WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |

Разработка и аиробация устройства для моииториига статических электрических полей для оцеики качества среды обитапия

-- [ Страница 2 ] --

3-я глава - экспериментальная апробация - результаты проведенных исследований и их обсуждение. В заключении приводятся выводы и практические рекомендации, причем последние, в контексте данной работы связаны с учетом вредного воздействия электростатического поля, а также с возможностью его использования для обеспечения безопасной жизнедеятельности на борту космического корабля.

Обобщая все выщесказанное, необходимо подчеркнуть следующее.

воздействия на живые организмы, и в частности на человека проводится довольно много, причем основной акцент делается на изучении механизмов влияния и его эффектов. Однако, что касается вопросов защиты от них, то этому, несомненно, важному направлению, уделяется незаслуженно мало внимания. Поэтому, картина, которая сейчас вырисовывается по данному вопросу, весьма однообразна и разработана в основном в промышленных целях. Что касается индивидуальной защиты, то здесь она носит в большей степени рекомендательный характер.

особенностей, ориентировано, главным образом, на использование, как электростатического поля Земли. Кроме того, стоит отметить, что этот прибор можно использовать, а также для исследований в различных отраслях науки и как средство индивидуальной защиты населения от аномальных электростатических полей.

Бесспорно, проблема жизнеобеспечения человека вообще, и в условиях космических полетов в частности, была, остается и будет одной из самых актуальных. Поэтому, любой частный путь ее рещения будет востребован. Одним из таких путей, возможно, станет использование и электростатического поля, его свойств и особенностей, а также учет его вредного влияния.

Исходя из этого научной новизной можно считать устройство измерения статических электрических полей, а также использование жизнеобеспечения в условиях космических полетов и исследования электрического поля человека.

разработке устройства измерения статических электрических полей;

использовапип результатов проведенных эксперимеитов не только для дальнейшего исследования влияния постоянного электрического поля, по и в прикладном смысле, а также иримепительно к проблеме жизнеобеспечения в условиях космических полетов.

Положения выносимые на защиту:

1. Способ и устройство для измерения статических электрических полей методом ненрерывного снятия наведенного полем заряда;

2. Как в случае с радоновыми, так и в случае с атмосферноэлектрическими аиомалиями, наблюдается заметное измеиеиие напряженности постоянного электрического поля;

3. В макете космического корабля, вследствие большого количества различного рода аппаратуры и других условий, напряженности электростатического поля;

4. Величина напряженности статического электрического поля вблизи головы выше аналогичиого вблизи конечностей, и зависит от изменения умствеиной и физической активности человека.

Личный вклад соискателя: на нротяжении всего периода исследований (около 10 лет), автор провел ряд эксперимеитов, таких как эксперимеитальиое исследование статического электрического поля Земли, измерение уровней электростатического ноля в макете космического корабля, электростатическое обследование человека.

Кроме этого, автором, совместно с коллегами было разработано устройство измерения статнческих электрических нолей методом непрерывного снятия наведенного нолем заряда.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОЛЯ КАК ФАКТОР СРЕДЫ

ОБИТАНИЯ

экологическому фактору, как электромагнитные ноля (ЭМП). Известно, что они являются одним из элементов среды обитания человека и всех живых суш;еств. Интенсификация производственной деятельности привела к резкому увеличению интенсивности ЭМП и к большому разнообразию (по форме, частотам, длительности воздействий и т.д.) их видов. Возросло число людей, которые подвергаются (или могут подвергаться) воздействию интенсивных электромагнитных полей. В связи с этим все больше ученых склоняются к тому, что электромагнитное загрязнение должно рассматриваться в одном ряду с такими факторами, как загрязнение воздушного бассейна, загрязнение водной среды и т.д.

Достоверно установлено, что организм человека воспринимает и реагирует как на воздействие электромагнитных излучений от разнообразных и многочисленных антропогенных источников, так и на изменения естественного электрического поля. По последним данным степень выраженности реакции организма может варьироваться по мере увеличения и снижения силы воздействия электромагнитных излучений, приводя, в ряде случаев, к выраженным изменениям в состоянии здоровья и генетическим последствиям.

Исследования, выполненные ведуш;ими специалистами в области радиобиологии неионизирующих излучений, как в нашей стране, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют, что электрические поля (ЭП) обладают выраженным биологическим действием. В зависимости от интенсивности ЭП, времени облучения, частоты и характера сигнала, они могут вызывать существенные изменения в состоянии практически всех систем организма человека, обратимые и достаточно стойкие.

В настоящее время, в изучении проблемы электромагнитного загрязнения среды упор делается на исследовании магнитной составляющей. Именно в этом направлении и ведётся большинство научных изысканий. Что касается электрического поля, то, несмотря на его не меньшую, и даже большую опасность для человека, оно исследуется не так интенсивно. В связи с вышесказанным, акцент данной работы был сделан именно на изучение именно электрических полей, и, в частности, их статической составляющей.

1.1. и с т о ч н и к и ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ИОЛ ЕЙ

В СРЕДЕ ОБИТАИИЯ

Классификация и источники электрических полей в среде обитания Электрические поля являются одним из элементов среды обитания человека и всех живых существ. Интенсификация производственной деятельности привела к резкому увеличению интенсивности ЭП и к большому разнообразию (по форме, частотам, длительности воздействий и т.д.) их видов.

Возросло число людей, которые в ходе своей производственной деятельности подвергаются (или могут подвергаться) воздействию интенсивных электрических полей. В связи с этим многие исследователи считают фактор воздействия ЭП на человека столь же значимым как, например, загрязнение воздушного бассейна.

Мерой их интенсивности при оценках воздействия на живые организмы является напряженность поля.

По характеру изменения поля во времени различают постоянные поля, переменные и импульсные. Под постоянными понимают поля, напряженность которых не изменяется во времени. К переменным относят поля с периодическим изменением напряженности. Наконец, импульсные поля характеризуются, в первую очередь, кратковременностью. Форма колебательной, сложной нерегулярной. Строго говоря, на практике существуют поля, не подпадающие под понятия постоянного или переменного, поскольку переменное поле обычно модулируется (по частоте или амплитуде), а постоянное поле фактически всегда слабо изменяется во времени [61, 63].

По происхождению, различают естественные (природные) электрические поля и антропогенные электрические поля.

Природные источники ЭП (естественные ЭП) По происхождению природные источники ЭП делятся на две группы:

- поле Земли: постоянное электрическое.

- радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и пр.), при некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разряды молнии), при возбуждении колебаний в ионосфере Земли [10].

Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на поверхности, его напряженность на открытой местности обычно находится в диапазоне от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность этого поля до десятков, и даже сотен кВ/м.

Вторая группа природных электрических полей характеризуется наличием широкого диапазона частот. Из-за относительно низкого уровня излучения от космических радиоисточников и случайного, нерегулярного характера воздействия источников в атмосфере Земли, их суммарный эффект воздействия на биообъекты незначителен [10].

Электрическое поле Земли Между различными точками атмосферы, находящимися на разной высоте, имеется разность потенциалов, т. е. около земной поверхности существует электрическое поле. Величина изменения потенциала с высотой различна в разное время года и для разных местностей и имеет в среднем вблизи земной поверхности значение около 130 В на каждый метр. Иными словами, напряженность поля вблизи Земли равна 1,3 В/см.

По мере подъема над Землей поле это быстро ослабевает, и уже на высоте в 1 км напряженность его равна только 0,4 В/см, а на высоте в 10 /си оно становится ничтожно слабым. Знак этого измерения соответствует отрицательному заряду Земли. Таким образом, мы все время живем и работаем в заметном электрическом поле.

Опытное исследование этого поля и соответствующие расчеты показывают, что Земля в целом обладает отрицательным зарядом, средняя величина которого оценивается в полмиллиона кулон. Этот заряд поддерживается приблизительно неизменным благодаря ряду процессов в атмосфере Земли и вне ее (в мировом пространстве), которые еще далеко не полностью выяснены [12].

Естественно возникает.вопрос: если на поверхности Земли постоянно находится отрицательный заряд, то где расположены соответствующие положительные заряды? Где начинаются те силовые линии электрического поля, которые оканчиваются на земной поверхности? Нетрудно видеть, что эти положительные заряды не могут находиться где-нибудь очень далеко от Земли, например, на Луне, звездах или планетах. Если бы это было так, то поле вблизи Земли имело бы такой же вид, как поле изолированного шара. Напряженность этого поля убывала бы обратно пропорционально квадрату расстояния от центра Земли (а не от земной поверхности). Но радиус Земли равен примерно 6400 км, и поэтому изменение расстояния от центра Земли на несколько км или несколько десятков км могло бы лищь ничтожно мало изменить напряженность поля. Опыт же показывает, как уже отмечалось выше, что напряженность электрического поля Земли очень быстро падает по мере удаления от нее. Это указывает на то, что положительный заряд, соответствующий отрицательному заряду Земли, находится где-то на не очень большой высоте над поверхностью Земли.

Действительно, на высоте нескольких десятков км над Землей обнаружен слой положительно заряженных (ионизованных) молекул - ионосфера.

Объемный положительный заряд этого «облака» зарядов компенсирует отрицательный заряд Земли. Линии земного электрического поля идут от этого слоя к поверхности Земли.

Таким образом, на поверхности Земли существует напряженность электрического поля. Эта величина - слабо переменная во времени, с эквивалентной частотой, которая составляет единицы или доли герца. В качестве характерной цифры обычно приводится "напряженность поля хорошей погоды", равная 100-200 В/м. При наличии грозовой облачности напряженность на поверхности земли может возрастать до нескольких кВ/м.

В горах, когда нижняя кромка облаков находится вблизи от поверхности Земли, отмечаются случаи коронирования выступающих металлических предметов (ледорубов), что указывает на наличие напряженности в 10-20 кВ/м.

Электрическое поле Земли относят к постоянному полю. Оно является «обязательным» элементом среды обитания, в которой человек сформировался как биологический вид. Поэтому за длительное время он адаптировался к его наличию.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |
 








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.