Исследовательская работа "Вредна ли микроволновая печь?

Муниципальное казенное  образовательное учреждение Северного района Коб­Кордоновская средняя общеобразовательная школа Исследовательская работа «Вредна ли микроволновая печь?»                                   Выполнила: Николаева Яна,                                                                                       обучающаяся 9 класса                                                                                       учитель химии и биологии Руководитель:  Аверченко Лилия Сергеевна, п.Коб­Кордон  2014 год ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..3 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 1. Теоретическая часть    1.1.История создания микроволновых печей…………………………4    1.2. Что такое микроволны………………………………………………5    1.3. Принцип работы микроволновой печи……………………………6    1.4. Устройство микроволновой печи…………………………………..7    1.5. Плюсы и минусы микроволновых печей………………………….8 2. Практическая часть    2.1.Оценка качества воды из СВЧ……………………………………..11    2.2. Анкетирование учащихся 9­10 классов…………………………..12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………….14 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………....15 ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………….16 Введение Сегодня мы не мыслим свою жизнь без многих технических средств, ставших уже   привычными   и   такими   необходимыми.   Научно­   технический     прогресс вторгается во все стороны нашей жизни, стороной не обойден и наш быт. Кино пришло к нам домой, с близкими и знакомыми можно пообщаться по телефону. Пыль из мебели и с ковров сосет   пылесос, белье стирает стиральная машина, даже мытье посуды можно доверить посудомоечной машине. А кухни у многих снабжены всевозможной бытовой техникой, не требующей больших физических усилий от хозяйки в приготовлении пищи.   Достижения научно­технического прогресса несут удобство и благо. Однако они же таят в себе и определенные опасности. Этим опасностям посвящают телепередачи, пишут статьи в газетах, о них не устают предупреждать врачи. Чаще всего говорят о вредном воздействии бытовых электроприборов, упоминая при этом слово «излучение». Однако мало кто знает, что за этим словом стоит, каким излучение бывает и так ли уж вредно   к   наиболее   опасным его   воздействие   на   организм   человека.В   быту   электромагнитным источникам относятся микроволновые печи, холодильники, а также телевизоры, стиральные машины и компьютеры.  В   последнее   время   многие   приобретают   для   домашнего   пользования микроволновые   печи.   Есть   мнение,   что   они   представляют   опасность   для здоровья  человека.  Даже   в России  в 1976 году  микроволновые  печи  были запрещены из­за их вредного воздействия на здоровье, поскольку в отношении них было проведено множество исследований. Запрет был снят лишь в начале 90­х после Перестройки. В наши дни микроволновую печь  можно встретить практически на каждой кухне.   Но   те,   кто   только   собирается   покупать   печь,   задаются   вопросом, действительно ли печь приносит вред, стоит ли ее покупать. Ведь в своем доме   каждый   человек   должен   быть   уверен,   что   ничто   не   угрожает   его здоровью. У многих в доме, в том числе и у нас, есть микроволновая печь. Вот почему   я   обратилась   именно   к   этой   теме.  Тема   моей   работы   является актуальной в настоящее время.  Предмет исследования: микроволновая (СВЧ) печь. При написании работы я поставила перед собой следующую цель:  выяснить   приносит   ли   микроволновая   печь   человеку     пользу   или, наоборот, вредит его здоровью.  Задачи:                                                                                                   1) познакомиться с устройством и принципом работы СВЧ ­ печи; 2)   собрать   и   проанализировать   имеющуюся   информацию   по   проблеме исследования; 3) с помощью исследований определить есть ли вред от СВЧ ­  печи; 4) дать рекомендации пользователям СВЧ ­  печи. Методы исследования:  Изучение и анализ различной литературы;  Анкетирование школьников;  Наблюдение, анализ. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1. История создания микроволновых печей. Микроволн вая   печь   или   СВЧ   ­   печь   —   оо   электроприбор, предназначенный   для   быстрого   приготовления   или   подогрева   пищи, размораживания продуктов в быту с использованием электромагнитных волн дециметрового диапазона (обычно с частотой 2450 МГц). В 1942 году американский физик Перси Спенсер работал в лаборатории компании   «Райтеон»   с   устройством,   излучавшим   сверхвысокочастотные волны. Разные источники по­разному описывают события, случившиеся в тот день в лаборатории. По одной версии, Спенсер положил на устройство свой бутерброд,   а   сняв   его   через   несколько   минут,   обнаружил,   что   бутерброд прогрелся до середины. По другой версии, разогрелся и растаял шоколад, который был у Спенсера в кармане, когда он работал возле своей установки, и, осененный счастливой догадкой, изобретатель кинулся в буфет за сырыми кукурузными зернами. Поднесенный к установке попкорн вскоре с треском начал лопаться…        Так или иначе эффект был обнаружен. В 1945 году Спенсер получил патент на использование микроволн для приготовления пищи, а в 1947­м на   кухнях   госпиталей   и   военных столовых, где требования к качеству пищи   были   не   столь   высоки, появились   первые   приборы   для приготовления   пищи   с   помощью микроволн.   Эти   изделия   фирмы «Райтеон»   высотой   в   человеческий рост   весили   340   кг   и   стоили   3000 долларов за штуку. Компания   Tappan   в   1955   году     выпустила   первую   домашнюю микроволновую печь, стоившую $1.295. Успехом это изделие не пользовалось. В   1962   году   японская   фирма   «Sharp»   выпустила   в   продажу   первую серийную   микроволновую   печь,   которая,   впрочем,   поначалу   не   вызвала потребительского ажиотажа. Этой же фирмой в 1966 году был разработан вращающийся стол, в 1979­м впервые применена микропроцессорная система управления   печью,   а   в   1999­м   разработана   первая   микроволновая   печь   с выходом в Интернет.   1.2. Что такое микроволны Микроволновое,   или   сверхвысокочастотное   (СВЧ),   излучение   ­   это электромагнитные   волны   длиной   от   одного   миллиметра   до   одного   метра, которые   используются   не   только   в   микроволновых   печах,   но   и   в радиолокации, радионавигации, системах спутникового телевидения, сотовой телефонии и т.д. Микроволны существуют в природе, их испускает Солнце. В  которых бытовых микроволновых печах используются микроволны, частота  составляет 2450 МГц. Такая частота установлена для микроволновых печей ν специальными   международными   соглашениями,   чтобы   не   создавать   помех   использующих   микроволны. работе   радаров   и   иных   устройств, Электромагнитная волна представляет собой сочетание переменных полей ­ электрического   и   магнитного.   Продукты,   употребляемые   нами   в   пищу, магнитными   свойствами   не   обладают,   поэтому   магнитная   составляющая волны   не   оказывает   влияния   на   здоровье   человека.   А   вот   изменения электрического поля, которые несет с собой волна, видимо играют какую­то роль. 1.3. Принцип работы микроволновой печи В состав продуктов питания входят многие вещества: минеральные соли, жиры, сахар, вода. Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом ­ отрицательный. Подобных молекул в пище предостаточно ­ это молекулы и жиров и сахаров, но главное, что диполем является молекула воды ­ самого распространенного в природе вещества. Каждый   кусочек   овощей,   мяса,   рыбы,   фруктов   содержит   миллионы дипольных молекул. В   отсутствие   электрического   поля   молекулы   расположены   хаотически (рис.а). В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий   поля,   "плюсом"   в   одну   сторону,   "минусом"   в   другую.   Стоит   полю поменять   направление   на   противоположное,   как   молекулы   тут   же переворачиваются на 1800  (рис. б). Частота микроволн 2450 МГц. За один период   волны   поле   меняет   свое   направление   дважды:   был   "плюс",   стал "минус",   и   снова   вернулся   исходный   «плюс».   Значит,   поле,   в   котором находятся наши молекулы, меняет полярность 4 900 000 000 раз в секунду! Под действием микроволнового излучения молекулы кувыркаются с бешеной частотой и в буквальном смысле трутся одна о другую при переворотах (рис. в). Выделяющееся при этом тепло и служит причиной разогрева пищи. Продукты нагреваются под действием микроволн примерно так же, как нагреваются наши ладони, когда мы быстро трем их друг о друга. Сходство состоит и еще в одном: когда мы трем кожу одной руки о кожу другой, тепло проникает   вглубь   мышечной   ткани.   Так   и микроволны: они работают только в относительно небольшом поверхностном слое пищи, не проникая внутрь   глубже,   чем   на   1­3   см.   Поэтому   нагрев продуктов   происходит   за   счет   двух   физических   микроволнами механизмов   прогрева   ­ слоя   и   последующего поверхностного   проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности. Отсюда   сразу   следует   рекомендация:   если   нужно   приготовить   в микроволновке, например, большой кусок мяса, лучше не включать печь на полную мощность, а работать на средней мощности, но зато увеличить время пребывания куска в печи. Тогда тепло из наружного слоя успеет проникнуть вглубь мяса и хорошо пропечет внутреннюю часть куска, а снаружи кусок не подгорит. Из   тех   же   соображений   жидкие   продукты,   например   супы,   лучше периодически помешивать, вынимая время от времени кастрюльку из печи. Таким образом, тепло проникает внутрь емкости с супом. 1.4. Устройство микроволновой печи Основным   элементом   печи   является генератор   СВЧ­энергии,   в   качестве которого,   как   правило,   используют прибор   –   магнетрон.   Наиболее дорогостоящим   элементом   питания магнетрона   является   специальный   анодно­накальный   трансформатор­ стабилизатор. Номинальное эффективное напряжение на его высоковольтной обмотке составляет обычно 2100–2300 В, номинальное напряжение начальной обмотки – 3–3,2 В. Особенностью трансформатора   является значительная рассеивания     индуктивность высоковольтной     специальная обмотки конструкция   магнитопровода   с и шунтами, обеспечивающая   при   колебаниях   сетевого   напряжения   на   10   %   изменение магнитными   высокого напряжения всего лишь на 1–2%. Чтобы   обеспечить   бесшумность   работы   трансформатора,   отдельные элементы   магнитопровода   свариваются.   Накопительный   высоковольтный конденсатор емкостью от 0,8 до 1,2 мкФ (в зависимости от мощности печи) рассчитан на работу при напряжении до 10 кВ. В   качестве   линии   связи   для   передачи   СВЧ­мощности   от   магнетрона   к излучателю,   питающему   рабочую   камеру   печи,   обычно   используют прямоугольный   волновод.   Конструкцию   волновода   и   излучателя   выбирают так, чтобы обеспечить нормальное согласование нагруженной рабочей камеры с   магнетроном.   Кроме   того,   для   обеспечения   равномерности   нагрева излучатель   должен   возбуждать   в   камере   достаточно   большое   число   типов волн. 1 — гибкий шнур; 2 — преобразователь энергии; 3 — высоковольтный выпрямитель и конденсатор; 4 — магнетрон; 5 — устройство, направляющее волны; 6 — устройство, распределяющее волны; 7 — камера печи; 8 — дверца печи со специальными уплотнителями 1.5. Плюсы и минусы микроволновых печей По сравнению с плитой, микроволновая печь имеет ряд преимуществ, как готовка, разогрев и варка, в ней могут иметься также гриль и даже выпечка. Она гораздо меньше по размерам, намного быстрее в скорости приготовления пищи. Существует даже мнение, что для пищи, приготовленной правильно в микроволновой печи характерен более изысканный вкус, поскольку большая часть   полезных   веществ   не   успевает   улетучиться,   что   часто   случается   во время   приготовления   пищи   традиционным   способом.   Таким   образом, микроволновая печь помогает нам быстро, легко, эффективно разморозить, разогреть,   сварить   и   зажарить   пищу.   Она   экономит   наше   время, электроэнергию,   сохраняет   витамины   и   минеральные   вещества.   Она   даже бережет здоровье людей, т.к. при жарке экономит масло, а ведь жареная пища на   масле   содержит   канцерогены.           Американские   ученые   заявляют,   что благодаря микроволновкам в Америке снизилось заболевание раком желудка. А все потому, что в пищу, приготовленную в микроволновке, не добавляется масло.   А   способ   приготовления   напоминает   самый   щадящий   ­   паровой. А еще СВЧ в два раза лучше сохраняют витамины и минералы в пище из­за небольшого времени приготовления. В Институте питания РАН подсчитали, что при приготовлении еды на плите разрушается до 60 процентов витамина С. А под воздействием микроволн ­ всего от 2 до 25 процентов. Многие   хозяйки   сталкивались   с   ситуацией,   когда   нужно   быстро приготовить  принесенного из магазина замороженного цыпленка. Для того, чтобы его разморозить, требуется несколько  часов. А  микроволновая  печь справится с разморозкой минут за 20, и еще через 20 минут у вас на столе будет стоять аппетитная курочка. Кроме быстрой и аккуратной разморозки, микроволновая печь умеет то, что ни газовой, ни электрической печи не "по зубам".  Например,   разогрев   пищи.   Не   сложно   быстро   разогреть   на   сковороде гречневую  кашу   или   сварить  сардельки.  Но   как   быть   с  блюдами,  которые нельзя   перемешивать   (слоеные   блюда,   блины,   пироги,   пицца)   или   с   теми, которые при разогреве на сковороде  могут сильно обжариться или потерять свой эстетический вид (например, печеночный торт)? И здесь снова на помощь приходит   микроволновая   печь.   Причем   после   разогрева   в   ней   продукты выглядят так, как будто они только что приготовлены. Но все ли так "безоблачно" в отношении пищи, приготовленной с помощью этого "чуда техники"? Недостатком   считается   несколько   искусственный   вкус   блюд, приготовленных в микроволновой печи. Многие отмечают, что если блюдо приготовлено   на  плите   или  в  духовке,  оно   обладает  более   натуральным   и приятным вкусом, нежели то же самое блюдо, приготовленное той же самой хозяйкой, но уже с использованием микроволновой печи. До сих пор среди ученых ведутся дискуссии об опасности микроволнового излучения   для   человека.   Было   выявлено,   что   самое   неблагоприятное воздействие на человека оказывает регулярное и продолжительное облучение магнитным полем, показатель которого превышает 0,2 микротесла. А такой уровень   присущ   лишь   промышленным   установкам.   Причем   вред   здоровью наносят эти частоты при более чем 8­мичасовом ежедневном воздействии на протяжении   нескольких   лет.     Ни   корпус,   ни   любая   иная   часть   печи,   ни помещенные   в   печь   продукты   питания   не   накапливают   электромагнитное излучение   микроволнового   диапазона.   Как   только   печь   выключается,   излучение       Тем, кто опасается даже близко подходить к микроволновой печи, нужно прекращается.     микроволн   знать,   что   микроволны   очень   быстро   затухают   в   атмосфере. Как   следствие   столь   сильного   затухания,   вклад   микроволн   в   общий   фон окружающего   нас   электромагнитного   излучения   не   выше,   чем,   скажем,   от телевизора, перед которым мы готовы сидеть часами без всякого опасения, или мобильного телефона, который мы так часто держим у виска.  Безопасное   воздействие   приборов   может   гарантировать   гигиенический сертификат   с   отметкой   о   том,   что   изделие   соответствует «Межгосударственным санитарным нормам допустимых уровней физических факторов   при   применении   товаров   народного   потребления   в   бытовых условиях», МСанПиН 001­96.  С   точки   зрения   медицины,   вредного   влияния   на   продукты   питания   не отмечено.   Микроволновая   печь   ­     безопасное   и   защищенное   от   вредного воздействия металлическими стенками устройство. Стекло расположенное в дверке печи, покрыто экраном из металлической сетки. Воздействие магнетрона возможно лишь на близком расстоянии от печи, не более 5см, и только в случае нахождения на этом расстоянии длительное время,   около   8   часов.   Во   всем   остальном   микроволновая   печь   абсолютно безопасна, и пища, приготовленная в микроволновке, не имеет отличий от приготовленной иным способом.    Опыт применения миллионов микроволновых печей во многих странах в течение последних десятилетий доказал неоспоримые удобства этого способа приготовления пищи — быстроту, экономичность, простоту пользования. Сам механизм   приготовления   пищи   с   помощью   микроволн,   предопределяет сохранение   молекулярной   структуры,   а   значит,   и   вкусовых   качеств продуктов. Конечно,  у  любого  устройства   имеются  свои  "плюсы"  и "минусы". Но, безусловно, одно ­ микроволновая печь очень удобна в каждой семье.  2. Практическая часть 2.1. Оценка качества воды из СВЧ В последнее время очень много говорится о вреде микроволновых печей на здоровье человека. Но это не уменьшает на них спрос. А действительно ли микроволновые печи опасны для организма, как об этом говорят?  С   помощью   простого   исследования   я   решила   проверить,   могут   ли продукты, приготовленные из СВЧ – печи нанести нашему организму вред. 1 способ исследования: Я   взяла   фильтрованную   воду   и   разделила   ее   на   две   части.   Первую половину   доводила   до   кипения   в   кастрюле   на   газовой   плите,   а   вторую половину доводила до кипения в микроволновке (СВЧ) (Приложение 4). После   охлаждения   использовала   воду   для   полива   двух   одинаковых растений,   чтобы   посмотреть,   будет   ли   какое­то   изменение   с   растениями, политыми   нормально   кипяченой   водой   и   водой,   кипяченой   в   СВЧ­печи (Приложение 5). Я предполагала, что структура воды или ее энергия может быть изменена излучением микроволновой печи. Вывод: в результате проведенного мною исследования, я сделала  вывод, что растение, которое поливала кипяченой водой, осталось таким же, никаких изменений с ним не произошло.   А на растении, которое поливала водой из СВЧ­печи,   сначала   немного   пожелтели   листья,   но   в   ходе   дальнейшего исследования, листья оставались такими же и больше никаких изменений с ними не прроисходило  (Приложение 6). 2 способ исследования: Также я решила посмотреть влияет ли микроволновая печь на развитие организмов. Для этого я посадила 6 цветков, которые относятся к трем видам, а именно: фиалка, бегония и "женское счастье".  Три цветка я расположила на расстоянии   более   3   метров   от   микроволновой   печи,   а   три   рядом.   На протяжении 1 месяца растения приживались, далее растения развивались по­ разному в течение 2 месяцев. Приложение 7. Я предполагала, что микроволновая печь оказывает воздействие на рост и развитие клеток, но клетки в организме человека бывают разные. Человек, находящийся очень часто рядом с рботающей микроволновой печью быстрее стареет,   провоцируются   онкологические   заболевания,   нарушение   памяти, работы нервной и других систем, снижается иммунитет. Приложение 8. 3.2. Анкетирование учащихся школы С   целью   исследования   общественного   мнения   учащихся     о   наличии   и опасности излучения микроволновой печи мной был проведен опрос в форме письменных ответов на предложенную анкету: 1. Есть ли у вас дома микроволновая печь?  А) да;  Б) нет. 2) Как вы считаете, в чем главное преимущество микроволновой печи? А) быстрота приготовления; Б) небольшие размеры; В) наиболее вкусная пища; Г) экономия энергии; Д) все выше перечисленное. 3) Как часто вы пользуетесь микроволновой печью? А) каждый день; Б) в день по несколько раз;  В) где­то раз­два в неделю;  Г) очень редко. 4) Какими функциями микроволновой печи вы пользуетесь чаще всего? А) приготовление пищи; Б) разогрев пищи; В) размораживание продуктов. 5) Как вы считаете, опасно ли для здоровья человека находиться рядом с работающей микроволновой печью? А) да; Б) нет; В) не знаю. 6) Готовы  ли вы отказаться от использования микроволновой печи у себя на кухне, если узнаете, что она вредна для здоровья человека А) да; Б) нет; В) не знаю. Вывод: в ходе опроса я выяснила, что из 27 опрошенных учащихся школы имеют   дома   микроволновые   печи   21учащийся.   Полученные   результаты     я обработала и обобщила в виде диаграммы (Приложение 1).                       Также,   было   выяснено,   что     в   основном     ученики   пользуются микроволновками для каждодневного (41%) и в день по несколько раз (27%) разогрева   пищи.   Около   82%     учащихся   ценят   микроволновку   за   быстрое приготовление.     Большинство   опрошенных   считают,   что   микроволновка оказывает влияние на здоровье человека, а 19% учащихся уверены, что вреда никакого нет. И на вопрос, об отказе от СВЧ­печи,   половина опрошенных (51%)   ответили, что не откажутся от нее, и только 19% готовы выбросить СВЧ­печи ради своего здоровья (Приложения 2­3).                           Заключение В   ходе   своего   исследования   на   основе   систематизации   и   обобщения теоретического материала я поставила и решила ряд задач: ­ познакомилась с устройством и принципом работы СВЧ ­ печи; ­   собрала     и   проанализировала   имеющуюся   информацию   по   проблеме исследования; ­ с помощью исследований  попыталась  определить есть ли вред от СВЧ ­ печи. В  своей работе я не ответила конкретно на вопрос: «Вредна или полезна микроволновая печь?»  Ведь даже ученые еще не пришли к единому мнению и продолжают изучать ее влияние на здоровье человека. Любой бытовой прибор, может приносить пользу, а может нанести вред.  Но я могу дать следующие рекомендации: 1. внимательно   читать   инструкцию,   следовать   рекомендациям производителя,  2. соблюдать   меры   предосторожности   при   использовании микроволновой печи (Приложение 9); 3. во время работы микроволновой печи находиться от нее   не ближе, чем на расстоянии вытянутой руки. Я   думаю,   что   моя   работа   может   быть   полезной   всем   пользователям микроволновой   печи.   Они   должны   знать   преимущества   и   недостатки использования современной техники.  В заключение хочется сказать, что мы должны помнить, что наше здоровье зависит только от нас. И выбор остается за нами. Список литературы  Зельдович   Я.Б.,   Клопов   М.Ю.   Драма   идей   в   познании   природы (частицы,   поля,   заряды)   –   М.:   Наука.   Главная   редакция   физико­ математической  литературы, 1988.  Мусский С.А. 100 великих чудес техники. – М.: Вече, 2003.  Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики: Учебное пособие в двух томах.   Том   ІІ.   Колебания   и   волны.   Квантовая   физика   –   3­е   изд., перераб.   ­   М.:   Наука.   Главная   редакция   физико­математической литературы, 1981.  http://tech.dobro­est.com/mikrovolnovaya­svch­pech­opisanie­printsip­ rabotyi­tipyi­i­vyibor­mikrovolnovoy­pechi.html   http://www.microvolni.com/princ.html   http://www.crem­brule.ru/article/plyusy­i­minusy­mikrovolnovki