Исследовательская работа по физике влияние электромагнитного излучения сотового телефона на организм человека



Дата22.04.2016
Размер457 Kb.
ТипИсследовательская работа


II районная научная конференция учащихся образовательных учреждений

Чухломского муниципального района «Исследователь-2009»

Муниципальное общеобразовательное учреждение Судайская средняя общеобразовательная школа имени Н.Ф. Гусева

Чухломского муниципального района

Костромской области

Исследовательская работа

по физике
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Автор: Сумарокова Ирина Павловна,

учащаяся 10 класса МОУ Судайская средняя школа

Руководитель: Елена Германовна Полетаева,

учитель физики I кв. категории

МОУ Судайская средняя школа


С. Судай

2009 год


ОГЛАВЛЕНИЕ

Муниципальное общеобразовательное учреждение Судайская средняя общеобразовательная школа имени Н.Ф. Гусева 1

Самые опасные модели:

Bosch GSM-908. SAR = 1,59
Philips Genic. SAR = 1.52
Ericsson XL-588. SAR = 1,51
Ericsson T-28. SAR =1,49
Simens C35. SAR = 1,19
Nokia 3210. SAR = 1,14
8


ВВЕДЕНИЕ

Миллионы людей ежедневно пользуются сотовыми телефонами, которые становятся непременным атрибутом современного человека, – каждый четвёртый россиянин сегодня является пользователем системы сотовой связи.

Остановить прогресс невозможно. Мобильная связь очень удобна, а в некоторых случаях крайне необходима, но неразумное пользование ею может оказаться небезопасным. Всемирная организация здравоохранения признала проблему электромагнитного загрязнения среды обитания человека наиважнейшей среди других экологических проблем. Поэтому всё чаще медиков, учёных, да и самих пользователей тревожит вопрос: а безопасны ли мобильные телефоны? В 2006 году на территории нашего села появилась базовая станция, обеспечивающая сотовую связь в радиусе 20 километров. Количество мобильных телефонов у населения резко выросло, в том числе у детей и подростков.

Цели исследования:

изучение проблемы влияния сотовой связи на организм человека, в частности электромагнитного излучения, источником которого является сотовый телефон, а также базовых станций, находящихся на территории, где проживают люди;

предупреждение людей об опасности, если она существует, и выработка конкретных предложений по её уменьшению.

Этапы исследования:


  • подсчет количества учащихся, имеющих сотовый телефон;

  • определение мнения учащихся о влиянии сотового телефон на их организм;

  • изучение принципа действия сотовой связи;

  • сбор и обработка информации, содержащейся в Интернет и источниках массовой информации по теме исследования.

  • выработка рекомендаций.

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Небольшая справка: мобильный телефон правильнее было бы называть "сотовым", потому что, кроме него к категории мобильных телефонов относятся спутниковые и радиотелефоны, а также аппараты магистральной связи.

Для большинства из нас сотовый телефон - довольно новое изобретение. Но это не совсем так.

Принципы современной мобильной связи были достижением уже конца 60-х годов. Однако в те времена компьютерная техника была еще на таком уровне, что ее коммерческое применение в системах телефонной связи было затруднено. Поэтому практическое применение сотовой связи стало возможным только после изобретения микропроцессоров и интегральных полупроводниковых микросхем.

Первые сотовые телефоны весили больше килограмма. Сконструировал первый сотовый телефонный аппарат Мартин Купер (фирма Motorola, США). Весил это аппарат 1,15 кг и имел габариты 22,5х12,5х3,75 см. На передней панели было расположено 12 клавиш, из них 10 цифровых и две для отправки вызова и прекращения разговора. Дисплея и дополнительных функций у него не было, т.к. они увеличивают вес аппарата. Аккумулятор позволял общаться 35 минут, но заряжать его приходилось более 10 часов. В народе прозвали этот аппарат "кирпичом", за внешнее сходство. (Приложение 1.)

На крыше 50-этажного здания в Нью-Йорке была смонтирована базовая станция, способная обслуживать не более 30 абонентов и соединять их с наземными линиями связи.

Первым этот телефон взял в руки Мартин Купер весенним утром 3 апреля 1973 года. Он набрал номер Джоэла Энгела, начальника исследовательского отдела Bell Laboratories, и произнес следующие слова: "Представь себе, Джоэл, что я звоню тебе с первого в мире сотового телефона. Он у меня в руках, а я иду по нью-йоркской улице”.

Несмотря на приличную дороговизну самого телефона и несовершенство тогдашней сотовой связи, мобильник пользовался успехом. Всего год спустя им обладало уже около 300 тысяч человек. Увидев такой интерес со стороны человечества, технические компании

ринулись в бой.

Борьба за клиента продолжается и по сей день. Около 2,5 млрд. человек в мире являются пользователями сотовой связи. А по прогнозам аналитиков, к 2010 году это число перевалит за 3 млрд. Фактически, треть всего населения Земли. Необходимость в сотовых телефонах увеличивается в такой прогрессии, так как это удобно. В любой момент человек может связаться с тем, кто ему нужен.

Работая над темой исследования, мы решили выяснить, какое количество учащихся 5-10-х классов нашей школы имеют сотовые телефоны. (Приложение 2.)

Из диаграммы видно, что сотовый телефон имеют 69% учащихся, возраст которых 11-17 лет.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Основой любой сети сотовой связи является собственно сота (ячейка), в центре которой находится базовая станция.

При осуществлении звонка, абонент при помощи сотового телефона через радиоканал соединяется с базовой станцией. Если данному абоненту позволено получать услуги сотовой связи, то по сети базовых станций устанавливается связь с определенным конечным абонентом. (Приложение 3.)

Размеры "ячейки" сотовой сети определяются типом сети, мощностью базовой станции и другими факторами. Радиус соты может быть в диапазоне от нескольких метров до многих десятков километров, но обычно он составляет от 0,5 до 10 километров.

Сама идея сотовой сети мобильной связи заключается в следующем: еще не выйдя из зоны действия одной базовой станции, телефон и его владелец попадают в зону действия следующей, и так вплоть до наружной границы всей зоны покрытия сети.

Согласно нормам и правилам, антенны базовых станций размещаются на уже существующих постройках любого типа на высоте 15-100 метров от поверхности земли и на специально сооружаемых мачтах. Среди установленных в одном месте антенн базовых станций имеются как передающие (или приемопередающие), так и приемные антенны. (Приложение 4.)

Каждая из станций содержит от 1 до 12 приемопередающих антенн, которые не являются источниками ЭМП. Они направлены в разные стороны, чтобы обеспечить связью абонентов со всех сторон. От антенны сигнал по кабелю передается непосредственно в управляющий блок базовой станции. Оттуда сигнал поступает на другой блок - контроллер локальной зоны (их может быть несколько). А уже они, в свою очередь, подключены к самому центральному "мозговому" блоку - центру управления мобильными услугами, или просто коммутатору. Этот коммутатор обеспечивает выход и вход на городские и международные телефонные линии, на других операторов сотовой связи и так далее. (Приложение 5.)

Базовые станции работают в режиме приема и передачи сигнала. В зависимости от стандарта, станции излучают электромагнитную энергию в диапазоне частот от 463 до 1880 МГц. А такие излучения, как известно, могут неблагоприятно сказываться на здоровье. Поэтому влияние базовых станций постоянно изучается.

Исходя из  технологических требований построения  системы сотовой связи,  диаграмма направленности антенн в вертикальной плоскости  рассчитана таким образом,  что основная энергия излучения (более 90 %)  сосредоточена в довольно узком луче. Он всегда направлен в сторону от сооружений,  на  которых находятся антенны БС, и выше прилегающих построек,  что является необходимым условием для нормального функционирования системы.

В Москве и Московской области специалистами разных стран, в том числе из Швеции, Венгрии и России, были проведены специальные исследования электромагнитной обстановки на территориях, прилегающих к базовым станциям.

По результатам измерений специалисты констатировали, что во всех 100% случаев электромагнитная обстановка в помещениях зданий, на которых установлены антенны, не отличалась от фоновой, характерной для данного района в данном диапазоне частот.

На прилегающей территории в 91% случаев зафиксированные уровни электромагнитного поля были в 50 раз меньше допустимого. Даже максимальный уровень излучений был в 10 раз меньше разрешенного. И он был зафиксирован у здания, на котором было установлено сразу три базовые станции разных стандартов.

Имеющиеся научные данные и действующая система контроля при введении в эксплуатацию базовых станций сотовой связи позволяют отнести базовые станции сотовой связи к наиболее экологически и санитарно гигиенически безопасным системам связи. Так что, наличие антенны на вашем доме или башни вблизи дачного участка, никакого вреда здоровью не причинит.

Мощность излучения базовых станций не является постоянной 24 часа в сутки. Загрузка определяется наличием владельцев сотовых телефонов в зоне обслуживания конкретной базовой станции и их желанием поговорить. А это, в свою очередь, зависит от времени суток, дня недели и др. В ночные часы загрузка базовых станций практически равна нулю, как говорят, станции "молчат".

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Исследования влияния электромагнитных полей на здоровье человека начались еще в 60-х годах. Доказанным эффектом волн радиочастотного диапазона с частотой выше 1 МГц является нагревание тканей, вследствие поглощения ими энергии электромагнитных полей.

На сегодняшний день мировые стандарты, регламентирующие безопасность сотовых телефонов, характеризуют уровень излучения параметром SAR (Specific Absorption Rates - удельный коэффициент поглощения), который измеряется в ваттах на килограмм. Эта величина определяет энергию электромагнитного поля, выделяющуюся в тканях за одну секунду. В Европе допустимое значение излучения составляет 2 Вт/кг. В США федеральная комиссия по связи сертифицирует только те сотовые аппараты, SAR которых не превышает 1,6 Вт/кг. Непосредственным источником излучения в мобильном телефоне является его антенна. Пиковая мощность аппарата колеблется для разных моделей от 1 до

2 ватт.

Самые опасные модели:

Bosch GSM-908. SAR = 1,59
Philips Genic. SAR = 1.52
Ericsson XL-588. SAR = 1,51
Ericsson T-28. SAR =1,49
Simens C35. SAR = 1,19
Nokia 3210. SAR = 1,14


Самые безопасные модели:

Motorola v 3688. SAR = 0,02


Motorola Star Tac. SAR =0,02
Sony CMD-C1. SAR = 0,41
Nokia 8890. SAR = 0,53
Motorola T2288. SAR = 0,54

Мы выяснили, какие характеристики телефона учитываются при покупке телефона? (Приложение 6.)

Большинство учитывает возможности и фирму производитель телефона. И совсем мало, кто смотрит на опасность, то есть мощность излучения.


Британские исследователи доказали вредность миниатюрных наушников (hand's free) для сотовых телефонов. (Приложение 7.) Многие используют такие наушники, предполагая, что снижают вредное воздействие антенны сотового телефона, но все получается как раз наоборот. Как показали исследования британской ассоциации потребителей, эти устройства действуют как своеобразные антенны, и уровень электромагнитного излучения, поступающего в мозг абонента, в три раза превышает уровень обычного телефона.

На вопрос «Используете ли при разговоре по сотовому телефону гарнитуру (наушники с микрофоном)?», мы получили следующие ответы: «Нет» – 38, «Да» – 32 учащихся. (Приложение 8.)

Что же касается дополнительных устройств, поддерживающих технологию беспроводной связи Bluetooth, то работают они на частоте 2,45 ГГц, фиксируются на голове и являются одновременно приемником и передатчиком. (Приложение 9.)

О влиянии Bluetooth-устройств на человека пока ничего не известно.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ

Можно выделить 4 системы, наиболее подверженные вредному влиянию:



  1. Центральная нервная система. Она наиболее чувствительна к электромагнитным полям. Наблюдаются изменения высшей нервной деятельности, ухудшение памяти, внимания, воли, нарушение сна, возможно возникновение нейроциркуляторной дистонии.

Сотрудники Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской Академии Наук недавно обнаружили, что работающий в режиме ожидания мобильник способен сократить и расстроить самые важные фазы ночного отдыха – быстрый и медленный сон.

Трубка – маленькая микроволновка, которая нагревает мозг. Мало того – сигнал мобильника в отличие от СВЧ-печи, модулированный, и организм реагирует на него острее. Процессы в головном мозге происходят на электрохимическом уровне. Это очень сложный, тонко организованный «компьютер». Во время разговора по мобильному телефону мы бьем по его тонким «проводкам» электромагнитной дубиной. Особенно сильно «получает» кора головного мозга. Этот орган воспринимает электромагнитные излучения как глаз – свет, а ухо – звук.

По воздействию на нас мобильный телефон нельзя сравнивать ни с компьютером, ни с телевизором. Важна не мощность аппарата, а то, что он приложен к уху – источник электромагнитного поля находится очень близко к мозгу.

Мозг реагирует на вмешательство в его нормальную работу. Он сопротивляется, включает механизм компенсации, но в какой-то момент не выдерживает и дает сбой.

2. Иммунная система. Происходит угнетение иммуногенеза, что приводит к ухудшению сопротивляемости организма к различным инфекциям.

3. Эндокринная система. В результате воздействия на эту систему увеличивается содержание адреналина в крови (кому нужно рассказывать о вреде повышенного давления и хроническом нахождении организма в состоянии стресса?)

4. Половая система. Этот вопрос особенно важен, т.к. именно молодые люди репродуктивного возраста особенно часто пользуются источниками электромагнитных волн. Наблюдается угнетение сперматогенеза, увеличение рождаемости девочек, повышение числа врожденных пороков развития и уродств. Яичники более чувствительны к влиянию электромагнитного излучения.

Установлено, что половая система женщин более чувствительна к электромагнитному воздействию, чем мужская. Кроме того, чувствительность к этому воздействию эмбриона в период внутриутробного развития во много раз выше, чем материнского организма. Считается, что электромагнитные поля, воздействуя в различные стадии беременности, могут вызывать патологии развития эмбриона, снизить скорость нормального развития плода и привести к преждевременным родам. При этом периодами максимальной чувствительности являются ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации (закрепления зародыша на плацентарной ткани) и раннего органогенеза.

Мы задали вопрос учащимся «Считаете ли Вы, что сотовый телефон вреден для организма?». Результаты обработки анкеты представлены на диаграмме: (Приложение 10.)

Вывод: большая часть опрошенных считает, что телефон вреден для организма.

Далее мы хотим привести некоторые интересные факты, подтверждающие влияние электромагнитного поля сотового телефона.

Мобильники приводят к мутации генов

Радиоволны от мобильных телефонов повреждают клетки в организме человека и изменяют его ДНК. К такому выводу пришли ученые, работающие над проектом Reflex, цель которого — исследование воздействия мобильных телефонов на человеческий организм. Ученые использовали в своих экспериментах излучение в пределах SAR между 0,3 до 2 ватт/кг. Большинство мобильных телефонов излучает в диапазоне SAR от 0,5 до 1 ватт/кг, но не более 2 ватт/кг. Данное излучение в лабораторных условиях вызвало серьезные повреждения ДНК — носителя генетической информации. Повреждения ДНК могут вести к заболеваниям и, если повреждены половые клетки, рождению неполноценных детей. Одна клетка с нарушениями структуры ДНК может дать начало доброкачественной или злокачественной опухоли. В клетках существует механизм репарации (устранения) повреждений ДНК, однако он не всегда срабатывает. Клетки с нарушениями уничтожаются иммунной системой, однако это тоже происходит не всегда. В ходе исследования во многих случаях клетки-мутанты передавали свои приобретенные свойства следующему поколению клеток.

Опасен ли мобильник?

«КП» рассказала об исследованиях английского профессора Вильяма Стюарта, который пришел к выводу: сотовые телефоны опасны для здоровья детей. А как мобильники влияют на взрослых?

Управление исследований Европарламента еще в 2001 году вынесло «приговор» сотовому телефону: он вызывает «предрасположенность к развитию эпилепсии, ослабление иммунитета, возникновение онкологических заболеваний».


Эмбрионы умирают...

В Московском институте биофизики профессор Юрий Григорьев сделал два инкубатора. В каждый положил по 63 куриных яйца. Над одним «птичьим домиком» на высоте 10 см подвесили мобильник стандарта GSM. Телефон работал в таком режиме: 1,5 минуты включен, полминуты выключен. Нарушения эмбрионального развития начались на третий день. Вылупились лишь 16 птичек, которые «слушали» телефон! Но и они оказались нежизнеспособны. Для сравнения: в инкубаторе, где яйца не донимали звонками, без проблем появился на свет 51 птенец
...дети тормозят...

Алан Прис, глава отделения биофизики Бристольского онкологического центра, на полчаса дал телефоны ребятам 10 - 11 лет. У половины они работали в режиме разговора, у других были отключены. А потом ученый провел нейрофизиологические тесты. У тех, кому достались включенные мобильники, все реакции оказались замедленными. Другой эксперимент показал, что даже после двухминутной беседы у подростков 11 - 13 лет меняется биоэлектрическая активность мозга. В норму она приходит лишь через два часа. Что это значит? У ребенка меняется настроение, он хуже воспринимает материал на уроке, если во время переменки болтал по сотовому.

Один из вопросов анкеты: «Для каких целей используете телефон?». На него мы получили ответы, представленные на диаграмме. (Приложение 11.)

Следующие вопросы: «Сколько времени в день разговариваете по телефону?». (Приложение 12.), «Сколько максимум времени тратится на разговор?» (Приложение 13.)

Вывод: современная молодежь использует мобильный телефон для различных целей: разговора, отправки SMS, выхода в Интернет, развлечений. Средняя продолжительность разговора у школьников составляет приблизительно 1/4 часа (15 минут). Большая половина опрошенных тратит на один разговор от 2 до 10 минут, но есть и такие, кто на один разговор тратит около 1 часа и более.

ВЫВОДЫ

Мы пришли к выводу, что сотовый телефон оказывает вред организму человека. Правда, этот вопрос не полностью изучен, и некоторые мнения противоречивы.



Возникает вопрос - что же делать? Полностью отказаться от использования мобильных телефонов мы не можем. Поэтому придется идти на компромисс:

  1. Ограничьте продолжительность звонков и говорите всегда коротко. Даже двухминутный разговор изменяет естественную электрическую активность мозга. Его воздействие длится до часа после того, как вы окончили разговор. Чаще заменяйте разговор на рассылку SMS-сообщений.

  2. Дети должны пользоваться сотовым телефоном только в случае экстренной необходимости. Так как кости детского черепа еще формируются, радиация может проникнуть глубже. Специалисты советуют не использовать сотовые телефоны детям и подросткам до 16 лет.

  3. Используйте беспроводную гарнитуру. Гарнитура с проводами только усиливает воздействие радиации на ушной канал. Потому, как провод не только передаёт излучение самого сотового телефона, но и служит антенной для электромагнитных полей извне.

  4. Не кладите телефон в карман и не носите его на поясе, пока он включён. Ткани нижней части тела неплохо проводят ток и быстрее усваивают дозы радиации, нежели головные ткани. Носить мобильник лучше в сумке, кармане верхней одежды или в руке.

  5. Подносите телефон к уху после того, как произойдет соединение.

  6. Не используйте телефон в тесных, обшитых металлом помещениях, таких как автомобили, лифты и т.п. Металлическая оболочка отражает излучение телефона на людей, находящихся внутри.

  7. Не звоните, если показатель силы сигнала почти на нуле (одна полоска или меньше). В этом случае телефону приходится сильнее "напрягаться", то есть сильнее облучать "хозяина" электромагнитным полем.

  8. Покупайте модели телефонов с низким SAR (чем меньше, тем лучше).

  9. Используйте одобренные учёными устройства защиты от электромагнитных излучений (например, специальные чехлы, вкладки, экраны). Принимайте в достаточном количестве витамины и пищевые добавки, особенно антиоксиданты.

Мы не хотим никого пугать, а хотим заставить задуматься над проблемой негативного воздействия мобильного телефона, найти путь её скорейшего решения и разумно использовать это удобное средство связи.

Право выбора как всегда остается за нами. На одной чаше весов - удобство и комфорт, на другой - здоровье.

Исследование по данной теме мы продолжим. С содержанием работы и выводами по исследованию влияния электромагнитного излучения сотового телефона и БС на организм человека познакомим учащихся на школьной и районной научных конференциях. Также это можно сделать на уроках физики в 9 и 11 классах при изучении соответствующей темы. В будущем проследим динамику изменения количества сотовых телефонов у учащихся, включая начальные классы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ



  1. «Мобильники приводят к мутации генов». - Тверские вести, 15.10.2005г.



Интернет-ресурсы

  1. http://www.sota-travel.ru/tipy_sotovyh_telefonov

  2. http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200600709

  3. http://www.info.com

  4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D1%82%D0...

  5. http://www.2uk.ru/connect/connect41

  6. http://www.hardline.ru/9/70/2212/

  7. http://www.kyivstar.net/ru/important_data/healthy/

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Конструктор первого сотового телефонного аппарата Мартин Купер

Приложение 2. Наличие сотовых телефонов у учащихся 5-10 классов

Приложение 3. Принцип работы сотовой связи



Приложение 4. Базовая станция



Приложение 5. Сотовая связь



Приложение 6. Характеристики телефона, учитывающиеся при его покупке

Приложение 7. Миниатюрные наушники (hand's free)


Приложение 8. Применение телефонной гарнитуры

Приложение 9. Bluetooth-устройство



Приложение 10. Диаграмма «Вреден ли сотовый телефон?»


Приложение 11. Диаграмма «Для каких целей используется телефон?»

Приложение 12. Диаграмма «Продолжительность разговора»

Приложение 13. Диаграмма «Продолжительность одного разговора»






Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница