Mardi 15 Mars 2011 15: 39

Champs électriques et magnétiques statiques

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Nos environnements naturels et artificiels génèrent des forces électriques et magnétiques de diverses amplitudes, à l'extérieur, dans les bureaux, les foyers et les lieux de travail industriels. Cela soulève deux questions importantes : (1) ces expositions ont-elles des effets néfastes sur la santé humaine, et (2) quelles limites peuvent être fixées pour tenter de définir des limites « sûres » de telles expositions ?

Cette discussion porte sur les champs électriques et magnétiques statiques. Des études sont décrites sur des travailleurs de diverses industries, ainsi que sur des animaux, qui ne démontrent aucun effet biologique négatif net aux niveaux d'exposition aux champs électriques et magnétiques habituellement rencontrés. Néanmoins, des tentatives sont faites pour discuter des efforts d'un certain nombre d'organisations internationales visant à établir des lignes directrices pour protéger les travailleurs et les autres contre tout niveau d'exposition potentiellement dangereux.

Définition des termes

Lorsqu'une tension ou un courant électrique est appliqué à un objet tel qu'un conducteur électrique, le conducteur se charge et des forces commencent à agir sur d'autres charges à proximité. Deux types de forces peuvent être distinguées : celles issues des charges électriques stationnaires, appelées force électrostatique, et ceux qui n'apparaissent que lorsque les charges se déplacent (comme dans un courant électrique dans un conducteur), connus sous le nom de une force magnétique. Pour décrire l'existence et la distribution spatiale de ces forces, les physiciens et les mathématiciens ont créé le concept de champ. On parle alors de champ de force, ou simplement de champs électriques et magnétiques.

Le terme statique décrit une situation où toutes les charges sont fixes dans l'espace ou se déplacent en un flux constant. En conséquence, les charges et les densités de courant sont constantes dans le temps. Dans le cas des charges fixes, nous avons un champ électrique dont l'intensité en tout point de l'espace dépend de la valeur et de la géométrie de toutes les charges. Dans le cas d'un courant stable dans un circuit, nous avons à la fois un champ électrique et un champ magnétique constants dans le temps (champs statiques), puisque la densité de charge en tout point du circuit ne varie pas.

L'électricité et le magnétisme sont des phénomènes distincts tant que les charges et le courant sont statiques ; toute interconnexion entre les champs électriques et magnétiques disparaît dans cette situation statique et ils peuvent donc être traités séparément (contrairement à la situation des champs variant dans le temps). Les champs électriques et magnétiques statiques sont clairement caractérisés par des intensités stables et indépendantes du temps et correspondent à la limite de fréquence nulle de la bande des fréquences extrêmement basses (ELF).

Champs électriques statiques

Exposition naturelle et professionnelle

Les champs électriques statiques sont produits par des corps chargés électriquement où une charge électrique est induite sur la surface d'un objet dans un champ électrique statique. En conséquence, le champ électrique à la surface d'un objet, en particulier là où le rayon est petit, comme en un point, peut être plus grand que le champ électrique non perturbé (c'est-à-dire le champ sans l'objet présent). Le champ à l'intérieur de l'objet peut être très petit ou nul. Les champs électriques sont ressentis comme une force par des objets chargés électriquement ; par exemple, une force sera exercée sur les poils du corps, qui peut être perçue par l'individu.

En moyenne, la charge de surface de la terre est négative tandis que la haute atmosphère porte une charge positive. Le champ électrique statique résultant près de la surface de la terre a une force d'environ 130 V/m. Ce champ diminue avec l'altitude et sa valeur est d'environ 100 V/m à 100 m d'altitude, 45 V/m à 1 km et moins de 1 V/m à 20 km. Les valeurs réelles varient considérablement en fonction du profil local de température et d'humidité et de la présence de contaminants ionisés. Sous les nuages ​​orageux, par exemple, et même à l'approche des nuages ​​orageux, de grandes variations de champ se produisent au niveau du sol, car normalement la partie inférieure d'un nuage est chargée négativement tandis que la partie supérieure contient une charge positive. De plus, il existe une charge d'espace entre le nuage et le sol. À l'approche du nuage, le champ au niveau du sol peut d'abord augmenter puis s'inverser, le sol devenant chargé positivement. Au cours de ce processus, des champs de 100 V/m à 3 kV/m peuvent être observés même en l'absence d'éclairs locaux ; des inversions de champ peuvent se produire très rapidement, en moins d'une minute, et des intensités de champ élevées peuvent persister pendant toute la durée de la tempête. Les nuages ​​ordinaires, ainsi que les nuages ​​orageux, contiennent des charges électriques et affectent donc profondément le champ électrique au niveau du sol. De grands écarts par rapport au champ de beau temps, jusqu'à 1%, sont également à prévoir en présence de brouillard, de pluie et d'ions petits et gros d'origine naturelle. Des changements de champ électrique au cours du cycle journalier peuvent même être attendus par beau temps complet : changements assez réguliers de l'ionisation locale, de la température ou de l'humidité et les changements induits de la conductivité électrique atmosphérique près du sol, ainsi que le transfert de charge mécanique par les mouvements d'air locaux, sont probablement responsables de ces variations diurnes.

Les niveaux typiques de champs électrostatiques artificiels se situent entre 1 et 20 kV/m dans les bureaux et les habitations ; ces champs sont fréquemment générés autour d'équipements à haute tension, tels que des téléviseurs et des unités d'affichage vidéo (VDU), ou par frottement. Les lignes de transmission à courant continu (CC) génèrent à la fois des champs électriques et magnétiques statiques et constituent un moyen économique de distribution d'énergie sur de longues distances.

Les champs électriques statiques sont largement utilisés dans des industries telles que la chimie, le textile, l'aviation, le papier et le caoutchouc, et dans les transports.

Effets biologiques

Les études expérimentales fournissent peu de preuves biologiques suggérant un effet néfaste des champs électriques statiques sur la santé humaine. Les quelques études animales qui ont été menées semblent également n'avoir fourni aucune donnée à l'appui d'effets indésirables sur la génétique, la croissance tumorale ou sur les systèmes endocrinien ou cardiovasculaire. (Le tableau 1 résume ces études animales.)

Tableau 1. Études sur des animaux exposés à des champs électriques statiques

Paramètres biologiques

Effets rapportés

Conditions d'exposition

Hématologie et immunologie

Modifications des fractions d'albumine et de globuline des protéines sériques chez le rat.
Réponses non cohérentes

Aucune différence significative dans le nombre de cellules sanguines, les protéines sanguines ou le sang
chimie chez la souris

Exposition continue à des champs entre 2.8 et 19.7 kV/m
de 22 à 52 jours

Exposition à 340 kV/m pendant 22 h/jour pour un total de 5,000 XNUMX h

Système nerveux

Induction de changements significatifs observés dans les EEG de rats. Cependant, aucune indication claire d'une réponse cohérente

Aucun changement significatif dans les concentrations et les taux d'utilisation de
divers neurotransmetteurs dans le cerveau des rats mâles

Exposition à des champs électriques jusqu'à 10 kV/m

Exposition à un champ de 3 kV/m jusqu'à 66 h

COMPORTEMENT

Des études récentes et bien menées suggérant aucun effet sur les rongeurs
comportement

Production d'un comportement d'évitement dose-dépendant chez les rats mâles, sans influence des ions de l'air

Exposition à des intensités de champ jusqu'à 12 kV/m

Exposition à des champs électriques HVD allant de 55 à 80 kV/m

Reproduction et développement

Aucune différence significative dans le nombre total de descendants ni dans
pourcentage survivant chez la souris

Exposition à 340 kV/m pendant 22 h/jour avant, pendant et après
gestation

 

Non in vitro des études ont été menées pour évaluer l'effet de l'exposition des cellules à des champs électriques statiques.

Les calculs théoriques suggèrent qu'un champ électrique statique induira une charge sur la surface des personnes exposées, qui peut être perçue si elle est déchargée vers un objet mis à la terre. A une tension suffisamment élevée, l'air va s'ioniser et devenir capable de conduire un courant électrique entre, par exemple, un objet chargé et une personne mise à la terre. Le tension de claquage dépend d'un certain nombre de facteurs, dont la forme de l'objet chargé et les conditions atmosphériques. Les valeurs typiques des intensités de champ électrique correspondantes se situent entre 500 et 1,200 XNUMX kV/m.

Des rapports provenant de certains pays indiquent qu'un certain nombre d'opérateurs sur écran ont souffert de troubles cutanés, mais la relation exacte entre ceux-ci et le travail sur écran n'est pas claire. Les champs électriques statiques sur les lieux de travail sur écran ont été suggérés comme une cause possible de ces troubles cutanés, et il est possible que la charge électrostatique de l'opérateur soit un facteur pertinent. Cependant, toute relation entre les champs électrostatiques et les troubles cutanés doit toujours être considérée comme hypothétique sur la base des preuves de recherche disponibles.

Mesures, prévention, normes d'exposition

Les mesures d'intensité de champ électrique statique peuvent être réduites à des mesures de tensions ou de charges électriques. Plusieurs voltmètres électrostatiques sont disponibles dans le commerce qui permettent des mesures précises de sources électrostatiques ou d'autres sources à haute impédance sans contact physique. Certains utilisent un hacheur électrostatique pour une faible dérive et une rétroaction négative pour la précision et l'insensibilité de l'espacement entre la sonde et la surface. Dans certains cas, l'électrode électrostatique "regarde" la surface à mesurer à travers un petit trou à la base de l'assemblage de la sonde. Le signal alternatif haché induit sur cette électrode est proportionnel à la tension différentielle entre la surface à mesurer et l'ensemble sonde. Les adaptateurs de gradient sont également utilisés comme accessoires pour les voltmètres électrostatiques et permettent leur utilisation comme mesureurs d'intensité de champ électrostatique ; une lecture directe en volts par mètre de séparation entre la surface testée et la plaque de mise à la terre de l'adaptateur est possible.

Il n'y a pas de bonnes données qui puissent servir de lignes directrices pour fixer des limites de base d'exposition humaine aux champs électriques statiques. En principe, une limite d'exposition pourrait être dérivée de la tension de claquage minimale pour l'air; cependant, l'intensité du champ subie par une personne dans un champ électrique statique variera en fonction de l'orientation et de la forme du corps, et cela doit être pris en compte pour tenter d'arriver à une limite appropriée.

Les valeurs limites d'exposition (TLV) ont été recommandées par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH 1995). Ces TLV font référence à l'intensité maximale du champ électrique statique non protégé sur le lieu de travail, représentant les conditions dans lesquelles presque tous les travailleurs peuvent être exposés de manière répétée sans effets néfastes sur la santé. Selon l'ACGIH, les expositions professionnelles ne doivent pas dépasser une force de champ électrique statique de 25 kV/m. Cette valeur doit être utilisée comme guide dans le contrôle de l'exposition et, en raison de la sensibilité individuelle, ne doit pas être considérée comme une ligne claire entre les niveaux sûrs et dangereux. (Cette limite fait référence à l'intensité du champ présent dans l'air, loin des surfaces des conducteurs, où les décharges d'étincelles et les courants de contact peuvent présenter des risques importants, et est destinée aux expositions du corps partiel et du corps entier.) Des précautions doivent être prises pour éliminer les objets non mis à la terre, mettre ces objets à la terre ou utiliser des gants isolants lorsque des objets non mis à la terre doivent être manipulés. La prudence dicte l'utilisation de dispositifs de protection (par exemple, combinaisons, gants et isolation) dans tous les domaines dépassant 15 kV/m.

Selon l'ACGIH, les informations actuelles sur les réponses humaines et les effets possibles sur la santé des champs électriques statiques sont insuffisantes pour établir une TLV fiable pour les expositions moyennes pondérées dans le temps. Il est recommandé qu'en l'absence d'informations spécifiques du fabricant sur les interférences électromagnétiques, l'exposition des porteurs de stimulateurs cardiaques et autres appareils électroniques médicaux soit maintenue à ou en dessous de 1 kV/m.

En Allemagne, selon une norme DIN, les expositions professionnelles ne doivent pas dépasser une intensité de champ électrique statique de 40 kV/m. Pour les expositions de courte durée (jusqu'à deux heures par jour), une limite supérieure de 60 kV/m est autorisée.

En 1993, le National Radiological Protection Board (NRPB 1993) a fourni des conseils concernant les restrictions appropriées sur l'exposition des personnes aux champs électromagnétiques et aux rayonnements. Cela inclut à la fois les champs électriques statiques et magnétiques. Dans le document NRPB, des niveaux d'investigation sont fournis dans le but de comparer les valeurs des quantités mesurées sur le terrain afin de déterminer si la conformité aux restrictions de base a été atteinte ou non. Si le champ auquel une personne est exposée dépasse le niveau d'investigation pertinent, le respect des restrictions de base doit être vérifié. Les facteurs qui pourraient être pris en compte dans une telle évaluation comprennent, par exemple, l'efficacité du couplage de la personne au champ, la répartition spatiale du champ dans le volume occupé par la personne et la durée d'exposition.

Selon le NRPB, il n'est pas possible de recommander des restrictions de base pour éviter les effets directs de l'exposition humaine aux champs électriques statiques ; des conseils sont donnés pour éviter les effets gênants de la perception directe de la charge électrique de surface et les effets indirects tels que les chocs électriques. Pour la plupart des gens, la perception gênante de la charge électrique de surface, agissant directement sur le corps, ne se produira pas lors d'une exposition à des intensités de champ électrique statique inférieures à environ 25 kV/m, c'est-à-dire la même intensité de champ recommandée par l'ACGIH. Pour éviter les décharges d'étincelles (effets indirects) causant des contraintes, NRPB recommande que les courants de contact CC soient limités à moins de 2 mA. Les chocs électriques provenant de sources à faible impédance peuvent être évités en suivant les procédures de sécurité électrique établies applicables à ces équipements.

Champs magnétiques statiques

Exposition naturelle et professionnelle

Le corps est relativement transparent aux champs magnétiques statiques ; ces champs interagiront directement avec les matériaux magnétiquement anisotropes (présentant des propriétés avec des valeurs différentes lorsqu'ils sont mesurés le long d'axes dans différentes directions) et les charges en mouvement.

Le champ magnétique naturel est la somme d'un champ interne dû à la terre agissant comme un aimant permanent et d'un champ externe généré dans l'environnement à partir de facteurs tels que l'activité solaire ou atmosphérique. Le champ magnétique interne de la terre provient du courant électrique circulant dans la couche supérieure du noyau terrestre. Il existe des différences locales importantes dans l'intensité de ce champ, dont l'amplitude moyenne varie d'environ 28 A/m à l'équateur (correspondant à une densité de flux magnétique d'environ 35 mT dans un matériau non magnétique tel que l'air) à environ 56 A /m au-dessus des pôles géomagnétiques (correspondant à environ 70 mT dans l'air).

Les champs artificiels sont plus puissants que ceux d'origine naturelle de plusieurs ordres de grandeur. Les sources artificielles de champs magnétiques statiques comprennent tous les appareils contenant des fils transportant du courant continu, y compris de nombreux appareils et équipements dans l'industrie.

Dans les lignes de transport d'énergie à courant continu, les champs magnétiques statiques sont produits par le déplacement de charges (un courant électrique) dans une ligne à deux fils. Pour une ligne aérienne, la densité de flux magnétique au niveau du sol est d'environ 20 mT pour une ligne  500 kV. Pour une ligne de transmission souterraine enterrée à 1.4 m et transportant un courant maximal d'environ 1 kA, la densité de flux magnétique maximale est inférieure à 10 mT au niveau du sol.

Les principales technologies qui impliquent l'utilisation de grands champs magnétiques statiques sont répertoriées dans le tableau 2 avec leurs niveaux d'exposition correspondants.

Tableau 2. Principales technologies impliquant l'utilisation de grands champs magnétiques statiques et niveaux d'exposition correspondants

Procédures

Niveaux d'exposition

Technologies énergétiques

Réacteurs à fusion thermonucléaire

Champs marginaux jusqu'à 50 mT dans les zones accessibles au personnel.
En dessous de 0.1 mT en dehors du site du réacteur

Systèmes magnétohydrodynamiques

Environ 10 mT à environ 50 m ; 100 mT uniquement à des distances supérieures à 250 m

Systèmes de stockage d'énergie à aimants supraconducteurs

Champs marginaux jusqu'à 50 mT aux emplacements accessibles à l'opérateur

Générateurs supraconducteurs et lignes de transmission

Les champs marginaux devraient être inférieurs à 100 mT

Installations de recherche

Chambres à bulles

Lors des changements de cassettes de film, le champ est d'environ 0.4 à 0.5 T au niveau des pieds et d'environ 50 mT au niveau de la tête

Spectromètres supraconducteurs

Environ 1 T aux emplacements accessibles par l'opérateur

Accélérateurs de particules

Le personnel est rarement exposé en raison de l'exclusion de la zone de rayonnement élevé. Les exceptions ne surviennent que pendant la maintenance

Unités de séparation isotopique

Brèves expositions à des champs jusqu'à 50 mT
Habituellement, les niveaux de champ sont inférieurs à 1 mT

Industrie

Fabrication d'aluminium

Niveaux jusqu'à 100 mT dans les emplacements accessibles à l'opérateur

Procédés électrolytiques

Niveaux de champ moyens et maximaux d'environ 10 et 50 mT, respectivement

Fabrication d'aimants

2 à 5 mT aux mains du travailleur ; dans la gamme de 300 à 500 mT au niveau de la poitrine et de la tête

et Médicales

Imagerie et spectroscopie par résonance magnétique nucléaire

Un aimant 1-T non blindé produit environ 0.5 mT à 10 m, et un aimant 2-T non blindé produit la même exposition à environ 13 m

 

Effets biologiques

Les preuves issues d'expériences sur des animaux de laboratoire indiquent qu'il n'y a pas d'effets significatifs sur les nombreux facteurs développementaux, comportementaux et physiologiques évalués à des densités de flux magnétique statique jusqu'à 2 T. Des études sur des souris n'ont pas non plus démontré de dommages au fœtus résultant de l'exposition à des champs magnétiques. jusqu'à 1 t.

Théoriquement, les effets magnétiques pourraient retarder la circulation sanguine dans un champ magnétique puissant et produire une augmentation de la pression artérielle. Une réduction de débit d'au plus quelques pour cent pouvait être attendue à 5 T, mais aucune n'a été observée chez les sujets humains à 1.5 T, lors de l'étude.

Certaines études sur des travailleurs impliqués dans la fabrication d'aimants permanents ont rapporté divers symptômes subjectifs et troubles fonctionnels : irritabilité, fatigue, maux de tête, perte d'appétit, bradycardie (rythme cardiaque lent), tachycardie (rythme cardiaque rapide), diminution de la pression artérielle, altération de l'EEG , démangeaisons, brûlures et engourdissements. Cependant, l'absence d'analyse statistique ou d'évaluation de l'impact des risques physiques ou chimiques sur l'environnement de travail réduit considérablement la validité de ces rapports et les rend difficiles à évaluer. Bien que les études ne soient pas concluantes, elles suggèrent que, si des effets à long terme se produisent effectivement, ils sont très subtils ; aucun effet brut cumulatif n'a été signalé.

Les personnes exposées à une densité de flux magnétique 4T ont été signalées comme éprouvant des effets sensoriels associés au mouvement dans le champ, tels que des vertiges (étourdissements), une sensation de nausée, un goût métallique et des sensations magnétiques lors du mouvement des yeux ou de la tête. Cependant, deux enquêtes épidémiologiques portant sur des données générales sur la santé de travailleurs exposés de manière chronique à des champs magnétiques statiques n'ont révélé aucun effet significatif sur la santé. Les données sur la santé de 320 travailleurs ont été obtenues dans des usines utilisant de grandes cellules électrolytiques pour des processus de séparation chimique où le niveau de champ statique moyen dans l'environnement de travail était de 7.6 mT et le champ maximal était de 14.6 mT. De légers changements dans le nombre de globules blancs, mais toujours dans la plage normale, ont été détectés dans le groupe exposé par rapport aux 186 témoins. Aucun des changements transitoires observés dans la pression artérielle ou d'autres mesures sanguines n'a été considéré comme indicatif d'un effet indésirable significatif associé à l'exposition au champ magnétique. Dans une autre étude, la prévalence de la maladie a été évaluée chez 792 travailleurs exposés professionnellement à des champs magnétiques statiques. Le groupe témoin était composé de 792 travailleurs non exposés appariés pour l'âge, la race et le statut socio-économique. La gamme d'expositions aux champs magnétiques variait de 0.5 mT pour de longues durées à 2 T pour des périodes de plusieurs heures. Aucun changement statistiquement significatif dans la prévalence de 19 catégories de maladies n'a été observé dans le groupe exposé par rapport aux témoins. Aucune différence dans la prévalence de la maladie n'a été trouvée entre un sous-groupe de 198 personnes qui avaient subi des expositions de 0.3 T ou plus pendant des périodes d'une heure ou plus par rapport au reste de la population exposée ou aux témoins appariés.

Un rapport sur les travailleurs de l'industrie de l'aluminium a indiqué un taux élevé de mortalité par leucémie. Bien que cette étude épidémiologique ait signalé un risque accru de cancer pour les personnes directement impliquées dans la production d'aluminium où les travailleurs sont exposés à de grands champs magnétiques statiques, il n'existe actuellement aucune preuve claire indiquant exactement quels facteurs cancérigènes dans l'environnement de travail sont responsables. Le processus utilisé pour la réduction de l'aluminium crée du goudron de houille, des composés volatils de brai, des fumées de fluorure, des oxydes de soufre et du dioxyde de carbone, et certains d'entre eux pourraient être des candidats plus susceptibles d'avoir des effets cancérigènes que l'exposition aux champs magnétiques.

Dans une étude sur les ouvriers français de l'aluminium, la mortalité par cancer et la mortalité toutes causes confondues ne diffèrent pas significativement de celles observées pour la population masculine générale en France (Mur et al. 1987).

Une autre découverte négative reliant les expositions aux champs magnétiques aux résultats possibles du cancer provient d'une étude d'un groupe de travailleurs d'une usine de chloroalcali où les courants continus de 100 kA utilisés pour la production électrolytique de chlore ont donné lieu à des densités de flux magnétique statique, aux emplacements des travailleurs, allant de 4 à 29 mT. L'incidence observée par rapport à l'incidence attendue du cancer chez ces travailleurs sur une période de 25 ans n'a montré aucune différence significative.

Mesures, normes de prévention et d'exposition

Au cours des trente dernières années, la mesure des champs magnétiques a connu un développement considérable. Les progrès des techniques ont permis de développer de nouvelles méthodes de mesure ainsi que d'améliorer les anciennes.

Les deux types de sondes de champ magnétique les plus populaires sont une bobine blindée et une sonde Hall. La plupart des mesureurs de champ magnétique disponibles dans le commerce en utilisent un. Récemment, d'autres dispositifs semi-conducteurs, à savoir des transistors bipolaires et des transistors FET, ont été proposés comme capteurs de champ magnétique. Ils offrent certains avantages par rapport aux sondes Hall, tels qu'une plus grande sensibilité, une plus grande résolution spatiale et une réponse en fréquence plus large.

Le principe de la technique de mesure par résonance magnétique nucléaire (RMN) est de déterminer la fréquence de résonance de l'éprouvette dans le champ magnétique à mesurer. C'est une mesure absolue qui peut être faite avec une très grande précision. La plage de mesure de cette méthode est d'environ 10 mT à 10 T, sans limites définies. Dans les mesures sur le terrain utilisant la méthode de résonance magnétique du proton, une précision de 10-4 s'obtient facilement avec un appareillage simple et une précision de 10-6 peut être atteint avec de grandes précautions et un équipement raffiné. Le défaut inhérent à la méthode RMN est sa limitation à un champ à faible gradient et le manque d'information sur la direction du champ.

Récemment, plusieurs dosimètres individuels adaptés au suivi des expositions aux champs magnétiques statiques ont également été développés.

Les mesures de protection pour l'utilisation industrielle et scientifique des champs magnétiques peuvent être classées en mesures de conception technique, l'utilisation de la distance de séparation et les contrôles administratifs. Une autre catégorie générale de mesures de contrôle des risques, qui comprend les équipements de protection individuelle (par exemple, vêtements spéciaux et masques faciaux), n'existe pas pour les champs magnétiques. Cependant, les mesures de protection contre les risques potentiels d'interférences magnétiques avec les équipements électroniques d'urgence ou médicaux et pour les implants chirurgicaux et dentaires sont un sujet de préoccupation particulier. Les forces mécaniques conférées aux implants ferromagnétiques (fer) et aux objets en vrac dans les installations à champ élevé exigent que des précautions soient prises pour se prémunir contre les risques pour la santé et la sécurité.

Les techniques visant à minimiser l'exposition excessive aux champs magnétiques de haute intensité autour des grandes installations de recherche et industrielles se répartissent généralement en quatre types :

    1. distance et temps
    2. blindage magnétique
    3. interférences électromagnétiques (EMI) et compatibilité
    4. mesures administratives.

           

          L'utilisation de panneaux d'avertissement et de zones d'accès spécial pour limiter l'exposition du personnel à proximité des installations de grands aimants a été la plus utile pour contrôler l'exposition. Les contrôles administratifs tels que ceux-ci sont généralement préférables au blindage magnétique, qui peut être extrêmement coûteux. Les objets ferromagnétiques et paramagnétiques en vrac (toute substance magnétisante) peuvent être convertis en missiles dangereux lorsqu'ils sont soumis à des gradients de champ magnétique intenses. L'évitement de ce danger ne peut être réalisé qu'en enlevant les objets métalliques en vrac de la zone et du personnel. Les articles tels que les ciseaux, les limes à ongles, les tournevis et les scalpels doivent être bannis du voisinage immédiat.

          Les premières lignes directrices sur le champ magnétique statique ont été élaborées en tant que recommandation non officielle dans l'ex-Union soviétique. Les investigations cliniques ont constitué la base de cette norme, qui suggérait que l'intensité du champ magnétique statique sur le lieu de travail ne devait pas dépasser 8 kA/m (10 mT).

          La Conférence américaine des hygiénistes industriels gouvernementaux a publié des TLV de densités de flux magnétique statique auxquelles la plupart des travailleurs pourraient être exposés à plusieurs reprises, jour après jour, sans effets néfastes sur la santé. Comme pour les champs électriques, ces valeurs doivent être utilisées comme guides dans le contrôle de l'exposition aux champs magnétiques statiques, mais elles ne doivent pas être considérées comme une ligne nette entre les niveaux sûrs et dangereux. Selon l'ACGIH, les expositions professionnelles de routine ne doivent pas dépasser 60 mT en moyenne sur l'ensemble du corps ou 600 mT aux extrémités sur une base quotidienne pondérée dans le temps. Une densité de flux de 2 T est recommandée comme valeur plafond. Des risques pour la sécurité peuvent exister en raison des forces mécaniques exercées par le champ magnétique sur les outils ferromagnétiques et les implants médicaux.

          En 1994, la Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP 1994) a finalisé et publié des directives sur les limites d'exposition aux champs magnétiques statiques. Dans ces lignes directrices, une distinction est faite entre les limites d'exposition pour les travailleurs et le grand public. Les limites recommandées par l'ICNIRP pour les expositions professionnelles et du grand public aux champs magnétiques statiques sont résumées dans le tableau 3. Lorsque les densités de flux magnétique dépassent 3 mT, des précautions doivent être prises pour éviter les dangers liés à la projection d'objets métalliques. Les montres analogiques, les cartes de crédit, les bandes magnétiques et les disques informatiques peuvent être affectés par une exposition à 1 mT, mais cela n'est pas considéré comme un problème de sécurité pour les personnes.

          Tableau 3. Limites d'exposition aux champs magnétiques statiques recommandées par la Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP)

          Caractéristiques d'exposition

          Densité de flux magnétique

          Professionnel

          Journée entière de travail (moyenne pondérée dans le temps)

          200 mT

          Valeur plafond

          2 T

          Les membres

          5 T

          Grand public

          Exposition continue

          40 mT

           

          L'accès occasionnel du public à des installations spéciales où les densités de flux magnétique dépassent 40 mT peut être autorisé dans des conditions contrôlées de manière appropriée, à condition que la limite d'exposition professionnelle appropriée ne soit pas dépassée.

          Les limites d'exposition de l'ICNIRP ont été fixées pour un champ homogène. Pour les champs non homogènes (variations dans le champ), la densité de flux magnétique moyenne doit être mesurée sur une surface de 100 cm2.

          Selon un document récent du NRPB, la restriction de l'exposition aiguë à moins de 2 T évitera les réactions aiguës telles que les vertiges ou les nausées et les effets néfastes sur la santé résultant d'une arythmie cardiaque (rythme cardiaque irrégulier) ou d'une altération de la fonction mentale. Malgré le manque relatif de preuves provenant d'études sur les populations exposées concernant les effets possibles à long terme des champs élevés, l'Office considère qu'il est souhaitable de limiter l'exposition à long terme pondérée dans le temps sur 24 heures à moins de 200 mT (un dixième de celui destiné à prévenir les réponses aiguës). Ces niveaux sont assez similaires à ceux recommandés par l'ICNIRP ; Les valeurs TLV de l'ACGIH sont légèrement inférieures.

          Les personnes portant des stimulateurs cardiaques et d'autres dispositifs implantés activés électriquement, ou avec des implants ferromagnétiques, peuvent ne pas être suffisamment protégées par les limites indiquées ici. Il est peu probable que la majorité des stimulateurs cardiaques soient affectés par une exposition à des champs inférieurs à 0.5 mT. Les personnes portant des implants ferromagnétiques ou des dispositifs activés électriquement (autres que les stimulateurs cardiaques) peuvent être affectées par des champs supérieurs à quelques mT.

          Il existe d'autres ensembles de lignes directrices recommandant des limites d'exposition professionnelle : trois d'entre elles sont appliquées dans les laboratoires de physique des hautes énergies (Stanford Linear Accelerator Center et Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, laboratoire des accélérateurs du CERN à Genève), et une ligne directrice provisoire au Département américain de l'énergie (DOE).

          En Allemagne, selon une norme DIN, les expositions professionnelles ne doivent pas dépasser une intensité de champ magnétique statique de 60 kA/m (environ 75 mT). Lorsque seules les extrémités sont exposées, cette limite est fixée à 600 kA/m ; des limites d'intensité de champ allant jusqu'à 150 kA/m sont autorisées pour des expositions courtes de tout le corps (jusqu'à 5 minutes par heure).

           

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          Lire 18401 fois Dernière modification le Mardi, Juillet 26 2022 21: 39

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          Table des matières

          Rayonnement : Références non ionisantes

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