Номер 2, страница 85 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

2. Какие основные воздействия на живые организмы оказывает СВЧ-излучение?

СВЧ-излучение (сверхвысокочастотное или микроволновое излучение) оказывает на живые организмы два основных типа воздействия, которые различаются по механизму и последствиям: тепловое и нетепловое.

Тепловое (термическое) воздействие

Это наиболее изученный и доказанный эффект. Его суть заключается в преобразовании энергии электромагнитного поля в тепловую энергию внутри тканей организма. Происходит это следующим образом: молекулы воды, которые являются полярными, под действием переменного электромагнитного поля начинают быстро колебаться и вращаться. Это движение вызывает трение между молекулами, что приводит к выделению тепла и, как следствие, к повышению температуры облучаемых тканей.

Степень нагрева зависит от нескольких факторов:

• Интенсивности (плотности потока мощности) излучения.
• Частоты излучения.
• Продолжительности воздействия.
• Физических и физиологических свойств тканей (содержания воды, плотности, системы кровообращения).

Особо чувствительными к тепловому воздействию являются органы и ткани со слабым кровоснабжением, которое не может обеспечить эффективный отвод избыточного тепла. К таким органам относятся хрусталик глаза, семенники, желчный и мочевой пузыри. Интенсивный нагрев может привести к коагуляции (свертыванию) белка, повреждению клеток и некрозу тканей. Наиболее известные последствия — развитие катаракты (помутнение хрусталика) и нарушение репродуктивной функции.

Ответ: Тепловое воздействие СВЧ-излучения заключается в нагреве тканей организма за счет колебания молекул воды, что при высокой интенсивности может вызвать перегрев и необратимое повреждение органов, особенно тех, что имеют слабое кровообращение, например, хрусталика глаза.

Нетепловое (специфическое) воздействие

Этот тип воздействия наблюдается при низких уровнях интенсивности СВЧ-излучения, которые не вызывают значительного нагрева тканей (повышение температуры не превышает 0.1 °C). Механизмы нетеплового воздействия сложны, не до конца изучены и являются предметом научных исследований и дискуссий. Предполагается, что электромагнитное поле напрямую взаимодействует со структурами организма на клеточном и молекулярном уровнях.

К возможным нетепловым эффектам относят:

• Воздействие на нервную систему: Изменения в электрической активности мозга (ЭЭГ), нарушение проницаемости гематоэнцефалического барьера, влияние на синтез нейромедиаторов. Это может проявляться в виде головных болей, повышенной утомляемости, раздражительности, нарушений сна и памяти (астенический синдром).
• Воздействие на сердечно-сосудистую систему: Изменения частоты сердечных сокращений и артериального давления.
• Воздействие на эндокринную и иммунную системы: Нарушения в работе желез внутренней секреции (например, оси гипофиз-надпочечники) и возможное ослабление иммунного ответа организма.
• Клеточные и молекулярные эффекты: Изменение проницаемости клеточных мембран, нарушение ионного транспорта, влияние на экспрессию генов и конформацию белковых молекул.

Эти эффекты обычно проявляются при длительном и систематическом воздействии даже слабого СВЧ-поля и, в большинстве случаев, носят обратимый характер.

Ответ: Нетепловое воздействие СВЧ-излучения возникает при низких, не вызывающих нагрева интенсивностях и связано с прямым влиянием электромагнитного поля на функциональное состояние нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем и на процессы, протекающие на клеточном уровне.