Введение. Усі електромагнітні поля та випромінювання діляться на природніта антропогенні

Усі електромагнітні поля та випромінювання діляться на природні та антропогенні.

ЕМП природного походження. Навколо Землі існує електричне поле напруженістю у середньому 130 В/м, яке зменшується від середніх широт до полюсів та до екватора, а також за експоненціальним законом з віддаленням від земної поверхні. Спостерігаються річні, добові та інші варіації цього поля, а також випадкові його зміни під впливом грозових розрядів, опадів, завірюх, пилових бур, вітрів.

Наша планета також має магнітне поле з напруженістю 47,3 А/м на північному, 39,8 А/м – на південному полюсах, 19,9 А/м – на магнітному екваторі. Це магнітне поле коливається з 80-річним та 11-річним циклами змін, а також з більш короткочасними змінами з різних причин, пов’язаних із сонячною активністю (магнітні бурі).

Земля постійно знаходиться під впливом ЕМП, які випромінює Сонце, у діапазоні в основному 10 мГц... 10 ГГц. Спектр сонячного випромінювання досягає і більш короткохвильової області, яка включає в себе інфрачервоне (ІЧ), видиме, ультрафіолетове (УФ), рентгенівське та гамма-випромінювання. Інтенсивність випромінювання змінюється періодично, а також швидко та різко збільшується при хромосферних спалахах.

Розглянуті ЕМП впливали на біологічні об’єкти та зокрема на людину під час усього її існування. Це дало змогу у процесі еволюції пристосуватися до впливу таких полів та виробити захисні механізми, які захищають людину від можливих ушкоджень за рахунок природних факторів. Але вчені все ж спостерігають кореляцію між змінами сонячної активності (викликаними ними змінами електромагнітного випромінювання) і нервовими, психічними, серцево-судинними захворюваннями людей, а також порушенням умовно-рефлекторної діяльності тварин.

Антропогенні випромінювання

Антропогенні випромінювання фактично охоплюють усі діапазони. Розглянемо вплив радіохвильового випромінювання, зокрема випромінювання ВЧ та УВЧ діапазонів (діапазони 30 кГц...500 мГц). Можливості прямого опромінення радіохвилями визначаються умовами їх розповсюдження, які залежать від довжини хвилі.

На довгих хвилях (10... 1 км) ЕМП створюється хвилею, яка огинає земну поверхню та перешкоди, які на ній знаходяться (будинки, рослинність, нерівності місцевості), і йде між земною поверхнею та нижньою межею іонізаційного шару атмосфери. Вони майже не поглинаються ґрунтом. Сигнали потужних радіомовних станцій в цьому діапазоні фактично у будь-який час доби вільно розповсюджуються на далекі відстані. Тому станції повинні розглядатися як джерела ЕМП, які відіграють важливу роль в екологічному відношенні.

Середні хвилі (1000...100 м) також достатньо добре огинають земну поверхню, хоча при цьому відхиляються перешкодами, які мають розмір, більший від довжини хвилі, та значно поглинаються ґрунтом. У зв’язку з цим віддаль розповсюдження середніх хвиль становить близько 500 км, а для обслуговування великих територій встановлюється мережа ретрансляційних станцій. В цьому діапазоні працюють радіостанції на суднах та аеродромна радіослужба. Та головну екологічну небезпеку створюють потужні радіомовні станції.

У діапазоні коротких хвиль (100...10 м) радіохвилі дуже сильно поглинаються ґрунтом, але для розповсюдження на велику відстань використовується їх віддзеркалення від земної поверхні та від іоносфери. В цьому діапазоні працюють радіомовні станції та станції зв’язку.

На ультракоротких хвилях (10...1 м), які дуже поглинаються ґрунтом та майже не віддзеркалюються іоносферою, розповсюдження сигналів відбувається практично лише в межах прямої видимості. Для збільшення цієї зони використовують високо розміщені антени та ретранслятори, причому ЕМП утворюється внаслідок інтерференції прямого та віддзеркаленого променів. В цьому діапазоні працюють зв’язкові, радіомовні та телевізійні станції, розташовані, як правило, у місцях великої концентрації населення.

Систематичні дослідження впливу ЕМП на людей почались приблизно з 50-х років ХХ ст. У діапазонах ВЧ та УВЧ систематично обстежуються перш за все особи, які безпосередньо працюють з радіоапаратурою та знаходяться біля передавачів пультів керування, комутаційних пристроїв радіо- та телевізійних станцій. Та хоча реальний час впливу інтенсивного ЕМП на обслуговуючий персонал не завжди дорівнює тривалості зміни, часто значно менший, але і його буває достатньо, щоб викликати серйозне погіршення самопочуття.

Під час медичного обстеження виявляються суб’єктивні розлади, які спостерігаються під час роботи: загальна слабкість, підвищена втома, пітливість, сонливість, а також розлад сну, головний біль, біль у ділянці серця. З’являється роздратування, втрата уваги, зростає тривалість мовнорухової та зоровомоторної реакцій, підвищується межа нюхової чутливості. Виникає ряд симптомів, які є свідченням порушення роботи окремих органів – шлунка, печінки, селезінки, підшлункової та інших залоз. Пригнічуються харчові та статеві рефлекси.

Реєструються об’єктивні показники, наприклад, зміна артеріального тиску, частота серцевого ритму, форма електрокардіограми. Це свідчить про порушення діяльності серцево-судинної системи. Фіксуються зміни показників білкового та вуглеводного обмінів, збільшується вміст азоту в крові та сечі, знижується концентрація альбуміну та зростає вміст глобу-ліну, збільшується кількість лейкоцитів, тромбоцитів, виникають й інші зміни складу крові.

Під час одного з досліджень впливу ЕМП на здоров’я населення поблизу території радіостанцій, проведених на Україні, опитувалось населення, аналізувались медичні документи лікарень та поліклінік, вивчались деякі показники стану здоров’я у дітей різного віку у школах та дитячих садках. Були обстежені сотні людей. Отримані результати для осіб, що мешкають на відстані менше кілометра від потужної радіостанції, що працює на середніх та коротких хвилях, порівнювались з контрольними для аналогічної групи населення, в місцях проживання якої нема джерел випромінювання.

Матеріали дослідження показали, що кількість скарг на здоров’я в місцевості поблизу радіостанції значно (майже вдвічі) вища, ніж у контрольної групи. Виявлено багато розладів, які ще не є захворюванням та не викликали звертання до лікарів. Загальна захворюваність в селищі з ра-діоцентром, в основному зумовлена порушенням нервової та серцево-судинної систем, також була вищою, ніж у контрольній групі.

У досліджених дітей відзначено порушення розумової працездатності внаслідок зниження уваги через розвиток послідовного гальмування та пригнічення нервової системи. Фіксувалися прискорений пульс та дихання, підвищення артеріального тиску при фізичному навантаженні та сповільнене повернення до норми цих показників при його знятті. Фіксувався також вплив ЕМП на інші процеси, в тому числі імунобіологічні.

Опубліковано чимало матеріалів з вивчення впливу ЕМП діапазонів ВЧ та УВЧ на тварин (мавп, кролів, пацюків, мишей). Найуважніше вивчали порушення діяльності серцево-судинної системи. Дослідження показали, що опромінення ЕМП малої інтенсивності впливає на тварин практично так само, як і на людей.

В перший період опромінення спостерігалися зміни поведінки тварин: у них з’являлися неспокій, збудження, рухова активність, прагнення втекти із зони випромінювання. Тривалий вплив ЕМП призводив до зниження збудження, зростання процесів гальмування. Опромінення ЕМП викликало порушення умовних рефлексів та затримку їх вироблення.

Вплив ЕМП на тварин у період вагітності призводив до зростання кількості мертвонароджених, викиднів, каліцтв. Спостерігалися аналогічні наслідки, які проявлялись у наступних поколіннях.

Мікроскопічні дослідження внутрішніх органів тварин виявили дистрофічні зміни тканин головного мозку, печінки, нирок, легенів, міокарду з венозним повнокров’ям, набряками, зміною забарвлення. Було зафіксовано порушення на клітинному рівні. ЕМП повинні розглядатися в основному як хвороботворний фактор. На підставі клінічних та експериментальних матеріалів виявлені основні симптоми уражень, які виникають при впливі ЕМП. Їх можна класифікувати як радіохвильову хворобу. Ступінь патологій прямо залежить від напруженості ЕМП, тривалості впливу, фізичних особливостей, діапазонів частот, умов зовнішнього середовища, а також від функціонального стану організму, його стійкості до впливу різних факторів, можливостей адаптації.

Поряд з радіохвильовою хворобою як специфічним результатом дії ЕМП спостерігається, завдяки його впливу, загальне зростання захворюваності, а також захворювання окремими хворобами органів дихання, травлення та ін. Це відмічається також і при дуже малій інтенсивності ЕМП, яка незначно перевищує гігієнічні нормативи. Ймовірно, причиною тут є порушення нервово-психічної діяльності як головної у керуванні усіма функціями організму. Внаслідок дії ЕМП можливі як гострі, так і хронічні ураження, порушення в системах та органах, функціональні зміни в діяльності нервово-психічної, серцево-судинної, ендокринної, кровотворної та інших систем.

Звичайно, зміни діяльності нервової та серцево-судинної системи зворотні, і хоча вони мають кумулятивний характер (тобто накопичуються та збільшуються з часом), але, як правило, зменшуються та зникають при виключенні впливу та покращенні умов праці. Але тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень і захворювань.

Випромінювання НВЧ діапазону. Активність впливу ЕМП різних діапазонів частот різна: вона значно зростає з ростом частоти та дуже сер-йозно впливає у НВЧ діапазоні. У даний діапазон входять дециметрові (100...10 см), сантиметрові (10...1 см) та міліметрові (10...1 мм) хвилі. У закордонній літературі усі ці діапазони об’єднуються терміном “мікрохвильові”.

Як і УВЧ, НВЧ випромінювання дуже поглинається ґрунтом та не віддзеркалюється іоносферою. Тому розповсюдження НВЧ відбувається в межах прямої видимості. На деяких ділянках діапазону НВЧ спостерігаються поглинання та розсіювання хвиль молекулами кисню, випарами води, атмосферними опадами, що обмежує віддаль розповсюдження.

На дециметрових хвилях працюють радіомовні та телевізійні станції, які забезпечують в зв’язку із зниженням рівня перешкод вищу якість передачі інформації, ніж в УВЧ діапазоні.

Усі ділянки НВЧ діапазону використовуються для радіозв’язку, в тому числі радіорелейного та супутникового. В цьому діапазоні працюють практично усі радіолокатори.

Оскільки випромінювання НВЧ, поглинаючись погано провідним середовищем, викликає їх нагрівання, цей діапазон широко використовується у промислових установках, які базуються на використанні й інших ефектів, пов’язаних з НВЧ випромінюваннями. Подібні установки використовуються і в побуті. Вплив НВЧ випромінювання на живі тканини дав підставу для розробки терапевтичної медичної апаратури. Завдяки особливостям розповсюдження НВЧ саме цей діапазон використовується для передачі енергії променем на великі відстані.

В НВЧ діапазоні вузькоскеровані антени використовуються відносно мало. В більшості випадків використовується можливість сфокусувати випромінювання у вузький промінь антенним пристроєм порівняно невеликих габаритів. В границях променів, обмежених діаграмою напрямленості антени, інтенсивність ЕМП суттєво збільшується, а за межами променів стає дуже малою, що зумовлює достатньо чітке розмежування зон різного ступеня небезпеки. Є відомості про клінічні прояви дії НВЧ залежно від інтенсивності опромінення.

При інтенсивності близько 20 мкВт/см2спостерігається зменшення частоти пульсу, зниження артеріального тиску, тобто реакція на опромінення. Вона сильніша та може навіть виражатися у збільшенні температури осіб, які раніше потрапляли під опромінення. Із зростанням інтенсивності проявляються електрокардіологічні зміни, при хронічному впливі – тенденція до гіпотенії, до змін з боку нервової системи. Потім починається прискорення пульсу, коливання об’єму крові.

За інтенсивності 6 мВт/см2помічено зміни у статевих залозах, у складі крові, каламутність кришталика. Далі – зміни у згортанні крові, умовно-рефлекторній діяльності, вплив на клітини печінки, зміни у корі головного мозку. Потім – підвищення кров’яного тиску, розриви капілярів та крововиливи у легені та печінку.

За інтенсивності до 100 мВт/см2– стійка гіпотенія, стійкі зміни серцево-судинної системи, двостороння катаракта. Подальше опромінення помітно впливає на тканини, викликає больові відчуття. Якщо інтенсивність перевищує 1 Вт/см2, то це викликає дуже швидку втрату зору.

Таким чином, НВЧ опромінення діє в основному аналогічно хвильовому, але сильніше. Крім того, спостерігаються і деякі особливості. Багато ефектів дії ЕМП пояснюються перетворенням енергії випромінювання у теплову. Оскільки нагрівання зростає пропорційно частоті, явища, пов’язані із нагріванням, на НВЧ проявляються сильніше.

Зупинимося на двох проявах НВЧ опромінення, які в деякій мірі можуть вважатися специфічними, тобто зумовленими цими, а не іншими, факторами впливу.

Одним із серйозних ефектів, зумовлених НВЧ опроміненням, є ушкодження органів зору. На нижчих частотах такі ефекти не спостерігаються і тому їх треба вважати специфічними для НВЧ діапазону.

Ступінь ушкодження залежить в основному від інтенсивності та тривалості опромінення.

Гостре НВЧ опромінення викликає сльозотечу, подразнення, звуження зіниць. Потім після короткого (1...2 доби), прихованого періоду спостерігається погіршення зору, яке зростає під час повторного опромінення, що свідчить про кумулятивний характер ушкоджень. Експериментальні дослідження на кроликах та спостереження за людьми вказують на існування механізму відновлення ушкоджених клітин, який вимагає тривалого часу (10...12 діб). Із зростанням часу та інтенсивності впливу ушкодження стають незворотними.

При впливі випромінювання на око спостерігається ушкодження роговиці. Але серед усіх тканин ока найбільшу чутливість має у діапазоні 1...10 Гц кришталик. Сильне ушкодження кришталика зумовлене тепловим впливом НВЧ (при щільності понад 100 мВт/см2). При меншій інтенсивності каламутність спостерігається лише у задній ділянці, при великій – по усьому об’єму кришталика. Катарактоутворення пояснюють не лише тепловою дією, але й впливом ряду інших не зовсім встановлених факторів. Велике значення має концентрація поля в середовищі з окремими діелектричними властивостями та об’ємні резонансні ефекти.

На початку 60-х років ХХ ст. у науково-технічній літературі з’явилися перші відомості про те, що люди, опромінені імпульсом НВЧ коливань, чули звук. Залежно від тривалості та частоти повторень імпульсів цей звук сприймається як щебетання, цвірінькання чи дзюрчання у якійсь точці (всередині чи ззаду) голови. Це явище викликало зацікавленість вчених, які розпочали систематичне дослідження на людях та тваринах: морських свинках, пацюках та кішках. Під час опитування люди могли повідомити про спостережені ними відчуття, для тварин необхідно було розробити спеціальну методику. Вона полягає в тому, що спочатку у тварини виробляється умовний рефлекс на звуковий сигнал деякої частоти: тварина мусила виконувати певні дії, після чого отримувала їжу. Потім звуковий сигнал змінювався НВЧ випромінюванням, яке викликало слуховий ефект на такій же частоті. Було встановлено, що в обох випадках тварина поводиться однаково.

Проводились також досліди, які доводять, що НВЧ імпульси сприймаються слуховою системою тварини як звук. Для цього вживляли мікроелектроди, з яких знімали біопотенціали. З’ясувалось, що слуховий ефект притаманний частотам 200...300 МГц при тривалості прямокутних імпульсів, які змінюються в межах 1...100 мкс, з частотою повторень 1...100 Гц. Відчуття звуку фіксувалося при дуже малих значеннях щільності потоку, середніх – починаючи з 0,1 мВт/см2, імпульсних – 300 МВт/см2. Частота відчуття звуку не залежить від частоти НВЧ сигналу.

На підставі розрахунків для моделі мозку, які відповідають експериментальним даним, було запропоновано наступне пояснення слухового ефекту: під впливом імпульсів НВЧ енергії збуджуються термопружні хвилі тиску в тканинах мозку, які діють за рахунок кісткової провідності на рецептори внутрішнього вуха – волоскові клітини завитки.

У тварин слуховий ефект викликає неспокій, вони намагаються уникнути опромінення. Питання, наскільки слуховий ефект неприємний чи шкідливий для людини, перебуває у стадії дослідження, як і питання про можливі неслухові ефекти імпульсного НВЧ опромінення.

Вивчення впливу ЕМП на різні біологічні об’єкти, що населяють біосферу, – тварин, комах, рослин, бактерії – природно має і самостійний інтерес. Мається на увазі як доля кожного біологічного виду, що залежить від стану навколишнього середовища, так і взаємозв’язок, взаємодія об’єктів живої природи між собою. Крім того, хоча ці дослідження проведені і у відносно малих масштабах, вони допомогли з’ясувати деякі механізми дії ЕМП, а також розширили коло питань, котрі зацікавили вчених і стали предметом подальшого вивчення.

Наприклад, при дослідженні впливу НВЧ випромінювання невеликої (нетеплової) інтенсивності на комахах спостерігалися гематогенні ефекти (вроджені каліцтва), які іноді мали мутагенний характер, тобто успадковувалися.

Дослідження проростання та подальшого розвитку кукурудзи із опроміненого попередньо міліметровими хвилями у сухому стані насіння виявило періодичне чергування стимулюючої та пригнічуючої дії. При зміні дози опромінення спостерігався ефект післядії – вплив опромінення, яке виявляється через певний час (близько місяця).

Вплив НВЧ опромінення на насіння люцерни призвів до зміни стану їх оболонки, що погано пропускає воду, і полегшив проростання.

Виявлено значний вплив НВЧ на зміну фізико-хімічних властивостей та співвідношення клітинних структур. Особливо це призводить до за-тримки та припинення процесів розмноження бактерій та вірусів і знижує їх інфекційну активність.

Оптичне випромінювання. Цим терміном позначається випромінювання видимого діапазону хвиль (0,4...0,77 мкм), а також межуючих з ним діапазонів – інфрачервоного (ІЧ) з довжиною хвилі 0.77...0.1 мкм та ультрафіолетового (УФ) з довжиною хвилі 0,4...0,05 мкм.

Таким чином, з боку довгих хвиль між оптичним діапазоном та НВЧ лежить маловивчений та поки що мало використовуваний діапазон субміліметрових хвиль (0...0,1 мм), а з боку коротких хвиль – перехід до рент-генівського випромінювання.

Вивчення оптичного діапазону (включаючи ІЧ, видиме та УФ) не класифікується як радіочастотне, але, починаючи з 60-х років, воно почало широко застосовуватися у радіоелектроніці.

Радіоелектронні прилади, як і будь-які інші, мають ККД менше 100 %, і частина енергії джерел живлення витрачається на покриття втрат та в кінцевому рахунку переходить у тепло, тобто, в ІЧ випромінювання.

Джерелами ІЧ випромінювання є багато елементів та вузлів радіоапаратури – електровакуумні, напівпровідникові та квантові прилади індуктивності, резистори, трансформатори, з’єднувальні проводи тощо. Аналогічним чином електровакуумні прилади у скляних балонах дають випромінювання у видимій області спектра. Але такого роду випромінювання порівняно малої інтенсивності не викликає помітного екологічного впливу. Це ж стосується і некогерентного УФ випромінювання, яке використовується у технологічному процесі фотолітографії при виробництві мікросхем.

Лазерне випромінювання та його дія на організм людини

Лазери – це потужні випромінювачі електромагнітної енергії оптичного діапазону, які ще називаються квантовими оптичними генераторами.

Принцип роботи лазера базується на взаємодії електромагнітного поля з електронами, які входять до складу атомів і молекул робочої речовини. Випромінювання лазерів когерентне, воно має постійну різницю фаз між коливаннями. Воно розповсюджується в середовищі вузьконапрямленим променем і характеризується високою концентрацією енергії. Залежно від робочої речовини лазери бувають газові, напівпровідникові, рідинні, твердотілі. В газових лазерах використовують неон, аргон та інші гази або пари. В напівпровідниковому лазері в якості робочої рідини використовують арсенід галію, який має властивості напівпровідника. Рідинними речовинами лазерів є речовини органічних барвників або неорганічних солей рідкісних металів. В твердотілих лазерах використовують рубін або скло в суміші з рідкоземельними елементами, а також діелектрики. Основними елементами лазерів, крім робочої рідини, є джерело накачки і оптичний резонатор.

Сфера застосування лазерів в промисловості різноманітна: точкове зварювання, свердління отворів в металах, надтвердих матеріалах, кристалах. Застосовують лазери при дефектоскопії металів, в будівництві, радіоелектронній промисловості та ін.

За характером генерації випромінювання лазери діляться на імпульсні (тривалість випромінювання 0,25 сек) і лазери безперервної дії (тривалість випромінювання 0,25 сек і більше).

Лазери генерують електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 0,2 до 1000 мкм. Цей діапазон, з точки зору біологічної дії, ділиться на чотири області:

· ультрафіолетову (0.2...0.4 мкм);

· ближню інфрачервону (0,75... 1,4 мкм);

· дальню інфрачервону (понад 1,4 мкм).

Лазерне випромінювання має ряд особливостей. Воно характерне великою часовою та просторовою когерентністю - кореляцією (сумісністю) фаз коливань у деякій точці простору на певну величину моменту часу, а також кореляцією фаз коливань у різних точках простору в один і той же момент часу.

Часова когерентність зумовлює монохроматичність (одночастотність) випромінювання, що випливає із самого принципу дії лазера як квантового приладу. У реальних умовах з ряду причин ширина спектра лазерного випромінювання обмежена, хоча й досить немала.

Просторова когерентність зумовлює високу скерованість лазерного випромінювання, тобто малу кутову розбіжність променя на великих відстанях. У зв’язку із малою довжиною хвилі лазерне випромінювання може бути сфокусоване оптичними системами (лінзами та дзеркалами) невеликих геометричних розмірів, обмежених дифракцією, завдяки чому на малій площі досягається велика густина випромінювання.

Вказані властивості та їх поєднання є основою для широкого використання лазерів. З їхньою допомогою здійснюється багатоканальний зв’язок на великих відстанях (причому кількість каналів тут у десятки тисяч разів може перевищувати можливості нвч діапазону), лазерна локація, дальнометрія, швидке опрацювання інформації.

Вплив лазерного випромінювання на біологічні тканини може призвести до теплової, ударної дії світлового тиску, електрострикції (механічні коливання під дією електричної складової емп), перебудови внутрішньо-кліматичних структур. Залежно від різних обставин прояв кожного ефекту зокрема чи їх сумарна дія можуть відрізнятися.

При великій інтенсивності і дуже малій тривалості імпульсів спостерігається ударна дія лазерного випромінювання, яка розповсюджується з великою швидкістю та призводить до пошкодження внутрішніх тканин за відсутності зовнішніх проявів.

Найважливішим фактором дії потужного лазерного випромінювання на біологічне середовище є тепловий ефект, який проявляється у вигляді опіку, іноді з глибинним руйнуванням – деформацією і, навіть, випаровуванням клітинних структур. При менш інтенсивному випромінюванні на шкірі можуть спостерігатися видимі зміни (порушення пігментації, почервоніння) з досить чіткими межами ураженої ділянки. Шкірний покрив, який сприймає більшу частину енергії лазерного випромінювання, значною мірою захищає організм від серйозних внутрішніх ушкоджень. Але є відомості, що опромінення окремих ділянок шкіри викликає порушення у різних системах організму, особливо нервової та серцево-судинної.

У зв’язку з різною поглинальною здатністю живих тканин при відносно слабких ушкодженнях шкіри можуть виникати серйозні ураження внутрішніх тканин – набряки, крововиливи, змертвіння, згортання крові. Результатом навіть дуже малих доз лазерного випромінювання можуть бути такі явища, як майже при нвч опроміненні – нестійкість артеріального тиску, порушення серцевого ритму, втома, роздратування тощо. Такі порушення зворотні і зникають після відпочинку.

Найсильніше впливає лазерне випромінювання на очі. Тут найсерйознішу небезпеку становить випромінювання уф діапазону, яке може призвести до коагуляції білка, рогівки та опіку слизової оболонки, що викликає остаточну сліпоту. Випромінювання видимого діапазону впливає на клітини сітківки, внаслідок чого настає тимчасова сліпота або втрата зору від опіку чи наступна поява рубцевих ран. Випромінювання іч діапазону, яке поглинається райдужною оболонкою, кришталиком та скловидним тілом, більш-менш безпечне, але також може спричинити сліпоту.

Таким чином, лазерне випромінювання ушкоджує (часом безповоротно) усі структури ока, а оскільки око є оптичною системою, виникають другорядні біологічні ефекти як реакція на опромінення.

Внаслідок лазерного опромінення у біологічних тканинах можуть виникати вільні радикали, які активно взаємодіють з молекулами та порушують нормальний хід процесів обміну на клітинному рівні. Наслідком цього є загальне погіршення стану здоров’я (як і при впливі іонізаційних випромінювань).

Забезпечення лазерної безпеки

Під лазерною безпекою розуміють низку технічних, санітарно-гігієнічних і організаційних заходів, які гарантують безпечні умови праці персоналу при використанні лазерів. Всі лазери повинні мати знак лазерної небезпеки. Розміщення лазерів дозволяється тільки в спеціально обладнаних приміщеннях, на дверях яких є знак лазерної небезпеки.

Управління лазерами, які є джерелами небезпеки (ураження органів зору, дифузне відбиття від поверхні), повинне бути дистанційне, а двері приміщення з лазерними установками повинні мати блокувальні пристрої, лазерно-небезпечні зони повинні огороджуватися або екрануватися. Для екранів і огороджень потрібно вибирати вогнестійкі матеріали із найменшим коефіцієнтом відбиття. Ці матеріали не повинні виділяти токсичних речовин під дією лазерного випромінювання.

Методи і апарати дозиметричного контролю лазерного випромінювання затверджені в «системі стандартів безпеки праці» (ссбп), гост 12.1.031-81 ссбп. «лазери. Методи дозиметричного контролю лазерного випромінювання», встановлює методи дозиметричного контролю безперервного імпульсного та імпульсно-модульованого лазерного випромінювання в діапазоні хвиль 0,25...0,4; 0,4...1,4 та 1,4...20 мкм як для випромінювання з невідомими параметрами в даній точці, так і для випромінювання з відомими спектрами, частотними і просторовими параметрами в заданій точці контролю.

Ультрафіолетове випромінювання

Ультрафіолетовим випромінюванням (уфв) називають електромагнітне випромінювання в оптичній області, яке відноситься до діапазону коротких хвиль з довжиною 200...400 нм.

Природним джерелом уфв є сонце. Штучними джерелами є газорозрядні джерела світла, електричні дуги, лазери та ін. Енергетичною характеристикою уфв є потік потужності, виражений у вт/мг.

Дія уфв на людину оцінюється якісною еритемною дією, тобто почервонінням шкіри (після 48 годин), що викликає пігментацію шкіри. Для біологічних цілей потужність уфв оцінюється еритемним потоком. Одиницею вимірювання потоку є ер. 1 ер – видимий потік, який відповідає потоку випромінювання з довжиною хвилі 297 нм і потужністю 1 вт. Еритемна освітленість (видиме випромінювання) виражається в ер/м2, а еритемна доза (еритемна експозиція) – в (ер/год)/м2.

уфв є важливим для життєдіяльності людини. Якщо тривалий час відсутнє уфв, то в організмі людини виникають небажані явища, які називаються світловим голодуванням або ультрафіолетовою недостатністю. Але за умови тривалої дії уфв викликає серйозні захворювання очей та шкірного покриву.

Для запобігання небажаних наслідків, викликаних дефіцитом уфв, використовують як сонячне випромінювання, так і штучні джерела уфв.

Залежно від ступеня уф-дефіциту рекомендуються дози в

Межах 0,125... 0,75 еритемної дози (10...60мер/м2).

На промислових підприємствах інтенсивність УФ-опромінення не повинна перевищувати максимальну добову дозу – 60 мер/м2 для уфв з довжиною хвилі більше 280 нм.

У виробничих умовах має місце сумісна дія отруйних речовин та ультрафіолетового випромінювання. УФ-промені впливають на процеси взаємодії газів в розчинах. При УФ-опроміненні можлива сенсибілізація організму до дії деяких отруйних речовин, наприклад, розвиток фотодерматиту при забрудненні шкіри пековим (твердим або напівтвердим) порохом. УФ-опромінення може знижувати чутливість організму до деяких шкідливих речовин за рахунок підвищення процесу окислення в організмі і більш швидкої нейтралізації отруйних речовин. Відомо про зменшення токсичного ефекту при УФ-опроміненні. Причиною цього є швидка дисоціація карбоксигамаглобуліну і більш швидке виведення со з організму.

Оглавление

Введение

I. Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии

1.1. Личность как содержательное обобщение высшего уровня

1.2. Структура качеств личности

1.3. Знания, умения, навыки (ЗУН)

1.4. Способы умственных действий (СУД)

1.5. Самоуправляющие механизмы личности (СУМ)

1.6. Сфера эстетических и нравственных качеств личности (СЭН)

II. Педагогические технологии

2.1. Понятие педагогической технологии

2.2. Основные качества современных педагогических технологий

2.3. Научные основы педагогических технологий

2.4. Классификация педагогических технологий

2.5. Описание и анализ педагогической технологии

III. Современное традиционное обучение (ТО)

IV. Педагогические технологии на основе личностной ориентации педагогического процесса

4.1. Педагогика сотрудничества

4.2. Гуманно-личностная технология Ш.А.Амонашвили

4.3. Система Е.Н.Ильина: преподавание литературы как предмета, формирующего человека

V. Педагогические технологии на основе активизации и интенсификации деятельности учащихся

5.1. Игровые технологии

5.2. Проблемное обучение

5.3. Технология коммуникативного обучения иноязычной культуре (Е.И. Пассов)

5.4. Технология интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала (В.Ф.Шаталов)

VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса

6.1. Технология С.НЛысенковой: перспективно-опережающее обучение с использованием опорных схем при комментируемом управлении

6.2. Технологии уровневой дифференциации

6.3. Уровневая дифференциация обучения на основе обязательных результатов (В.В. Фирсов)

6.5. Технология индивидуализации обучения (Инге Унт, А.С. Границкая, В.Д.Шадриков)

6.6. Технология программированного обучения

6.7. Коллективный способ обучения КСО (А.Г.Ривин, В.К.Дьяченко)

6.9. Компьютерные (новые информационные) технологии обучения

VII. Педагогические технологии на основе дидактического усовершенствования и реконструирования материала

7.1. «Экология и диалектика» (Л.В.Тарасов)

7.2. «Диалог культур» (В.С.Библер, С.Ю.Курганов)

7.3. Укрупнение дидактических единиц - УДЕ (П.М. Эрдниев)

7.4. Реализация теории поэтапного формирования умственных действий (М.Б. Волович)

VIII. Частнопредметные педагогические технологии

8.1. Технология раннего и интенсивного обучения грамоте (Н.А.Зайцев)

8.2. Технология совершенствования общеучебных умений в начальнойшколе (В.Н. Зайцев)

8.3. Технология обучения математике на основе решения задач (Р.Г. Хазанкин)

8.4. Педагогическая технология на основе системы эффективных уроков (А.А. Окунев)

8.5. Система поэтапного обучения физике (Н.Н.Палтышев)

IX. Альтернативные технологии

9.1. Вальдорфская педагогика (Р.Штейнер)

9.2. Технология свободного труда (С.Френе)

9.3. Технология вероятностного образования (А.М.Лобок)

9.4. Технология мастерских

X. Природосообразные технологии

10.1 Природосообразное воспитание грамотности (А.М.Кушнир)

10.2. Технология саморазвития (М.Монтессори)

XI. Технологии развивающего обучения

11.1 Общие основы технологий развивающего обучения

11.2 Система развивающего обучения Л.В. Занкова

11.3 Технология развивающего обучения Д.Б. Эльконина - В.В. Давыдова

11.4 Системы развивающего обучения с направленностью на развитие творческих качеств личности (И.П. Волков, ГС. Альтшуллер, И.П. Иванов)

11.5 Личностно ориентированное развивающее обучение (И. С. Якиманская)

11.6. Технология саморазвивающего обучения (Г.К.Селевко)

XII. Педагогические технологии авторских школ

12.2. Модель «Русская школа»

12.3. Технология авторской Школы самоопределения (А.Н. Тубельский)

12.4. Школа-парк (М.А. Балабан)

12.5. Агрошкола А.А. Католикова

12.6. Школа Завтрашнего Дня (Д.Ховард)

XIII. Заключение: технологии проектирования и освоения технологий

 

Введение

В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса.

Происходит смена образовательной парадигмы: предлагаются иное содержание, иные подходы, иное право, иные отношения, иное поведение, иной педагогический менталитет.

• Содержание образования обогащается новыми процессуальными умениями, развитием способностей оперированием информацией, творческим решением про блем науки и рыночной практики с акцентом на индивидуализацию образова тельных программ.

• Традиционные способы информации - устная и письменная речь, телефонная и радиосвязь уступают место компьютерным средствам обучения, использованию телекоммуникационных сетей глобального масштаба.

• Важнейшей составляющей педагогического процесса становится личностноориентированное взаимодействие учителя с учениками.

• Особая роль отводится духовному воспитанию личности, становлению нрав ственного облика Человека.

• Намечается дальнейшая интеграция образовательных факторов: школы, се мьи, микрои макросоциума.

• Увеличивается роль науки в создании педагогических технологий, адекват ных уровню общественного знания.

В психолого-педагогическом плане основные тенденции совершенствования образовательных технологий характеризуются переходом:

• от учения как функции запоминания к учению как процессу умственного развития, позволяющего использовать усвоенное;

• от чисто ассоциативной, статической модели знаний к динамически структу рированным системам умственных действий;

• от ориентации на усредненного ученика к дифференцированным и индиви дуализированным программам обучения;

• от внешней мотивации учения к внутренней нравственно-волевой регуляции.

В российском образовании провозглашен сегодня принцип вариативности, который дает возможность педагогическим коллективам учебных заведений выбирать и конструировать педагогический процесс по любой модели, включая авторские. В этом направлении идет и прогресс образования: разработка различных вариантов его содержания, использование возможностей современной дидактики в повышении эффективности образовательных структур; научная разработка и практическое обоснование новых идей и технологий.

При этом важна организация своего рода диалога различных