Проекты

Экология Шестого Океана «ЭШО v.2.3»

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Безопасность жизнедеятельности человека»

Направление работы: Биофизика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 544
Предметы: Физика, Биология, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

В 2000 году Международная гидрографическая организация приняла решение разделить мировой океан на 5 океанов. Но в последнее время учёные всё чаще стали упоминать о невидимом «шестом океане» – океане электромагнитных волн. Многие люди связывают свою усталость, головные боли и ряд других заболеваний с негативными процессами, происходящими в этом океане. В настоящее время практически все учащиеся и учителя пользуются сотовыми телефонами, что предположительно сильно завышает уровень электромагнитного излучения и может повлечь за собой повышенную утомляемость участников образовательного процесса, риск возникновения онкологических заболеваний. Исследование невидимого океана электромагнитных волн позволит построить карту с указанием мест наибольшей напряжённости поля, т. е. определить наиболее экологически небезопасные локации.

Цель

Оценить уровень напряжённости электромагнитного поля в ГБОУ Школа № 544 и создать карту с обозначением экологически загрязнённых точек электромагнитных излучений.

Задачи

1. Изготовить прибор для первичной диагностики уровня электромагнитного излучения, произвести калибровку изготовленного прибора.

2. Исследовать напряжённость электромагнитного поля в школьном здании и построить схему с обозначением экологически загрязнённых областей электромагнитных колебаний.

3. Дать рекомендации ученикам и педагогам по защите от электромагнитного излучения при длительном пребывании в школе.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Антенна

• Микросхема AD8314

• Аккумулятор пальчикового типа

• Микроконтроллер Arduino 

• Двухцветный дисплей OLED I2C

• Светодиод

Описание работы

Анализ научной литературы выявил, что электромагнитные высокочастотные (ВЧ) излучения негативно влияют на живые организмы и повышают риск развития онкологических заболеваний.

В ходе работы было установлено, что доступные широкому кругу пользователей приборы для регистрации высокочастотных излучений не позволяют оценить с высокой точностью напряжённость электромагнитного поля. Профессиональные приборы достаточно дороги и недоступны населению. Поэтому возникла необходимость создать недорогой прибор, позволяющий проводить комплексное исследование электромагнитного поля и учитывающий как среднее, так и мгновенное значение ВЧ-излучений.

Основная часть прибора собрана на микросхеме AD8314 – это недорогая, полнофункциональная подсистема для измерения и управления уровнем радиосигналов, которая работает в диапазоне частот от 100 МГц до 2.7 ГГц и обладает типичным динамическим диапазоном 45 дБ.

Была разработана программа для микроконтроллера, которая позволила проводить полные исследования электромагнитного поля окружающего пространства. При этом на дисплее прибора корректно отображались как осциллограмма со средними и мгновенными выбросами электромагнитного излучения, так и числовые значения ВЧ-сигнала. Усреднённое значение напряжённости электромагнитного поля фиксировалось тремя светодиодами. Перед началом работы прибор был откалиброван. Источником высокочастотного электромагнитного излучения может служить любой домашний радиотелефон, который соответствует утверждённым нормам – 10 мкВт/см².

Блок-схема прибора

На следующем этапе с помощью прибора создана карта электромагнитной обстановки в школе, и выявлены места с наибольшим уровнем электромагнитного излучения. Для этого в каждом классе измеряли уровни ВЧ-излучения по углам и в середине комнаты. Полученные показания прибора усреднялись и фиксировались. Аналогичные измерения проводились в коридорах школы, но точки для измерения выбирались по краям и в середине коридора на расстоянии 1,5 метра друг от друга.

На заключительном этапе обучающимся и учителям в социальных сетях продемонстрирована карта электромагнитного поля школы, и даны рекомендации по защите от электромагнитного излучения в локациях с наибольшим уровнем ВЧ-излучения.

Схематичное изображение электромагнитного поля в помещениях школы

Результаты

Основной электромагнитный шум (загрязнение) создают Wi-Fi-точки доступа в классах и коридорах. В некоторых местах уровень достигает критической отметки в 280 условных единиц.

Уровень электромагнитного излучения от сотового телефона находится в пределах допустимой нормы.

Выводы

1. Изготовленный прибор «ЭШО v.2.3» (Экология Шестого Океана – версия 2.3) может идеально подойти для проведения первичной диагностики уровня электромагнитной обстановки в помещении.

2. Выявленный уровень электромагнитного шума в помещениях школы может достигать критического уровня, но в целом не опасен для длительного пребывания в школе.

3. Вопреки общему мнению, современные сотовые телефоны не влияют на общий уровень электромагнитного поля.

Перспективы использования результатов работы

Созданный прибор для измерения электромагнитной загрязнённости окружающего пространства можно сделать в домашних условиях и провести полное исследование электромагнитного поля дома.

Мнение автора

«В связи с тем, что в настоящее время вводится новый стандарт сотовой радиосвязи (5G), многие люди захотят исследовать уровень электромагнитного излучения у себя дома и сравнить его с предельно допустимыми значениями. Думаю, что моя работа может помочь им в этом исследовании»