Раздел „Техника и технология за преработка на хидробионти и селскостопански суровини”

ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНОТО МИКРОВЪЛНОВО ПОЛЕ ВЪРХУ ЧОВЕШКОТО ТЯЛО

Краев А.А. (Катедра по физика, MSTU)

Почти невъзможно е предварително да се изчисли количеството лъчиста енергия, погълната от човешкото тяло в даден участък от електромагнитното поле и превърната в топлина. Големината на тази енергия силно зависи от основните електрически характеристики, позицията, размера и структурата на мускулната и мастната тъкан и посоката на падане на вълната, т.е., с други думи, тази стойност зависи от входното съпротивление на тази сложна структура . Посоката на поляризацията на падащата вълна спрямо оста на тялото също играе важна роля. Във всеки отделен случай е необходимо точно изследване на съществуващите състояния за установяване на симптомите. Действителното повишаване на телесната температура зависи от параметрите на околната среда като температура и влажност и от охлаждащия механизъм на тялото.

Облъчването в интензивно микровълново поле на живи тъкани води до промени в техните свойства, които са свързани с топлинните последици от поглъщането на радиацията. За да се изследват тези промени, живите тъкани могат да бъдат разделени на два класа:

б) тъкани, които не съдържат кръвоносни съдове.

Чрез подходящо регулиране на изходната мощност на микровълновия генератор и продължителността на облъчване, различни тъкани, съдържащи кръвоносни съдове, могат да бъдат нагрети до почти всяка температура. Температурата на тъканта започва да се повишава веднага след подаване на микровълнова енергия към нея. Това повишаване на температурата продължава 15-20 минути и може да повиши температурата на тъканта с 1-2 °C спрямо средната телесна температура, след което температурата започва да спада. Понижаването на температурата в облъчената зона възниква в резултат на рязко увеличаване на кръвния поток в нея, което води до съответното отвеждане на топлината.

Липсата на кръвоносни съдове в някои части на тялото ги прави особено уязвими на свръхвисокочестотно лъчение. В този случай топлината може да се абсорбира само от околните съдови тъкани, към които може да тече само чрез топлопроводимост. Това важи особено за очната тъкан и вътрешните органи като жлъчния мехур, пикочния мехур и стомашно-чревния тракт. Малкият брой кръвоносни съдове в тези тъкани усложнява процеса на авторегулация на температурата. В допълнение, отраженията от граничните повърхности на телесните кухини и областите на костния мозък при определени условия водят до образуването на стоящи вълни. Прекомерното повишаване на температурата в определени области на стоящи вълни може да причини увреждане на тъканите. Отражения от този вид се причиняват и от метални предмети, разположени вътре или на повърхността на тялото.

При интензивно облъчване на тези тъкани с микровълново поле, те прегряват, което води до необратими промени. В същото време микровълновите полета с ниска мощност имат благоприятен ефект върху човешкото тяло, което се използва в медицинската практика.

Мозъкът и гръбначният мозък са чувствителни към промените в налягането и следователно повишаването на температурата в резултат на облъчване на главата може да има сериозни последствия. Костите на черепа причиняват силни отражения, което прави много трудно да се оцени погълнатата енергия. Увеличаването на температурата на мозъка се случва най-бързо, когато главата се облъчва отгоре или когато се облъчват гърдите, тъй като нагрятата кръв от гърдите се изпраща директно към мозъка. Облъчването на главата предизвиква състояние на сънливост, последвано от преход към състояние на безсъзнание. При продължително облъчване се появяват конвулсии, които след това преминават в парализа. При облъчване на главата неизбежно настъпва смърт, ако температурата на мозъка се повиши с 6 °C.

Окото е един от най-чувствителните към облъчване с микровълнова енергия органи, тъй като има слаба система за терморегулация и генерираната топлина не може да бъде отведена достатъчно бързо. След 10 минути облъчване с мощност 100 W при честота 2450 MHz е възможно развитието на катаракта (помътняване на очната леща), в резултат на което протеинът на лещата коагулира и образува видими бели включвания. При тази честота най-високата температура се получава близо до задната повърхност на лещата, която се състои от протеин, който лесно се поврежда от топлина.

Мъжките полови органи са силно чувствителни към топлина и поради това са особено уязвими към облъчване. Безопасна радиационна плътност, изразена като максимално ниво

5 mW/cm2 е значително по-ниско, отколкото за други чувствителни към радиация органи. В резултат на облъчване на тестисите може да настъпи временно или постоянно безплодие. Особено внимание се обръща на увреждането на гениталната тъкан, тъй като някои генетици смятат, че малки дози радиация не водят до никакви физиологични нарушения, но в същото време могат да причинят генни мутации, които остават скрити за няколко поколения.

Преглеждания: 5252

Опасна ли е микровълновата фурна за човешкото здраве: истина или мит?

Когато микровълновите фурни се появиха за първи път, те бяха наречени на шега ергенски уред. Ако следвате това твърдение, то е вярно за първото поколение кухненски уреди. В днешно време обаче микровълновите фурни са оборудвани с редица функции и уникални характеристики, които заслужават уважение. Много е лесно да управлявате устройството с помощта на процесор, който работи в съответствие с зададените параметри. Ето защо е важно да се запознаете с всички нюанси на тази техника, за да сте сигурни какъв е ефектът й върху човешкото тяло.

Характеристики на физическото представяне

През последните няколко години можете да видите бум на микровълновите фурни. Вредата от микровълновата фурна не е мит, а строга реалност, която е доказана от лекари и учени. Това мнение се подкрепя от материали, чиито научни доказателства потвърждават отрицателното въздействие на микровълните върху човешкото тяло. Дълги години научни изследвания на радиацията от микровълнови печки са установили нивото на вредното въздействие върху човешкото здраве.

Ето защо е важно да се спазват правилата за технически средства за сигурност или ОПС. Защитните мерки ще помогнат за намаляване на силата на патогенното влияние на микровълновото лъчение. Ако нямате възможност да осигурите оптимална защита при използване на микровълнова фурна за приготвяне на храна, вие сте гарантирани вредни ефекти върху тялото. Много е важно да знаете основите на TSO и да ги прилагате при работа в микровълнова фурна.

Ако си припомним основния курс по физика в училищната програма, можем да установим, че ефектът на нагряване е възможен поради действието на микровълновото лъчение върху храната. Дали можете да ядете такава храна или не е доста труден въпрос. Единственото нещо, което може да се каже е, че такава храна не е от полза за човешкото тяло. Например, ако готвите печени ябълки в микровълнова фурна, те няма да донесат никаква полза. Печените ябълки са изложени на електромагнитно излъчване, което работи в определен микровълнов диапазон.

Източникът на излъчване на микровълновите фурни е магнетрон.

Честотата на микровълновото излъчване може да се счита за в диапазона от 2450 GHz. Електрическият компонент на такова излъчване е ефектът върху диполната молекула на веществата. Що се отнася до дипола, това е вид молекула, която има противоположни заряди в различни краища. Електромагнитното поле е в състояние да завърти този дипол на сто и осемдесет градуса за една секунда най-малко 5,9 милиарда пъти. Тази скорост не е мит, така че причинява триене на молекулите, както и последващо нагряване.

Микровълновото лъчение може да проникне на дълбочина по-малка от три сантиметра; последващото нагряване се осъществява чрез пренос на топлина от външния слой към вътрешния. Най-яркият дипол се счита за водна молекула, така че храната, която съдържа течност, се нагрява много по-бързо. Молекулата на растителното масло не е дипол, така че не трябва да се нагрява в микровълнова фурна.

Дължината на вълната на микровълновото лъчение е около дванадесет сантиметра. Такива вълни се намират между инфрачервените и радиовълните, така че имат подобни функции и свойства.

Опасност от микровълнова печка

Човешкото тяло е в състояние да бъде изложено на голямо разнообразие от радиация, така че микровълновата фурна не е изключение. Можете да спорите дълго време дали такава храна е полезна или не. Въпреки огромната популярност на този кухненски уред, вредата от микровълновата фурна не е измислица или мит, така че трябва да се вслушате в съветите на TSO и, ако е възможно, да откажете да работите с тази печка. По време на употреба трябва да следите състоянието на индикатора.

Ако нямате възможност да защитите тялото си от вредна енергия, можете да използвате висококачествена защита, основите на TSO, за да защитите собственото си здраве.

Първо, трябва да разберете риска, който може да представлява радиацията от микровълновата фурна. Много диетолози, лекари и физици са въвлечени в неспокоен дебат относно храната, приготвена по този начин. Обикновените печени ябълки няма да донесат никаква полза, тъй като са изложени на вредна микровълнова енергия.

Ето защо всеки човек трябва да се запознае с възможните негативни последици за здравето. Най-голямата вреда за здравето от микровълните идва под формата на електромагнитно излъчване, което идва от фурната, когато работи.

За човешкото тяло отрицателен страничен ефект може да бъде деформация, както и преструктуриране и разрушаване на молекули и образуване на радиологични съединения. С прости думи, има непоправима вреда за здравето и общото състояние на човешкото тяло, тъй като се образуват несъществуващи съединения, които се влияят от свръхвисоки честоти. Освен това можете да наблюдавате процеса на йонизация на водата, който трансформира нейната структура.

Според някои изследвания такава вода е много вредна за човешкото тяло и всички живи същества, тъй като става мъртва. Например, когато поливате живо растение с такава вода, то просто ще умре в рамките на една седмица!

Ето защо всички продукти (дори печени ябълки), които са термично обработени в микровълнова фурна, стават мъртви. Според тази информация можем да обобщим накратко, че храната от микровълновата има неблагоприятен ефект върху здравето и състоянието на човешкия организъм.

Няма обаче точни доказателства, които да потвърдят тази хипотеза. Според физиците дължината на вълната е много къса, така че не може да предизвика йонизация, а само нагряване. Ако вратата се отвори и защитата не работи, което изключва магнетрона, тогава човешкото тяло изпитва въздействието на генератора, което гарантира увреждане на здравето, както и изгаряния на вътрешните органи, тъй като тъканта се унищожава и изпитва сериозни стрес.

За да се защитите, защитата трябва да бъде на най-високо ниво, така че е важно да се придържате към базата на TCO. Не забравяйте, че има абсорбиращи обекти за тези вълни и човешкото тяло не е изключение.

Ефект върху човешкото тяло

Според изследванията на микровълновите лъчи, в момента, в който попаднат върху повърхност, тъканта на човешкото тяло поглъща енергия, което причинява нагряване. В резултат на терморегулацията кръвообращението се засилва. Ако облъчването е общо, тогава няма възможност за моментално отвеждане на топлината.

Кръвообращението има охлаждащ ефект, така че онези тъкани и органи, които са изчерпани от кръвоносни съдове, страдат най-много. По принцип възниква помътняване, както и разрушаване на лещата на окото. Такива промени са необратими.

Тъканта, която съдържа голямо количество течност, има най-голяма абсорбционна способност:

• кръв;
• червата;
• стомашна лигавица;
• леща на окото;
• лимфа.

В резултат на това се случва следното:

• ефективността на процеса на обмен и адаптация намалява;
• щитовидната жлеза и кръвта се трансформират;
• умствената сфера се променя. През годините е имало случаи, при които използването на микровълни предизвиква депресия и склонност към самоубийство.

Колко време отнема да се появят първите симптоми на негативно въздействие? Има версия, според която всички знаци се натрупват за доста дълго време.

Те може да не се появят в продължение на много години. Тогава настъпва критичен момент, когато индикаторът за общо състояние губи позиции и се появява следното:

• главоболие;
• гадене;
• слабост и умора;
• световъртеж;
• апатия, стрес;
• сърдечна болка;
• хипертония;
• безсъние;
• умора и много други.

Така че, ако не спазвате всички правила на базата данни на TCO, последствията могат да бъдат изключително тъжни и необратими. Трудно е да се отговори на въпроса колко време или години са необходими за появата на първите симптоми, тъй като всичко зависи от модела на микровълновата печка, производителя и състоянието на човека.

Мерки за защита

Според TCO въздействието на микровълновата зависи от много нюанси, най-често това са:

• дължина на вълната;
• продължителност на експозиция;
• използване на специфична защита;
• видове лъчи;
• интензитет и разстояние от източника;
• външни и вътрешни фактори.

В съответствие с TSO можете да се защитите, като използвате няколко метода, а именно индивидуални и общи. TCO мерки:

• промяна на посоката на лъчите;
• намаляване на продължителността на експозиция;
• дистанционно;
• състояние на индикатора;
• Защитното екраниране се използва от няколко години.

Ако не е възможно да следвате TSO, можете да гарантирате, че състоянието ще се влоши в бъдеще. Опциите на TCO се основават на функциите на пещта - отражение, както и възможности за абсорбиране. Ако няма защитни мерки, е необходимо да се използват специални материали, които могат да отблъснат неблагоприятния ефект. Такива материали включват:

• многослойни торби;
• шунгит;
• метализирана мрежа;
• работно облекло от метализиран плат - престилка и държач за гърне, пелерина снабдена с очила и качулка.

Ако използвате този метод, тогава няма причина да се притеснявате в продължение на много години.

Ябълки в микровълнова печка

Всеки знае, че печените плодове и зеленчуци са много питателни и полезни, печените ябълки не са изключение. Печените ябълки са най-популярният и вкусен десерт, който се приготвя не само във фурната, но и в микровълновата. Малко хора обаче смятат, че плодовете, изпечени в микровълновата фурна, могат да бъдат вредни.

Печените ябълки съдържат много витамини и хранителни вещества, което им придава по-нежна и сочна текстура. Печените плодове не са вредни, така че е важно да изберете метода на готвене. Както стана известно, печените ябълки в микровълновата не причиняват вреда, тъй като не се йонизират.

С прости думи, печените ябълки са много вкусна, ценна храна, която може да се готви в микровълнова фурна без вреда за здравето. Ако не спазвате правилата за работа и пренебрегвате индикатора, можете да навредите на състоянието си. Печените ябълки се приготвят много лесно, тъй като микровълновата фурна намалява времето за готвене. Индикаторът на дисплея отговаря за всички други функции, така че е важно да го следите.

Важно е! Ако индикаторът не работи, той не може да бъде поправен. Индикаторът е специална LED крушка. Ето защо, благодарение на индикатора, можете да разберете за здравето на устройството.

Отговаряйки на въпроса дали микровълновите фурни са вредни - мит или реалност, можем да кажем със сигурност, че това не е мит. Следвайки предложените препоръки и правила за работа, ще се предпазите от негативни влияния.

Развитието на микровълновата технология през последните две десетилетия допринесе за навлизането й във физиотерапевтичната практика. Микровълните имат редица физични свойства, които могат да се използват за лечение на определени заболявания (напр. псориазис , ревматизъми други автоимунни заболявания). Свойствата на тези вълни са следните: а) тяхната енергия може да се концентрира върху отделни части на тялото; б) отразяват се от плътни повърхности; в) тяхната честота е близка до честотата на релаксационните вибрации на водата; г) те са по-термогенни от ултракъсите вълни.

Под въздействието на микровълните в тъканите на живия организъм възникват вибрации на йони и съдържащите се в тях диполни водни молекули.. Абсорбцията на вълновата енергия в тъканите, дължаща се на вибрации на йони, практически не зависи от честотата, докато абсорбцията, дължаща се на вибрации на диполни водни молекули, нараства с нарастваща честота. Това увеличение обаче се случва до честота, специфична за всяко тяло от молекули (така наречената честота на релаксация). При по-високи честоти, поради инерция, молекулите вече нямат време да реагират на твърде чести промени във вълновите полета и следователно поглъщането на вълновата енергия рязко намалява. За водните молекули тази ограничаваща честота на релаксация е около 2-10 Hz (дължина на вълната около 1,5 cm). Поради тези особености, когато дължината на вълната се скъси, ролята на молекулите в цялостното усвояване на вълновата енергия в тъканите се увеличава. В 10-сантиметровия вълнов диапазон приблизително половината от общата енергия се абсорбира поради вибрации на водни молекули, а в 3-сантиметровия вълнов диапазон - вече 98%. Тъй като тялото се състои от повече от половината вода, значението на този факт за действието на микровълните е ясно, особено за тъкани с високо съдържание на вода (кръв, лимфа, мускули, нервна система).

Микровълните имат както топлинни, така и екстратермални ефекти. За първи път извънтермичният им ефект върху хората е установен от С. Я. Турлигин, който наблюдава появата на сънливост след излагане на сантиметрови вълни с много ниска интензивност. По-късно това беше потвърдено от многобройни наблюдения. При системно излагане на лице на високомощни микровълни се наблюдават помътняване на лещата, функционални промени в нервната система, дисфункция на зрителния и обонятелния анализатор и др., което е довело до необходимостта от установяване в индустрията максимално допустими дози на облъчване на хората през работно време - не повече от 0,01 mW/cm2.

Общият ефект върху животните на интензивно микровълново поле при PFM (плътност на потока на мощността) от 0,2-0,3 W/cm21 причинява промени в дишането, сърдечната честота и кръвното налягане, докато локалните ефекти при същите условия са придружени от бързо преминаващи промени в хемодинамика и дишане, очевидно от рефлекторен произход. Регулаторното значение на нервната система, когато е изложена на микровълново поле, се проявява, когато блуждаещите нерви се пресекат при животни; в същото време се отбелязва по-малко учестяване на дишането, но по-тежко хемодинамично нарушение в резултат на изключване на регулаторното влияние на вагусния нерв.

При жаба микровълново поле при 0,3 W/cm2 причинява промени в сърдечната дейност, подобни на двуфазния ефект на UHF електрическо поле. В първата фаза, понякога краткотрайна, се наблюдава учестяване и усилване на сърдечната честота, последвано от забавяне и спиране на сърдечната дейност в диастола. След прекратяване на експозицията контракциите се възстановяват; Понякога се наблюдават аритмии. Тези ефекти се считат за термични поради високия PMT на микровълновото поле, използвано в експериментите.

От голямо физиологично значение е използването на микровълново поле с нисък интензитет (PPM 0,05 W/cm2, продължителност 30 минути), когато кучетата обикновено изпитват леко повишаване на сърдечната честота и изчезване на дихателната аритмия; при някои животни забавяне на появява се ритъм. Според електрокардиографията, при продължително повтарящо се излагане на микровълново поле, може да се прецени активирането на компенсаторните механизми и развитието на адаптацията, която може да бъде нарушена при кучета при по-силни експозиции. Установените промени показват развитието на временни дистрофични процеси в миокарда и се считат за рефлекторни; в рамките на първия час след експозицията тези промени изчезват. При кучета с изкуствено предизвикан инфаркт на миокарда, използването на микровълново поле предизвиква повишаване на сърдечната честота, намаляване на всички вълни на електрокардиограмата във всеки отвод и S-T интервалът се издига още повече над изоелектричната линия. Микровълновото поле влошава функциите на болното сърце.

При нормализиране на показателите за сърдечна функция след експериментален инфаркт на миокарда, използването на микровълново поле с нисък интензитет причинява фазови промени в сърдечната дейност при животни, които могат да се считат за дистрофични. Тези промени се наблюдават както при общо въздействие, така и при локално въздействие върху областта на главата. Мускулното натоварване в комбинация със слабо микровълново поле води до по-трайни промени.

Въз основа на електрокардиографски данни можем да заключим, че под въздействието на микровълновото поле се променят биохимичните процеси в тъканите на сърцето, чиято тежест зависи от интензивността на излагане на микровълни.

Определянето на електролитния състав на периферната кръв на животни чрез електрофореза след излагане на интензивно микровълново поле (PPM 0,1-0,2 W/cm2) показва фазови промени в съдържанието на калий и натрий. Първоначално съотношението K/Na в плазмата се увеличава и след това намалява. В сравнение с електрокардиографските данни е ясно, че след излагане на високо съдържание на калий в кръвта се появяват заострени високи Т вълни във всички отвеждания, а при ниско съдържание на калий се появяват ниски, сплескани. Въз основа на промяната в съотношението на калий и натрий в кръвта може да се предположи, че под въздействието на микровълните има промяна в пропускливостта на клетъчните мембрани към вътре- и извънклетъчните катиони.

Биохимичните изследвания представляват голям интерес за механизма на действие на микровълновото поле върху тялото. Изследването на редокс процесите в тъканите (черен дроб, бъбреци, сърдечен мускул) чрез определяне на активността на ензимите в тях (цитохромоксидаза, дехидраза и аденозинтрифосфатаза) разкрива ефекта на микровълновото поле върху тялото. Използването на интензивно микровълново поле (PPM 0,1-0,3 W/cm2) води до рязко намаляване на редокс процесите в тъканите на зайци; в този случай се проявява топлинният ефект на микровълновото поле. Слабото микровълново поле (PPM 0,005-0,01 W/cm2) предизвиква забележимо повишаване на редокс процесите в тъканите. Повтарящото се излагане на зайци на микровълново поле води до по-малки промени в редокс процесите в сравнение с еднократното излагане. Това може да се обясни с факта, че повтарящата се експозиция стимулира компенсаторните и адаптивни механизми и причинява по-малки промени в редокс процесите в животинските тъкани. Влиянието на компенсаторните механизми е по-изразено в централната нервна система, отколкото в сърцето.

Изследването на протеиновия метаболизъм при животни, както при локално, така и при общо излагане на микровълнови полета, разкрива някои особености. Ежедневното излагане на сърдечната област в продължение на 10 дни (PPM 0,02 W/cm2 с емитерна площ от 10 cm2) не предизвиква значителни промени в протеиновия метаболизъм на сърдечния мускул, но при по-интензивно излагане (PPM 0,1 W/ cm2) увеличаване на съдържанието на протеини с фосфорилазна активност при едновременно намаляване на миогенната фракция.

В сърдечния мускул на животните са отбелязани значителни промени в съдържанието на отделни протеинови фракции, които зависят от интензивността на експозицията.

Реакцията на утаяване в агар Uchterlon се използва за изследване на антигенния състав на кръвния серум на животни, изложени на общо излагане на микровълни под формата на курс от 20 процедури за 10 минути дневно (PPM 0,006 и 0,04 W/cm2). Кръвният серум се изследва на 24-25-ия ден след последната експозиция. Реакцията на утаяване в агар показа, че общият ефект на микровълните (PPM 0,006 W/cm2) не води до промяна в антигенния състав на животински кръвен серум. Антисерумът към серума на опитни животни реагира еднакво със серума както на опитни, така и на здрави животни.

При имунологични изследвания на кръвен серум на животни, изложени на общо излагане на микровълни с PPM от 0,04 W/cm2, в реакцията на утаяване в агар са открити по-малък брой линии на утаяване, което показва опростяване на антигенния състав на кръвта серум и укрепване имунитет. Серумът спрямо серум от здрави животни реагира по различен начин със серум от здрави и експериментални животни; в същото време серумът срещу експерименталния серум реагира по същия начин със серума на здрави и експериментални животни. Резултатите изглежда показват, че серумът на здрави животни съдържа антигени, които не присъстват в серума на животни, изложени на микровълнова фурна.

Опростяването на антигенния състав на кръвния серум при излагане на топлинни дози микровълни показва дълбока промяна в метаболизма на тялото. Не се наблюдава подобно явление под въздействието на нетермични дози микровълни.

Изследване на висшата нервна дейност на кучета с помощта на метода на условните рефлекси показва, че излагането на микровълново поле причинява значителни промени, които зависят от плътността на потока на мощността, продължителността на експозицията и типологичните характеристики на животното. Промени във функционалното състояние на мозъчната кора при кучета се наблюдават дори след еднократно излагане на слабо микровълново поле (PPM 0,005-0,01 W/cm2). Тъй като тази мощност на полето не е причинила повишаване на телесната температура, наблюдаваният ефект не е свързан с прегряване. Слабото микровълново поле засили процеса на възбуждане, а силното, при което се наблюдаваше задух и прегряване, доведе до развитие на инхибиране в централната нервна система.

Укрепването както на условните, така и на безусловните рефлекси показва, че микровълновото поле действа както върху кората на главния мозък, така и върху подкоровите образувания. При продължително излагане на слабо микровълново поле се наблюдават фазови промени във висшата нервна дейност: първо, увеличаване на процеса на възбуждане и след това отслабването му до първоначалното ниво с повишено инхибиране.

Изследването на електроенцефалографските параметри при животни под общо излагане разкрива връзка между естеството на биоелектричната активност на мозъка и интензивността на излагане на микровълново поле. Интензивното и продължително излагане предизвиква промени в основните ритми на електрическата активност, както и амплитудата. При излагане на главата на животното тези промени се появяват при слабо въздействие на микровълновото поле.

В момента учените се опитват да лекуват злокачествени тумори с микровълнови вълни, което най-накрая може да направи възможно създаването на уникално лечение рак на гърдата. Все още обаче всичко е на етап експерименти с животни.

Андросова Екатерина

аз Микровълново лъчение (малко теория).

II. Въздействие върху хората.

III. Практическо приложение на микровълновото лъчение. Микровълнови печки.

1. Какво е микровълнова фурна?

2. История на създаването.

3. устройство.

4. Принципът на работа на микровълновата фурна.

5. Основни характеристики:

а. мощност;

b. Вътрешно покритие;

° С. Грил (неговите разновидности);

д. конвекция;

IV. Изследователска част от проекта.

1. Сравнителен анализ.

2. Социална анкета.

V. Изводи.

Изтегли:

Преглед:

Работа по проект

по физика

по темата за:

„Микровълнова радиация.
Използването му в микровълнови фурни.
Сравнителен анализ на пещи от различни производители"

Ученици от 11 клас

ГОУ средно училище "Лосиный остров" № 368

Андросова Екатерина

Учител – ръководител на проекта:

Житомирская Зинаида Борисовна

февруари 2010 г

Микровълново лъчение.

Инфрачервено лъчение- електромагнитно излъчване, заемащо спектралната област между червения край на видимата светлина (с дължина на вълнатаλ = 0,74 µm) и микровълново лъчение (λ ~ 1-2 mm).

Микровълново лъчение, Излъчване с ултрависока честота(микровълново лъчение) - електромагнитно лъчение, включващо сантиметровия и милиметровия диапазон на радиовълните (от 30 cm - честота 1 GHz до 1 mm - 300 GHz). Микровълновото лъчение с висок интензитет се използва за безконтактно нагряване на тела, например в ежедневието и за термична обработка на метали в микровълнови печки, както и за радар. Микровълновото лъчение с нисък интензитет се използва в комуникациите, предимно преносими (уоки-токита, мобилни телефони от последно поколение, WiFi устройства).

Инфрачервеното лъчение се нарича още „топлинно“ лъчение, тъй като всички тела, твърди и течни, нагрети до определена температура, излъчват енергия в инфрачервения спектър. В този случай дължините на вълните, излъчвани от тялото, зависят от температурата на нагряване: колкото по-висока е температурата, толкова по-къса е дължината на вълната и толкова по-висок е интензитетът на излъчване. Спектърът на излъчване на абсолютно черно тяло при относително ниски (до няколко хиляди Келвина) температури се намира главно в този диапазон.

IR (инфрачервени) диоди и фотодиоди се използват широко в дистанционни управления, системи за автоматизация, системи за сигурност и др. Инфрачервените излъчватели се използват в индустрията за сушене на боядисани повърхности. Инфрачервеният метод на сушене има значителни предимства пред традиционния конвекционен метод. На първо място, това, разбира се, е икономически ефект. Скоростта и изразходваната енергия при инфрачервено сушене е по-малка от същите показатели при традиционните методи. Положителен страничен ефект е и стерилизацията на хранителни продукти, повишаваща устойчивостта на корозия на боядисаните повърхности. Недостатък е значително по-голямата неравномерност на нагряване, което е напълно недопустимо при редица технологични процеси. Особеност на използването на инфрачервено лъчение в хранително-вкусовата промишленост е възможността за проникване на електромагнитна вълна в капилярно-порести продукти като зърно, зърнени култури, брашно и др. на дълбочина до 7 mm. Тази стойност зависи от естеството на повърхността, структурата, свойствата на материала и честотните характеристики на излъчването. Електромагнитна вълна с определен честотен диапазон има не само термичен, но и биологичен ефект върху продукта, като спомага за ускоряване на биохимичните трансформации в биологичните полимери (нишесте, протеини, липиди).

Въздействие на микровълновото лъчение върху човека

Натрупаният експериментален материал ни позволява да разделим всички ефекти на микровълновото лъчение върху живите същества в 2 големи класа: термични и нетермични. Топлинният ефект в биологичен обект се наблюдава, когато той е облъчен с поле с плътност на потока на мощността над 10 mW/cm2 и нагряването на тъканта надвишава 0,1 C, в противен случай се наблюдава нетермичен ефект. Ако процесите, протичащи под въздействието на мощни електромагнитни полета на микровълните, са получили теоретично описание, което е в добро съответствие с експерименталните данни, тогава процесите, протичащи под въздействието на радиация с ниска интензивност, са слабо проучени теоретично. Няма дори хипотези за физическите механизми на въздействието на електромагнитните изследвания с нисък интензитет върху биологични обекти от различни нива на развитие, от едноклетъчен организъм до човек, въпреки че се разглеждат индивидуални подходи за решаване на този проблем

Микровълновото лъчение може да повлияе на човешкото поведение, чувства и мисли;
Въздейства на биотокове с честота от 1 до 35 Hz. В резултат на това възникват нарушения във възприемането на реалността, повишен и понижен тонус, умора, гадене и главоболие; Възможна е пълна стерилизация на инстинктивната сфера, както и увреждане на сърцето, мозъка и централната нервна система.

ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ИЗЛЪЧВАНИЯ В РАДИОЧЕСТОТНИЯ ОБХВАТ (RF EMR).

SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 Максимално допустими нива на плътност на енергийния поток в честотния диапазон 300 MHz - 300 GHz в зависимост от продължителността на експозицията При излагане на радиация за 8 часа или повече, MPL - 0,025 mW на квадратен сантиметър, при експозиция от 2 часа, MPL - 0,1 mW на квадратен сантиметър, а при експозиция от 10 минути или по-малко, MPL - 1 mW на квадратен сантиметър.

Практическо приложение на микровълновото лъчение. Микровълнови печки

Микровълновата фурна е домакински електрически уред, предназначен за бързо готвене или бързо затопляне на храна, както и за размразяване на храна с помощта на радиовълни.

История на създаването

Американският инженер Пърси Спенсър забеляза способността на микровълновото лъчение да загрява храната, когато работеше в компанията Raytheon. Raytheon ), която произвежда оборудване за радари. Според легендата, когато провеждал експерименти с друг магнетрон, Спенсър забелязал, че парче шоколад в джоба му се е разтопило. Според друга версия той забелязал, че сандвич, поставен върху включения магнетрон, се нагорещил.

Патентът за микровълновата фурна е издаден през 1946 г. Първата микровълнова фурна е създадена от Raytheon и е предназначена за бързо индустриално готвене. Височината му беше приблизително равна на човешкия ръст, тегло - 340 кг, мощност - 3 kW, което е приблизително два пъти повече от мощността на съвременна битова микровълнова фурна. Тази печка струва около 3000 долара. Използва се главно във войнишките столове и столовете на военните болници.

Първата масово произвеждана домакинска микровълнова фурна е произведена от японската компания Sharp през 1962 г. Първоначално търсенето на новия продукт беше ниско.

В СССР микровълновите фурни се произвеждат от завода ЗИЛ.

Устройство за микровълнова фурна.

Главни компоненти:

1. микровълнов източник;
2. магнетрон;
3. магнетронно захранване с високо напрежение;
4. верига за управление;
5. вълновод за предаване на микровълни от магнетрона към камерата;
6. метална камера, в която се концентрира микровълнова радиация и където се поставя храна, с метализирана врата;
7. спомагателни елементи;
8. въртяща се маса в камерата;
9. вериги, които осигуряват сигурност („блокиране“);
10. вентилатор, който охлажда магнетрона и вентилира камерата за отстраняване на газовете, генерирани по време на готвене.

Принцип на действие

Магнетроните преобразуват електрическата енергия във високочестотно електрическо поле, което води до движение на водните молекули, което води до нагряване на продукта. Магнетронът, създавайки електрическо поле, го насочва по вълновод към работната камера, в която се поставя продуктът, съдържащ вода (водата е дипол, тъй като водната молекула се състои от положителни и отрицателни заряди). Ефектът на външно електрическо поле върху продукта води до факта, че диполите започват да се поляризират, т.е. Диполите започват да се въртят. Когато диполите се въртят, възникват сили на триене, които се превръщат в топлина. Тъй като поляризацията на диполите се извършва в целия обем на продукта, което причинява неговото нагряване, този тип нагряване се нарича още обемно нагряване. Микровълновото нагряване се нарича още микровълново нагряване, което означава малка дължина на електромагнитните вълни.

Характеристики на микровълновите фурни

Мощност.

1. Полезната или ефективна мощност на микровълновата фурна, която е важна за отопление, готвене и размразяване, емикровълнова мощност и мощност на грил. По правило микровълновата мощност е пропорционална на обема на камерата: тази микровълнова и грил мощност трябва да са достатъчни за количеството храна, което може да се постави в дадена микровълнова фурна в съответните режими. Обикновено можем да приемем, че колкото по-висока е мощността на микровълновата фурна, толкова по-бързо става нагряването и готвенето.
2. Максимална консумация на енергия- електрическа мощност, която също трябва да се вземе предвид, тъй като консумацията на електроенергия може да бъде доста висока (особено в големи микровълнови фурни с грил и конвекция). Познаването на максималната консумация на енергия е необходимо не само за оценка на количеството консумирана електроенергия, но и за проверка на възможността за свързване към съществуващи контакти (за някои микровълнови фурни максималната консумация на енергия достига 3100 W).

Вътрешни покрития

Стените на работната камера на микровълновата фурна са със специално покритие. В момента има три основни опции: емайлово покритие, специални покрития и покритие от неръждаема стомана.

1. Издръжливо емайлово покритие, гладка и лесна за почистване, намира се в много микровълнови фурни.
2. Специални покрития, разработени от производителите на микровълнови фурни, са усъвършенствани покрития, които са още по-устойчиви на повреда и интензивна топлина и се почистват по-лесно от конвенционалния емайл. Специалните или усъвършенствани покрития включват „антибактериалното покритие“ на LG и „биокерамичното покритие“ на Samsung.
3. Покритие от неръждаема стомана- изключително устойчив на високи температури и повреди, особено надежден и издръжлив, а освен това изглежда много елегантен. Облицовката от неръждаема стомана обикновено се използва в микровълнови фурни с грил или конвекция, които имат множество настройки за висока температура. Като правило, това са печки от висока ценова категория, с красив външен и вътрешен дизайн. Все пак трябва да се отбележи, че поддържането на такова покритие чисто изисква определени усилия и използването на специални почистващи продукти.

Скара

Нагревателен елемент грил. външно прилича на черна метална тръба с нагревателен елемент вътре, разположен в горната част на работната камера. Много микровълнови фурни са оборудвани с така наречения „подвижен“ нагревателен елемент (TEN), който може да се движи и монтира вертикално или наклонено (под ъгъл), осигурявайки отопление не отгоре, а отстрани.
Подвижният нагревателен елемент грил е особено удобен за използване и предоставя допълнителни възможности за приготвяне на ястия в режим грил (например при някои модели можете да пържите пиле във вертикално положение). В допълнение, вътрешната камера на микровълнова фурна с подвижен нагревателен елемент грил е по-лесна и удобна за почистване (както и самата скара).

Кварцова кварцова скара разположен в горната част на микровълновата фурна и представлява тръбен кварцов елемент зад метална решетка.

За разлика от нагревателния грил, кварцовият грил не заема място в работната камера.

Мощността на кварцовия грил обикновено е по-малка от тази на грил с нагревателен елемент, микровълновите фурни с кварцов грил консумират по-малко електроенергия.

Фурните с кварцова скара се пекат по-меко и равномерно, но скара с нагревателен елемент може да осигури по-интензивна работа (по-„агресивно“ нагряване).

Има мнение, че кварцовата скара е по-лесна за поддържане чиста (тя е скрита в горната част на камерата зад скара и по-трудно се замърсява). Отбелязваме обаче, че с течение на времето пръскането на мазнини и т.н. Те все още могат да се качат върху него и вече няма да е възможно просто да се измие, като нагревателен елемент скара. Няма нищо особено ужасно в това (пръски от мазнини и други замърсители просто ще изгорят от повърхността на кварцовата скара).

Конвекция

Микровълновите фурни с конвекция са оборудвани с пръстеновиден нагревателен елемент и вграден вентилатор (обикновено разположен на задната стена, в някои случаи отгоре), който равномерно разпределя нагрятия въздух вътре в камерата. Благодарение на конвекцията храната се пече и пържи, а в такава фурна можете да печете пайове, да печете пиле, да задушавате месо и др.

Изследователска част от проекта

Сравнителен анализ на микровълнови фурни от различни производители
Резултати от социални проучвания

сравнителна таблица

Проведено е социално проучване сред гимназисти.

1. Имате ли микровълнова фурна?

2. Коя фирма? Какъв модел?

3. Каква е силата? Други характеристики?

4. Знаете ли правилата за безопасност при работа с микровълнова фурна? Съобразявате ли се с тях?

5. Как използвате микровълнова фурна?

6. Вашата рецепта.

Предпазни мерки при използване на микровълнова фурна.

1. Микровълновата радиация не може да проникне през метални предмети, така че не трябва да готвите храна в метални съдове. Ако металните съдове са затворени, тогава радиацията изобщо не се абсорбира и фурната може да се повреди. Готвенето в отворен метален съд по принцип е възможно, но ефективността му е с порядък по-малка (тъй като радиацията не прониква от всички страни). Освен това в близост до острите ръбове на метални предмети могат да се появят искри.
2. Не е желателно да се поставят съдове с метално покритие („златна граница“) в микровълнова фурна - тънък слой метал има висока устойчивост и силно се нагрява от вихрови токове, това може да унищожи съдовете в областта на метално покритие. В същото време метални предмети без остри ръбове, изработени от дебел метал, са относително безопасни в микровълновата.
3. Не можете да готвите течности в херметически затворени съдове или цели птичи яйца в микровълнова фурна - поради силното изпарение на водата вътре в тях те ще експлодират.
4. Опасно е да се нагрява вода в микровълнова печка, тъй като тя може да прегрее, тоест да се нагрее над точката на кипене. След това прегрята течност може да заври много рязко и в неочакван момент. Това се отнася не само за дестилирана вода, но и за всяка вода, която съдържа малко суспендирани частици. Колкото по-гладка и равномерна е вътрешната повърхност на контейнера за вода, толкова по-голям е рискът. Ако съдът е с тясно гърло, тогава има голяма вероятност, когато започне да кипи, прегрята вода да се излее и да изгори ръцете ви.

ИЗВОДИ

Микровълновите фурни се използват широко в ежедневието, но някои купувачи на микровълнови фурни не знаят правилата за работа с микровълнови фурни. Това може да доведе до негативни последици (висока доза радиация, пожар и др.)

Основни характеристики на микровълновите фурни:

1. мощност;
2. Наличие на скара (нагревател/кварц);
3. Наличие на конвекция;
4. Вътрешно покритие.

Най-популярни са микровълнови фурни от Samsung и Panasonic с мощност 800 W, с грил, струващи около 4000-5000 рубли.