Физика и биология мобильного телефона
Министерство
сельского хозяйства Российской Федерации
ФГОУ ВПО
«Санкт - Петербургская государственная академия Ветеринарной медицины»
Кафедра
радиобиологии и БЖЧС
Реферат
на тему «Физика и биология мобильного
телефона»
Работа выполнена студентом Приходько Святославом Ярославовичем
Проверил: Даржа Баян Жаргалович
Санкт -
Петербург, 2010г.
Содержание
Введение
) Устройство
мобильного телефона
) Воздействия
мобильного телефона на организм человека
) Влияние
электромагнитного излучения на организм
) Рабочие
места
) Рекомендации
владельцам сотовых телефонов
) Средства
защиты
Список
использованной литературы
Введение
Мобильные
радиотелефоны (MPT) очень быстро внедряются в нашу повседневную жизнь. Миллионы
людей ежедневно пользуются МРТ, которые становятся непременным атрибутом
современного человека. Все чаще среди разговаривающих по мобильному телефону
можно встретить не только деловых людей, но и домохозяек, детей. И все чаще у
медиков, ученых, а в последнее время и у самих пользователей МРТ возникает
вопрос: а безопасны ли мобильные телефоны? Проблема биологической безопасности
сотовых телефонов в нашей стране весьма актуальна. Это связано с тем, что
включенный телефон является источником СВЧ (сверхвысокочастотное
<#"528405.files/image001.gif">
Мобильный
телефон - переносное средство связи
<#"528405.files/image002.gif">
Рис
1. Базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (РТ) в сети сотовой связи
В
Российской Федерации действуют следующие стандарты системы сотовой радиосвязи:
· Аналоговый NMT-450 -рабочий частотный диапазон БС: 463-467,5
МГц; -рабочий частотный диапазон РТ: 453-457,5 МГц.
· Цифровой D-AMPS (IS-136), практически вытеснивший аналоговый
стандарт AMPS - рабочий частотный диапазон БС: 869-894 МГц; - рабочий частотный
диапазон РТ: 824-849 МГц.
· Цифровой CDMA - рабочий частотный диапазон БС: 869-894 МГц; -
рабочий частотный диапазон РТ: 824-849 МГц.
· Цифровой GSM-900 - рабочий частотный диапазон БС: 925-965
МГц; - рабочий частотный диапазон РТ: 890-915 МГц.
· Цифровой DCS (GSM-1800) - рабочий частотный диапазон БС:
1805-1880 МГц;- рабочий частотный диапазон РТ: 1710-1785 МГц.
Все вышеупомянутые стандарты используют ту или иную разновидность угловой
(фазовой или частотной) модуляции.
Базовые станции системы сотовой радиосвязи
БС являются приемо-передающими радиотехническими объектами, излучающими
электромагнитную энергию в УВЧ диапазоне (300-3000 МГц). Кроме того, каждая БС
дополнительно оснащена комплектом приемо-передающего оборудования радиорелейной
связи, работающим в диапазоне 3-40 ГГц, отвечающим за интеграцию данной БС в сеть
в целом.
Мощность передатчиков БС обычно не превышает 5-10 Вт на несущую.
В основном применяются два типа передающих (приемо-передающих) антенн БС:
· слабонаправленные с круговой диаграммой направленности (ДН) в
горизонтальной плоскости - тип "Omni" (рис. 2);
Рис2. Диаграмма направленности антенны типа "Omni"
-направленные (секторные) с углом раствора (шириной) основного лепестка
ДН в горизонтальной плоскости обычно 60 или 120 градусов (рис. 3,
Рис.
3. Диаграмма направленности секторной антенны (угол раскрыва основного лепестка
в горизонтальной плоскости 60)
Рис.
4. Примеры диаграмм направленности антенн базовых станций
Значение
коэффициента усиления по мощности антенн БС относительно изотропного излучателя
обычно находится в пределах 8-18 дБ.
Антенны
БС устанавливаются на высоте 15-100 метров от поверхности земли на уже
существующих постройках: общественных, служебных, производственных и жилых
зданиях, дымовых трубах промышленных предприятий и т. д., или на специально
сооруженных мачтах (рис. 5).
Рис.
5. Примеры размещения антенн базовых станций сотовой связи на зданиях и
отдельно стоящих мачтах
В
соответствии с п. 6.5 Санитарных правил и норм СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96
"Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)"
установка антенн передающих радиотехнических объектов (ПРТО) на крышах домов
разрешается при условии, что интенсивность ЭМП в доступных для населения местах
не превышает установленных предельно допустимых значений.
К
особенностям БС как объектов санитарно-эпидемиологического контроля можно
отнести следующее:
· БС являются видом ПРТО, мощность излучения которых (загрузка)
непостоянна во времени и зависит от количества абонентов, обслуживаемых БС в
данный момент. Количество абонентов в свою очередь связано с местоположением
БС, временем суток и днем недели. Типичный график загрузки БС показан на рис.
6.
Рис.
6. Типичный график почасовой загрузки базовой станции сотовой связи
· Благодаря относительно большой высоте размещения и
характеристикам ДН передающих антенн в подавляющем большинстве случаев у
данного вида ПРТО отсутствует санитарно-защитная зона, т. е. интенсивность ЭМП,
создаваемого БС, на селитебной территории на "уровне земли" не
превышает предельно допустимых значений.
· Гигиенически значимые уровни ЭМП могут наблюдаться только в
непосредственной близости, на расстоянии до 3-5 метров от передающих антенн БС
и от антенн радиорелейной связи. Из-за многолучевого распространения ЭМП
(переотражения) существует гипотетическая возможность обнаружения таковых в помещениях
и на балконах последних этажей зданий, на которых расположены антенны БС, и в
помещениях последних этажей зданий первой линии застройки в радиусе 200-300
метров вокруг БС.
· Приемопередающие оборудование БС (кроме антенн) не является
источником, потенциально опасным с точки биоэлектромагнитной совместимости.
Антенны РТ имеют ДН типа "Omni", форма которой в значительной
мере может искажаться при приближении РТ к телу человека.
Особенностями РТ с точки зрения санитарно-эпидемиологического надзора
являются:
· Максимальное приближение достаточно мощного источника ЭМП к
жизненно важным органам человека, прежде всего к головному мозгу.
· При оценке интенсивности ЭМП, создаваемого РТ, необходимо
рассматривать единую систему "РТ пользователь ", так как присутствие
последнего существенно меняет картину распределения и поглощения поля.
· Выходная мощность РТ и, следовательно, условия воздействия
ЭМП, зависят от качества связи с БС.
· РТ цифровых стандартов являются источниками импульсно
модулированного ЭМП УВЧ диапазона и магнитного поля СНЧ диапазона (30 300 Гц).
Ограничения
использования сотовых телефонов
· В местах с повышенной опасностью взрыва (там, где например,
рекомендуется выключать двигатель автомобиля)
· В транспорте
С
2000 года в большинстве стран запрещено даже включать телефон на борту самолета
<#"528405.files/image010.gif">
.
В 2003 году в России вступили в силу Санитарные правила и нормы (СанПиН
2.2.2/2.41340-03 - гигиенические требования по работе с видеодисплейными
терминалами персональных электронно-вычислительных машин, СанПиН 2.2.41191-03 -
«Электромагнитные поля в производственных условиях»), Методические указания -
МУК 4.3.1676-03 «Гигиеническая оценка электромагнитных полей, создаваемых
радиостанциями сухопутной подвижной связи, включая абонентские терминалы
спутниковой связи», в которых весьма жестко регламентируются условия труда,
связанные с воздействием электромагнитных излучений. Особое место уделено
аттестации рабочих мест, режиму работы детей и студентов, определена
необходимость освобождения женщин от работы на ПК на весь срок беременности и
кормления грудью (не считая других источников вредных ЭМИ (средства сотовой связи,
телевизор, радиотелефон, микроволновые печи (СВЧ-печи)).
Однако,
до сих пор, в России более 90% предприятий не аттестовано, что нарушает права
работников и закон по охране труда (он гласит: «Работодатель обязан обеспечить:
безопасные условия труда; применение средств индивидуальной защиты»).
.
Резко упал уровень ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ (процент заболеваемости населения вырос с
70 до 97%)
Необходимы:
.
Проведение аттестации рабочих мест;
.
Установка биологических защитных средств ( защитные устройства позволяют
многократно снизить негативное воздействие ПК, мобильных и радио телефонов,
базовых станций, телевизоров на человека), т.е. применения Нейтроника;
.
Динамический контроль за состоянием окружающей среды и здоровья населения,
особенно детей;
мобильный
телефон электромагнитный излучение
5. Технические специалисты и медики единогласны в
рекомендациях владельцам сотовых телефонов
. Разговаривайте непрерывно не более 3-4 минут с перерывами между
звонками не менее 15 минут (по другим рекомендациям - не более 15 минут в
день).
. Дома и на работе пользуйтесь обычным проводным телефоном.
Домашний радиотелефон также вреден.
. Наиболее чувствителен к излучению сотового телефона
развивающийся организм. Поэтому не стоит пользоваться мобильником беременным
женщинам. Не давайте мобильники детям до 16 лет. Если есть необходимость в
телефоне, ограничивайте время разговора до 1 минуты.
. Сотовым телефоном нельзя пользоваться страдающим эпилепсией и предрасположенным
к ней.
. Рекомендуется отказаться от сотового телефона людям, страдающим
нервными заболеваниями, снижением умственной и физической активности,
расстройствами памяти и сна.
. Людям, использующим кардиостимулятор, не следует носить
включенный телефон в нагрудном кармане. Держите включенный телефон на
расстоянии не менее 15 см от кардиостимулятора.
. При покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной
мощностью излучения.
. Телефон подносите к уху только после соединения с абонентом, а
до этого держите в руке подальше от головы!
. При разговоре чаще «меняйте уши», таким образом вы уменьшите
уровень воздействия на конкретный участок головы.
. Перед сном не кладите телефон рядом с подушкой. Отложите трубку
от изголовья кровати на безопасное расстояние не менее метра.
. Не носите телефон на груди, на поясе или в карманах. Держите
мобильник подальше от тела - в сумке, либо в защитном чехле, экранирующем
радиоизлучение.
. Пользуйтесь гарнитурой HANDS-FREE - она позволяет вести
разговор, отдалив трубку от уха и мозга. Проводная гарнитура предпочтительнее,
чем BLOU-TOOTH (последняя сама дает излучение, но оно значительно ниже, чем от
телефона).
. Не начинайте разговор при низком уровне мощности принимаемого
сигнала (на индикаторе отображается мало делений) - ваш телефон будет работать
на максимальной мощности, электромагнитное излучение аппарата будет
максимальным. Найдите место, где качество связи будет нормальным. Если вы часто
звоните из машины или пользуетесь сотовым телефоном на даче, снижения уровня
ЭМИ можно добиться с помощью выносной антенны.
. Избегайте пользоваться мобильным в зонах неуверенного приема,
таких как лифты, подвалы, поезда, туннели, на границе приема. Выключайте по
возможности телефон, он постоянно перерегистрируется в сети и при этом
излучает, даже если вы не разговариваете, а все разговоры в таких местах
происходят на максимальном уровне мощности телефона.
. Избегайте пользоваться мобильным при поездке в наземном
транспорте и метро, в самолете. Передача информации от одной ведущей станции
связи к другой происходит в среднем каждые 5 км пути и сопровождается
увеличением мощности радиосигнала телефона.
6. Средства индивидуальной защиты от излучения сотового
телефона
На самом деле нет пока ни одного защитного устройства, признанного
производителями мобильных телефонов. Если бы появилось приспособление, которое,
не влияя на качество связи и без перерасхода заряда батареи, действительно
минимизирует вредное излучение, компании-производители мобильников, скорее
всего, приобрели бы право на использование технологии и сделали бы такое
устройство частью телефона.
В качестве средств защиты от излучения сотового телефона время от времени
предлагаются всевозможные пластинки, таблетки, чипы, голографические наклейки,
выпущенные как полукустарным, так и промышленным способом. При этом нередко
делается намек или прямая ссылка на разработку оборонки. Действие их, по
заверению производителей, основывается на "нетрадиционных
технологиях", то есть на каких-то манипуляциях со спинторсионными, микролептонными,
тонкими и прочими, неизвестными современной физике, полями. Некоторые из этих
изделий запатентованы в Российском агентстве по патентам и товарным знакам и
почти все имеют санитарно-эпидемиологическое заключение, подтверждающие
безвредность их использования в быту. Однако, как предупреждают авторы сайта
www.ecopole.ru, результаты экспертиз изделий, выполненных компетентными
организациями, их применение в качестве средства защиты от воздействия ЭМИ, то
есть для снижения интенсивности поля, не приводит абсолютно ни к каким
положительным результатам. В отличие от перечисленных псевдосредств, защитный
экран «Вега», разработанный ОАО «Концерн радиостроения «Вега», признан
единственным на сегодняшний день высокоэффективным средством защиты человека от
воздействия электромагнитного излучения сотового телефона в режиме ожидания, а
совместно с гарнитурой HANDS-FREE и в режиме разговора. Он испытан и
рекомендован к применению ФГУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора (заключение подписано
зав. отделением неонизирующих излучений отдела лабораторного дела ФГУЗ ФЦГиЭ
Роспотребнадзора А.В. Стерликовым). В протоколе испытаний, проведенных
испытательной лабораторией аккредитованного Роспотребнадзором Сертификационного
центра Связь-Сертификат отмечено, что экран ослабляет падающий поток энергии от
сотового телефона, в зависимости от конструкции аппарата, до 20 раз без
ухудшения качества связи.
Экран выпускается встроенным в элегантный кожаный футляр (для мужчин) и в
нагрудный кисет (для женщин).
Заключение
На
сегодняшний день нельзя точно сказать, что использование сотового телефона
вредно или безопасно. Исследования в данной области проводятся, но их
результаты неоднозначны. Мы же можем пока сделать общие выводы, лишь сравнивая
стандарты и телефоны между собой.
Чем больше
время разговора по телефону, тем большее воздействие он оказывает на человека.
Наибольшее
воздействие на организм человека оказывают аналоговые стандарты сотовой связи,
такие как NMT450i и AMPS. Это связано с большой мощностью, как базовых станций,
так и передатчиков самих телефонов. Современные цифровые стандарты, такие как
GSM 1800 и CDMA 800 оказывает наименьшее воздействие на организм человека.
Чем дороже
телефон, тем больше вероятность, того, что он оказывает меньшее воздействие на
организм человека. Большая чувствительность приемника в телефоне не только
увеличивает расстояние уверенной связи, но и позволяет использовать передатчик
меньшей мощности на базовой станции.
Возможно, что
на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но
совокупность факторов. Например, излучение и нездоровый образ жизни.
Хочется
добавить, что наиболее безопасным на сегодняшний день является стандарт CDMA
800 MHz IS-95. Это в основном связано с тем, что засчет особенностей
организации работы сотовой сети, мобильные терминалы CDMA могут поддерживать
качественное соединение с базами на минимальной мощности - так мощность всех
мобильных терминалов CDMA не превышает 0.2 Вт (по сравнению с GSM&nbs;900,
где трубки излучают «не более» 2 Вт - правда это пиковое значение некоторых
устаревших моделей телефонов при неустойчивом соединении). Самым же «опасным» с
точки зрения возможных последствий влияния работы сотового терминала является
стандарт AMPS (который уже почти не используется в чистом виде, хотя все оборудование
стандарта DAMPS поддерживает переход при некачественной связи с базой на
аналоговый режим - в этом случае улучшается дальность работы терминала в связи
с лучшим прохождением сигнала, но и повышается мощность излучения).
Список
использованной литературы
1) Анатомия сотовых телефонов. Устройство и ремонт. Выпуск 108 Изд-во
Солон-пресс,
2) www.pole.com.ru - «Центр электромагнитной безопасности», исп.
23.11.2004.
3) Глобальная экологическая проблема. М.: Мысль, 1988.
4) Земля и человечество. Глобальные проблемы. Серия
«Страны и народы». М.: Мысль, 1985.
5) С. Г. Макевнин, А. А. Вакулин. Охрана природы. - М.:
изд. Агропромиздат, 1991
6) Г. Б. Миринов. Заболевания органов дыхания:
профилактика. - М.: изд. Знание, 1990.
7) <http://www.medinfo.ru/>
8) <http://www.promved.ru>
9) http//med.israelinfo.ru