Научная статья на тему 'САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ И ЗОНЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАСТРОЙКИ АНТЕНН ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА'

САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ И ЗОНЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАСТРОЙКИ АНТЕНН ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
29
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Ю.Д. Думанский, Ю.М. Сподобаев, С.В. Биткин, В.А. Романов, Е.А. Сердюк

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A detailed overview of a transmitting antenna of the decameter range is provided. It is shown that the field near such antennas has rather a complex structure. A comparative analysis of the existing design techniques for the determination of electromagnetic field intensity has been undertaken. On the basis of numerical design techniques the procedure of automated prediction of the electromagnetic situation is proposed. The basic components of the procedure are set forth. As illustrated by some antennas the dependence of sanitary and limitation zones on the wavelength, radiated power and the type of soil has been studied.

Текст научной работы на тему «САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ И ЗОНЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАСТРОЙКИ АНТЕНН ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА»

Влияние однократной ингаляции ТХБ и н-парафинов на накопление радионуклида (в Гр) за 8 и 128 сут после введения в легкие 3,7 кБк плутония-2М (М±т)

Ин га л ируе-мое вещество Время ингаляции 8 сут 128 сут ' .

лег кие скелет печень селезенка почки лег кие скелет % печень селезенка гючки

Вода ТХБ

н-Пара-фины

0.93± 0, Об

I 0,87 ±0,07

4 0, 99 ±0,13

1 I ,05 ± 0, 14

4 I,09 ± 0,13

1 0, 99 ±0,17

4 0,99 ± 0 , 18

0,010 0,013 0,013 0,025 0,025 0,015 0.017

0,003

0,003

0,002

0,004 *

0,004 *

0,004

0,004

0,012 0,010 0,010 0.014 0,016 0,012 0,012

±0,003 ±0,002 ±0.002 ±0,002 ±0,002* ±0,003 ± 0,00 3

0.006 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,007 ± 0,005 ± 0,005±

0,002 0,001 0,001 0.001 0,002 0,001 0,001

0,005 0,005 0,005 0.006 0,007 0,004 0.005

±0,001 ±0,001 ±0,001 ±0,001 ±0,001 ±0,001 ±0.001

4,4 ±0,7 4 , 2 ± 1 ,2 4,1 ±0.8

3 , 9 ± 0 , 7

4 , 4 ± 0;, 7 4 , 1. ± 0 , 9 4,6 ± 0,9

О . 33 ±0,05 0,31 ±0,06 0,31 ±0,06 0,32 ±0,07 0,32 ± 0,06 О, 32 ± 0,05 О, 33 ± 0,05

О, 14 ±0,04 О,15 ± 0,03 0. 15±0,04 0. 13±0,03 О,13 ± 0,02

О, 1 6 ± 0,04 О,13 ± 0,03

О, 1 3± О, 03 О, 12±0,02 О,13 ± 0,02 О,10 ± 0,02 О, 10 ± 0,02 0,11 ±0,02 0. 10 ± 0,01

0,06 ±0,01 О,10 ± 0,03 О ,08 ±0 ,02 0.05 ±0,01 О, 05 ±0,01 О, 05 ±0,01 0,06 ±0,02

Примечание. Звездочка — достоверные различия с соответствующим по времени «водным» контролем.

существенным, что радиационные дозы (см. таблицу), накопленные как за 8, так и за 128 сут, достоверно не отличались от контроля. Графическая экстраполяция данных смертности при однократном внутрижелудочном введении н-парафинов в предварительно проведенных нами экспериментах показала, что ориентировочная ЬО50 для н-парафинов составляет 127 000— 128 000 мг/л. Эта величина дает основание утверждать, что н-парафины практически нетоксичны (Ь050>15 000 мг/кг) [4]. Сопоставляя результаты эксперимента по изучению влияния на поведение плутония токсичного ТХБ и нетоксичных н-парафинов, можно предположить, что изменения в поведении плутония, которые повлияют на формирование радиационной нагрузки, могут ожидаться лишь при высоких уровнях токсического воздействия химических веществ на живой организм, за исключением возможности химического взаимодействия плутония с тем или иным органическим производственным соединением.

Изложенное дает основание полагать, что в реальных условиях производства изучаемые соединения при отдельном от радионуклида по-

ступлении в организм не влияют на формирование радиационных доз при действии плутония-

239.

Л итература

1. Беляев Ю. Л.// Мед. радиол. — 1959. — № 9. — С. 45— 51.

2. Егоров Г. Ф. Радиационная химия экстракционных систем.— М„ 1986.

3. Измеров Н. Ф., Саноцкий И. В., Сидоров /(. К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии.—М., 1977.

4. Основы общей промышленной токсикологии / Под ред. Н. А. Толоконцева, В. А. Филова. — М., 1976.

5. Пулькин С. П. Вычислительная математика. — М., 1974.

Поступила 17.05.89

Summary. Experiments have shown, that exposure of 336 Vistar female rats to a single 1 and 4 h. inhalation of Irichlorbenzene and normal paraffins (the organism uptake was 1/8, 1/2 LD5o and 1/600, 1/150 LD50, respectively) 30 min. after intertracheal administration of 3.7 kBc of plutonium-239 nitrate, do not influence radionucleid behavior and total radiational doses in the major deposit organs. It gives the basis to suppose that in a real occupational situation compounds entering the organism separately from the radionucleid will not influence the formation of doses predetermined by plutonium-239.

Гигиена физических факторов

£} КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1990 УДК 613.167/. 168-07

Ю. Д. Думанский, Ю. М. Сподобаев, С. В. Биткин, В. А. Романов,

Е. А. Сердюк

САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ И ЗОНЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАСТРОЙКИ АНТЕНН ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

Одной из актуальных проблем в настоящее время является разработка методов расчета и измерения электромагнитных полей (ЭМП) вблизи излучателей декаметрового диапазона.

В зависимости от целевого назначения в качестве передающих антенн декаметрового диапазона используются слабонаправленные и направленные антенны.

К с-лабонаправленным антеннам дскаметрово-го диапазона относятся произвольно ориентированные линейные симметричые вибраторы-антенны ВНДШ, вертикальные и наклонные симметричные вибраторы (излучаемая мощность до 50 кВт); антенны на основе симметричных вибраторов — УГД, ВГДШ 2У, АТЗИ (излучаемая мощность до 100 кВт); вертикальные несимметричные вибраторы (излучаемая мощность до 10 кВт).

В горизонтальной плоскости эти антенны имеют либо слабонаправленную, либо круговую характеристику направленности.

Направленные антенны декаметрового диапазона имеют характеристики направленности с резко выраженным максимумом, ориентированным под небольшими углами к земной поверхности. Реализуются характеристики направленности с шириной от нескольких десятков до 5—10°. Излучаемые мощности достигают 500 кВт и более. К направленным передающим антеннам декаметрового диапазона относятся синфазные антенны различных типов — СГД РН, СГД РА, СГД РАД; ромбические антенны — РГ, РГД.

В настоящее время применяется более 100 типоразмеров передающих антенн декаметрового диапазона различных конструкций. Принципы действия, конструктивные особенности, схемы питания, основные параметры и диапазоны направленности передающих антенн декаметрового диапазона наиболее полно описаны в [1]. Варианты исполнения, конкретные геометрические размеры и паспортные параметры приводятся в типовых проектах антенн.

Структура ЭМП вблизи антенн декаметрового диапазона исключительно сложна и зависит от множества факторов: типа антенн, рабочих частот, уровня излучаемой мощности, поляризации излучаемого поля, электрофизических параметров почвы, рельефа местности, растительного покрова, характера и степени застройки, взаимного влияния антенн. Учесть все эти факторы при расчетном прогнозировании с достаточной точностью не представляется возможным.

• § • •

. В настоящее время не существует единой методики гигиенической оценки электромагнитных излучений, создаваемых радиотехническими средствами декаметровых волн.

Используемый в системе Минсвязи СССР расчетный метод прогнозирования электромагнитной обстановки, основанный на применении классической интерференционной формулы Веденского [1, 3], не может быть рекомендован для этих целей, так как область применимости данного метода определяется соотношением:

где к

1

— высота фазового центра передающей антенны по отношению к земле; /г2 — высота точки измерения по отношению к земле;

рабочая длина волны источника излучения. Это соотношение в декаметровом диапазоне длин волн не выполняется.

Применение для целей расчетного прогнозирования формулы Шулейкина — Ван-дер-Поля [3] осложнено существованием ряда дополнительных факторов, существенно влияющих на величину максимальной погрешности при проведении данных исследований; среди них в первую очередь следующие: несоответствие реальной' физической картины распространения электромагнитной энергии, принятой в классических методах модели (одномерность); амплитудно-фазовые искажения формы диаграммы направленности передающей антенны в ближней зоне излучения, которые не учитываются классическими методами расчета; существование градиента напряженности электрического поля в вертикальной плоскости, который также не учитывается классическими методами.

Таким образом, в результате накопления суммарной ошибки различия между результатами инструментальных и расчетных исследований могут достигать 10—50 относительных единиц (•^расч/^измер ) при применении классических ме-

тодов расчета для целей прогнозирования электромагнитной обстановки.

Проведенные нами исследования показали, что наибольшую точность расчетного прогнозирования имеет разработанная Куйбышевским электротехническим институтом система автоматизированного прогнозирования электромагнитной обстановки, обеспечивающая расчет полей и санитарных зон одиночных антенн и комплексов их в предположении гладкой поверхности земли с реальными электрофизическими параметрами.

Особенностью электромагнитного прогнозирования в декаметровом диапазоне является необходимость определения ЭМП на расстояниях, соизмеримых с геометрическими размерами антенн и длиной волны. Кроме того, в декаметровом диапазоне характеристики излучения и структура полей вблизи антенн во многом зависят от полупроводящих свойств земной поверхности.

Разработанные методы расчета ЭМП вблизи антенн декаметрового диапазона основаны на решении задач оценки излучения элементарных электрических вибраторов, расположенных, над полупроводящей поверхностью раздела. Специально для целей санитарного электромагнитного прогнозирования получены решения этих задач, сочетающие в себе достаточную строгость с возможностью распространения их на сложные излучатели. Показано, что поле горизонтального элементарного электрического вибратора имеет в ближней зоне 3 составляющие (в декартовой системе координат ЕХ1 Еу и Яг), а в поле вертикального элементарного электрического вибратора — 2 составляющие (в цилиндрической системе координат Ет и £*).

*

ч

#

£

В решении для каждой составляющей выделены 3 слагаемых:

Е — Ех-\-Е2+Ег.

Слагаемые Е{ и Е2 имеют физический смысл поля в точке наблюдения от уединенного элементарного вибратора и его зеркального отображения соответственно. Слагаемое Еъ зависит от конечной проводимости земной поверхности. Важным свойством решения является его непрерывная зависимость от расстояния, что позволяет определять поле во всех зонах излучения. Вклады отдельных слагаемых зависят от положения точки наблюдения и параметров земной поверхности. Так, например, для идеально проводящей поверхности раздела (£3=0) поле полностью определяется слагаемыми Ех и Е2, на поверхности1 раздела и вблизи нее — только1 слагаемым £3, учитывающим электрофизические параметры земной поверхности. Установлено, что в зависимости от направления изменяется соотношение между составляющими поля.

Поле сложных антенн определяется интегрированием полей соответствующих элементарных электрических вибраторов по линейным размерам этих антенн. Теоретические исследования показали, что из-за сложной зависимости поля от параметров невозможно получить простые соотношения либо универсальные кривые. Для практического осуществления электромагнитного прогнозирования необходимо знание реального поведения каждой составляющей на различных расстояниях и высотах наблюдений, описать которые можно только в рамках строгих решений.

Санитарная экспертиза и расчеты санитарно-защитных зон и зон ограничения застройки одиночных антенн проводятся по суммарной величине напряженности поля вида

Е

Е х I Е у Е

2 г

30

9 •

о 6я

зо

/го во 4о

Рис. 1. Зависимость границ санитарно-защитной зоны антенны типа ВГДШ 6/10 от длины волны для сухой почвы

при излучаемой мощности 50 кВт.

г — расстояние от центра антенны в метрах; — наименьшая рабочая длина волны; Л

д

наибольшая рабочая длина волны;

-ср

средняя рабочая длина волны.

48

60' 72* 84° 96в /Од* 120

132

ЮО 80 60 40 20 О 20 40 бО вО 100

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 2. Изменение границ саннтарно-защитной зоны (в м) антенны УГД 8/11,2 с излучаемой мощностью 30 кВт при

изменении влажности почвы.

г — расстояние от центра антенны в метрах; е — относительная диэлектрическая проницаемость почвы; а — проводимость почвы,

с/м.

для антенн с горизонтальной поляризацией,

о_______ _ V

для антенн с вертикальной поляризациеи.

Границы санитарно-защитной зоны и зоны ограничений застройки представляют собой линии постоянного уровня напряженности электрического поля, равного предельно допустимому значению (10 В/м для декаметрового диапазона [2]), построенные в соответствующих координатах.

На рис. 1 показана зависимость границ сани-тарно-защитных зон антенны ВГДШ 6/10 от длины волны для сухой почвы (е=3, а=0,001 с/м) при излученной мощности 50 кВт. Направление ср — 0 совпадает с перпендикуляром к оси вибратора. Изменение длины волны в пределах рабочего диапазона от наименьшей (Як) до наибольшей рабочей длины волны приводит к рез-

Рис. 3. Изменение границ санитарно-защитной зоны (в м) антенны СГД 2/4 РН для сухой почвы при изменении излучаемой мощности (в кВт).

о

200

400

бОО

800

Рис. 4. Размеры зоны ограничения застройки антенны СГД 2/4 РН при различных азимутальных направлениях

для сырой почвы.

По оси абсцисс — расстояние от центра антенны (в м); по оси

ординат — высота (в м).

кому изменению формы и размера санитарной зоны.

Изменение границ зон антенны УГД 8/11,2 при переходе от сухой почвы к сырой (е = 20, о = 0,1 с/м) при излученной мощности 30 кВт показано на рис. 2. Направление ф = 0 совпадает с биссектрисой прямого угла. Самая протяженная зона наблюдается для почв с плохой проводимостью — сухих почв.

Увеличение излучаемой мощности, как и следовало ожидать, приводит к увеличению сани-тарно-защитной зоны, что хорошо видно на рис. 3 для антенны СГД 2/4 РН, расположенной над сухой почвой. Направление главного максимума <р — 0. Для этой же антенны на рис. 4 приведены границы зоны ограничения застройки при различных азимутальных направлениях для сырой

почвы. Наблюдается резкое увеличение зоны ограничения застройки с 200 м на высоте 2 м до 800 м на высоте 50 м в азимутальных направлениях, близких к ф —0, соответствующих направлению главного максимума антенны.

Таким образом, напряженность электрического поля вблизи антенн декаметрового диапазона имеет весьма сложную структуру. Границы сани-тарно-защитных зон и зон ограничений застройки зависят от длины волны, излученной мощности и типа почвы.

Лит е р а т у р а

1

2

М.,

3

Айзенберг Г. 3. и др. Коротковолновые антенны. — 1985.

Временные санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электромагнитных нолей, создаваемых радиотехническими объектами: ВСН № 2963— 84. —М., 1984.

Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М., 1972.

Поступила 14.02.89

S u m m a r y. A detailed overview of a transmitting antenna of the decameter range is provided. It is shown that the field near such antennas has rather a complex structure. A comparative analysis of the existing design techniques for the determination of electromagnetic field intensity has been undertaken. On the basis of numerical design techniques the procedure of automated prediction of the electromagnetic situation is proposed. The basic components of the procedure are set forth. As illustrated by some antennas the dependence of sanitary and limitation zones on the wavelength, radiated power and the type of soil has been studied.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 613.647:621.319

В. Я. Акименко, Е. М. Вайнруб, А. И. Филоненко, Л. В. Неумержицкая

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО ПРИБОРАМИ

С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКОЙ

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

Одним из источников статического электрического поля (СЭП) служат приборы с электронно-лучевой трубкой (ПЭЛТ). Несмотря на то что гигиеническая значимость СЭП еще окончательно не установлена [7], в ряде стран этот фактор регламентирован в быту и на производстве [2— 4,6].

Осуществление действенного санитарного надзора за ПЭЛТ затруднено вследствие отсутствия научно обоснованных принципов и методических приемов определения и гигиенической оценки СЭП, создаваемого указанными выше источниками. Величины напряженностей СЭП, зарегистрированные разными авторами на одинаковом расстоянии от экрана ПЭЛТ, часто различаются на порядок и более [8], что не может быть полностью объяснено на основании опубликованной

информации. Целью настоящего исследования явилась разработка методики определения и гигиенической оценки СЭП, создаваемого ПЭЛТ.

При приеме реального телевизионного сигнала напряженность СЭП на расстоянии 0,05 м от экрана телевизора «Славутич Ц-202» претерпевает существенные колебания во времени: от 360 до 390 кВ/м. Более высокие уровни напряженности СЭП совпадают с более темной картинкой изображения. Максимально выраженная стабильная величина напряженности СЭП от телевизора была получена при использовании генератора телевизионных сигналов «Электроника ГИС 02Т» и гашении экрана.

Исследуя динамику изменения напряженности СЭП на расстоянии 0,05 м от центра экрана телевизора с подаваемым на вход стандартным

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.