Ультразвук. Инфразвук

       

     Следовательно, при увеличении расстояния от источника  шума значение понижается на 26 дБ:

       дБ 

     Ответ: = 57 дБ на расстоянии 20 м от источника шума. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     Тема 4: Электромагнитные поля и излучения. 

Задача 4.1 

     Считается, что наиболее вредными для человеческого  организма являются электромагнитные излучения с длиной волны 20-30 см. Какова частота этих волн? Какие параметры нормируются для этого диапазона?

Решение и ответ:

     Данное  излучение относится к электромагнитному  излучению радиочастотного диапазона.

     Использование диапазонов по радиослужбам регламентируется Регламентом радиосвязи Российской Федерации и международными соглашениями.

     ГОСТ 24375 даёт следующую обобщённую разбивку радиочастотного диапазона, основанную на международных стандартах:

     Очень низкие частоты  — 3—30 кГц, соответствует сверхдлинным волнам;

     Низкие  частоты — 30—300 кГц, соответствует длинным волнам;

     Средние частоты — 300—3000 кГц, соответствует средним волнам;

     Высокие частоты — 3—30 МГц, соответствует коротким волнам;

     Очень высокие частоты — 30—300 МГц, соответствует ультракоротким (или метровым волнам);

     Ультравысокие частоты — 300—3000 МГц, соответствует дециметровым волнам;

     Сверхвысокие  частоты — 3—30 ГГц, соответствует сантиметровым волнам;

     Крайне  высокие частоты — 30—300 ГГц, соответствует миллиметровым волнам;

     Гипервысокие  частоты — 300—3000 ГГц, соответствует субмиллиметровым волнам.

     

     Следует заметить, что вышеприведённая классификация не получила широкого распространения и в ряде случаев вступает в противоречие с национальными стандартами (ГОСТ) в области радиоэлектроники. На практике под низкочастотным диапазоном подразумевается звуковой диапазон, а под высокочастотным — весь радиодиапазон, выше 30 кГц, в том числе сверхвысокочастотный (свыше 300 МГц).

     Зависимость частоты и длины волны выражается формулой:

     f * λ = C,

где f – частота волны;

λ – длина волны;

С – скорость света в вакууме (С ≈ 300*10⁶ м/с).

     

     Отсюда  частоты электромагнитного излучения  с длиной волны          20-30 см составляют 1-2 ГГц и относятся  ультравысоким частотам (дециметровые волны)

     Основным  документом нормирующим параметры  излучения является СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 – Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Санитарные правила и нормы. 

     Нормируемые параметры и единицы  измерения. 

     Оценка  воздействия ЭМИ РЧ на людей осуществляется по следующим параметрам:

• По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции применяется для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ (кроме лиц, не достигших 18 лет, и женщин в состоянии беременности) при условии прохождения этими лицами в установленном порядке предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров по данному фактору и получения положительного заключения по результатам медицинского осмотра.
• энергетическая экспозиция за рабочий день (рабочую смену) не должна превышать значений, указанных в таблице.

 

     Предельно допустимые значения энергетической экспозиции

     

     

• По значениям  интенсивности ЭМИ РЧ. Такая оценка применяется: для лиц, работа или  обучение которых не связаны с  необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ; для лиц, не проходящих предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров по данному фактору или при наличии отрицательного заключения по результатам медицинского осмотра; для работающих или учащихся лиц, не достигших 18 лет; для женщин в состоянии беременности; для лиц, находящихся в жилых, общественных и служебных зданиях и помещениях, подвергающихся воздействию внешнего ЭМИ РЧ (кроме зданий и помещений передающих радиотехнических объектов); для лиц, находящихся на территории жилой застройки и в местах массового отдыха.
• В диапазоне частот 300 МГц ¾ 300 ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/м², мкВт/см²).
• Значения предельно допустимых уровней плотности потока энергии ( ) в зависимости от продолжительности воздействия ЭМИ РЧ приведены в таблице.

 

     Предельно допустимые уровни плотности потока энергии в зависимости от продолжительности  воздействия

 

     Примечание: при продолжительности воздействия менее 0,2 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается. 

Задание 4.2

     Действующее  значение напряженности электрического поля, измеренное на расстоянии 1 м от экрана телевизора, оказалось равным Е = 110 В/м. Эффективным способом защиты от электромагнитных излучений является защита расстоянием. Считая, что напряженность Е убывает с расстоянием пропорционально кубу, определить, на каком расстоянии будет измерено принимаемое рядом исследователей за безопасное значение Е_доп.= 0,5 В/м?

     Решение:

     

      .

     Ответ: на расстоянии r = 14,8м будет измерено принимаемое рядом исследователей за безопасное значение Е_доп.= 0,5 В/м? 

Задание 4.3 

     Чему  равно Е_доп на расстоянии Х = 5,5 м и на рекомендуемом гигиенистами расстоянии 4 м?

     Решение:

     

     где Е - действующее  значение напряженности электрического поля, оказалось равным Е = 150 В/м

       В/м

       В/м

Ответ: Е_доп на расстоянии Х = 5,5 м равно В/м, а рекомендуемом гигиенистами расстоянии 4 м равно В/м. 
 

     

     

     Тема 5: Ионизирующие излучения. 

     Задача 5.1 

     Определить  эффективную эквивалентную дозу облучения человека, если у него облучаются следующие органы: легкие, предплечья и эквивалентная доза за год, приходящаяся на эти органы, составляют H₁ =60 мЗв и H₂ =110 мЗв. Сделайте вывод об опасности этой дозы, исходя из основных дозовых пределов облучения.  

     Решение: 

     Доза эффективная (Е) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

      ,

где Н_Т - эквивалентная доза в органе или ткани Т,

W_Т - взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т.

Единица эффективной дозы - зиверт (Зв). 

Взвешивающий коэффициент для излучения для легких = 0,12

Взвешивающий коэффициент для излучения для предплечий = 0,01

       

Ответ: Эффективная эквивалентная доза Е = 8,3 мЗв. 
 

     Задача 5.2 

     От  естественного излучения человек получает 2,4 мЗв в год. Определить время, за которое человек может «набрать» до годовой допустимой нормы:

     А) при полете на самолете на высоте 10 км;     
          Б) у цветного телевизора.

     Примечания: считается, что для здоровья людей  может быть вредна эквивалентная эффективная доза свыше 350 мЗв (35 бэр) за среднюю продолжительность жизни, т.е. за 70 лет; 2) известно, что на высоте 10-12 км мощность облучения составляет 5 мкЗв/час, а у цветного телевизора 0,4-0,5 мкЗв/час.

     Решение:

     Доза  эффективная (эквивалентная) годовая - сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.

           

где - доза получаемая от естественного излучения, полученной за календарный год =2,4 мЗв.

- доза внутреннего облучения, обусловленная поступлением в организм радионуклидов за этот же год.

            = - = .

     Рассчитаем  время, за которое человек может «набрать» до годовой допустимой нормы: 

     А) при полете на самолете на высоте 10 км; 

      =

где - доза облучение;  = 5 мкЗв/час;  h – время. 
часов. 

     Б) у цветного телевизора.