Mūsų gyventojai per pastaruosius kelerius metus labai susirūpinę dėl elektromagnetinės taršos. Yra tikra problema dėl to, kaip elektromagnetiniai laukai (EMF) veikia žmonių sveikatą. Šiuo metu pagrindinė nerimo dėl EML priežastis yra mobiliųjų telefonų pasekmės, ypač mobiliojo ryšio bokštų kūrimas šalia gyvenamųjų rajonų.
Mokslo pasaulyje yra daug nesutarimų dėl to, kaip žemo lygio EML veikia žmones. Atrodo, kad yra mokslinių tyrimų, kuriuose teigiama, kad dėl organizmo reakcijos su elektromagnetinėmis bangomis gali atsirasti pasekmių žmonių sveikatai, o kiti tyrimai paneigia šiuos duomenis ir teigia, kad pirminiai tyrimai yra šališki ir nepakartojami. Šio straipsnio tikslas nėra pateikti mokslinius duomenis, patvirtinančius bet kurį teiginį, vietoj to siekiama greitai „išsakyti“ abu požiūrius ir padėti skaitytojams nustatyti labiausiai tikėtinus EML šaltinius patalpose.
EML poveikis sveikatai
Tyrimai, siejantys elektromagnetinių laukų pasekmes žmonių sveikatai, yra pagrįsti mažyčių srovių, pakeičiančių normalią organizmo jonų pusiausvyrą, generavimu. Pavyzdžiui, mokslininkai teigia, kad 2,5 kV/m elektrinis laukas, veikiantis 60 Hz dažniu, sukuria maždaug milijardąją ampero dalį kvadratiniame centimetre.
Šis srovės lygis yra mažesnis už žmogaus suvokimo slenkstį, kuris laikomas mažiausiu srovės kiekiu, kurį žmonės gali patirti tekėdami per savo kūną. Nepaisant to, daugelis ekspertų mano, kad šios neįtikėtinai mažytės srovės gali sąveikauti su žmogaus ląstelėmis, pakeisdamos jų normalią baltymų sintezę ir taip padidindamos riziką susirgti daugeliu ligų.
Kita vertus, daugelis tyrinėtojų teigia, kad išvada yra visiškai nepagrįsta, nes rezultatai nebuvo patikrinti laboratoriniais tyrimais, kaip reikalauja mokslas. Pastarieji mokslininkai mano, kad nerimauti neverta, nes nėra patikimos ir patikrinamos teorijos, kaip žemo lygio EML veikia žmogaus ląsteles (mokslinėje literatūroje vadinamas bioefektu).
Bet kuriuo atveju įvairios mokslinių tyrimų organizacijos mano, kad net jei nėra mokslinių įrodymų, siejančių žemo lygio EML su poveikiu sveikatai, patartina stengtis vengti elektromagnetinių laukų, kai tai būtina.
Ką mes aptarsime
Šiame įraše aptarsime žemo lygio EML, o ne aukštesnio lygio EML, kuris gali sukelti gerai žinomas pasekmes, tokias kaip elektros smūgis, kai paliečiama įtampingoji elektros jungtis. Papildomai apžvelgsime tipiškiausius EML šaltinius ir pateiksime apytiksles EML vertes, su kuriomis galėtume susidurti kasdieniame gyvenime. Labai svarbu atsiminti, kad lauko stiprumas, aptiktas tipiškuose amerikietiškuose namuose, yra gerokai mažesnis už daugelio organizacijų nustatytą saugos standartą.
Tačiau jei sužinosime apie „karštus taškus“ namuose, galime pertvarkyti erdvę, kad ji būtų mažiau pažeidžiama.
Šiame straipsnyje parodytas elektrinio ir magnetinio lauko stiprumas buvo išmatuotas naudojant TriField matuoklį, kuris taip pat analizuoja radijo ir mikrobangų nuotėkius bei elektrinio ir magnetinio lauko stiprumą atskirai.
Labai svarbu pažymėti, kad TriField matuoklis yra pagrindinis, nebrangus prietaisas, kuris greičiausiai neatitiktų reguliavimo institucijų nustatytų reikalavimų dėl priimtinų EML poveikio ribų. Nepaisant to, įrankis patenkina mūsų poreikius daug daugiau nei tikėjomės.
Techninė informacija apie EML
Kai dviejuose laidininkuose yra įtampos skirtumas, susidaro elektriniai laukai. Priešingai, padidėjus elektros srovės kiekiui, praleidžiant elektros srovėje susidarančius elektronus susidaro didesni magnetiniai laukai.
Kadangi norime išmatuoti lauko stiprumą aplink EML šaltinius (pvz., buitinius prietaisus), esame regione, kuris vadinamas „artimojo lauko“. Elektrinis ir magnetinis laukai yra skirtingi ir veikia nepriklausomai „artimajame lauke“ (tai reiškia, kad gali būti magnetinis laukas, kai nėra elektrinio lauko, arba elektrinis laukas, kai nėra magnetinio lauko). Priešingai nei artimasis laukas, elektriniai ir magnetiniai laukai yra tarpusavyje susiję tolimajame lauke.
Elektrinius laukus galėtų veiksmingai izoliuoti laidžioji medžiaga ar net žmogaus kūnas. Kita vertus, magnetiniai laukai gali patekti į žmogaus kūną ir pastatus.
Palyginti su elektriniais laukais, magnetinius laukus sunkiau apsaugoti nuo jų, todėl reikia naudoti brangias feromagnetines medžiagas, kurios dažniausiai nenaudojamos statyboje ar kasdienėje veikloje.
Su magnetiniais laukais dažniausiai susiduriama namuose dėl jų ekranavimo sunkumų ir dėl to, kad juos gamina didelę srovę vartojanti įranga.
Elektrinių laukų matavimo vienetai yra kV/m arba kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). Teslos (T) arba Gauss (G) naudojamos magnetiniams laukams matuoti. Ši lygtis parodo jų ryšį.
1T = 10 000 G
Dėl santykinai mažo dydžio magnetiniai laukai gyvenamuosiuose rajonuose skaičiuojami miligausais (mG). Įtampų ir srovių sukurti elektromagnetiniai laukai, susilietus su laidžiomis medžiagomis, plinta panašiai kaip radijo bangos ir sukelia srovių tekėjimą. Atsižvelgiant į jų bangos ilgio charakteristikas, elektromagnetinius laukus galima iš esmės suskirstyti į šias kategorijas.
DC statiniai laukai
Pavyzdžiui, statiniai magnetai arba Žemės magnetinis laukas gali sukurti statinius laukus. Manoma, kad jų ryšys su žmogaus kūnu yra saugus esant vidutinio ir net vidutinio stiprumo lygiams, nes jie yra nuolatinės srovės ir veikia nuliniu dažniu, todėl neverčia elektros srovės tekėti kūne.
Tokių laukų pavyzdžiai yra Žemės magnetinis laukas, kurio stiprumas yra 500 mG; pramoniniai magnetiniai laukai, kai kai kurie darbuotojai ilgą laiką gali būti veikiami iki 500 G laukų be žalos; ir magnetinio rezonanso tomografija (MRT), kai pacientai gali būti veikiami iki 40 000 G laukų be žalos, nors ir trumpais laiko intervalais.
Žemo dažnio elektromagnetiniai laukai
EML, kurių dažnis mažesnis nei 3 kHz, yra laikomi žemo dažnio laukais. Elektros skirstomasis tinklas, sukuriantis 60 Hz laukus, taip pat harmonines 120 Hz, 180 Hz ir kt., yra pagrindinis šių laukų šaltinis gyvenamosiose ir pramoninėse vietose. Tai EML laukai, kurie stebimi namo viduje.
EML laukai su aukštu dažniu
Aukšto dažnio EMF laukai yra tie, kurių dažniai viršija 3 kHz. Jie dažniausiai gaminami per spinduliavimą visose spektro juostose, įskaitant dvipusį radiją, komercinius AM ir FM radijo signalus ir kt.
Fluorescencinio apšvietimo poveikis rūsyje
Rūsyje dažnai randama purvo patalpa, kurioje yra daug elektros įrangos ir yra didžiulė, todėl jame yra didžiausias magnetinis laukas. Operatoriaus pečių aukštyje rūsyje nustatytas aplinkos magnetinio lauko intensyvumas 2 mG, o operatoriaus galvos aukštyje (išjungus visus prietaisus) – 3 mG.
Elektros laidų išdėstymas mūsų namuose, jungiantis rūsio lubas su viršutiniu aukštu, iš tikrųjų leido magnetiniam laukui augti, kai detektorius buvo pakeltas aukščiau link lubų.
Liuminescencinis apšvietimas, kuris dažnai randamas skalbyklose, rūsiuose ir garažuose, yra stiprus elektrinio ir magnetinio lauko generatorius. Įjungus fluorescencines lempas, buvo ištirtas foninis magnetinis laukas toje pačioje erdvėje ir nustatyta, kad krūtinės aukštyje yra 2 mG (tas pats rodmuo, kaip ir išjungus šviesą) ir 5 mG galvos aukštyje.
Dėl papildomos srovės srauto liuminescencinėse lempose galėjo kilti antrojo matavimo šuolis. Magnetinis laukas yra daug stipresnis 6 colių atstumu nuo apšvietimo sistemos, nepaisant to, kad fono padidėjimas yra tik nedidelis, kaip parodyta 1 pav.
Elektrinių ir magnetinių laukų stiprumas 55 colių fluorescencinio vamzdžio įtaise parodytas 1 lentelėje. Liuminescencinių lempų sukuriamo EML koncentracija atrodo labai neproporcinga, lyginant 1 lentelėje pateiktus skaičius su 1 pav. diagramoje pateiktais skaičiais. Tačiau didesnius magnetinius laukus turinčiose srityse taip pat yra galingų elektrinių laukų.
Nustatyta, kad plotas, turintis didžiausią elektrinį lauką, yra 10 colių nuo armatūros galo. Grafikas 2 pav. rodo, kaip elektriniai laukai silpnėja tolstant nuo šaltinio.
EML įtaisas buvo atitrauktas nuo liuminescencinės lempos, išlaikius pastovų 10 colių atstumą nuo galo, kuris sukuria didžiausią elektrinį lauką EML lygio matavimams, parodytam 2 pav. Pastebėta, kad detektoriui nutolus nuo šaltinio , pradinis lauko stiprumo rodmuo smarkiai sumažėja.
EML spinduliuotė iš didelių prietaisų
Kaip minėta anksčiau, nesvarbu, ar fluorescencinės lempos buvo įjungtos, ar išjungtos, magnetinis laukas, matuojamas pečių aukštyje rūsyje, buvo 2 mG. Skalbyklė ir džiovyklė buvo išjungtos, o matavimai buvo renkami šalia jų esančioje vietoje. Pečių aukštyje, 2 pėdų atstumu nuo poveržlės, kai skalbyklė buvo įjungta, magnetinis laukas buvo 3 mG.
Plaukų džiovintuvas (ir kita tokia įranga) turi stipresnį magnetinį lauką toje vietoje, kur maitinimo laidas patenka į prietaisą. Nustatyta, kad skalbimo mašinai tai yra 15 mg. Tačiau dėl didelės srovės suvartojimo variklio išdėstymo prietaiso apačioje buvo didžiausias išmatuotas magnetinis laukas.
2 lentelėje parodytas magnetinio lauko stiprumas, išmatuotas kažkur skalbimo mašinos priekyje, skirtinguose aukščiuose virš dugno.
Kadangi magnetinio lauko stiprumas visiškai priklauso nuo mašinos veikimo, pirmieji yra didžiausi skaičiai, ty stipriausi stebimi magnetiniai laukai. Bet kuriuo atveju tai rodo, kad skalbimo mašinų sukuriami magnetiniai laukai yra galingi. Įjungus elektrinę džiovyklę, maitinimo kabelio įvedimo vieta ir pats maitinimo laidas sukūrė stipriausius magnetinius laukus, kurių abiejų dydis buvo 100 mG.
Magnetiniai laukai, kuriuos sukuria elektrinis džiovintuvas, priešingai nei skalbyklės, išliko pastovūs, kai bandymo instrumentas buvo nuleistas link žemės. Galima pagrįstai manyti, kad EML dydis yra lygus bendrai individualių įnašų sumai, kai vienu metu įjungiami du ar daugiau prietaisų.
Mažų prietaisų spinduliuotės poveikis
Stiprius magnetinius laukus sukuria ne tik didelė elektros įranga. Maži nešiojamieji elektros prietaisai taip pat gali išleisti EML, kurio stiprumas panašus į skalbimo mašiną. Garų lygintuvas sukuria 40 mg magnetinį lauką aplink maitinimo kabelį ir aplink rankeną.
Kaip matyti 3 pav., galingiausi laukai yra šoninėse sienelėse, kur jie gali pasiekti iki 100 mG vertes, kol susilpnėja tol, kol tolstame nuo lygintuvo. Nustatyta, kad esminis magnetinio lauko stiprumas, kurį sukuria elektrinis šviesos reguliatorius, yra 20 mG, o smailės gali siekti daugiau nei 100 mG, priklausomai nuo jo orientacijos.
EMF iš kompiuterių ir televizorių
Kita galima elektros ir magnetinio lauko priežastis yra televizoriai ir kompiuteriai. Išmatuotas elektrinis laukas 5 kV/m, o magnetinis laukas 15 mG 2 pėdų atstumu nuo įprasto televizoriaus. Laukai sumažėjo iki 5 mG ir 1 kV /m 3 pėdų atstumu.
Magnetinio lauko intensyvumas, išmatuotas 20 colių atstumu nuo kompiuterio monitoriaus, kuris yra standartinis daugumai vartotojų, buvo 35 mG. Aplink įvairius kompiuterio komponentus, įskaitant procesorių, klaviatūrą, garsiakalbius ir kt., buvo pastebėta, kad magnetinis laukas išliko gana pastovus.
EML ne namuose?
Priešingai paplitusiai nuomonei, nepaisant didžiulio srovės kiekio, kurį jie gali perduoti, ant polių montuojami aukštos įtampos transformatoriai sukuria labai silpną magnetinį lauką. Nustatyta, kad magnetinio lauko stipris yra tik 3 mG arti transformatoriaus.
Šie transformatoriai yra ypač gerai apsaugoti, kad sumažintų energijos nuostolius, nes spinduliuojantys elektromagnetiniai laukai reiškia energijos švaistymą energetikos įmonėms.
Taigi transformatoriai labai mažai prisideda prie elektromagnetinės taršos bute dėl mažos EML koncentracijos ir padėties. Ant išorinio elektros skaitiklio korpuso pagrindiniai elektros laidai sukėlė 100 mG magnetinius laukus. Jis aptiko 100 mG magnetinį lauką 3 colių atstumu nuo skaitiklio, bet elektrinio lauko nebuvo.
Keletas baigiamųjų žodžių
Kaip aptarta, šio straipsnio tikslas buvo pateikti santrauką, kaip ir kodėl susidaro elektromagnetiniai laukai, ir pateikti santykinį lauko intensyvumo matavimą, kurį sukuria keletas tipiškų buitinių įrenginių.
Montuojant įrangą namo viduje, reikia turėti omenyje, kaip greitai susilpnėja elektriniai ir magnetiniai laukai tolstant nuo šių šaltinių. Žiūrovams rekomenduojama patiems priimti sprendimus ir susipažinti su naujausiais šios ginčytinos srities tyrimais ir moksliniais rezultatais, nes ryšys tarp EML ir pasekmių sveikatai nėra patvirtintas mokslo bendruomenėje.
