Проект по физике "Электромагнитное излучение в жизни человека" (9 класс)

МБОУ «Шильнебашская СОШ с углубленным изучением английского языка» Тукаевский муниципальный район Республика Татарстан

Индивидуальный проект

«Электромагнитное излучение в жизни человека»

по физике

Выполнил ученик 9 класса

Руководитель проекта: учитель физики

Жуков Евгений Сергеевич

с. Шильнебаш, 2024

Оглавление

Введение 3

Глава 1. Особенности электромагнитного излучения 4

1.1 Электромагнитное излучение и его источники 4

1.2 Механизм воздействия электромагнитного излучения на человека 6

Глава 2. Влияние электромагнитных излучений на организм человека. 9

2.1 Определение уровня влияния электромагнитных излучений на организм человека. 9

2.2 Анализ уровня электромагнитного излучения на организм. 9

2.3 Рекомендации по уменьшению влияния электромагнитного излучения .11

Заключение 13

Список использованных источников 14

Приложение 15

Введение

Жизнь в современном мире, наполнена новейшими изобретениями человечества. Не подозревая и ничего не ощущая, мы круглосуточно находимся под потоком излучений радио и телепередатчиков, линий электропередач. Используем метро, электрички, автотранспорт, средства связи, телевизоры, компьютеры. Большинство людей не замечают того, что живут в электромагнитном «смоге» и не придают ему значения. А так ли он безобиден? На сколько опасно электромагнитное излучение и образованное им электромагнитное загрязнение? Поэтому мы решили разобраться в этих вопросах о механизме воздействия электромагнитного излучения на жизнь человека.

Актуальность данной работы состоит в том, что изучение воздействия загрязнения, вызванного электромагнитным излучением, позволит разработать эффективные способы защиты организма человека от такой опасности, представляя и осознавая высокую опасность от электромагнитного излучения.

Объектом исследования является влияние электромагнитного загрязнения на организм.

Предмет исследования – электромагнитное излучение.

Цель работы: изучить степень влияния электромагнитного излучения на организм человека.

В ходе работы были поставлены следующие задачи:

1. Изучить информацию об электромагнитном излучении и его влиянии;

2. Провести наблюдение и эксперимент по выяснению степени влияния электромагнитного загрязнения на человека;

3. Сопоставить данные, полученные в результате изучения источников информации по теме и в результате наблюдения;

4. Разработать рекомендации по защите организма человека от вредного воздействия излучения.

Методы исследования: изучение материалов по теме, наблюдение.

Глава 1. Особенности электромагнитного излучения

1.1 Электромагнитное излучение и его источники

Электромагнитные поля вызывают излучения, загрязняющие окружающую среду. Под термином «электромагнитное загрязнение» обычно подразумевают воздействие искусственно созданных электрических, магнитных и электромагнитных полей. Его создают не только высоковольтные линии электропередач, но и бытовые электрические приборы. Квартира без электричества и бытовой техники, жизнь без телефона – невообразимо представить такое в современном мире. Напряжение искусственно создаваемых электромагнитных полей так велико, что превосходит в несколько раз естественное излучение планеты.  Электромагнитное излучение – это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно влияющих на человека. Некоторые исследователи называют электромагнитное загрязнение, возникшее и сформировавшееся за последние 60-70 лет, одним из самых мощных факторов, негативно влияющих на человека на сегодняшний момент. Это объясняется фактически круглосуточным его воздействием и стремительным ростом. Электромагнитное загрязнение зависит в основном от мощности и частоты излучаемого сигнала.

С тех времен изменилось не многое. И хотя сегодня мы и стараемся очень бережно относиться к своему здоровью, разбираясь в гербицидах и пестицидах, нитратах и нитритах, но большей опасности по-прежнему не видим. А ведь она окружает нас повсеместно, скрываясь внутри экранов телевизоров и мониторов, линиях электропередач, в кухонном тостере или микроволновке. Мы можем переживать о взрыве на атомной электростанции, но абсолютно спокойно используем мобильные телефоны.

Если в первой половине XX века степень воздействия электромагнитного излучения на организм человека была не велика, то во второй половине всё резко изменилось. Электромагнитный фон вырос в разы. Правильней сказать, в тысячи раз. Это связано со многими факторами. Начиная от космических исследований и заканчивая огромным количеством бытовых приборов у нас дома.

Основными источниками электромагнитного излучения в современной жизни человека являются:

• электротранспорт: трамваи, троллейбусы, электропоезда;

• линии электропередач: городское освещение, высоковольтные линии;

• бытовые электроприборы;

• теле- и радиостанции, транслирующие антенны;

• спутниковая и сотовая связь;

• персональные компьютеры.

Каждый из перечисленных источников создает электрические и магнитные поля в различном диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. При этом создаются такие значения магнитной индукции В, мкТл и напряженности электрического поля Е, В/м, которые в некоторых случаях намного превышают предельно допустимые нормы (ПДН).

Линии электропередач, сильные радиопередающие устройства создают электромагнитное поле, которое в разы превышает допустимый уровень. Для защиты человека были разработаны специальные санитарные нормы (ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует воздействие электромагнитных излучений на человека), в том числе и те, которые запрещают строительство жилых и прочих объектов вблизи сильных источников излучения. Зачастую более опасными являются источники слабого электромагнитного излучения, которое действует в течение длительного промежутка времени. К таким источникам относится в основном аудио-видео техника, бытовая техника. Наиболее существенное влияние на человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры. Телефоны и микроволновые печи действуют в основном непродолжительное время (в среднем от 1 до 7 минут), телевизоры не наносят существенного вреда, т.к. обычно располагаются на расстоянии от зрителей.

Проблема электромагнитного излучения, исходящего от персональных компьютеров, встает достаточно остро ввиду нескольких причин: компьютер имеет сразу два источника излучения (монитор и системный блок); пользователь ПК практически лишен возможности работать на расстоянии.

К еще более тяжелым последствиям могут привести игровые консоли, или приставки, которые подключаются к телевизору. Основная проблема в этом случае сводится к тому, что телевизоры излучают более мощное поле, но дети (основная категория пользователей приставок) не могут удалиться от экрана на достаточное расстояние из-за коротких проводов, расстановки мебели, или картинка просто становиться очень мелкой. Особую опасность представляют старые телевизионные приемники (отечественные "Рассвет", "Рубин") - их ЭМ фон в несколько раз выше, чем у современных мировых брендов (Sony, LG, Panasonic и т.д.). После 5-8 часов, проведенных перед таким телевизором (что в наших семьях не редкость) ребенка бросает в жар, быстро поднимается температура, появляется головная боль. В этом случае детей нужно немедленно выводить из зоны действия электромагнитного поля, желательно на улицу. Симптомы быстро исчезают после прекращения действия электромагнитного излучения.

1.2 Механизм воздействия электромагнитного излучения на человека

С начала 60-х годов в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с электромагнитными машинами на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с таким оборудованием диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь.

Электромагнитное излучение внедряется в процесс производство мелатонина, гормона счастья, вырабатываемого в теле человека. Уже доказано, что низкие уровни мелатонина связаны с несколькими болезнями, включая раковые образования. (Недавнее исследование указывает, что производство сератонина может также быть затронуто электромагнитным излучением).

Наши соматические клетки общаются внутренне и внешне посредством электрических сигналов. Эти сигналы могут быть изменены электромагнитным излучением посредством производства  электрических потоков в пределах тела, вызывая изменения и в клеточной деятельности и в клеточных структурах.

Многочисленные исследования в области биологического действия позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая.

1) Влияние на нервную систему. Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных.
На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций.

2) Влияние на иммунную систему.

В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние электромагнитного излучения на иммунологическую активность. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии электромагнитного излучения нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных электромагнитным полем, изменяется характер инфекционного процесса – течение инфекционного процесса отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией, основу всех аутоиммунных состояний составляет в первую очередь иммунодефицит клеточной популяции лимфоцитов. Влияние электромагнитного поля высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. Электромагнитное излучение могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки.

3) Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию.

В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии электромагнитного поля ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что при электромагнитном действии, как правило, происходила стимуляция гипофизарно- адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус- гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили такое положение уродств.

Глава 2. Влияние электромагнитных излучений на организм человека

2.1 Определение уровня влияния электромагнитных излучений на организм человека

Для того, чтобы определить, каково электромагнитное воздействие на организм можно воспользоваться помощью специальных приборов. Но в том, случае, если их нет, я применил следующую методику. С помощью данной методики можно рассчитать свою личную подверженность и подверженность других людей излучениям ежедневно. Это поможет понять, откуда идет большая часть электромагнитного излучения.

Постоянное облучение сверхнизкочастотными, (т.е.

Чтобы корректно произвести этот расчет, нужно суммировать все расчеты уровня электромагнитного излучения из всех источников.

Например, если человек использует фен (сила ЭМИ 100 миллигаусов при расстоянии до объекта излучения в 30 см) в течение 1 минуты каждое утро, это 180 миллигаусов/минуту, или (100/60) – 3 миллигаусов/час.

Если человек спит в течение 8 часов рядом с электрическими часами, сила электромагнитного излучения, воздействующего на его голову равна 4 миллигауса, то он накопил 32 миллигауса в час (4x8) и исчерпал допустимый лимит электромагнитного излучения прежде, чем встал с кровати!

2.2 Анализ уровня влияния электромагнитных излучений на организм

Чтобы вычислить влияние электромагнитного излучения в миллигаусах в час (мг/часы) нужно:

1. Составить список всех приборов, которые человек использует каждый день, вместе с продолжительностью облучения (в минутах).

2. Рассчитать значение для каждого из этих пунктов согласно таблице, выбирая соответствующее расстояние для каждого прибора.

3. Умножить значение в миллигаусах на количество минут для каждого пункта.

4. Суммировать мг/минуты для всех пунктов.

5. Разделить общее количество на 60, чтобы получить значение миллигаус/час.

Данное исследование было проведено в течение недели.

Таким образом, вычислив значение излучения каждый день даже в течение одной недели, становится понятно, что при современной жизни, использовании необходимых бытовых приборов уровень получаемых излучений больше нормы. Это заставляет всерьёз задуматься о вредном влиянии на организм электромагнитного загрязнения. Нужно попытаться внести корректировки в свой образ жизни, выявить рекомендации, которые будут содействовать минимизации электромагнитного загрязнения.

2.3 Рекомендации по уменьшению влияния электромагнитного излучения

Электромагнитное излучение современных бытовых приборов меньше, чем старых, купленных даже 10 лет назад. Конструкторы уже учитывают этот негативный фактор при разработке новых моделей, поэтому технику желательно чаще обновлять.

Не следует загромождать электроприборами спальню, детскую и места отдыха. Лучше не держать возле кровати телефон, планшет, ноутбук, особенно если они заряжаются, и размещать кровать возле электропроводки. Ни в коем случае не стоит ставить роутер в жилой комнате.

Воздействие электромагнитного поля на человека зависит от расстояния до источника. В этой связи монитор компьютера должен находиться не ближе 30 сантиметров от головы, а разговаривать по телефону лучше через проводную гарнитуру или включив громкую связь. Да и носить телефон лучше не в кармане, а в сумке, подальше от тела, а на работе и дома держать его на столе подальше от себя. Расстояние от телевизора до кровати должно быть не меньше двух метров.

Обычно больше всего излучателей находится на кухне, где все мы любим проводить много времени. Для уменьшения негативного воздействия рекомендуется полностью отключать все приборы, то есть вынимать вилку из розетки и не оставлять их в режиме ожидания, если они не используются в данный момент. Кроме того, лучше снизить количество одновременно используемых приборов, к примеру, не включать микроволновку и электродуховку. Если позволяет площадь и планировка, стоит разгрузить кухню, вынести холодильник в другое место, убрать приборы подальше от обеденной зоны. А для уменьшения негативного воздействия проложенной в стенах электропроводки можно использовать специальный экранированный кабель.

Для защиты от электромагнитного излучения компьютера системный блок следует размещать под столом, а ноутбук не рекомендуется держать на коленях. При работе с такой техникой важно делать побольше перерывов, поскольку помимо расстояния имеет значение время воздействия электромагнитных полей. Дополнительные рекомендации выделили в приложение 1.

Особенно важно защищаться людям, работающим на электроэнергетических предприятиях, где уровень электромагнитного излучения очень высок, и с повышением напряжения он еще более возрастает. Поэтому наибольшую опасность представляют высоковольтные линии электропередач. Находиться вблизи таких объектов крайне нежелательно, поэтому обычно вокруг них формируется охранная зона.

Заключение

Современную жизнь невозможно представить без бытовых электрических приборов. Все электрические приборы, является источником электромагнитного излучения и загрязнения окружающей среды человека. Из различных научных источников известно, что электромагнитное излучение опасно для здоровья человека.

Благодаря физике, известно, что электромагнитное излучение – это излучение, испускаемое ускоренно движущимися заряженными частицами.

Цель данного исследования – выяснить степень влияния электромагнитного излучения на организм человека, была достигнута. Выводы, полученные в ходе экспериментального исследования, свидетельствуют о достаточно высоком уровне получаемого человеком излучения.

Выводы по исследованию позволяют утверждать, что рекомендации по защите человека от вредного воздействия излучения бытовых приборов, являются актуальными и необходимыми сегодня. Применение данных рекомендаций может сохранить здоровье людям, а значит продлить жизнь.

Список использованных источников:

1 Петров, Е.Ю. Излучение электромагнитных волн движущимися заряженными частицами / Е. Ю. Петров – Нижний Новгород: ПГПУ им. В. Г. Белинского, 2019. - 79 с.

2. Полухин, Ю. Н. Излучение электромагнитных волн / Ю.Н. Полухин / Самара, 2016. - 67 с.

3. Рыхлин, А.Г. Влияние электромагнитного поля на организм человека / А.Г. Рыхлин - Москва, 2006. - 58 с.

4. Яковлева, Л.Ш. Электромагнитное излучение / Л.Ш. Яковлева; - Волгоград, 2012. - 44с.

5. Электронный ресурс: http://kornev-school.ru/f11_snellius_law.html

6. Электронный ресурс: https://ru.wikipedia.org

7. Электронный ресурс: https://www.britannica.com/science/

Приложение 1

Памятка по защите от электромагнитного излучения бытовой техники

• При приобретении бытовой техники обращайте внимание на отметку о соответствии прибора требованиям «Международных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях»;

• Помните, что чем меньше мощность бытового прибора, тем меньше уровень его поля, то есть вредность;

• Размещайте бытовую технику на расстоянии не менее 1,5 м от места, где постоянно находитесь: спите, отдыхаете или работаете;

• Не включайте одновременно несколько источников магнитного поля;

• Старайтесь, чтобы провода не образовывали «кольца» и «петли»;

• Находитесь на безопасном расстоянии от приборов;

• Не оставляйте компьютер или монитор надолго включенными. Если компьютер не используется, выключите его.

• На ночь не оставляйте технику работать в режиме stand-by, проще говоря, красный огонек на панели должен погаснуть.