معرفي خطر الكترومغناطيسي

  • امتیاز:
  • 5.0
  • از
  • 5
  • تعداد رای:
  • 1
  • تعداد بازدید:
  • 2762

معرفي خطر الكترومغناطيسي

امواج الكترومغناطيسي انتشاري بصورت طبيعي وساخت بشر در محيط وجود دارند. منابع ساخت بشر شامل فرستنده هاي راديوئي، رادارها، سوئيچ هاي الكتريكي، جاروبک هاي موتورهاي الكتريكي وتسليحات الكترومغناطيسي مي باشد. منابع طبيعي نيز ميدانهاي الكترومغناطيسي ناشي از رعد وبرق، پرتوهاي كيهاني وانفجارات سطح خورشيد مي باشد. تمامي اين منابع موج الكترومغناطيسي هنگامي تهديد محسوب مي شوند كه بتوانند دامنه ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي بالاتر از سطح آستانه تحمل تجهيزات الكترونيكي والكتريكي را ايجاد كنند. حوزه فركانس اين خطرات نيز در تاثيرگذاري بر تجهيزات موثر است. اين حوزه فركانسي ملاحظاتي همچون توانايي انتشار در اتمسفر، ايجاد توان بالا والقاءپذيري توسط تجهيزات را دارد. از آنجا كه قويترين پالس ها ووسيع ترين طيف فركانسي منابع، مربوط به تسليحات الكترومغناطيسي وانفجارات اتمي مي باشد، لذا در اين مقوله به اين دومورد پرداخته مي شود. بدين ترتيب مي توان گفت كه ديگر خطرات طبيعي ويا ساخت بشر از نظر فركانس پوشش داده مي شوند.مطابق شکل زیر

تهديد با منشاء طبيعي و اثرات آن

صاعقه يكي از اسرار آميز ترين پديده هاي خلقت است كه در عين زيبايي ، بسيار مخرب بوده و در طول تاريخ زندگي بشر ، موجب ضرر و زيان مالي و جاني بسياري شده است . صاعقه از تخليه الكترواستاتيكي ميان ابر و زمين بوجود مي آيد . در ابرهايي از نوع كومولونيمبوس كه گهگاه تا 61 كيلومتر ارتفاع و چندين كيلومتر عرض دارند ، طي مراحلي ذرات آب داراي بار منفي و ذرات يخ داراي بار مثبت شده بطوريكه عموماً بارهاي منفي در لايه هاي زيرين و بارهاي مثبت در بخشهاي فوقاني ابر متمركز مي شوند . در اين حالت بارهاي مثبت سطح زمين نيز در زير سايه ابر مجتمع ميگردند . به محض اينكه ميدانهاي الكتريكي گسترش و شدت مي يابد ، مناطق بيشتري در روي زمين به تناسب ارتفاعات وشكل ساختمانها ، به محيط خاص الكتريكي ( كرونا ) تبديل مي شوند . كرونا يونيزاسيون هوا در نتيجه شكستن خواص عايقي آن است كه بصورت هاله بنفش رنگ در حول هادي نمايان مي شود . با افزايش پتانسيل الكتريكي ابر نسبت به زمين ، يک جريان پيشرو از الكترونها با حركتي نردباني شكل سرازير شده و كانال اوليه صاعقه را شكل مي دهد . هواي اطراف اين كانال ( downward leader) از ابر به سوي زمين كاملاً يونيزه است . اين پلكان كه گاه طول شاخه هاي آن به 54 متر مي رسد ، بار زيادي را در نوك پيكان باخود حمل كرده موجب افزايش شدت ميدان الكتريكي جو و شكست مقاومت عايقي هوا مي شود . در اينحالت سرعت حركت كانال نزديک شونده به زمين بيش از 944 كيلومتر در ثانيه مي باشد . در اين زمان با افزايش شدت ميدان الكتريكي در سطح زمين ، يک كانال جريان الكتريكي بالا رونده ( upward leader ) از زمين بسوي ابر پيش مي رود . پس از اصابت اين دو پيكان به يكديگر ، كانال جريان بسته شده و ضربه اصلي ( return stroke) جهت خنثي سازي بارهاي ابر و زمين اتفاق مي افتد ، و جريان بسيار زيادي در مدت كوتاهي در اين كانال برقرار مي شود . پس از برخورد صاعقه به زمين يا ساختمان ، وسايل الكترونيكي داخل ساختمانهايي كه تا شعاع 6/5 تا 2 كيلومتري از محل برخورد و در محدوده ميدان الكترومغناطيسي ايجاد شده قرار دارند ، در معرض خطر خواهند بود . ايمني موثر اين تجهيزات در مقابل ولتاژ هاي القايي حاصله وقتي امكانپذير است كه كليه سيستم هاي ايمني داخلي همراه با ايمني خارجي ساختمان تواماً نصب شده باشند. تشعشعات كيهاني ناشي از خورشيد و ساير اجرام آسماني از خطرات الكترومغناطيسي محسوب مي شوند كه از لحاظ فركانسي در محدوده فركانسي بالاحدود 24 مگاهرتز تا محدوده بالاتر حدود 64 گيگا هرتز بوده و از لحاظ توان نسبت به صاعقه توان ضعيفي دارند .با توجه به توان ضعيف ، اين نوع خطرات قابل قياس با تهديد صاعقه نمي باشد و در آنتن هاي گيرنده بسيار بزرگ ممكن است ايجاد اختلالاتي بنمايد.

تهديد با منشاء سيستمي و يا ابزاري

قطع و ووصل جريان الكتريكي در مدارات سوئيچ و رله ها مي تواند ايجاد نويز بصورت هدايتي يا تشعشعي روي كابلها و سيم ها بنمايد. نويز ناشي از سوئيچينگ روي كابلينگ سيستم هاي باعث ايجاد اختلال در قسمتهاي الكترونيكي سيستم ها مي گردد. وجود جريان متغير روي كابلها باعث ايجاد ميدان مغناطيسي شده و بصورت تشعشعي ( القايي) تاثير مي گذارد. تشعشع ناشي از الكتروموتورها به دو حالت AC و DC وجود دارد كه به سه صورت تشعشع از كابلهاي تغذيه ، تشعشع از محل جاروبكها و كلكتورها و الكتروموتورها ، و تشعشع ميدانهاي نشتي از الكتروموتورها انجام مي پذيرد.

خطرات نوين الكترومغناطيسي يا سلاحهاي الكترومغناطيسي

پالس هاي الكترومغناطيسي اين گونه سلاحها ناشي از انفجارت هسته اي و يا بمب هاي الكترومغناطيسي و يا ابزاري از اين نوع كه قابليت ايجاد پالس الكترومغناطيسي با دامنه بالا در مدت زمان كوتاه ، بنا به تعريف ، را داشته باشد ، ميتواند باشد. بمبهاي الكترومغناطيسي ) E- BOMB ها ( يک منبع قابل كنترل از پالس الكترومغناطيسي مي باشند كه با توجه به ساده بودن تكنولوژي توليد و ساخت و ارزان بودن آنها ترس از استفاده آنها در بين همه كشور ها وجود دارد . اين قيمت پايين و راحتي در ساخت ، و در مقابل اثرات مخرب آن حتي تبهكاران و تروريستهاي داخلي كشور ها را علاقه مند به استفاده از آنها نموده است. نوع پيشرفت و قويتر اين گونه تسليحات ، منابع يا سلاحهاي توليد كننده سيگنالهاي مايكرويو با توان بالا ( HPM ها )مي باشد كه داراي فركانس بالا (بالاي يک گيگا هرتز )و به علت محدوديت هاي لامپ هاي مايكروويو بعنوان منابع توليد كننده آنها ، داراي عرض باند به نسبت كمي هستند. نوع بسيار قوي و پيشرفته اين نوع پالسها ، پالسهاي ناشي از انفجارات هسته اي ( NEMP:Nuclear EMP ) مي باشد . موج ناشي از انفجار هسته اي در ارتفاع بالاي زمين را ميتوان يک يديده الكترومغناطيسي موج صفحه اي با انتشار ديد مستقيم لحاظ نمود. نوع موثر پالس الكترومغناطيسي ، پالس الكترومغناطيسي ارتفاع بالا ( HEMP : High Altitude EMP ) مي باشد كه با منشاء انفجار هسته اي در ارتفاع چند ده تا چند صد كيلومتري از زمين رخ مي باشد. اين نوع پالسها به علت واكنش اشعه گامابا مولكولهاي اتمسفر بوجود امده و باعث ايجاد الكترونهاي كامپتون مي گردد.امروزه اين نوع سلاحها جزء سلاح هاي استراتژيک كشور ها محسوب ميشوند و از طرفي هيچ كنوانسيون يا قانون بين المللي در جهت كاهش يا توقف توليد يا بهره برداري از آنها در سطح مجامع جهاني و بين المللي تشكيل نگرديده است. اين نوع سلاحها به راحتي در ابعاد كوچک بصورت دستي يا نصب شده بر روي كلاهک انواع موشک ، دماغه جنگنده يا پهپاد ها قابل استفاده و بهره برداري مي باشد.

امواج الكترومغناطيسي در تسليحات الكترومغناطيسي به دو صورت ذيل توليد مي شوند : 1- به صورت پرتابه اي، بمب، موشک وراکت که در زمان جنگ انجام مي شود2- به صورت ايستگاه هاي ثابت ومتحرک که در عمليات خرابکارانه استفاده مي شود اين تسليحات در فركانسهاي چند صدكيلو هرتز تا 65 گيگاهرتز توانايي توليد پالسهايي با شدت ميدان در حدود چند ده كيلو ولت برمتر درباند پايه وتوانهاي چند گيگا وات در باند مايكرويوو را دارند. مواردي از اختلالات و صدمات جبران ناپذير در اثر انفجار E-BOMB در يك كلانشهر يا يك منطقه 1- چراغهاي فلورسنت و تلويزيون ها با وجود خاموش بودن شروع به نورافشاني در محيط مي كنند. 2- با ذوب شدن سيم ها و خطوط تلفن نوعي بوي سوختگي همراه با ذوب پلاستيک به مشام مي رسد. 3- موتورهاي پيستوني درونسوز دچار اختلال مي شوند و در آنها ديگر همزماني و هماهنگي به هم مي خورد. 4- كامپيوترها و سيستم هاي الكترونيكي دچار اختلال و صدمه ديدگي مي شوند و به طبع سيستم هاي پردازش اطلاعات و نگهداري آنها و به دنبال آن سيستم هاي نظامي و صنعتي و ارتباطي دچار اختلال مي شوند. 5- حسگرها وآشكارسازهاي راديوئي، مايكروويو و نوري دچار اختلال و صدمه دائمي مي شوند.

در تصویر زیر نمونه تسليحات الکترومغناطيسي بصورت ايستگاه متحرک به منظور عملياتهاي خرابکارانه را مشاهده می نمایید

انفجارات اتمي

پالس الكترومغناطيسي اتمي از لحاظ ارتفاع انفجار وزمان اثر گذاري به انواع مختلف تقسيم مي شود. مهمترين نوع آن از لحاظ قدرت تخريب دستگاههاي الكترونيكي ووسعت محدوده تاثير گذاري پالس الكترومغناطيسي حاصل از انفجار اتمي در ارتفاع بالا مي باشد. اين پديده حاصل از يک انفجار اتمي در ارتفاع بالاتر از 94 مايلي از سطح زمين مي باشد كه در پي اين انفجار، پالس هاي الكترومغناطيسي در محدوده فركانسي چند كيلوهرتز تا 644 مگاهرتز ايجاد مي شود. دامنه شدت ميدان الكتريكي در حدود چندين كيلو ولت برمتر بوده وتا شعاع چند ده كيلومتر وبيشتر، توان تاثير گذاري مخرب را دارد