Seção "Engenharia e tecnologia para processamento de hidrobiontes e matérias-primas agrícolas"

IMPACTO DO CAMPO ELETROMAGNÉTICO DE MICROONDAS NO CORPO HUMANO

Kraev A.A. (Departamento de Física, MSTU)

É quase impossível calcular antecipadamente a quantidade de energia radiante absorvida pelo corpo humano em uma determinada seção do campo eletromagnético e convertida em calor. A magnitude desta energia depende fortemente das características elétricas básicas, da posição, tamanho e estrutura dos tecidos musculares e adiposos e da direção de incidência da onda, ou seja, em outras palavras, este valor depende da resistência de entrada desta estrutura complexa. . A direção de polarização da onda incidente em relação ao eixo do corpo também desempenha um papel significativo. Em cada caso individual, é necessário um exame preciso das condições existentes para estabelecer os sintomas. O aumento real da temperatura corporal depende de parâmetros ambientais, como temperatura e umidade, e do mecanismo de resfriamento do corpo.

A irradiação em um intenso campo de micro-ondas de tecidos vivos leva a alterações em suas propriedades, que estão associadas às consequências térmicas da absorção da radiação. Para estudar essas mudanças, os tecidos vivos podem ser divididos em duas classes:

b) tecidos que não contêm vasos sanguíneos.

Ajustando adequadamente a potência de saída do gerador de microondas e a duração da irradiação, vários tecidos contendo vasos sanguíneos podem ser aquecidos a quase qualquer temperatura. A temperatura do tecido começa a subir imediatamente após o fornecimento de energia de micro-ondas. Este aumento de temperatura continua durante 15-20 minutos e pode aumentar a temperatura do tecido em 1-2 °C em comparação com a temperatura corporal média, após o que a temperatura começa a cair. A queda de temperatura na área irradiada ocorre como resultado de um aumento acentuado no fluxo sanguíneo nela, o que leva à correspondente remoção de calor.

A falta de vasos sanguíneos em algumas partes do corpo torna-os particularmente vulneráveis ​​à radiação de frequência ultra-alta. Nesse caso, o calor só pode ser absorvido pelos tecidos vasculares circundantes, para os quais só pode fluir por condução térmica. Isto é particularmente verdadeiro para o tecido ocular e órgãos internos, como a vesícula biliar, a bexiga e o trato gastrointestinal. O pequeno número de vasos sanguíneos nesses tecidos complica o processo de autorregulação da temperatura. Além disso, os reflexos das superfícies limítrofes das cavidades corporais e áreas da medula óssea, sob certas condições, levam à formação de ondas estacionárias. Aumentos excessivos de temperatura em certas áreas de ondas estacionárias podem causar danos aos tecidos. Reflexões deste tipo também são causadas por objetos metálicos localizados no interior ou na superfície do corpo.

Quando esses tecidos são intensamente irradiados com um campo de micro-ondas, eles superaquecem, levando a alterações irreversíveis. Ao mesmo tempo, os campos de microondas de baixa potência têm um efeito benéfico no corpo humano, que é utilizado na prática médica.

O cérebro e a medula espinhal são sensíveis às mudanças de pressão e, portanto, o aumento da temperatura resultante da radiação na cabeça pode ter consequências graves. Os ossos do crânio causam fortes reflexões, tornando muito difícil estimar a energia absorvida. O aumento da temperatura cerebral ocorre mais rapidamente quando a cabeça é irradiada de cima ou quando o tórax é irradiado, uma vez que o sangue aquecido do tórax é enviado diretamente para o cérebro. A irradiação da cabeça causa um estado de sonolência seguido de uma transição para um estado inconsciente. Com a irradiação prolongada, aparecem convulsões, que depois se transformam em paralisia. Quando a cabeça é irradiada, a morte ocorre inevitavelmente se a temperatura do cérebro aumentar 6 °C.

O olho é um dos órgãos mais sensíveis à irradiação por energia de micro-ondas, pois possui um sistema termorregulador fraco e o calor gerado não pode ser removido com rapidez suficiente. Após 10 minutos de irradiação com potência de 100 W na frequência de 2.450 MHz, é possível o desenvolvimento de catarata (turvação do cristalino), como resultado da coagulação da proteína do cristalino e formação de inclusões brancas visíveis. Nessa frequência, a temperatura mais alta ocorre próximo à superfície posterior da lente, que consiste em uma proteína que é facilmente danificada pelo calor.

Os órgãos genitais masculinos são altamente sensíveis ao calor e, portanto, particularmente vulneráveis ​​à irradiação. Densidade de radiação segura expressa como nível máximo

5 mW/cm2 é significativamente menor do que para outros órgãos sensíveis à radiação. Como resultado da irradiação dos testículos, pode ocorrer infertilidade temporária ou permanente. Os danos ao tecido genital são especialmente considerados, pois alguns geneticistas acreditam que pequenas doses de radiação não levam a nenhum distúrbio fisiológico, mas ao mesmo tempo podem causar mutações genéticas que permanecem ocultas por várias gerações.

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Um forno de micro-ondas é perigoso para a saúde humana: verdade ou mito?

Quando os fornos de micro-ondas apareceram pela primeira vez, eles eram chamados, de brincadeira, de aparelhos de solteiro. Se você seguir esta afirmação, então ela se aplica à primeira geração de eletrodomésticos de cozinha. Porém, hoje em dia, os fornos micro-ondas estão equipados com uma série de funções e características únicas que merecem respeito. É muito fácil controlar o dispositivo através de um processador que funciona de acordo com os parâmetros definidos. Por isso é importante familiarizar-se com todas as nuances desta técnica para ter certeza do efeito que ela tem no corpo humano.

Características de desempenho físico

Nos últimos anos, você pode ver um boom nos fornos de microondas. Os malefícios do forno micro-ondas não são um mito, mas sim uma realidade estrita, comprovada por médicos e cientistas. Esta opinião é apoiada por materiais cujas evidências científicas confirmam o impacto negativo das microondas no corpo humano. Muitos anos de investigação científica sobre a radiação dos fornos microondas estabeleceram o nível de efeitos nocivos para a saúde humana.

Portanto, é importante cumprir as regras dos meios técnicos de segurança ou TSO. As medidas de proteção ajudarão a reduzir o poder da influência patogênica da radiação de microondas. Se você não tiver a oportunidade de fornecer proteção ideal ao usar o micro-ondas para preparar alimentos, terá efeitos nocivos garantidos ao corpo. É muito importante conhecer os fundamentos do TSO e aplicá-los ao trabalhar em forno de micro-ondas.

Se relembrarmos o curso básico de física do currículo escolar, podemos estabelecer que o efeito do aquecimento é possível devido à ação da radiação de microondas nos alimentos. Se você pode comer esses alimentos ou não, é uma questão bastante difícil. A única coisa que se pode dizer é que esse tipo de alimento não traz nenhum benefício ao corpo humano. Por exemplo, se você cozinhar maçãs assadas em um forno de micro-ondas, elas não trarão nenhum benefício. Maçãs assadas são expostas à radiação eletromagnética, que opera em uma determinada faixa de micro-ondas.

A fonte de radiação dos fornos de microondas é um magnetron.

A frequência de radiação de microondas pode ser considerada na faixa de 2.450 GHz. O componente elétrico dessa radiação é o efeito na molécula dipolo das substâncias. Já o dipolo é um tipo de molécula que possui cargas opostas em extremidades diferentes. O campo eletromagnético é capaz de girar esse dipolo cento e oitenta graus em um segundo, pelo menos 5,9 bilhões de vezes. Essa velocidade não é um mito, por isso causa atrito das moléculas, bem como posterior aquecimento.

A radiação de microondas pode penetrar a uma profundidade inferior a três centímetros, o aquecimento subsequente ocorre através da transferência de calor da camada externa para a interna. O dipolo mais brilhante é considerado uma molécula de água, então os alimentos que contêm líquido aquecem muito mais rápido. Uma molécula de óleo vegetal não é um dipolo, portanto não deve ser aquecida em forno de micro-ondas.

O comprimento de onda da radiação de microondas é de cerca de doze centímetros. Essas ondas estão localizadas entre as ondas infravermelhas e de rádio, portanto, têm funções e propriedades semelhantes.

Perigo de microondas

O corpo humano é capaz de ser exposto a uma ampla variedade de radiações, portanto um forno de micro-ondas não é exceção. Você pode discutir por muito tempo se esse alimento é benéfico ou não. Apesar da enorme popularidade deste eletrodoméstico, os danos causados ​​​​por um forno micro-ondas não são uma ficção nem um mito, por isso deve seguir os conselhos do TSO e, se possível, recusar-se a trabalhar com este fogão. Durante o uso, você precisa monitorar o status do indicador.

Se você não tiver a oportunidade de proteger seu corpo de energias nocivas, poderá usar proteção de alta qualidade, o básico do TSO, para proteger sua própria saúde.

Primeiro, você precisa descobrir o risco que a radiação do forno de micro-ondas pode representar. Muitos nutricionistas, médicos e físicos estão envolvidos em debates incansáveis ​​sobre os alimentos preparados desta forma. Maçãs assadas comuns não trazem nenhum benefício, pois ficam expostas à energia nociva das microondas.

É por isso que cada pessoa deve estar familiarizada com os possíveis efeitos negativos para a saúde. O maior dano causado pelas microondas à saúde ocorre na forma de radiação eletromagnética que sai do forno quando ele está funcionando.

Para o corpo humano, um efeito colateral negativo pode ser a deformação, bem como a reestruturação e destruição de moléculas e a formação de compostos radiológicos. Em palavras simples, há danos irreparáveis ​​​​à saúde e ao estado geral do corpo humano, uma vez que se formam compostos inexistentes que são afetados por frequências ultra-altas. Além disso, é possível observar o processo de ionização da água, que transforma sua estrutura.

Segundo alguns estudos, essa água é muito prejudicial ao corpo humano e a todos os seres vivos, pois morre. Por exemplo, ao regar uma planta viva com essa água, ela simplesmente morrerá em uma semana!

É por isso que todos os produtos (mesmo maçãs assadas) que são tratados termicamente no microondas morrem. De acordo com essas informações, podemos resumir brevemente que os alimentos provenientes do micro-ondas têm efeitos adversos na saúde e no estado do corpo humano.

No entanto, não há evidências precisas que possam confirmar esta hipótese. Segundo os físicos, o comprimento de onda é muito curto, por isso não pode causar ionização, mas apenas aquecimento. Se a porta se abre e a proteção que desliga o magnetron não funciona, o corpo humano sofre o impacto do gerador, o que garante danos à saúde, além de queimaduras em órgãos internos, pois o tecido é destruído e sofre graves estresse.

Para se proteger, a proteção deve ser do mais alto nível, por isso é importante aderir à base do TCO. Não se esqueça que existem objetos absorventes para essas ondas, e o corpo humano não é exceção.

Efeito no corpo humano

Segundo estudos sobre raios de micro-ondas, no momento em que atingem uma superfície, o tecido do corpo humano absorve energia, o que provoca aquecimento. Como resultado da termorregulação, a circulação sanguínea aumenta. Se a irradiação for geral, não há possibilidade de remoção instantânea de calor.

A circulação sanguínea tem um efeito refrescante, de modo que os tecidos e órgãos com esgotamento de vasos sanguíneos são os que mais sofrem. Basicamente, ocorre turvação, bem como destruição do cristalino do olho. Tais mudanças são irreversíveis.

O tecido que contém grande quantidade de líquido tem maior capacidade de absorção:

• sangue;
• intestinos;
• mucosa gástrica;
• lente do olho;
• linfa.

Como resultado, acontece o seguinte:

• a eficiência do processo de troca e adaptação diminui;
• a glândula tireóide e o sangue são transformados;
• a esfera mental muda. Ao longo dos anos, houve casos em que o uso de microondas causou depressão e tendências suicidas.

Quanto tempo leva para aparecerem os primeiros sintomas de um impacto negativo? Existe uma versão segundo a qual todos os sinais se acumulam por muito tempo.

Eles podem não aparecer por muitos anos. Então chega um momento crítico quando o indicador de status geral perde terreno e aparece o seguinte:

• dor de cabeça;
• náusea;
• fraqueza e fadiga;
• tontura;
• apatia, estresse;
• Dor no coração;
• hipertensão;
• insônia;
• fadiga e muito mais.

Portanto, se você não seguir todas as regras do banco de dados TCO, as consequências podem ser extremamente tristes e irreversíveis. É difícil responder à questão de quanto tempo ou anos leva para que os primeiros sintomas apareçam, pois tudo depende do modelo do micro-ondas, do fabricante e do estado da pessoa.

Medidas de proteção

De acordo com o TCO, o impacto de um micro-ondas depende de muitas nuances, na maioria das vezes são:

• Comprimento de onda;
• duração da exposição;
• uso de proteção específica;
• tipos de raios;
• intensidade e distância da fonte;
• fatores externos e internos.

De acordo com o TSO, pode defender-se através de vários métodos, nomeadamente individuais e gerais. Medidas de TCO:

• mude a direção dos raios;
• reduzir a duração da exposição;
• controle remoto;
• status do indicador;
• A blindagem protetora tem sido usada há vários anos.

Caso não seja possível seguir o TSO, você pode garantir que o quadro irá piorar no futuro. As opções de TCO são baseadas nas funções do forno - reflexão, bem como nas capacidades de absorção. Se não houver medidas de proteção, é necessário utilizar materiais especiais que possam repelir o efeito adverso. Esses materiais incluem:

• sacos multicamadas;
• shungita;
• malha metalizada;
• roupa de trabalho em tecido metalizado - avental e pegador de panela, capa equipada com óculos e capuz.

Se você usar esse método, não haverá motivo para preocupação por muitos anos.

Maçãs no microondas

Todo mundo sabe que frutas e vegetais assados ​​são muito nutritivos e saudáveis, e as maçãs assadas não são exceção. Maçãs assadas são a sobremesa mais popular e deliciosa, preparada não só no forno, mas também no micro-ondas. Porém, poucas pessoas pensam que frutas assadas no micro-ondas podem fazer mal.

As maçãs assadas contêm muitas vitaminas e nutrientes, o que lhes confere uma textura mais macia e suculenta. Frutas assadas não fazem mal, por isso é importante escolher o método de cozimento. Como ficou sabido, maçãs assadas no micro-ondas não fazem mal, pois não ionizam.

Em palavras simples, maçãs assadas são um alimento muito saboroso e valioso que pode ser cozido no forno de micro-ondas sem prejudicar a saúde. Se você não seguir as regras de operação e negligenciar o indicador, poderá prejudicar sua condição. Maçãs assadas são muito fáceis de preparar porque o micro-ondas reduz o tempo de cozimento. O indicador no display é responsável por todas as outras funções, por isso é importante ficar de olho nele.

É importante! Se o indicador apresentar mau funcionamento, ele não poderá ser reparado. O indicador é uma lâmpada LED especial. É por isso que, graças ao indicador, você pode saber mais sobre o estado do aparelho.

Respondendo à questão de saber se os fornos microondas são prejudiciais - mito ou realidade, podemos dizer com certeza que isso não é um mito. Seguindo as recomendações e regras de operação sugeridas, você se protegerá de influências negativas.

O desenvolvimento da tecnologia de microondas nas últimas duas décadas contribuiu para a sua introdução na prática da fisioterapia. As microondas têm uma série de propriedades físicas que podem ser usadas para tratar certas doenças (por exemplo, psoríase , reumatismo e outras doenças autoimunes). As propriedades dessas ondas são as seguintes: a) sua energia pode ser concentrada em partes individuais do corpo; b) são refletidos em superfícies densas; c) sua frequência é próxima à frequência das vibrações de relaxamento da água; d) são mais termogênicas que as ondas ultracurtas.

Sob a influência das microondas, as vibrações dos íons e das moléculas dipolares de água que eles contêm ocorrem nos tecidos de um organismo vivo.. A absorção da energia das ondas nos tecidos devido às vibrações dos íons é praticamente independente da frequência, enquanto a absorção devido às vibrações das moléculas dipolares de água aumenta com o aumento da frequência. Porém, esse aumento ocorre até uma frequência específica para cada corpo de moléculas (a chamada frequência de relaxamento). Em frequências mais altas, devido à inércia, as moléculas não têm mais tempo para reagir a mudanças muito frequentes nos campos das ondas e, portanto, a absorção da energia das ondas diminui drasticamente. Para moléculas de água, esta frequência limite de relaxamento é de cerca de 2 a 10 Hz (comprimento de onda de cerca de 1,5 cm). Devido a essas características, à medida que o comprimento de onda diminui, o papel das moléculas na absorção geral da energia das ondas nos tecidos aumenta. Na faixa de onda de 10 centímetros, aproximadamente metade da energia total é absorvida devido às vibrações das moléculas de água, e na faixa de comprimento de onda de 3 centímetros - já 98%. Como o corpo é composto por mais da metade de água, a importância desse fato para a ação das microondas é clara, principalmente para tecidos com alto teor de água (sangue, linfa, músculos, sistema nervoso).

As microondas têm efeitos térmicos e extratérmicos. Pela primeira vez, seu efeito extratérmico em humanos foi estabelecido por S. Ya. Turlygin, que observou o aparecimento de sonolência após exposição a ondas centimétricas de baixíssima intensidade. Isto foi posteriormente confirmado por numerosas observações. Quando uma pessoa é sistematicamente exposta a microondas de alta potência no rosto, observam-se turvação do cristalino, alterações funcionais do sistema nervoso, disfunções dos analisadores visuais e olfativos, etc., o que levou à necessidade de estabelecer na indústria doses máximas permitidas de exposição a humanos durante o horário de trabalho - não mais que 0,01 mW/cm2.

O efeito geral sobre os animais de um campo de microondas intenso a uma PFM (densidade de fluxo de potência) de 0,2-0,3 W/cm21 provoca alterações na respiração, frequência cardíaca e pressão arterial, enquanto os efeitos locais sob as mesmas condições são acompanhados por alterações rápidas na hemodinâmica e respiração, obviamente de origem reflexa. A importância regulatória do sistema nervoso quando exposto a um campo de micro-ondas aparece quando os nervos vagos são seccionados em animais; ao mesmo tempo, observa-se um aumento menor na respiração, mas um distúrbio hemodinâmico mais grave como resultado do desligamento da influência reguladora do nervo vago.

Numa rã, um campo de micro-ondas de 0,3 W/cm2 causa alterações na atividade cardíaca semelhantes ao efeito bifásico de um campo elétrico UHF. Na primeira fase, às vezes de curta duração, ocorre aumento e intensificação da frequência cardíaca, seguida de desaceleração e cessação da atividade cardíaca na diástole. Após a cessação da exposição, as contrações são restauradas; Às vezes são observadas arritmias. Esses efeitos são considerados térmicos devido ao alto PMT do campo de micro-ondas utilizado nos experimentos.

De grande importância fisiológica é a utilização de um campo de microondas de baixa intensidade (PPM 0,05 W/cm2, duração 30 minutos), quando os cães geralmente apresentam um ligeiro aumento da frequência cardíaca e o desaparecimento da arritmia respiratória; em alguns animais, uma desaceleração da frequência cardíaca o ritmo aparece. Segundo a eletrocardiografia, com a exposição prolongada e repetida ao campo de micro-ondas, pode-se julgar a ativação de mecanismos compensatórios e o desenvolvimento da adaptação, que pode ser prejudicada em cães por exposições mais fortes. As alterações estabelecidas indicam o desenvolvimento de processos distróficos temporários no miocárdio e são consideradas reflexas; na primeira hora após a exposição, essas alterações desaparecem. Em cães com infarto do miocárdio induzido artificialmente, o uso de campo de micro-ondas provoca aumento da freqüência cardíaca, diminuição de todas as ondas do eletrocardiograma em cada derivação e o intervalo ST sobe ainda mais acima da linha isoelétrica. O campo de microondas piora as funções de um coração doente.

Ao normalizar os indicadores da função cardíaca após um infarto do miocárdio experimental, o uso de um campo de micro-ondas de baixa intensidade provoca alterações de fase na atividade cardíaca em animais, que podem ser consideradas distróficas. Essas mudanças são observadas tanto com impacto geral quanto com impacto local na região da cabeça. A carga muscular em combinação com um campo de microondas fraco leva a mudanças mais duradouras.

Com base nos dados eletrocardiográficos, podemos concluir que sob a influência do campo de microondas, ocorrem processos bioquímicos nos tecidos do coração, cuja gravidade depende da intensidade da exposição às microondas.

A determinação da composição eletrolítica do sangue periférico de animais por eletroforese após exposição a um campo intenso de microondas (PPM 0,1-0,2 W/cm2) indica mudanças de fase no conteúdo de potássio e sódio. Inicialmente, a relação K/Na no plasma aumenta e depois diminui. Quando comparados com os dados eletrocardiográficos, fica claro que após a exposição a um alto teor de potássio no sangue, aparecem ondas T altas e pontiagudas em todas as derivações e, com baixo teor de potássio, aparecem ondas T baixas e achatadas. Com base na mudança na proporção de potássio e sódio no sangue, pode-se supor que sob a influência das microondas há uma mudança na permeabilidade das membranas celulares aos cátions intra e extracelulares.

Os estudos bioquímicos são de grande interesse para o mecanismo de ação do campo de microondas no corpo. O estudo dos processos redox nos tecidos (fígado, rins, músculo cardíaco) através da determinação da atividade das enzimas neles (citocromo oxidase, desidratase e adenosina trifosfatase) revela o efeito do campo de microondas no corpo. A utilização de um campo de microondas intenso (PPM 0,1-0,3 W/cm2) leva a uma diminuição acentuada dos processos redox em tecidos de coelho; neste caso, manifesta-se o efeito térmico do campo de microondas. Um campo de microondas fraco (PPM 0,005-0,01 W/cm2) causa um aumento notável nos processos redox nos tecidos. A exposição repetida de coelhos a um campo de microondas leva a mudanças menores nos processos redox em comparação com uma única exposição. Isto pode ser explicado pelo facto de a exposição repetida estimular mecanismos compensatórios e adaptativos e causar alterações menores nos processos redox nos tecidos animais. A influência dos mecanismos compensatórios foi mais pronunciada no sistema nervoso central do que no coração.

O estudo do metabolismo proteico em animais sob exposição local e geral a campos de microondas revelou algumas características. A exposição à área cardíaca diariamente durante 10 dias (PPM 0,02 W/cm2 com área emissora de 10 cm2) não causou alterações significativas no metabolismo proteico do músculo cardíaco, mas com exposição mais intensa (PPM 0,1 W/cm2) cm2) um aumento no conteúdo de proteínas com atividade de fosforilase e uma diminuição simultânea na fração miógena.

No músculo cardíaco dos animais, foram observadas alterações significativas no conteúdo das frações proteicas individuais, que dependiam da intensidade da exposição.

A reação de precipitação em ágar Uchterlon foi utilizada para estudar a composição antigênica do soro sanguíneo de animais expostos à exposição geral a microondas na forma de um curso de 20 procedimentos durante 10 minutos diários (PPM 0,006 e 0,04 W/cm2). O soro sanguíneo foi examinado no 24º ao 25º dia após a última exposição. A reação de precipitação em ágar mostrou que o efeito geral das microondas (PPM 0,006 W/cm2) não leva a alteração na composição antigênica do soro sanguíneo animal. O anti-soro para o soro de animais experimentais reagiu igualmente com o soro de animais experimentais e saudáveis.

Em estudos imunológicos do soro sanguíneo de animais expostos à exposição geral a microondas com PPM de 0,04 W/cm2, foi encontrado menor número de linhas de precipitação na reação de precipitação em ágar, o que indicou uma simplificação da composição antigênica do sangue soro e fortalecimento imunidade. Os soros versus soro de animais saudáveis ​​reagiram de forma diferente com o soro de animais saudáveis ​​e experimentais; ao mesmo tempo, os soros contra o soro experimental reagiram da mesma maneira com o soro de animais saudáveis ​​e experimentais. As descobertas parecem indicar que o soro de animais saudáveis ​​contém antígenos que não estão presentes no soro de animais expostos a microondas.

A simplificação da composição antigênica do soro sanguíneo quando exposto a doses térmicas de microondas indica uma mudança profunda no metabolismo do corpo. Nenhum fenômeno semelhante foi observado sob a influência de doses não térmicas de microondas.

Um estudo da maior atividade nervosa de cães pelo método dos reflexos condicionados mostra que a exposição a um campo de micro-ondas provoca alterações significativas que dependem da densidade do fluxo de potência, da duração da exposição e das características tipológicas do animal. Alterações no estado funcional do córtex cerebral em cães foram observadas mesmo após uma única exposição a um campo de microondas fraco (PPM 0,005-0,01 W/cm2). Como esta potência de campo não causou aumento na temperatura corporal, o efeito observado não foi associado ao superaquecimento. Um campo de micro-ondas fraco potencializou o processo de excitação, e um forte, no qual foram observadas falta de ar e superaquecimento, levou ao desenvolvimento de inibição no sistema nervoso central.

O fortalecimento dos reflexos condicionados e incondicionados indica que o campo de microondas atua tanto no córtex cerebral quanto nas formações subcorticais. Com a exposição prolongada a um campo de micro-ondas fraco, são observadas mudanças de fase na atividade nervosa superior: primeiro, um aumento no processo de excitação e, em seguida, seu enfraquecimento ao nível inicial com aumento da inibição.

O estudo dos parâmetros eletroencefalográficos em animais sob exposição geral revelou uma relação entre a natureza da atividade bioelétrica do cérebro e a intensidade da exposição ao campo de microondas. A exposição intensa e prolongada causou alterações nos ritmos básicos da atividade elétrica, bem como na amplitude. Quando expostas à cabeça do animal, essas alterações apareceram sob fraca influência do campo de microondas.

Atualmente, os cientistas tentam tratar tumores malignos com ondas de microondas, o que pode finalmente permitir a criação de um tratamento único. câncer de mama. Porém, tudo ainda está em fase de experimentos com animais.

Androsova Ekaterina

EU. Radiação de microondas (um pouco de teoria).

II. Impacto nos humanos.

III. Aplicação prática da radiação de microondas. Fornos de microondas.

1. O que é um forno de micro-ondas?

2. História da criação.

3. Dispositivo.

4. O princípio de funcionamento de um forno micro-ondas.

5. Características principais:

a. Poder;

b. Revestimento interno;

c. Grill (suas variedades);

d. Convecção;

4. Parte de pesquisa do projeto.

1. Análise comparativa.

2. Enquete social.

V. Conclusões.

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Projeto de trabalho

em física

sobre o tema:

“Radiação de microondas.
Seu uso em fornos de microondas.
Análise comparativa de fornos de diferentes fabricantes"

Alunos do 11º ano

Escola secundária GOU "Losiny Ostrov" nº 368

Androsova Ekaterina

Professor – líder do projeto:

Zhitomirskaya Zinaida Borisovna

Fevereiro de 2010

Radiação de microondas.

Radiação infra-vermelha- radiação eletromagnética ocupando a região espectral entre a extremidade vermelha da luz visível (com comprimento de ondaλ = 0,74 µm) e radiação de microondas (λ ~ 1-2 mm).

Radiação de microondas, Radiação de frequência ultra-alta(radiação de microondas) - radiação eletromagnética incluindo a faixa centimétrica e milimétrica das ondas de rádio (de 30 cm - frequência 1 GHz a 1 mm - 300 GHz). A radiação de micro-ondas de alta intensidade é utilizada para aquecimento de corpos sem contato, por exemplo, na vida cotidiana e para tratamento térmico de metais em fornos de micro-ondas, bem como para radar. A radiação de micro-ondas de baixa intensidade é utilizada em comunicações, principalmente portáteis (walkie-talkies, telefones celulares de última geração, dispositivos WiFi).

A radiação infravermelha também é chamada de radiação “térmica”, pois todos os corpos, sólidos e líquidos, aquecidos a uma determinada temperatura, emitem energia no espectro infravermelho. Neste caso, os comprimentos de onda emitidos pelo corpo dependem da temperatura de aquecimento: quanto maior a temperatura, menor o comprimento de onda e maior a intensidade da radiação. O espectro de radiação de um corpo absolutamente negro em temperaturas relativamente baixas (até vários milhares de Kelvin) situa-se principalmente nesta faixa.

Diodos e fotodiodos IR (infravermelhos) são amplamente utilizados em controles remotos, sistemas de automação, sistemas de segurança, etc. Os emissores infravermelhos são usados ​​na indústria para secar superfícies de tintas. O método de secagem por infravermelho tem vantagens significativas sobre o método tradicional de convecção. Em primeiro lugar, trata-se, obviamente, de um efeito económico. A velocidade e a energia consumida durante a secagem infravermelha são inferiores aos mesmos indicadores dos métodos tradicionais. Um efeito colateral positivo é também a esterilização de produtos alimentares, aumentando a resistência à corrosão das superfícies pintadas. A desvantagem é a irregularidade de aquecimento significativamente maior, o que é totalmente inaceitável em vários processos tecnológicos. Uma característica especial do uso da radiação IR na indústria alimentícia é a possibilidade de penetração de uma onda eletromagnética em produtos porosos capilares, como grãos, cereais, farinha, etc., a uma profundidade de até 7 mm. Este valor depende da natureza da superfície, estrutura, propriedades do material e características de frequência da radiação. Uma onda eletromagnética de determinada faixa de frequência tem efeito não apenas térmico, mas também biológico no produto, ajudando a acelerar as transformações bioquímicas em polímeros biológicos (amido, proteína, lipídios).

Impacto da radiação de microondas em humanos

O material experimental acumulado permite dividir todos os efeitos da radiação microondas nos seres vivos em 2 grandes classes: térmica e não térmica. O efeito térmico em um objeto biológico é observado quando ele é irradiado com um campo com densidade de fluxo de potência superior a 10 mW/cm2 e o aquecimento do tecido excede 0,1 C, caso contrário, é observado um efeito não térmico. Se os processos que ocorrem sob a influência de poderosos campos eletromagnéticos de microondas receberam uma descrição teórica que está de acordo com os dados experimentais, então os processos que ocorrem sob a influência de radiação de baixa intensidade foram pouco estudados teoricamente. Não existem sequer hipóteses sobre os mecanismos físicos do impacto dos estudos eletromagnéticos de baixa intensidade em objetos biológicos de diferentes níveis de desenvolvimento, desde um organismo unicelular até humanos, embora estejam sendo consideradas abordagens separadas para resolver este problema.

A radiação de microondas pode afetar o comportamento, sentimentos e pensamentos humanos;
Afeta biocorrentes com frequência de 1 a 35 Hz. Como resultado, ocorrem distúrbios na percepção da realidade, aumento e diminuição do tônus, fadiga, náusea e dor de cabeça; É possível a esterilização completa da esfera instintiva, bem como danos ao coração, cérebro e sistema nervoso central.

RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS NA FAIXA DE RÁDIOFREQUÊNCIA (RF EMR).

SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 Níveis máximos permitidos de densidade de fluxo de energia na faixa de frequência 300 MHz - 300 GHz dependendo da duração da exposição Quando exposto à radiação por 8 horas ou mais, MPL - 0,025 mW por centímetro quadrado, quando exposto a 2 horas, MPL - 0,1 mW por centímetro quadrado, e para exposição de 10 minutos ou menos, MPL - 1 mW por centímetro quadrado.

Aplicação prática da radiação de microondas. Fornos de microondas

Um forno micro-ondas é um eletrodoméstico projetado para cozinhar ou aquecer rapidamente alimentos, bem como para descongelar alimentos, por meio de ondas de rádio.

História da criação

O engenheiro americano Percy Spencer percebeu a capacidade da radiação de microondas de aquecer alimentos quando trabalhava na empresa Raytheon. Raytheon ), que fabrica equipamentos para radares. Segundo a lenda, enquanto conduzia experimentos com outro magnetron, Spencer percebeu que um pedaço de chocolate em seu bolso havia derretido. De acordo com outra versão, ele percebeu que um sanduíche colocado no magnetron ligado esquentou.

A patente do forno microondas foi emitida em 1946. O primeiro forno microondas foi construído pela Raytheon e foi projetado para cozimento industrial rápido. Sua altura era aproximadamente igual à altura humana, peso - 340 kg, potência - 3 kW, que é aproximadamente o dobro da potência de um moderno forno de micro-ondas doméstico. Este fogão custou cerca de US $ 3.000. Foi utilizado principalmente em cantinas de soldados e cantinas de hospitais militares.

O primeiro forno microondas doméstico produzido em massa foi produzido pela empresa japonesa Sharp em 1962. Inicialmente, a demanda pelo novo produto era baixa.

Na URSS, os fornos microondas foram produzidos pela fábrica ZIL.

Dispositivo de forno de microondas.

Componentes principais:

1. fonte de microondas;
2. magnetrão;
3. fonte de alimentação de alta tensão magnetron;
4. circuito de controle;
5. um guia de ondas para transmitir microondas do magnetron para a câmara;
6. uma câmara metálica onde se concentram as radiações de micro-ondas e onde são colocados os alimentos, com porta metalizada;
7. elementos auxiliares;
8. mesa giratória na câmara;
9. circuitos que proporcionam segurança (“bloqueio”);
10. um ventilador que resfria o magnetron e ventila a câmara para remover os gases gerados durante o cozimento.

Princípio da Operação

Os magnetrons convertem energia elétrica em um campo elétrico de alta frequência, que faz com que as moléculas de água se movam, o que leva ao aquecimento do produto. O magnetron, criando um campo elétrico, o direciona ao longo de um guia de ondas para a câmara de trabalho na qual é colocado o produto contendo água (a água é um dipolo, pois a molécula de água consiste em cargas positivas e negativas). A influência de um campo elétrico externo sobre o produto faz com que os dipolos comecem a polarizar, ou seja, Os dipolos começam a girar. Quando os dipolos giram, surgem forças de atrito, que se transformam em calor. Como a polarização dos dipolos ocorre em todo o volume do produto, o que provoca o seu aquecimento, esse tipo de aquecimento também é denominado aquecimento volumétrico. O aquecimento por microondas também é chamado de aquecimento por microondas, ou seja, o curto comprimento das ondas eletromagnéticas.

Características dos fornos microondas

Poder.

1. A potência útil ou efetiva de um forno micro-ondas, importante para aquecer, cozinhar e descongelar, épotência do micro-ondas e potência da grelha. Via de regra, a potência do micro-ondas é proporcional ao volume da câmara: esta potência do micro-ondas e do grill deve ser suficiente para a quantidade de alimentos que podem ser colocados em um determinado forno micro-ondas nos modos adequados. Convencionalmente, podemos assumir que quanto maior a potência do micro-ondas, mais rápido ocorre o aquecimento e o cozimento.
2. Consumo máximo de energia- energia eléctrica, que também deve ser tida em conta, uma vez que o consumo de electricidade pode ser bastante elevado (especialmente em grandes fornos microondas com grill e convecção). Conhecer o consumo máximo de energia é necessário não só para estimar a quantidade de energia elétrica consumida, mas também para verificar a possibilidade de ligação às tomadas existentes (para alguns fornos micro-ondas, o consumo máximo de energia chega a 3100 W).

Revestimentos internos

As paredes da câmara de trabalho do forno micro-ondas possuem um revestimento especial. Atualmente existem três opções principais: revestimento de esmalte, revestimentos especiais e revestimento de aço inoxidável.

1. Revestimento de esmalte durável, macio e fácil de limpar, encontrado em muitos fornos de micro-ondas.
2. Revestimentos especiais, desenvolvidos por fabricantes de fornos de micro-ondas, são revestimentos avançados ainda mais resistentes a danos e ao calor intenso e mais fáceis de limpar que o esmalte convencional. Os revestimentos especiais ou avançados incluem o “revestimento antibacteriano” da LG e o “revestimento biocerâmico” da Samsung.
3. Revestimento de aço inoxidável- extremamente resistente a altas temperaturas e danos, especialmente confiável e durável, e também parece muito elegante. O revestimento de aço inoxidável é normalmente usado em fornos de microondas com grelha ou convecção que possuem várias configurações de alta temperatura. Via de regra, são fogões de alta categoria de preço, com belo design externo e interno. No entanto, deve-se notar que manter tal revestimento limpo requer algum esforço e o uso de produtos de limpeza especiais.

Grade

Grelha do elemento de aquecimento. externamente se assemelha a um tubo de metal preto com um elemento de aquecimento em seu interior, localizado na parte superior da câmara de trabalho. Muitos fornos de micro-ondas estão equipados com um chamado elemento de aquecimento “móvel” (TEN), que pode ser movido e instalado verticalmente ou inclinado (em ângulo), fornecendo aquecimento não de cima, mas de lado.
A grelha com elemento de aquecimento móvel é especialmente conveniente de usar e oferece oportunidades adicionais para preparar pratos no modo grelhador (por exemplo, em alguns modelos você pode fritar frango na posição vertical). Além disso, a câmara interna de um forno de micro-ondas com grelha móvel é mais fácil e conveniente de limpar (assim como a própria grelha).

Grelha de quartzo localizado na parte superior do forno de micro-ondas e é um elemento tubular de quartzo atrás de uma grade de metal.

Ao contrário de uma grelha com elemento de aquecimento, uma grelha de quartzo não ocupa espaço na câmara de trabalho.

A potência de um grelhador de quartzo é normalmente inferior à de um grelhador com resistência, os fornos micro-ondas com grelha de quartzo consomem menos electricidade.

Os fornos com grelha de quartzo assam de forma mais suave e uniforme, mas um grelhador com resistência pode proporcionar um funcionamento mais intenso (aquecimento mais “agressivo”).

Existe a opinião de que uma grelha de quartzo é mais fácil de manter limpa (fica escondida na parte superior da câmara atrás de uma grelha e é mais difícil de sujar). No entanto, notamos que com o tempo, respingos de graxa, etc. Eles ainda podem entrar em contato com ele e não será mais possível simplesmente lavá-lo, como uma grelha com elemento de aquecimento. Não há nada de particularmente terrível nisso (respingos de graxa e outros contaminantes simplesmente queimarão a superfície da grelha de quartzo).

Convecção

Os fornos micro-ondas com convecção são equipados com uma resistência de anel e um ventilador embutido (geralmente localizado na parede posterior, em alguns casos na parte superior), que distribui uniformemente o ar aquecido no interior da câmara. Graças à convecção, os alimentos são assados ​​​​e fritos, e nesse forno você pode assar tortas, assar frango, estufar carne, etc.

Parte de pesquisa do projeto

Análise comparativa de fornos microondas de diferentes fabricantes
Resultados da pesquisa social

Tabela de comparação

Uma pesquisa social foi realizada entre estudantes do ensino médio.

1. Você tem forno de micro-ondas?

2. Qual empresa? Qual modelo?

3. Qual é o poder? Outras características?

4. Você conhece as regras de segurança no manuseio do forno micro-ondas? Você os cumpre?

5. Como você usa um forno micro-ondas?

6. Sua receita.

Precauções ao usar um forno de micro-ondas.

1. A radiação de microondas não consegue penetrar em objetos metálicos, portanto você não deve cozinhar alimentos em recipientes de metal. Se os utensílios de metal estiverem fechados, a radiação não será absorvida e o forno poderá falhar. Cozinhar em um recipiente de metal aberto é possível em princípio, mas sua eficiência é uma ordem de grandeza menor (já que a radiação não penetra por todos os lados). Além disso, podem ocorrer faíscas perto das arestas afiadas de objetos metálicos.
2. Não é desejável colocar pratos com revestimento de metal (“borda dourada”) no forno de micro-ondas - uma fina camada de metal tem alta resistência e é altamente aquecida por correntes parasitas, o que pode destruir os pratos na área do revestimento metálico. Ao mesmo tempo, objetos de metal sem arestas vivas, feitos de metal grosso, são relativamente seguros no microondas.
3. Não se pode cozinhar líquidos em recipientes hermeticamente fechados ou ovos inteiros de aves no forno de micro-ondas - devido à forte evaporação da água dentro deles, eles explodirão.
4. É perigoso aquecer água no micro-ondas, pois ela pode superaquecer, ou seja, aquecer acima do ponto de ebulição. Um líquido superaquecido pode então ferver muito rapidamente e em um momento inesperado. Isto se aplica não apenas à água destilada, mas também a qualquer água que contenha poucas partículas suspensas. Quanto mais lisa e uniforme for a superfície interna do reservatório de água, maior será o risco. Se a vasilha tiver gargalo estreito, há uma grande probabilidade de que, quando começar a ferver, a água superaquecida se espalhe e queime suas mãos.

CONCLUSÕES

Os fornos micro-ondas são amplamente utilizados na vida cotidiana, mas alguns compradores de fornos micro-ondas não conhecem as regras de manuseio dos fornos micro-ondas. Isto pode levar a consequências negativas (alta dose de radiação, incêndio, etc.)

Principais características dos fornos microondas:

1. Poder;
2. Disponibilidade de grelhador (resistência/quartzo);
3. Presença de convecção;
4. Revestimento interno.

Os mais populares são os fornos de micro-ondas da Samsung e Panasonic com potência de 800 W, com grelha, custando cerca de 4.000 a 5.000 rublos.