Многие интересуются безопасностью того или иного электронного устройства, в связи с излучением, которое от него может исходить. В этой статье я предлагаю простой и, по возможности, удобоваримый расклад по электромагнитному излучению (ЭМИ) и его воздействию на человека. Для этого я даже позаимствую часть текста и картинку из статьи про синий свет.
Итак, мы - современные люди - уже десятки тысяч лет развиваемся под светом звезды, что зовем Солнцем. А наши прародители занимались этим не один миллион лет. Время идет, а наше светило все так же шлет на Землю неимоверное количество энергии. Это непрерывный поток тепла, который для определенности физики называют электромагнитными волнами. При этом мы подразумеваем, что волны эти могут быть большими и малыми, сильными и не очень. При определенных условиях ЭМ волна может вести себя как частица (мы говорим: “проявляет корпускулярные свойства”), что описывается красивым и удобным в использовании словом фотон.
Распределения ЭМ волн по своей силе или мощности можно изобразить на шкале (ака, спектр). На одном конце - самые энергоемкие, а на другом – самые слабые. А какой-то отдельно взятый участок на этой шкале мы называем диапазон. Для более удобного описания (для самих себя, естественно) физики еще придумали частоту и длину волны, и установили, что энергия ЭМ волн или фотонов растет с частотой (а длина волны при этом становиться меньше). Частоту измеряют в Герцах, а длину, как всегда, в метрах.
Примечательно, что из всего многообразия ЭМ волн, с помощью наших глаз нам дано воспринимать лишь ничтожно малую часть спектра, примерно от 390 до 700 нм.
В зависимости от энергии (или частоты, или длины волны), различают несколько видов или диапазонов ЭМИ. Все эти волны приходят к нам от солнца, но мы научились и сами их генерировать:
- радиоволны (радио, телевидение, мобильная связь);
- микроволны (Wi-Fi, микроволновые печи);
- инфракрасное излучение (тепловое излучение, пульты ДУ);
- видимый свет (естественное и искусственное освещение);
- ультрафиолет (солнечное излучение, лампы для загара);
- рентгеновское излучение (медицинские снимки);
- гамма-излучение (ядерные реакции, космическое излучение).
Два последних, т.е. рентгеновское и гамма-излучение относится к ионизирующим, т.е. способно повреждать клетки и ДНК, тем самым однозначно опасное для здоровья. Но в повседневной жизни мы с ним обычно не сталкиваемся (то, что приходит от солнца, блокируется атмосферой).
Ультрафиолетовое же излучение сопровождает нас постоянно. Небольшое количество способствует, как известно, выработке витамина D в коже, а вот его избыточное воздействие может быть опасным для здоровья. Оно тоже может повреждать клетки и ДНК, а при воздействии на глаза вызывать, например, катаракту и ожог роговицы. Впрочем, катаракту и повреждение сетчатки может вызвать интенсивное излучение даже из видимого диапазона (не стоит смотреть на солнце или “пулять” лазером в глаза, даже маломощным).
Инфракрасное (ИК) излучение — это часть электромагнитного спектра, которая находится между видимым светом и микроволнами. Мы воспринимаем его как тепло. Хотя ИК-излучение широко используется в медицине, промышленности и быту (например, в обогревателях, пультах дистанционного управления, системах ночного видения), его избыточное или неправильное применение ТОЖЕ может представлять опасность для здоровья. Основные риски интенсивного ИК-излучения: ожог, перегрев тела (так же известный как тепловой удар), опять-таки ожог роговицы и помутнение хрусталика (катаракта). Только не надо сразу прятать пульт ДУ от телевизора! Речь идет об источниках ИК-излучения промышленных масштабов, какие встречаются в работе, например, сварщиков или стеклодувов.
И вот мы, наконец, добрались до микроволнового и радиодиапазона.
ЭМИ микроволнового и радиодиапазона — это часть спектра неионизирующего излучения, которое используется в устройствах связи, радио- и телевещания, радарах, сканерах... и микроволновых печах. В качестве побочного эффекта ЭМИ микроволнового и радиодиапазона может возникать вокруг целого ряда бытовых приборов. Это излучение считается относительно безопасным при соблюдении норм эксплуатации.
Однако его интенсивное или длительное воздействие ТОЖЕ может представлять определенные риски для здоровья. Среди потенциальных эффектов воздействия есть огромное количество тех, что остаются спорными и недостаточно изученными, а вот те, что наверняка действуют, это следующие:
- Нагрев тканей. Микроволновое излучение может вызывать нагрев биологических тканей за счет поглощения энергии молекулами воды, что собственно и используется в микроволновых печах. При высоких уровнях воздействия может привести к ожогам или повреждению тканей. Радиоволны также могут вызывать нагрев, хотя и в меньшей степени. Не стоит близко подходить к работающему радару! Интенсивное воздействие микроволн может также привести к общему перегреву тела, особенно у людей с нарушенной терморегуляцией.
- Воздействие на глаза. Длительное воздействие микроволнового излучения может увеличить риск развития катаракты, так как наш хрусталик особенно чувствителен к нагреву. Хотя радиоволны и микроволны менее опасны для сетчатки, чем видимый свет или ультрафиолет, интенсивное воздействие тоже может вызвать повреждение.
В связи с возможным негативным воздействием ЭМИ из микроволнового и радиодиапазона в большинстве стран введены допустимые нормы излучения для устройств, которые соответствующие ЭМИ вырабатывают. Их устанавливают на основе многолетних научных исследований, включая эксперименты на животных, эпидемиологические данные и теоретические модели. К этому прилагают свои ручки и международные организации, такие как Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), разрабатывающие рекомендации, которые затем адаптируются в национальные стандарты.
Допустимые нормы излучения стараются установить с учетом всех известных и возможных рисков. Но все они до конца не исследованы, поэтому работы продолжаются, особенно в области долгосрочных эффектов низкоинтенсивного ЭМИ.
А вот как соотносятся допустимые нормы с конкретными бытовыми приборами и устройствами связи – это уже вопросы и темы для отдельных статей.
Папа физик – проще о сложном.