В начале 80-х годов ученые из Института Земного Магнетизма попытались выяснить, каким именно образом мощные низкочастотные магнитные излучения влияют на здоровье человека. При анализе медико-статистических данных служб скорой помощи Москвы и Ленинграда была выявлена интересная закономерность. В конце недели число инфарктов в Ленинграде и Москве уменьшалось на 70 и 20% соответственно. Приблизительное число инсультов в Москве сокращалось на 10%. То есть статистика показала, что риск резко уменьшается в выходные дни – в субботу и в воскресенье. Также выявилась любопытная подробность, что среднее число инфарктов и инсультов в праздники так же мало, как в выходные дни.
Было отмечено, что кривые изменения магнитных полей и число инфарктов в Ленинграде сопоставимы.
В результате исследований, ученые установили, что количество инфарктов уменьшается в выходные, так как в эти дни люди не работают в опасных промышленных зонах и меньше пользуются электротранспортом. Это позволяет снизить общий городской электромагнитный фон и, соответственно, количество инфарктов.
Отсутствие необходимых расчётов на одновременное использование промышленных источников электромагнитного излучения и связанное с этим «произвольное» размещение таких источников влечёт угрозу для здоровья человека не только на рабочем месте и при перемещении по городу, но и в помещениях, предназначенных для круглосуточного пребывания.
В 90-е годы работы в этом направлении были продолжены. В центре внимания исследователей оказались работники железной дороги, по роду своей деятельности подвергающиеся воздействию электромагнитных излучений. Было проанализировано 12 тысяч больничных листков машинистов. Исследования проводились для всех типов поездов и машинистов разных возрастов.
Эксперимент длился 2 года. За 1975 – 1977 годы исследователи выяснили, что машинисты электричек страдают от респираторных, желудочно-кишечных и кожных заболеваний, травм и несчастных случаев в среднем в 1,35 раза чаще, чем машинисты электропоездов.
Но совершенно иначе обстоит дело сердечно-сосудистыми заболеваниями. У машинистов электропоездов ишемическая болезнь сердца встречалась в 2,27 раза чаще, чем у машинистов электричек. Причем страдали ею люди, даже не достигшие тридцатилетнего возраста. Обе группы машинистов испытывают среднестатистический стресс на работе и одинаково подпадают под влияние «классических» факторов риска для сердечнососудистых заболеваний: как-то – неправильное питание, курение и т.п. Поэтому причину возникновения и развития ишемической болезни у машинистов электропоездов стали искать в повышенных электромагнитных излучениях на транспорте.
В ходе подобных международных исследований удалось выяснить, что и на швейцарской железной дороге машинисты электропоездов также болеют на 25% чаще, чем среднестатистические железнодорожники. Смертность в результате сердечно-сосудистых заболеваний среди них также выше, причем и в молодом возрасте.
Обследование работающих на тяговой подстанции железной дороги показало, что машинисты и их помощники чаще страдают гипотрофией и ишемической болезнью сердца.
В настоящее время ученые считают, что железнодорожный транспорт в густонаселенных городах генерирует мощнейшие и негативные для здоровья человека электромагнитные излучения большой протяженности. Растекаясь от рельсов, электрические токи концентрируются на металлических поверхностях подземных трубопроводов, на коммуникационных кабелях и других предметах, имеющих более высокую проводимость, чем земля, что существенно увеличивает электромагнитное загрязнение города.
Транспорт на электроприводе служит источником электрических и магнитных полей в диапазоне частот от 0 до 1 кГц. Железнодорожный транспорт использует переменный ток, городской (троллейбусы, трамваи, метро) – постоянный.
Средние значения магнитного поля в пригородных электропоездах составляют около 20 мкТл, на транспорте с приводом постоянного тока– около 30 мкТл (при норме 0,2–0,3 мкТл). У трамваев, где рельсы являются обратным проводом, магнитные поля компенсируют друг друга на гораздо большем расстоянии, чем у проводов троллейбуса, внутри которого колебания магнитного поля невелики даже при разгоне.
Среднее значение магнитного поля на транспорте с электроприводом постоянного тока зафиксировано на уровне 29 мкТл.
Среди транспортных средств на электрической энергии наибольшие колебания магнитного поля наблюдаются в метро. Например, замеры, проведенные учеными на московской станции метро «Университет» показали, что при отправлении состава величина магнитного поля на платформе составляет 50–100 мкТл и больше (при норме 0,2–0,3 мкТл). И даже когда поезд давно исчезал в тоннеле, магнитное поле никак не желало вернуться к прежнему значению. Лишь после того, как состав проходил следующую точку подключения к контактному рельсу или шел накатом, магнитное поле на платформе возвращалось к старому значению.
В самом вагоне метро магнитное поле еще выше – 150–200 мкТл, то есть в 10 раз выше, чем в обычной наземной электричке и в сто раз выше нормы 0,2–0,3 мкТл.
В январе-феврале 1994 года сотрудники ИЗМИРАН проводили специальный мониторинг магнитных полей в Санкт-Петербурге. Измерения производились в центральных районах города и обрабатывались в двух геомагнитных обсерваториях, расположенных на расстоянии тридцать и девяноста километров от города.
Результат этих исследований буквально ошеломил специалистов. Уровень техногенных магнитных излучений в городе был в тысячу раз выше, чем в его окрестностях, причём наиболее сильные излучения создают трамваи и поезда метро. Интенсивность же ультранизкочастотных магнитных полей около линий метрополитена превышала природный фон в сотни тысяч раз.
Сегодня, с приходом мобильной связи непосредственно в тоннели метрополитена, электромагнитная опасность этого вида транспорта возросла в разы.
Российские ученые считают установленным фактом, что «слабые» и незаметные глазу магнитные излучения, которыми изобилует городская среда, представляют реальную опасность для здоровья человека.
Пройдёт не одна сотня лет эволюционного процесса, прежде чем биологический организм человека выработает свою «концепцию» защиты от «волновой напасти».
У ныне живущих людей такой биологической защиты, увы, пока нет. Можно посоветовать современным жителям мегаполисов только одно – чаще выезжайте на природу, дольше проживете.
Линии электропередач
Провода работающей высоковольтной линии электропередачи (ЛЭП) создают в прилегающем пространстве мощные электрические и магнитные поля промышленной частоты. Эти поля распространяются от проводов высоковольтной линии на расстояние нескольких десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра, обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП – например ЛЭП 220 кВ), чем выше напряжение – тем больше зона повышенного уровня электрического поля, при этом размеры зоны не изменяются в течение времени работы ЛЭП. Дальность распространения электромагнитного поля от проводов ЛЭП зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП неоднократно изменяется как в течение суток, так и с изменением сезонов года, размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.
Границы проектируемых в России санитарно-защитных зон ЛЭП до ближайшего жилья составляют для ЛЭП-750 не меньше 250 метров, а для ЛЭП-1150–300 метров.
Считается, что основное негативное воздействие на человека от ЛЭП обусловлено электрическим полем переменного тока, которое индуцирует в теле человека ток смещения (емкостной). В России допускается постоянное пребывание людей в электромагнитном поле напряженности меньше 0,5 кВ/м. При напряженности поля в 2–4 раза выше и частоте 50 Гц ток смещения не превышает полтора – трех десятков микроампер и у человека не будет возникать никаких неприятных ощущений. Но стоит прикоснуться к автомобилю, который стоит рядом с ЛЭП, и вас слегка «дернет».
Металлическая крыша дома экранирует человека от воздействия переменного электрического поля ЛЭП только в том случае, если она заземлена. Вблизи высоковольтных ЛЭП неметаллическую крышу дачи или жилого дома целесообразно покрывать металлической сеткой и надежно заземлять.
На проводах высоковольтных воздушных ЛЭП напряжение близко к порогу коронного разряда в воздухе. При ненастной погоде возникающий коронный разряд сбрасывает с ЛЭП переменного тока в атмосферу облака ионов разного знака, заряды которых не компенсируют друг друга. Даже вдали от ЛЭП электрическое поле, создаваемое ионным облаком на земной поверхности, может превышать естественное электрическое поле Земли и предельно допустимые уровни.
Желающие убедиться в том, что электромагнитное поле ЛЭП действительно не пустяк предлагается осуществить следующий оригинальный способ демонстрации коронного разряда на ЛЭП. Если вы живете в районе ЛЭП или ваша дача либо участок земли находятся под высоковольтной линией, то вам легко провести следующий опыт, который может изменить вашу жизнь.
В темное время суток подойдите к ЛЭП с флуоресцентной лампой дневного света. Эту лампу следует просто держать в руках. Вы увидите, что при наличии коронного разряда на ЛЭП не подключенная ни к чему лампа дневного света начнет в ваших руках светиться сверхъестественным светом, причем при порывах ветра свет, внутри лампы будет колебаться подобно пламени свечи.
Увидев такое «чудо», задумайтесь над тем, что под воздействием такого излучения электромагнитного поля ЛЭП внутри вашего тела происходит нечто подобное с каждой клеткой, особенно с нервными клетками головного мозга.
В настоящее время специалисты считают предельно допустимой величину магнитной индукции равную 0,2–0,3 мкТл.
Риск заболеваний – прежде всего лейкемии – возрастает при продолжительном облучении электромагнитными полями более высоких уровней.
За рубежом исследования с целью установления максимально допустимых показателей индукции электромагнитного поля начали проводить еще в конце 70-х годов. Инициатором была Швеция, где в результате почти 20-летних опытов было установлено, что иммунная, репродуктивная и другие жизненно важные системы у людей существенно ослабляются при постоянном воздействии низкочастотных электромагнитных полей с индукцией более 0,2 мкТл – это уровень средней магнитной бури.
Результаты исследований и опыт работы специалистов показывают, что для ухода от влияния электромагнитных полей от проводов ЛЭП достаточно находиться от них на расстоянии 100 и более метров. Если же ЛЭП находится близко от дома или дачи, то стоит пригласить специалистов, чтобы точнее определить, опасно или нет для вашего здоровья такое соседство.
Для самостоятельного определения наличия и силы воздействия на человека электромагнитного поля ЛЭП можно использовать обыкновенный компас. При подходе к высоковольтной линии с компасом в руках вы обнаружите отклонение стрелки компаса в сторону от положения магнитных полюсов Земли. Чем ближе ЛЭП, тем сильнее отклонится стрелка компаса. Подойдите к ЛЭП на максимально возможное близкое расстояние, а затем начните отходить в сторону вашего жилого дома, дачи или садового участка.
На расстоянии, где воздействие от электромагнитного поля ЛЭП будут меньше, чем воздействие от магнитного поля Земли (определяется по показаниям стрелки компаса), можно будет находиться совершенно спокойно.
В Уэльсе (Англия) в ходе масштабного (с 1962 по 1995 годы) изучения влияния излучения ЛЭП на детей были рассмотрены медицинские карты более 29 тысяч детей до 15 лет. Исследования показали, что риск заболеваемости лейкемией у детей, с рождения живших на расстоянии до 200 метров от ЛЭП, равен 70%, а от 200 до 600 метров составляет 20%. Исследователи из Оксфордского университета утверждают, что дети, живущие вблизи высоковольтных линий электропередачи, подвержены риску заболеть лейкемией (раком крови).
Электрическое поле, создаваемое линиями высоковольтных ЛЭП, оказывает неблагоприятное влияние не только на человека, но и на все живые организмы. Наиболее чувствительны к электрическим полям копытные животные и человек в обуви, изолирующей его от земли. Копыто животных также является изолятором. На изолированном от земли проводящем объемном теле (копытное животное, человек в обуви и т.п.) наводится потенциал, зависящий от соотношения емкости тела на землю и на провода ЛЭП. Чем меньше емкость на землю (чем толще, например, подошва обуви), тем больше наведенный потенциал в теле человека или животного, который может составлять несколько киловольт и даже достигать 10 кВ.
При приближении такого тела к заземленному предмету (например, ноги или руки человека к травинке или веточке куста) происходит искровой разряд, сопровождаемый звуковым эффектом (потрескивание) с протеканием импульса тока через физическое тело. Сопротивление в цепи разряда определяется переходным сопротивлением кожного покрова и сопротивлением травинки или веточки. Максимум импульса тока через человека может достигать в таких ситуациях даже 100–200 мкА.
Электрический разряд вызывает в теле неприятное ощущение укола. Такие импульсы тока безопасны для здоровья человека, но могут привести к вторичным травмам вследствие испуга и непроизвольного движения. Электрический укол в районе прохождения ЛЭП может возникнуть даже при рукопожатии двух человек в случае, если один из них находится в сухой обуви с изолирующей подошвой, а второй не имеет ее или в момент рукопожатия рука другого человека касается металлической конструкции.
Неприятные ощущения, связанные с периодически следующими друг за другом разрядами, приводят к тому, что копытные животные предпочитают не находиться в зоне высоковольтных ЛЭП и не пересекать эти зоны в летнее время.
Величина электрического тока значительно возрастает, если тело приближается к хорошо заземленному металлическому предмету. В этом случае максимум импульса тока определяется только переходным сопротивлением кожи и может достигать единиц и даже десятков ампер. Однако непосредственное воздействие на организм таких импульсов тока из-за малой их длительности неопасно для жизни.
Глава 5
Постоянные магнитные поля
Огромным природным магнитом можно назвать нашу планету Земля. Магнитное поле Земли присутствует постоянно и охватывает гигантские пространства на расстоянии до 64 тысяч километров вокруг планеты. Земля имеет Северный и Южный магнитные полюсы. Однако не следует их путать с географическими полюсами. Магнитные полюсы Земли расположены вблизи от ее географических полюсов. Местоположение магнитных полюсов постоянно изменяется.
Ученым известно, что магнитное поле Земли записывается на застывающую магму действующих вулканов, как на магнитную ленту. Благодаря этому явлению, палеонтологи установили, что за время существования Земли ее магнитные полюса неоднократно менялись местами.
Величина магнитного поля у поверхности планеты Земля составляет около 0,5 Гаусс, это небольшая величина.
Напряженность магнитного поля у поверхности Солнца составляет 25 – 50 Гаусс. Внутри Солнца периодически появляются магнитные поля необычайно высокой концентрации. По своим размерам эти магнитные поля (солнечные пятна) могут до восьми раз превосходить диаметр Земли. Солнечные пятна перемещаются по поверхности Солнца с Севера на Юг в течение первых одиннадцати лет, и обратно с Юга на Север в течение других одиннадцати лет.
Во время пика солнечной активности число пятен, появляющихся на поверхности Солнца, колеблется от 150 до 200 за один месяц.
Магнитное поле Земли существенно снижает мощность энергии выбросов электромагнитного излучения Солнца, попадающих на поверхность Земли. Солнечная активность может вывести из строя работу отдельных электронных систем на спутниках Земли, она влияет на электрическую активность в ионосфере Земли, временно изменяет параметры магнитного поля Земли в районах высоких широт (Заполярье, территория Канады, Аляски и т.п.). После такого пояснения продолжим изучение природных магнитов.
Современные ученые химики считают, что со временем они смогут создать органические магниты, которые будут соперничать с металлическими магнитами, как по своей мощности, так и по минимальным размерам. Результаты проведенных современных исследований показывают, что магнетизм присущ не только металлам. Если добиться того, чтобы электроны в веществе (как металлическом, так и в диэлектрике) станут вращаться так, что большая часть их, так называемых «спинов» будет обращена в одном направлении, то этот объект станет магнитным.
Отличительной чертой некоторых неметаллических магнитов является то, что при попадании на них потока света, они меняют свои свойства. Экспериментальные неметаллические магниты очень мало весят и легко гнутся, что дает им большую перспективу в замене современных липких магнитных покрытий, которые используются сегодня при изготовлении аудио– и видеопленок, а так же в оптических накопительных системах.
В квартире каждого человека имеются невидимые простым глазом и неощутимые организмом магнитные поля: в магнитофонах, динамиках, электробритвах и т.п. Сам человек по своей природе обладает магнетизмом.
В 1980 году американские ученые доказали, что человеческий организм окружает собственное магнитное поле. Собственную магнитную оболочку имеет и каждый орган человека.
Биотоки, текущие по телу человека, образуют в окружающем пространстве причудливые узоры магнитных силовых линий. Многие проблемы со здоровьем человека связаны с магнитными нарушениями в его теле. Магнитный баланс биологического кода клеток человека означает его нейтральность для перемен.
Рукотворные магниты
Используя современные технологические средства, человек сумел создать искусственные постоянные магниты различные по форме и назначению.
Наиболее широкое применение получили так называемые ферритовые магниты. Они представляют собою определенным образом дозированную смесь мелкого порошка железа или изотропного и анизотропного феррита и различных редкоземельных элементов. Ферритовые магниты обладают мощным постоянным магнитным полем и имеют стабильные показатели величины интенсивности магнитного поля, что особенно важно в современных условиях негативного воздействия окружающей среды, в том числе различных размагничивающих полей, сильных перепадов температур и т.п. К достоинствам ферритовых магнитов относится также их незначительный вес.
Величина магнитного поля для любого постоянного магнита оценивается его магнитной индукцией и характеризуется такими понятиями, как направление и протяженность этого поля. Для удобства восприятия величина и направление движения магнитного поля отображаются графически на схемах и рисунках в виде магнитных силовых линий. Магнитные силовые линии – это не более чем зрительное, искусственное отображение существующего, но невидимого человеком магнитного потока, образующего магнитное поле. В реальной жизни, нет ни каких магнитных силовых линий. Это просто условное, графическое изображение того или иного магнитного потока.
В международной системе измерений СИ для оценки величины магнитного поля применяется единица тесла. Во многих печатных источниках в России напряженность магнитного поля указывается в теслах или в ее составляющих в милитеслах (мТл). Для справки: 10 000 Гаусс равняется одной тесле. Или 10 гаусс равняется одной милитесле.
По принятым в России санитарным нормам величина безопасной интенсивности постоянного магнитного поля, воздействующего на живой организм и на питьевую воду, не должна превышать 200 мТл, что соответствует 2 000 Гаусс.
Изготовленный по современной технологии постоянный магнит сохраняет свои магнитные свойства в течение срока не менее десяти лет. В то же время необходимо знать общие правила эксплуатации и хранения изделий, имеющих постоянные магниты:
предохранять магнитные изделия от механических ударов;
не допускать воздействия высоких температур на магнитные изделия, в том числе палящих лучей солнца;
избегать попадания воды на магнитные изделия;
не хранить рядом с магнитами банковские магнитные карточки, кредитные карточки, магнитные пропуска и магнитные ключи;
не применять магнитные изделия людьми, использующими кардиостимуляторы.