Az ember és környezete | Sulinet Tudásbázis

Tananyag választó:

Infrahang és ultrahang

Mind az infrahang, mind az ultrahang a hangforrástól a test felé a levegőben terjedő, ám az emberi fül hallástartományán kívül eső hang, annak érzékelése fülünkkel nem lehetséges.

Az infrahang természetes forrásainak tekinthetők a légköri levegő áramlásából adódó levegőrezgések, az ingadozó szél, az ennek következtében ingadozó pillanatnyi légnyomás, míg humán forrásai közé tartoznak a visszhangos, kedvezőtlen akusztikájú betonépületekben áramló levegő, esetleg a nagyméretű tartályok töltésekor vagy ürítésekor keletkezett alacsonyfrekvenciájú áramlási rezgések, vibrációk által keltett hanghullámok.

Az ultrahangok természetes forrásai közül közismert egyes élőlények, köztük a denevérek „ultrahang radarja”, mely sötétben való tájékozódásukat teszi lehető kedvezőtlen látási körülmények között.

Az ultrahangok humán forrásai rendkívül sokrétűek, jellemzően a magas fordulatszámon üzemelő turbinák vagy villamos forgógépek tekinthetők elsődleges ultrahang-forrásnak. Újabban az ultrahangot elektronikus berendezésekben keltve, vizsgálati céllal, diagnosztikai berendezések is széles körben alkalmazzák az ipari roncsolásmentes vizsgálatoktól kezdve az orvosi diagnosztikáig.

Az infra- és ultrahang káros hatásai

Mint minden energia, az infrahangok és az ultrahangok is okozhatnak káros hatásokat akár a természetes környezetben, akár az élőlényekben. A károkozás mértéke minden esetben az élőlényt ért hangok intenzitásával, azaz a hangerővel arányos. Az infrahangok főleg a természetes források esetében az arra érzékenyeknél időváltozást „előrejelző” fejfájást okozhat, míg mesterséges forrásai az alacsonyfrekvenciájú vibrációhoz hasonló tüneteket, azaz émelygést, szédülést, hányingert, erősebb hangok esetén szervek vibrációját, szélsőséges esetben akár halált is okozhatnak.

Az ultrahangok energiája a gyors rezgések következtében elsősorban a kisebb szerveket, hajszálereket támadja, ezzel perifériás keringési zavarokat, látászavart, egyensúlyzavart okoz, de nagyobb energiák esetében a szövetekben elnyelődő és hőenergiává alakuló ultrahangok keringési és véralvadási zavarokat, ezzel tartós szervkárosodásokat esetleg életveszélyes embóliát is okozhatnak.

Védekezés az infra- és ultrahang káros hatásai ellen

Zajos üzemek telepítése. Zajos üzemet a nem zajos munkahelyektől távol kell létesíteni, a hang (zaj) terjedésének tulajdonságait figyelembe véve. Ugyanezt a követelményt kell érvényesíteni a zajos üzem és a környezete (pl. lakókörnyezet) vonatkozásában is. Üzemen belül a zajos technológiát, gépcsoportot lehetőleg külön épületben célszerű elhelyezni. Ha ez nem valósítható meg, akkor a zajos üzemrészt, munkahelyet úgy kell telepíteni, hogy a zajos és nem zajos munkahelyek ne kerüljenek egymás mellé, egymás alá, ill. fölé. A legzajosabb munkahelyeket, gépeket többszintes épületben legcélszerűbb a földszinten elhelyezni, mert itt az alapozással csillapíthatok a zajok és az esetleges rezgések.

Műszaki megoldások a zajos üzemben. A zajforrásként működő gépek, berendezések hangszigetelő anyaggal burkolhatok. Ez a megoldás azonban nagyon költséges, és nem minden gép, berendezés burkolható úgy, hogy a rendeltetésszerű használatát ne akadályoznák. Szintén műszaki megoldás – ahol a technológia megengedi –, ha a dolgozót szigetelik el a zajos munkahelytől hangszigetelt kezelőfülkékkel.

Műszaki megoldás még, ha az egyes gépekben a zajforrást jelentő szerkezeti elemeket, hajtási módokat kevésbé zajosakra cserélik.

Részben már szervezési megoldás, ha az egy helyiségbe telepített zajos gépek, berendezések nem egyidejűleg működnek. Ez a megoldás azonban függ az alkalmazott technológiától, és befolyásolja az üzemeltetés gazdaságosságát is.

A zajos munkahelyen dolgozók védelme. Ha a zaj semmiképpen nem küszöbölhető ki, ill. nem csökkenthető az elviselhető értékre, akkor a zajos munkahelyen dolgozót védeni kell. Ennek lehetőségei:

– az állandó tartózkodásra kényszerülők létszámának csökkentése;

– egyéni hallásvédő eszközök használata;

– a munkahelyen való tartózkodási idő és pihenőidő olyan célszerű megválasztása, miáltal a több, rövidebb munkaközi szünetben a munkát végző regenerálódhat, így a zajhatás időtartama csökkenthető;

– rendszeres részvétel az orvosi alkalmassági vizsgálaton. Az időszakos orvosi vizsgálat gyakoriságát a munkahely zajszintjétől függően kell meghatározni. Azokat a dolgozókat, akiket az orvosi vizsgálat zajra érzékenynek minősít, vagy akiknél halláskárosodást állapít meg, a zajos munkahelyről azonnal át kell helyezni olyan munkahelyre, ahol káros mértékű zajhatás nincs.

2000mikroPa = 40 dB Két hanginger közötti különbséget a relatív ingerintenzitás jellemez. H = 10 logI/I0 B. I0 a vonatkoztatási alap a dB skálán, a 0 pont. A Bell-skála hátránya, hogy a különböző frekvenciájú hangok ingerküszöbe különböző. Ezért minden eltérő frekvenciájú hanghoz meg kéne keresni a saját ingerküszöbét. 1936-ban az I0 értékének a 10-12 W/m2 választották, amely 100 Hz tisztahangnak, az ingerküszöbnek felel meg. 1 watt = 10 log 1/10-12 = 10 x 12 = 120 dB Ha egy tetszőleges frekvenciájú vagy összetételű hallható hang a hallás alapján megítélve éppen olyan hangos, mint egy 100 Hz tisztahang, akkor a kérdéses hang phon-hangossága, azaz hangossági színtje: H = 10.logI/I0 phon Eszerint az 1000 Hz-nél az ingerküszöbnek megfelelő intenzitású hang hangossága 0 phon, és a tíz billiószor nagyobb intenzitású I = 1013 I0 , már fájdalom érzetet keltő hangossága 130 phon.
A phon skála néhány adata:

hallásküszöb 0,

halk falevél-suttogás 10,

suttogás 20,

csendes utcazaj 30,

papírszakítás 40,

normális beszélgetés 50,

hangos beszéd, írógépelés zaja 50,

nagyvárosi zaj 70,

kiabálás 80,

gépteremzaj 90,

motorkerékpár (max) 100,

kovácsműhely 110,

repülőgépmotor (3m-ről) 120,

fájdalomküszöb 130.
Minden más frekvencia phon érték az egyező hangosságszintű, 100 Hz tiszta hang dB értékével. A phon, a hangosság egyértelmű jellemzésére alkalmas. A hangerősség és a hangosság összefüggésénél a frekvencia szerepet, tehát a decibel és a phon skála közötti különbséget, az egyenlő hangosság görbe illusztrálja. Az abszcissza a frekvencia, az ordináta az I intenzitás, illetve a decibelben kifejezett intenzitásszint: n = 10log(I/I0) watt/m2 alapszint. Látható, hogy az 1000 Hz a dB és a phon értéke megegyezik =120. Más frekvenciák esetében ez nem áll fenn. Pl. 100 Hz-nél a 0 phon hallásküszöbnél 40 dB intenzitás szint felel meg. Ez azt jelenti, hogy hogy 100 Hz-nél a fül kevésbé érzékeny és I0 = 10-12 watt/m2 helyett 104 I szükséges. Az érzet erőssége jobban megközelíthető az inger relatív erőségek tört kitevőjű hatványával. Elektromágneses rezgés. A gyakorlatban segítségével információt tudunk közvetíteni, ezt használjuk pl. a mobiltelefonok, ill. bizonyos számítógép-hálózatok kommunikációjához. Az elemeknek több, különböző atomsúlyú változata létezik, amelyeknek a legtöbb fizikai és kémiai tulajdonsága megegyezik. Ezeket izotópoknak nevezzük. A radioaktív izotópok magjában lezajló átalakulások nagyon változatosak. Az átalakulást kísérő sugárzások között megkülönböztetünk alfa, béta, gamma és neutron sugárzást. A Miniray sugárzásmérő ezek közül a béta és a gamma sugárzás észlelésére alkalmas. A béta sugárzás gyors elektronokból áll. A gamma sugárzás a közönséges fényhez hasonlóan fotonokból áll. A radioaktív anyag által kibocsátott sugárzás mennyisége egyenesen arányos az adott anyagmennyiségben lezajló átalakulások számával. A magátalakulások gyakoriságának mértéke az aktivitás.