Физика в быту

Тепловой механизм воздействия СВЧ-излучений сомнений не вызывает. Но многие учёные убеждены, что существует ещё специфическое нетепловое воздействие (иногда его называют информационным). Механизм его ещё мало изучен. Но исследования, проведённые в Советском Союзе ещё в 1980-х годах, показали, что даже при отсутствии заметного теплового воздействия радиоволны могут вызывать нервные расстройства (повышенную утомляемость, бессонницу, депрессивные состояния), а также нарушения функций сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Есть подозрения, что СВЧ-излучения подавляют выработку Т-киллеров, главной функцией которых является уничтожение повреждённых клеток собственного организма, а такое подавление является прямым путём к раку. СВЧ-излучения ослабляют также клеточные мембраны (резонансные частоты клеточных мембран как раз порядка нескольких ГГц), облегчая вирусам и прочим микроорганизмам проникновение в клетки (такой способ ослабления клеточных мембран применяют в генной инженерии).

Более 40 лет ведутся споры о нетепловом действии радиоизлучений на организм. В зависимости от того, признаётся или не признаётся в научном сообществе страны это действие, устанавливаются те или иные предельно допустимые уровни (ПДУ) излучений. Теперь вы не будете удивляться, почему эти уровни так сильно отличаются в разных странах.

Отметим, что для радиоволн с частотами менее 300 МГц (с длинами волн более 1 метра) нормируются амплитуды электрического и магнитного полей, причём с ростом частоты допустимые величины полей становятся всё меньше (мы не будем здесь приводить конкретные цифры). А для микроволн (то есть частот более 300 МГц) ограничивается плотность потока энергии, то есть энергии, переносимой волной через поперечную площадку площадью 1 кв. см за 1 секунду (эту величину называют также плотностью излучения), единицей её измерения является Вт/см².

В США предельно допустимая плотность излучения микроволн принята равной 1000 мкВт/см² = 10 Вт/м².

Эта величина соответствует тепловому порогу, то есть заметному нагреванию тканей (в США не признают нетеплового действия полей).

В России и ряде стран Европы предельно допустимая плотность излучения в сто раз меньше:

10 мкВт/см² = 0,1 Вт/м². Это норма для населения; для рабочих мест нормы обычно в 5 раз выше. В некоторых странах (Бельгии, Испании, Италии, Бразилии, Канаде, Великобритании и других) ПДУ ещё меньше. При тестировании устройств – источников микроволн (за исключением мобильных телефонов) требуют соответствия ПДУ плотности излучения, принятому в данной стране.

Самые осторожные нормы для плотности излучения микроволн были в своё время в СССР: 1 мкВт/см². Именно эта величина (для населения) соответствует современной рекомендации Международной ассоциации радиационной защиты.

Радиоизлучения в населённых пунктах

Основные источники радиофона в местах обитания людей – это передающие радио– и телевизионные станции, а также базовые станции сотовой связи. Излучение, связанное с радио– и телевизионным вещанием, в среднем сильнее, чем излучение антенн базовых станций.

Средний фоновый уровень плотности радиоизлучений в больших городах очень невелик по сравнению с ПДУ: он составляет всего 0,05 мкВт/см². Но этот фон распределён очень неравномерно. Вблизи передающих устройств или радарных систем могут наблюдаться повышенные плотности излучения. По оценкам, около 1 % жителей крупных городов подвергаются избыточному облучению. В Москве главные передающие источники – это Останкинская телебашня, Шуховская башня на Шаболовке и Московская радиовещательная станция на улице Демьяна Бедного (Северо-Западный округ). В советское время именно на Московской радиовещательной станции работали мощные «глушилки вражеских голосов», что создавало значительный добавочный радиошум. В конце 1980-х все они были отключены.

Обязанность контролировать соблюдение санитарно-гигиенических норм в районах жилой застройки столицы возложена на московский Центр Госсанэпиднадзора. По данным этого центра, в районах Москвы, прилегающих к передающим радио– и телевизионным станциям, не наблюдается повышенной заболеваемости лейкозами среди детей, которая могла бы стать индикатором неблагополучной электромагнитной обстановки.

Сейчас во всех городах продолжается бурное развитие сотовой мобильной связи. Мы уже на пороге внедрения пятого поколения мобильных сетей 5G (G – это сокращение от Generation: поколение). Для увеличения скорости передачи информации поднимают частоту излучений. Предыдущие поколения сотовой связи работали в частотных диапазонах от 450 МГц до 2,6 ГГц. Сети же 5G будут охватывать диапазон от 6 до 100 ГГц. Между прочим, вблизи частоты 40 ГГц наблюдается резонанс третичной структуры ДНК, так что вблизи этой частоты следует быть особо осторожным.