في عصر الكهرباء, تعد الكابلات ذات الجهد العالي جزءًا أساسيًا من بنيتنا التحتية الحديثة. تحمل هذه الكابلات كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة., إطعام بيوتنا, الصناعات والمدن. لكن, كان هناك قلق مستمر بشأن ما إذا كان الإشعاع من هذه كابلات الجهد العالي يمكن أن تؤثر على صحة الإنسان. لفهم هذا الموضوع بشكل كامل, أولا يجب أن نفرق بين نوعين من الإشعاع: المؤينة والكهرومغناطيسية.
جدول المحتويات
- إشعاعات أيونية
- الاشعاع الكهرومغناطيسي
- أين تكمن خطورة كابلات الجهد العالي؟?
- سر الطقطقة والشرر في أسلاك الجهد العالي
- خاتمة
إشعاعات أيونية
الإشعاع المؤين هو الإشعاع الذي يحمل طاقة كافية لإطلاق الإلكترونات في ذرات أو جزيئات المادة., تأين هذه الذرات أو الجزيئات.
مصادر الإشعاع المؤين
تتنوع مصادر الإشعاع المؤين, ويمكن أن يكون من أصل طبيعي أو بشري. وتشمل المصادر الطبيعية الإشعاع الكوني القادم من الفضاء, إشعاع الأرض المنبعث من المعادن المشعة الموجودة في القشرة الأرضية وإشعاع غاز الرادون المنطلق من الأرض. هذه المصادر الطبيعية للإشعاع هي جزء ثابت من بيئتنا و, بشكل عام, تمثل خطرا منخفضا نسبيا على صحة الإنسان.
على الجانب الآخر, يتم إنشاء المصادر الاصطناعية للإشعاع المؤين عن طريق النشاط البشري وغالباً ما ترتبط بالتطبيقات الطبية, الصناعية والعسكرية. وتشمل المصادر الاصطناعية آلات العلاج الإشعاعي المستخدمة لعلاج السرطان, المفاعلات النووية المستخدمة لتوليد الطاقة الكهربائية والمواد المشعة المستخدمة في التطبيقات الصناعية والعلمية. يمكن أن تكون هذه المصادر الاصطناعية أكثر كثافة من المصادر الطبيعية, لذلك, لديها قدرة أكبر على التسبب في ضرر.
الآثار على جسم الإنسان
عندما يتفاعل الإشعاع المؤين مع جسم الإنسان, يمكن أن يكون لها آثار ضارة على الخلايا والأنسجة. الآلية الرئيسية وراء ذلك هي قدرة الإشعاع المؤين على إطلاق الإلكترونات من الذرات والجزيئات أثناء مرورها عبرها.. هذه العملية, معروف ك التأين, يمكن أن تلحق الضرر بالمادة الوراثية للخلايا, تسبب تشققات في سلاسل الحمض النووي وتزيد من خطر الطفرات.
تعتمد آثار التعرض للإشعاعات المؤينة على عدة عوامل., بما في ذلك كمية الإشعاع الممتصة (جرعة), نوع الإشعاع, مدة التعرض وجزء الجسم المكشوف. يمكن أن تكون التأثيرات حادة, تظهر بعد وقت قصير من التعرض, أو مزمن, تتطور مع مرور الوقت. قد تشمل أعراض التعرض الحاد الغثيان, القيء, التعب والأضرار التي لحقت الأعضاء الداخلية. على الجانب الآخر, التعرض المزمن يمكن أن يزيد من خطر الإصابة بالسرطان ويسبب اضطرابات الدم, مثل سرطان الدم.
الاشعاع الكهرومغناطيسي
الإشعاع الكهرومغناطيسي هو نقل الطاقة والزخم على شكل موجات في الفضاء., ناتجة عن تذبذب المجالات الكهربائية والمغناطيسية في نفس الاتجاه ومتعامدة مع بعضها البعض, التي تنتشر في اتجاه عمودي على المستوى الذي تشكله المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
التفاعل المتغير بين المجالات الكهربائية والمغناطيسية يولد موجات كهرومغناطيسية, التي تنبعث في الهواء أو تنتشر, خلق الإشعاع الكهرومغناطيسي. يحتوي الإشعاع الكهرومغناطيسي على مكونات المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي التي تتأرجح في اتجاهات متعامدة بشكل متبادل, نقل الطاقة.
يتم تصنيف الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى أنواع مختلفة حسب تردده أو طوله الموجي., مشتمل (من أدنى إلى أعلى تردد): الطاقة الكهربائية, موجات الراديو, الميكروويف, إشعاع تيراهيرتز, الأشعة تحت الحمراء, ضوء مرئي, الأشعة فوق البنفسجية, الأشعة السينية وأشعة جاما. بينهم, موجات الراديو لها أطول طول موجي, بينما أشعة جاما هي الأقصر. تتمتع الأشعة السينية وأشعة جاما بقدرة تأين عالية, في حين أن الأنواع الأخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي لديها قدرة تأين منخفضة نسبيا. الترددات المنخفضة ليس لديها قدرة التأين.
بعض أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي لها تأثيرات على جسم الإنسان. لكن, يتطلب الإشعاع الكهرومغناطيسي شرطًا ضروريًا لتوليده: يجب أن يكون هناك مصدر للتغيير مع مرور الوقت, ويجب أن يكون تردد مصدر التحويل هذا عاليًا بما يكفي لإنتاج تأثيرات إشعاعية واضحة, عادة أعلاه 3000 هرتز.
تردد التيار المتردد التقليدي هو فقط 50 هرتز, وهو أقل بكثير من هذه القيمة. لذلك, التركيبات الكهربائية مثل خطوط الجهد العالي والمحطات الفرعية لا تولد إشعاعات كهرومغناطيسية كما ذكرنا..
أين تكمن خطورة كابلات الجهد العالي؟?
المفتاح لفهم سلامة الكابلات ذات الجهد العالي هو أنها لا تنبعث منها إشعاعات مؤينة أو إشعاعات كهرومغناطيسية بالمعنى التقليدي.. بدلاً من, توليد مجالات كهرومغناطيسية منخفضة التردد للغاية, المعروف أيضا باسم المجالات الكهربائية وحث المجالات المغناطيسية. عندما يكون جسم الإنسان في بيئة المجال الكهرومغناطيسي هذه, يتم إحداث تيار كهربائي في الجسم, ومن المهم التحكم في هذا التيار المستحث.
الطريقة الرئيسية للتحكم في التيار المستحث هي الحفاظ على مسافة آمنة من كابلات الجهد العالي. وفقا للاختبارات, خارج مسافة الأمان للتركيبات الكهربائية 220 كيلو فولت, شدة المجال الكهرومغناطيسي أقل من شدة الأجهزة المنزلية الشائعة. لذلك, في ظل ظروف طبيعية, لا يوجد سبب للقلق. بجانب, تركيبات كهربائية, بما في ذلك الكابلات الهوائية ذات الجهد العالي, لقد تم تصميمها وبناؤها لتلبية معايير السلامة الصارمة, وبشكل عام هناك علامات تشير إلى مسافة الأمان.
سر الطقطقة والشرر في أسلاك الجهد العالي
عندما ننظر إلى كابلات الجهد العالي, كثيرا ما نلاحظ ومضات وشرارات مصحوبة بصوت مميز, ما يسمى أحيانا “com.chisporroteo”. تُعرف هذه الظواهر مهنيًا باسم تفريغ الإكليل.. تحدث بسبب الكثافة العالية للمجال الكهربائي على سطح موصل الكابلات العلوية, مما يسبب تأين الهواء وإطلاق الإلكترونات. نتيجة ل, يسمع صوت الأزيز المميز, يتم إدراك رائحة الأوزون و, وخصوصا في الليل, ويمكن رؤية ومضات باللون الأزرق البنفسجي حول السائق.
تفريغ كورونا يمكن أن يكون له عواقب, كفقدان الطاقة الكهربائية, تداخل الراديو والضوضاء المسموعة. لكن, من المهم ملاحظة أن تفريغ الهالة لا ينتج عنه إشعاعات عالية التردد, لذلك, لا تشكل خطرا على صحة الإنسان. الإزعاج الحقيقي الوحيد الذي يمكن أن يسببه هو الضوضاء., والتي يمكن أن تؤثر على بقية الأشخاص في المنطقة المجاورة. ويتجلى هذا بشكل أكبر في خطوط الجهد العالي والمحطات الفرعية., ولكن بشكل عام يوجد عدد قليل من الأشخاص بالقرب من هذه الأماكن.
خاتمة
باختصار, من الضروري فهم الفرق بين الإشعاع المؤين والإشعاع الكهرومغناطيسي عند التعامل مع كابلات الجهد العالي:
- إشعاعات أيونية, من المصادر الطبية والصناعية, إنه خطير على صحة الإنسان ويمكن أن يكون له آثار خطيرة, كما رأينا في حادثتي تشيرنوبيل وفوكوشيما.
- تعمل كابلات الجهد العالي بترددات منخفضة جداً ولا تنبعث منها إشعاعات كهرومغناطيسية بالمعنى التقليدي ولا تشكل خطراً على صحة الإنسان..
- ترددات الطاقة المجالات الكهرومغناطيسية الناتجة عن كابلات التوتر عالية الشدة منخفضة جدًا خارج مسافة الأمان, وتأثيره على جسم الإنسان غير مهم عمليا.
- ملاحظة الأزيز والشرارة في كابلات الجهد العالي, المعروف باسم تفريغ الاكليل, وهي ظواهر طبيعية ولا تشكل خطرا على صحة الإنسان., بصرف النظر عن الضوضاء المحتملة التي تولدها.
كملاذ أخير, تلعب كابلات الجهد العالي دورًا أساسيًا في البنية التحتية الكهربائية لدينا, عندما يتم التعامل معها بشكل صحيح, لا تشكل خطرا كبيرا على صحة الإنسان. لذلك, يمكننا أن نكون على يقين من أن الكهرباء التي تزود حياتنا بالطاقة آمنة بشكل أساسي عندما يتعلق الأمر بالإشعاع.