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电的危险：真实的、想象的和未知的。 无线电电子电气工程百科全书
关于电磁场 (EMF) 有害影响的讨论始于 20 年代末，当时出现了在高频 (HF) 范围内以相对较高电流运行的设备。 而战后，他们开始认真研究雷达、高频、特高频和微波装置的生物效应。 所有的注意力都集中在超连字符和超高频率的热效应上。 暴露的热模型基于人体或 EMF 作用区域内的单个器官出现不可接受的过热的可能性（“微波炉中的人”效应）。 如果我们谈论相对较低的频率（从50 Hz到数百kHz），那么普遍接受的观点如下：交变磁场和电场在生物组织中感应的电流密度应明显低于生物电流的密度在活体组织中流动。 排除了过热（如微波炉）的情况。 不时观察到的所有其他影响都归因于伪影 - 在生物体研究过程中有时由于暴露或处理而出现的过程，通常不是其特征。 对于恒定电磁场可能产生的生物效应，他们做了松弛，假设恒定电场对活细胞有一定的影响，但他们对恒定磁场完全否定了这一点。 这是因为磁场与生物分子相互作用的能量比分子热运动的能量小几个数量级。 今天这个观点让我微笑。 公平地说，必须说，弱场对身体影响的想法在一定程度上被文献中发表的一些磁生物学实验数据所怀疑，其表现经不起批评。 1970 世纪 XNUMX 年代，专家们重新开始研究弱磁场和极弱磁场和电场对模型物理化学系统、生物物体和人体的影响。 导致这些效应的机制在分子水平上“起作用”，有时甚至在原子水平上“起作用”，因此它们非常难以捉摸。 尽管如此，科学家们已经通过实验证明并从理论上解释了 磁性和自旋效应。 事实证明，虽然磁相互作用的能量比热运动的能量小几个数量级，但在一切实际发生的反应阶段，热运动没有时间干扰磁场的作用。 这一发现迫使我们重新审视地球上在地磁场条件下产生和发展的生命现象。 该实验室证明了相对较弱（比地磁高一两个数量级）恒定和可变磁场对光合作用初级反应输出的影响 - 这是我们星球整个生态系统的基础。 事实证明这种影响很小（不到百分之一），但还有其他东西很重要：证明其真实存在。 第二个重要发现是生命体和模型物理和化学物体对场的频率和强度存在所谓的“敏感窗口”。 1985年，首次确定生物体“敏感窗”的频率与某些生化反应中关键分子离子给定恒定磁场中的回旋频率一致。 这一现象被命名为 生物回旋共振. 实验表明，交变磁场在回旋加速器频率下产生的效应取决于其在恒定磁场方向上的投影大小。 如果场的方向是垂直的，则没有效果。 在低恒定磁场下，生物回旋共振可以在低频下显现出来。 因此，在新西伯利亚和雅库茨克的地磁场中，回旋共振的频率接近50Hz，即网络中交流电的频率。 而莫斯科的地磁场则较低。 在钢筋混凝土房屋中，回旋加速器共振频率会失真。 这一切在日常生活中的实践中意味着什么？ 当熨斗的位置和地球磁场产生一个位置，使我们细胞中的钙离子进入磁共振状态时，我们用电熨斗熨烫。 简而言之，它们在细胞中的行为开始与应有的不同。 这是好还是坏，我们稍后会讨论，但现在让我们关注其他事情。 我们周围的电视、电炉、洗衣机、电脑和其他家用电器，在相对于我们身体的某个位置（或我们的身体相对于设备），可以影响身体细胞中发生的电化学过程。 这种情况解释了研究弱场对生物体影响的困难。 只需重新排列实验装置的桌子，改变其空间方向，实验就停止了。 在其他实验室，他们试图重复在知名期刊上发表的实验，但可能不会立即产生任何结果！ 不久之后，同事们就会被指控江湖骗术或科学伪造。 但读者感兴趣的不是科学家的问题，而是这样的问题：生活在电磁场背景增强的环境中是好是坏？ 从进化的角度来看，地球上的所有生物都无法适应我们周围电磁场的快速增加或急剧波动。 我们以辐射为例。 人类已经适应了巨大的温度波动和环境中令人难以置信的化学污染水平，但他无法抵御不断增加的放射性水平。 我们没有进化出的机制来抵消电离辐射。 我们也没有中和具有非自然特性的电场和磁场的机制。 作为一种生物物种，直到最近，人类还生活在小磁场甚至更小的低频电磁场中，其主要来源是雷暴引起的短程和远程电磁脉冲以及环境中产生的干扰。太阳等离子体侵入地球磁层期间。 “现代人类，像所有生物一样，生活在一种电磁海洋中，其行为现在不仅由自然原因决定，而且还受到人为干预的影响。我们需要经验丰富的飞行员，他们彻底了解这片海洋的隐藏电流，俄罗斯磁生物学先驱之一 Yu.A. 形象地描述了目前的情况。 霍洛多夫。 然而，对于被电视、熨斗、洗衣机、个人电脑、寻呼机和移动电话包围的生活，一些规则已经存在。 我们来谈谈他们吧。 根据国际分类，电磁场 (EMF) 源分为两组：0 至 3 kHz 和 3 kHz 至 300 GHz。 第一组包括频率范围从零到几十万赫兹的电磁场 - 架空和电缆电力线、长波无线电广播中心、电气化运输和家用电器领域。 第二组由高、超高频和超高频率（0,3-30万亿G）的EMF组成——蜂窝通信系统、微波炉和电视发射机。 俄罗斯联邦设计的电源线卫生保护区边界到最近的住宅，电源线750不小于250 m，电源线1150不小于300 m。在一些人口密度高的国家，住宅建筑甚至位于电源线下方。 据认为，主要影响是由交流电源线的电场引起，在人体中感应出位移电流（电容性）。 我们允许人们持续处于低于0,5 kV/m的电压场中。 当场强提高2-4倍、频率为50Hz时，偏置电流不超过一点半到三打微安，人不会有任何不愉快的感觉。 但如果你触摸停在电线旁边的汽车，你会轻微地“猛烈地震动”。 房屋的金属屋顶只有接地才能屏蔽交变电场。 非金属屋顶覆盖有金属网并接地。 在高压架空电力线路的电线上，电压接近空气中电晕放电的阈值。 在恶劣天气期间，产生的电晕放电会将不同符号的离子云从交流电源线释放到大气中，这些离子的电荷不会相互补偿。 即使远离电线，地球表面离子云产生的电场也可能超过地球的自然电场和最大允许水平 (MAL)。 美国研究人员路易丝·荣格提出了一种演示电线电晕放电的原创方法。 如果你在晚上拿着荧光灯靠近电源线，那么在电晕放电的情况下，灯会开始发出超自然的光，当有一阵风时，灯内的光会像蜡烛火焰。 电磁污染的另一个来源是 长波无线电发射中心。 它们曾经被安置在居民区。 上世纪20-30年代，这样的实验可以在莫斯科共产国际广播电台周围的房屋中进行，该广播电台的广播波长为2公里。 如果你在框架上缠绕大约一百匝电线，并将手电筒的灯泡连接到两端，它就会亮起来。 简单计算表明，要发生这种情况，磁场强度必须不小于几A/m。 现在，在许多国家/地区，这是每天 8 小时工作日的最高允许水平。 长距离无线电波“覆盖”更大的空间。 众所周知，波的电气成分被建筑物的墙壁屏蔽，但它们仅略微削弱磁性成分。 在缅因州，无线电通信系统曾经部署在海洋中的潜艇上。 海水强烈吸收无线电波，但波长越长，吸收越少。 因此，通信频率为15Hz，即波长为20万公里。 由于天线发射的功率与其尺寸与波长之比的立方成正比，因此天线必须在几乎整个状态上伸展。 但当地居民却很幸运：在该州的地磁场中，对人体有意义的离子的生物回旋共振频率（尚未被发现）与15赫兹有明显不同。 但莫斯科十月俄罗斯东正教教堂附近房屋的居民就没那么幸运了。 据俄罗斯医学科学院职业医学研究所称，一些房屋最终位于限制开发区，超出了最高允许限度。 对于莫斯科许多其他房屋的居民来说，尤其是那些位于奥斯坦金诺电视中心附近的房屋，居民们并不能放心。 这个问题是由部门和私人俄罗斯东正教教堂造成的，这些教堂近年来如雨后春笋般增长。 在俄罗斯东正教教堂的背景下，移动电话基站的天线对城市街道的电磁污染的贡献微不足道。 另一个话题—— 电力运输，它作为频率范围从 0 到 1 kHz 的电场和磁场源。 铁路运输使用交流电，而城市交通（无轨电车、有轨电车、地铁）使用直流电。 通勤电动火车中的磁场平均值约为 20 μT，直流驱动运输中的磁场平均值约为 30 μT。 在有轨电车中，铁轨作为返回线，磁场相互抵消的距离比无轨电车的电线大得多，无轨电车内部的磁场波动即使在加速过程中也很小。 从这方面来说，无轨电车比有轨电车更环保。 在电动汽车中，地铁中的磁场波动最大。 在Universitet车站，当火车出发时，站台上的磁场达到50-100μT或更高，超过地磁场，特别是其水平分量，甚至改变方向。 即使火车早已消失在隧道中，磁场也不想恢复到之前的值。 只有当列车通过接触轨的下一个连接点或滑行后，站台上的磁场才会恢复到原来的值。 地铁车厢本身的磁场甚至更高 - 150-200 µT，即比普通地面列车高 10 倍。 我们家中的电磁场可分为两类：建筑物内电气设备的电磁场和公寓内家用电器的电磁场。 住宅建筑外部电气设备产生的电场 电力变压器 楼梯上、入口处的电缆线等，通常较小 - 1-10 V/m，即遥控器下方 - 500 V/m。 但它产生的磁场常常超过磁最大极限（0,2 μT）。 在每种具体情况下，一切都取决于房屋和公寓的布局。 对房间内的交变电场做出了切实的贡献： 内部接线，它充当以 50 Hz 频率发射的天线。 因此，家用开关是单极的，仅断开一根电线的电路。 因此，通过关闭台灯，我们可以将相应接线部分的磁场减小到零。 但它已经很小了，因为两根导线中的电流沿相反方向流动，并且它们的磁场彼此相减。 然而，如果中性线电路断开而第二根线仍然通电，则点击开关后双线的总电场可能会增加。 这种情况经常发生，因为当他们安装墙壁开关或将带有自己开关的电器连接到插头插座时，很少有人会想到哪根线是零线。 磁场 与标准家用电炉距离前面板 20-30 厘米（家庭主妇通常站立的位置）的距离为 1-3 µT（该指标取决于炉灶的修改和状况）。 当然，燃烧器具有更大的磁场。 但在 50°cm 的距离处，它已经与厨房中的一般场（大约为 0,1-0,15 µT）无法区分。 冰箱和冰柜的磁场很低。 根据电磁安全中心的数据，在传统家用冰箱中，压缩机周围 0,2 厘米半径范围内，并且仅在其运行期间，才会出现高于最大限值 (10 µT) 的磁场，但在配备“霜”系统的冰箱中，即使距离冰箱门 1 m，也可以记录超出最大限制的情况。 大功率电水壶的磁场很小。 因此，距离 Tefal 水壶 20 厘米时，磁场约为 0,6 µT，距离 50 厘米时，与厨房中的一般 EMF 背景无法区分。 对于熨斗，仅在加热模式下，距离手柄 0,2 cm 处可检测到高于 25 µT 的磁场。 洗衣机的领域可以说是相当大的。 即使对于小型机器，控制面板上频率为 50 Hz 的场也超过 10 μT，高度为 1 m - 1 μT，距离侧面 50 cm 处为 - 0,7 μT。 诚然，大量洗涤并不经常发生；此外，当自动或半自动洗衣机运行时，家庭主妇可以走得更远，甚至离开正在进行洗涤的房间。 真空吸尘器在运行期间会产生更大的场 - 约 100 μT。 我们感兴趣的家用电器中记录保持者是小型电动剃须刀，其磁场测量值为数百μT。 公寓中最著名的电磁场是个人电脑领域。 就其结构和所创建的领域而言，计算机与电视和广播接收器、录像机和录音机、音乐中心以及当今几乎每个家庭中都能找到的其他设备很接近。 计算机显示器是直流电场和交流电场的来源。 第一个是不受欢迎的，因为它具有直接的生物效应，第二个是影响房间内空气离子平衡的因素。 在相对干燥的空气中，直接靠近阴极射线管显示器屏幕的静电场强度可达数百kV/m。 在 40-50 cm 的距离处，该值较小：从几十到单位 kV/m，但在这种情况下，它仍然高于 MPL。 计算机电动势除了电气元件外，还有磁性元件。 在电视和显示器中，磁场主要由垂直和水平扫描系统的操作引起，没有明确定义的方向，并且在屏幕前面大致相同：与屏幕成 45°、90° 和 180° 角。 在笔记本型便携式计算机中，阴极射线管被液晶屏幕取代，但其他元件的交变磁场仍然存在，并且笔记本电脑在操作过程中比台式计算机离您更近。 因此，对于大多数不同型号的笔记本电脑，不遵循有关磁场水平的建议。 我们不能忽视高、超高和高电磁污染最令人讨厌的来源 微波频率 - 工作频率为 0,3-3 GHz 的微波炉和无线电话（移动电话）。 由于其工作原理，微波炉是一种强大的辐射源。 因此，他们的设计需要适当的屏蔽，并且操作时间相对较短——食物被快速加热或煮熟。 不过，您不应该靠近打开的微波炉。 在 30 厘米的距离处，它会产生明显的交变 (50 Hz) 磁场 (0,3-8 µT)，因此最好移开一两米，测量显示，能量通量密度低于卫生级和卫生标准。 手机的频率低于微波炉的频率，并且取决于系统的类型。 许多国家正在研究蜂窝无线电话辐射对动物和志愿者的影响。 拍摄脑图，记录总脑血流量、心血管和呼吸活动的变化、荷尔蒙系统，研究对认知功能、睡眠等的影响。 迄今为止，大多数关于大脑生物电活动的研究只注意到这种变化，这些变化可归因于身体对令人不愉快但其生物学意义较弱的影响做出的非特异性保护反应。 没有显着变化表明变化处于阈下性质。 然而，在停止照射后记录到的变化尤其明显，这意味着一些影响仍然存在，并且存在后遗症。 在研究过程中，发现了一个有趣的现象。 事实证明，振幅调制的高频电磁场比未调制的高频电磁场对人类产生的生物效应要大得多。 这意味着：如果您只是将打开的手机放在耳边，其效果为 XNUMX，但如果另一端有人开始说话或只是发出一些声音（调制 EMF 幅度），则效果将为不同，而且明显更大。 由此可见，自己说话比倾听更健康。 总的来说，我们可以说问题仍然多于答案，每个人都可以自己决定什么对他们更有利、更有用——享受文明的所有好处还是留在石器时代。 诚然，一个人不太可能在后者方面取得成功，至少在有人居住的地方。 作者：班尼科夫 E.A.
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