Таблица 7.}. Максимально допустимые уровни (МДУ) электромагнитных излучений дпя населения [25, 56, 123, 145]

Страна

Частота

Размерность МДУ

СССР 50 Гц

30-300 кГц

0,3-3 МГц

3-30 МГц

30-300 МГц

300 МГц - 300 Г Гц ПНР 300 МГц - 300 ГГц (НО)

300 МГц - 300 ГГц (ПО) ЧССР 300 МГц - 300 ГГц (R0)

300 МГц - 300 ГГц (ПО) tMw! Канада 10 МГц- 300 ГГц

США 10 МГц- 300 ГГц

мкВт/см

0,5 10»

20 10 4 2 5

10 100 60 24

1000 1000

Примечание. НО - непрерывное облучение; ПО - прерывистое облуче

мативы для населения и для лиц, работающих с источниками ЭМИ. вегские исследователи [25, 73] в гигиене населенных мест уделяют до точное внимание нормированию ЭМИ, в то время как в США ста принятый для персонала, до последнего времени рассматривался в честве допустимого и для населения.

в табл. 7.1 приведены максимально допустимые уровни ЭМИ, ложенные в настоящее время в качестве нормативных Киевским тутом общей и коммунальной гигиены, и нормативы ряда других Как видно из таблицы, допустимая величина ППЭ для населения при i роволновом облучении в СССР увеличена в 5 раз (более раннее жение [11] соответствовало 1 мкВт/см). Максимальное допусти значение предложено в качестве норматива (ППЭ) в 1 мВт/см в и Канаде.

Более сложные и более дифференцированные нормативы разработа для производственных условий. В табл. 7.2 представлены существую! стандарты, а также некоторые последние рекомендации офк учреждений (Московский институт гигиены труда и профзаболев

Таблица 7.2. Стандарты ЭМ-облучения и производстиеяиых условиях [12, 25,89,90, 115]

Страна

Частота

Размерность

0,3-300ГГц« мВт/см

0,1-10 МГц»» В/м

(А/м)

300 МГц«

0,3-30 ГГц*« мВт/см

ЧССР

0,1-10 МГц мВт/см 10-30 МГц 30-300 МГц > 300 МГц

0,1-10 МГц 10-30 МГц 30-300 МГц > 300 МГц

Максимально допустимая (прн температуре окружающей среды менее 28*С) Максимально допустимая (при температуре окружающей среды более 28°С) 5 ч/сут 2 ч/сут

0,2 ч (10 мин)/сут 0,1 ч (5 мин)/сут

Безопасная зона

Промежуточная зона

Вредная зона**

Опасная зона

Безопасная зона

Промежуточная зона Вредная зона** Опасная зона Стационарное поле:

безопасная зона (без ограничения времени)

промежуточная зона

вредная зона**

опасная зона Нестационарное поле:

безопасная зона (без ограничения времени)

промежуточная зона

вредная зона**

опасная зона Постоянное поле:

рабочий день

2 ч/сут 0,1 ч/сут Импульсное поле: рабочий день 2 ч/сут 0,1 ч/сут Рабочий день 2ч/сут 0,1 ч/сут Рабочий день 2 ч/сут 0,1 ч/сут Рабочий день 2 ч/сут

0,04 0,1

1 (0,1) 1 (0,1) <20«2)

20-70 70-1000 (10-250)

>1000

О 250)

<7

7-20 20-300 >300

0,01

0,01-0,2

0,2-10

>10

До 0,1

0,1-1 1-10 >10

0,03

0,025

0,03

0,01

0,04

США* 7

Канада

Швеция»»

» Поданным [25]. ,*

*2 Изменення№ 1 к гост 12.1.006-76: ППЭ (/) =200 (мкВт.ч/см)/г. Здесь Й

ППЭ - мкВт/см ; t - время облучения, ч; для сканирующих и вращающихся антоог.

нормируемая доза увеличивается в 10 раз: 2000 мкВт.ч/см [12]. X

Поданным [115].

Время облучения (г, ч) в зоне: t =5бО/Е (В/м) для 0,1-10 МГц; t =3200/£ для 10-300 МГц [115]. ** По данным [90].

** Время облучения ограничено нормируемым значением ППЭ.

ППЭ в зависимости от частоты излучений: 900 (3-30 МГц); 300 (300-1500МГц). Предложение ANSI С-95.1-1982.

•* Предлагаемые стандарты [89]. *9 Критическим значением ППЭ для частот 10 МГц - 300 ГГц предложено считал 25 мВт/см (Мильд, 1980). i ----- ---4

АМН, Американский национальный институт стандартов - ANSI, КанаД екая ассоциация стандартов). В западных странах намечается тенденщ к некоторому снижению переносимых значений ППЭ. Правда, зта те денция проистекает из реальных значений ЭМИ при гигиеническом обсле довании радиочастотных излучателей [146]. Американский националы

институт стандфтов сделал предложение об изменении стандартов, введя более жесткую зависимость их от частоты облучения. Для микроволновой области он предложил снизить ППЭ до 1-5 мВт/см [89]. Некоторые американские исследователи [146] предлагают для отдельных регионов снизить уровень ППЭ до 0,5 мВт/см для персонала-профессиона-лов и 0,05 мВт/см для населения. Пока нет достаточных оснований к снижению переносимых уровней ЭМИ для профессионалов, однако мы полностью поддерживаем тенденцию к установлению жестких нормативов для населения. В настоящее время эти стандарты обеспечивают безопасность благодаря существующим низким уровням ЭМИ на производстве и в быту. В будущем неизбежно придется пересматривать стандарты, а это нежелательно с психологической точки зрения. Необходимо сейчас строго обосновать нормативы независимо от социальной и технической конъюнктуры. Предельный уровень ППЭ для населения в 1 мВт/см едва ли кажется очень высоким, хотя он может быть снижен до .0,5 мВт/см (0,1 Вт/кг для условий резонанса), но не ниже. Это значение уровня флуктуации основного метаболизма человека. Значение ППЭ 10 мВт/см в 10 раз ниже естественного уровня риска. Если учесть, что с ЭМ-фактором сталкиваются персонал аэродромов и экипажи самолетов и вертолетов (риск для последних достигает 2%), то норматив для персонала в 10 мВт/см не кажется уж столь высоким. В чрезвычайных ситуациях необходимо знать дозу оправданного риска. По нашим расчетам, она должна быть не более 50 мВт/см для частоты 2,4 ГГц и 10 мВт/см для частоты 40-100 МГц при кратковременном воздействии не более 5 мин. Критическое значение, могущее вызывать при кратковременном воздействии не более 5 мин крайне нежелательные последствия (на уровне риска 0,1%), составит 500 мВт/см для нерезонансных и 100 мВт/см для резонансных условий (20 Вт/кг).

7.3. ДОЗОВЫЙ ПРИНЦИП. ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ ДОЗЫ. ЭФФЕКТИВНАЯ ДОЗА

Прежде чем перейти к техническим аспектам защиты, представляет интерес рассмотреть некоторые вопросы дозового подхода в оценке ЭМИ. В гл. 1 бьши подробно рассмотрены вопросы, связанные прежде всего с дозиметрией поглощенной мощности, и параметр времени, который необходим для оценки эффективной дозы, в ней рассматривался частично. В гл. 3 он обсуждался более подробно. Имеются большие сложности в оценке дозы ЭМ-излучения (/г или Pt), хотя идея дозового подхода очень заманчива. Если при остром кратковременном облучении еще можно поглощенную энергию перевести в соответствующую величину теплового эффекта, выраженную в джоулях, то при хроническом или фракционированном облучении зто возможно только в том случае, если признается остаточное поражение после каждой дозы облучения. Последнее условие является необходимым, ибо только в зтом случае можно определить эффективную дозу, как зто делается в радиобиологии ионизирующих излучений. Впервые попытку провести дозовую аналогию между

Страна

Предложения

Автор, HCT04HHK,J

США США

СССР США

ЧССР

СССР США

СССР

, уточнений нет

0,29 Дж/см, усреднение за 30 с, суточная -864 Дж/см 0,3 Дж/см

3,5 Дж/см, усреднение за 6 мин, суточная -864 Дж/см

0,73 Дж/см (непрерывное) 0,29Дж/см (импульсное) Доза суточная

/l>3Sf const (/> 1 мBт/cм / =1-=-50мВт/смЪ 0,36Дж/см (/=304-300 МГц) 0,36-1,8 Дж/см? (/ =300-г1500 МГц) 1,8Дж/см (/ = !,5-г300 ГГц) It = const; 7,2 Дж/см - сканирующие и вращающиеся антенны, 0,72 Дж/см - остальные случаи (часовое усреднение прн ППЭ < < 1 мВт/см). При температуре воздуха более 28 °С /<0,1 мВт/см

Хирш, 1956 Мннц, 1965

Ф. Р. Холявко, IS Стандарт, с.95.1-1

Нормативы 1970 г.

Б. М. Савин и др.,

1972

Бассен, 1980

Изменения № 1 ГОСТ 12.1.006-76; (МУС №8-81 г.)

•мя ввдами электромагнитной энергии сделал Хирш в 1956 г. (циь [48]). В табл. 7.3 приведены некоторые сведения по использованш=

двумя

по [48j). о таол. 7.3 приведены некоторые сведения по использованш= доэового подхода. Часть сведений бьша заимствована из работы Б. А.М» нина [48]. Везде отсутствует нижний порог мощности дозы, при котором оценка дозы должна идти по другим критериям. Прав Б. М. Савин и др (цит. по [48]), указавцше границы допустимости доэового определения 1-50 мВт/см. С этим нельзя не согласиться. Еще большие сложности возникают при оценке дозы ЭМИ при импульсном, фракциониров или протрагированном облучении. В принщше следовало бы оце эффективную дозу облучения, а не усредненную ППЭ. Ведь любое уср нение смазьшает эффект мощности дозы на биологические систе В радиобиологии ионизирующих излучений это отчетливо просматрн ется по таким системам, как кроветворение, желудочно-кишечный тр ЦНС. Есть все основания считать, что подобное может наблюдаться и воздействии ЭМИ. Поэтому учет пиковых воздействий очень важен (о бенно при оценке поражения ЦНС). Отсюда в дозиметрах должно учтено как максимальное пиковое значение интенсивности и время действия, так и интегральная, усредненная величина за определен время. Очевидно, минимаш.ное время усреднения должно быть равк или меньше скорости восстановления выбранной функции.

Чтобы оценить эффективную дозу помимо тех коэффициентов чества, которые свойственны ЭМИ (частота, заземление, отражаю! поверхности), необходимо учитывать влияние и других факторов, прежде всего тепловое окружение и ионизирующее излучение. По данным [18, 66], последний фактор может усиливать биологиче эффект ЭМИ приблизительно в 2 раза. Телл и Харлен [154], испс

Рис. 7.1. Расчетные значения изменения ректальной температуры у человека, одетого g военную форму, в зависимости от ППЭ ЭМ-нзлучения (75 МГц) прн температуре воздуха 25°С, относительной влажности 50% и скорости ветра 0,13 м/с [154]

10 100

энергии,

Плотность потока мВт/См

формулы Гивони и Голдмана [108], где учтены такие параметры, как температура воздуха, давление пара, скорость ветра, одежды, получили изменения температуры тела в зависимости от ППЭ для условий резонанса (75 МГц). Эти авторы показали, что практически до 20 мВт/см ректальная температура изменяется не более чем на 1 ° С при следующих условиях окружающей среды: температуре воздуха 25°С, давлении пара в воздухе 12 мм рт. ст., относительной влажности 50%, скорости ветра 0,13 м/с. Человек находится в состоянии покоя в легкой одежде (рис. 7.1). При температуре более 25°С эффективная мощность дозы должна быть уменьшена в 2 раза. В дополнении № 1 к ГОСТ 12.1.006-76 дается рекомендация уменьшить эффективную ППЭ в 10 раз при температуре среды более 28° С. Дополнительная физическая нагрузка также отягощает тепловой баланс человека, находящегося под воздействием ЭМИ. Нежелательная интенсивная работа на фоне облучения ЭМИ с ППЭ более 10 мВт/см. Внутреннюю температуру тела как критерий общего и продолжительного облучения можно принять лишь для нерезонансных частот и не слишком большой интенсивности (не более 10 мВт/см). При увеличении ППЭ в условиях резонанса возникают условия локального перегревания тканей без соответствующего увеличения ректальной температуры. Аналогичная ситуация может возникнуть и при локальном облучении головы.

Если учесть влияние отражающих поверхностей и условия заземления, то эффективная мощность дозы может увеличиться в 5-30 раз. Нельзя не принимать во внимание тот факт, что длина волны резонансной частоты для человека соответствует 4 м. В производственных условиях будет иногда трудно соблюсти зто расстояние между источником ЭМИ и оператором. Находясь в зоне несформировавшейся волны, он будет подвергаться облучению, где ППЭ является довольно неопределенной величиной. Для условий профессиональной деятельности давать единый норматив с учетом всех этих факторов едва ли целесообразно. Они должны учитываться в каждом конкретном случае, и стандарт должен приводиться к соответствующей эффективности ППЭ (эффективной интенсивности облучения) или дозе. Введя понятие коэффициента качества К облучения, определяемое как отношение интенсивности стан-дтного излучения, создающего в биологическом объекте определенное УПМ, к интенсивности данного излучения, вызьшающего то же УПМ, можно перейти к понятию эффективной (эквивалентной) интенсивности облучения /э, которую можно определить из выражения /д = kl, где