קרינה
אנו חיים בתוך ים של שדות אלקטרומגנטיים. אנו מוקפים מכל הכיוונים בגלים בתדרים שונים הגלים הללו מתפשטים לכל הכיוונים ובצורה הזאת הגלים האלה מעבירים אנרגיה אקטיבית
לאנרגיה הנ"ל ,בהתאם להשפעות הביולוגיות מחולקת למייננת, המסוגלת ליינן תרכובת ביולוגית (לדוגמה תרכובת של גוף האדם) ולא מייננת , כזאת שלא מייננת תרכובות ביולוגיות שונות.
השימוש היום בגלים אלקטרומגנטיים נרחב מאוד ומקיף תחומים רבים: בפיזיקה, ברפוא, ביולוגיה, אינפורמטיקה, מוצרי חשמל תעשייתיים, מוצרי חשמל ביתיים.
משנת 1960 חלה התעניינות מוגברת בכל הספקטרום של גלים אלקטרומגנטיים הלא מייננת – מאור אינפרה אדום, קרן לייזר, גלים מונוכרומטיים, בתדר רדיו, קרני תדרים לתעשיות שונות, במיקרוגל, ובשדות אלקטרומגנטיים בתדרים נמוכים(חשמל).
- ריקה של קרינה מגנטית חשמלית
קיים שדה חשמלי סביב כל מטען חשמלי נייח בחלל, ושדה מגנטי מופיע סביב עומסים נעים ( שזה זרם חשמלי). השדות החשמליים והמגנטיים המשתנים בזמן קשורים זה לזה.
כל צורות הקרינה האלקטרומגנטית הן גלים אלקטרומגנטיים שמקורם באנרגיה ובחלק המגנטי. האנרגיה מועברת על ידי העברת ויברציות של שדות חשמליים ומגנטיים, אשר תמיד לחצות מגביל גל אלקטרומגנטי מתואר הפרמטרים הבאים: רטט בתדר, גל, משרעת, מהירויות התפשטות, עוצמת הקרינה, מטוס הקיטוב.
תדירות התנודות היא מספר התנודות של שדה חשמלי לשנייה (Hz). אורך הגל הוא המרחק בין שני אורכי הגל הקרובים ביותר של אותו שלב. זה בא לידי ביטוי בחלקים של המטרו. קרינה אלקטרומגנטית של כל התדרים, גל נקרא ספקטרום שלם של גלים אלקטרומגנטיים, אשר מגיע עד 1021 GHz וכולל באזור מפני קרני גמא לגלי רדיו
ספקטרום גל אלקטרומגנטי
איור 1 ספקטרום גל אלקטרומגנטי, תדר רטט (הרץ) ואורך גל (m).
לפיכך, הבהרת מושג הקרינה אלקטרומגנטית, יש צורך להבחין, בהתאם לשדה האלקטרומגנטי אנרגית הפוטון שהוקצה בלתי מייננת ושדה מייננת.
- קרינה לא מקושרת
קרינה בלתי מייננת – כי הוא בספקטרום קרינה אלקטרומגנטית, גל אשר עומד 10-10 ואין להם מספיק אנרגיה כדי לגרום ליינון. לקרינה הבלתי מייננת אין מספיק אנרגיה כדי ליינן את האטומים בתאי הגוף, אך היא גורמת נזק לאנרגיה של התא.
לפיכך, קרינה בלתי מייננת כוללת:
- קרני תדר רדיו:
- מיקרוגלים;
גלי רדיו;
שדות אלקטרומגנטיים בתדירות נמוכה.
- קרינה אופטית:
- קרני אינפרא אדום;
- קרניים חזותיות;
- קרני אולטרה סגול;
- קורות לייזר מונוכרומטיות.
2.1. תדר תעשייתי ורדיו קרינה אלקטרומגנטית
מקורות קרינה אלקטרומגנטית בתדר רדיו משמשים למשקי בית בענפי רפואה שונים, רפואה, תקשורת, רדיו וטלוויזיה.
בהתאם לתדירות של קרינה אלקטרומגנטית, ההשפעות החשמליות של רקמת גוף האדם הם שונiת – הם יכולים לפעול גם כמובילי חשמל וגם כמו חומר דיאלקטרי. בהתאם הערכת המאפיינים, תדרי הרדיו יכולים להיות מחולקים לחמש קבוצות – דיאפזונים:
1) מיחידות של עד 9 קילו-הרץ;
2) 9 kHz עד 30 MHz;
3) 30 MHz עד 10 GHz;
4) 10 GHz – 200 GHz;
5) 200 GHz ל 3000 GHz.
ההשפעה הביולוגית של קרינה אלקטרומגנטית בתדרים מהקבוצה הראשונה והשנייה
אל בבן אדם היא זניחה כי מה שהתדר נמוך יותר האנרגיה הנספגת קטנה יותר. כמות האנרגיה הנספגת היא פונקציה פרופורציונלית לתדר.
קבוצת תדרים השלישית מאופיינת בקליטה -ספיגה "מהדהדת" – רזוננס. עבור בני אדם, זהו תדר גל אלקטרומגנטי של כ 70 MHz.
בטווח קבוצות תדרים הרביעית והחמישית, כמות מסוימת של אנרגיה נספגת על ידי רקמות העור, , האנרגיה הנותרת משתקפת מפני השטח של גוף האדם.
האנרגיה שנספגת על ידי הגוף, מופצת באופן לא אחיד. החלק העיקרי של זה נספגת על ידי רקמות עם יותר מים. ההשפעה הביולוגית של שדות אלקטרומגנטיים בדרכים שונות – משינויים תפקודיים קטנים (כאב ראש, לחצו דם, דופק שינויים, גדלה עייפות) עד לפתולוגיה מובהקת. השפעת האנרגיה הנקלטת על ידי הגוף היא אפקט תרמי. ההשפעות של קרינה אלקטרומגנטית הן מסוכנות ביותר עבור רקמות עם מערכת הדם חלשה יותר (עיניים, מוח, כליות). גירוי בעיניים עלול לגרום לחשיכת העדשה (קטרקט). תופעה זו היא הנפוצה ביותר בטווח 300 מגהרץ עד לתדר 300 GHz.
כי תוצאה מחשיפת קרינה אלקטרומגנטית מאוד חזקה (מקרה חירום), קיימת אפשרות למחלות לב וכלי דם, תכונה בולטת – עליה בקצב לב וירידה בלחץ דם.
השפעה של השדה האלקטרומגנטי התדר תעשייתי (50 הרץ) מאופיין בחוזק השדה החשמלי E (V / m). השפעות מזיקות מתרחשות בקווי מתח פתוחים במתח גבוה. במהלך עבודה יום מלאה, כוח השדה החשמלי המרבי המותר הוא 5 קילוואט / מ ', באזורי מגורים 0.5 קילו וולט / מטר.
עוצמת השדה האלקטרומגנטי במקום העבודה ובסביבה חיים של 10 קילוהרץ – 300 להקות תדירות GHz נשלטת ח.נ. 80: 2000 [21.27 ו 28].
על פי נורמות אלה עבור תדרים שונים ניתן להגדיר E עוצמת השדה החשמלי (V / m), H עוצמת השדה המגנטי (A / m) וה- S צפיפות השטף אנרגיה אלקטרומגנטית (μW / 2 ס"מ).
קרדיט לתמונה הראשית: PIXABAY