300 нм (актиничные лучи ) может повредить эпителий роговицы. Чаще всего это результат пребывания на солнце на большой высоте и в местах, где более короткие волны легко отражаются от ярких поверхностей, таких как снег, вода и песок. Ультрафиолетовое излучение, генерируемое сварочной дугой, может аналогичным образом вызвать повреждение роговицы, известное как «дуговое окошко» или сварочный ожог, форму фотокератита.
флуоресцентного света лампочек и внутренних труб излучают ультрафиолетовый свет. Обычно он преобразуется в видимый свет пленкой люминофора внутри защитного покрытия. Если пленка треснула из-за неправильного обращения или неправильного изготовления, УФ-излучение может выйти на таком уровне, который может вызвать солнечный ожог или даже рак кожи.
В Соединенных Штатах неионизирующее излучение регулируется в Закон о радиационном контроле для здоровья и безопасности 1968 года и Закон о безопасности и гигиене труда 1970 года.
