Одна из первых норм на радиоволновое облучение была предложена в 1953 году американским исследователем Г. Швапом. Он подсчитал, что при микроволновом облучении с плотностью потока мощности 100 ватт на квадратный метр температура облучаемого участка тела поднимается примерно на один градус или несколько меньше. Нагрев вызывается «пляской молекул» — колебаниями ионов и дипольных молекул воды.
У каждого из нас иногда повышается температура. И Швап в некотором роде поставил знак тождества между повышением температуры в результате естественных биологических процессов и принудительным — радиоволновым. Что ж, такой подход возможен. Ведь если мы перегреемся на солнце, то тоже может подняться температура, тоже можем почувствовать озноб. Симптомы, схожие с радиооблучением.
Кстати, уровень в 100 ватт на квадратный метр примерно в 50 раз меньше, чем тот, которым мы облучаемся в разного рода диатермических медицинских установках для глубокого прогревания определенных тканей организма токами высокой частоты (так называемая аппаратура УВЧ). Но в данном случае — прогрев местный, локальный, он не затрагивает организм в целом.
По оценке Швапа, при плотности потока мощности в 1000 ватт на квадратный метр в некоторых случаях может произойти тепловое поражение организма. Так что предложенная Швапом норма — 100 ватт на квадратный метр — дает, по его мнению, 10-кратный запас прочности.
Ученый направил свои предложения военно-морским силам США, где проблема безопасности от радиооблучения особенно важна. Ведь боевые корабли буквально нашпигованы радиоаппаратурой. Взять хотя бы американский авианосец с атомным двигателем типа «Интерпрайз». У него более чем 500 антенн, причем большинство из них передающие.
Предложения были изучены Американским национальным институтом стандартов, и поскольку не нашлось убедительных свидетельств поражения животных, подвергнувшихся микроволновому облучению при плотностях мощности до 100 ватт на квадратный метр, эту величину в 1966 году и приняли в качестве стандарта США как предельно допустимый уровень. Вскоре и многие западные страны установили примерно такую же норму.
Наши радиогигиенисты при выработке предельно допустимых уровней предпочли более тонкие критерии, а именно по степени функциональных изменений. Ведь тепловой нагрев — всего лишь простейший вид преобразования энергии в биологических средах. Да и радиоволновый нагрев сам по себе неодинаково влияет на разные органы. Многое тут зависит от возможности отвода тепла — теплообмена с другими тканями. Например, менее опасен местный нагрев для мускульных тканей: их кровеносные сосуды способствуют отводу лишнего тепла. А вот у мозга, половых органов и глаз возможностей гораздо меньше. У них нет достаточно мощной сосудистой системы для обмена тепла с окружающими тканями.
В литературе приводилось много примеров, когда на глазах животных в результате сверхвысокочастотного радиоволнового облучения возникала катаракта — помутнение хрусталика. Тепло воздействует на жидкость, заполняющую глазное яблоко, так же, как на белок куриного яйца. Он прозрачен при комнатной температуре, но при чрезмерном нагреве его прозрачность уменьшается, и процесс необратим. По этой причине ни в коем случае нельзя заглядывать в открытые концы волноводов или в рупорные облучатели антенн при включенном передатчике.
Мужские семенники еще более чувствительны к нагреву. Известно, что даже ношение слишком плотного и теплого белья может привести к временной стерильности. Поэтому неудивительно, что радиооблучение тоже может вызвать стерильность, но эффект, как правило, бывает временным и обратимым.
Правда, здесь, видимо, виноват не только нагрев, но и другое специфическое действие радиоволн. Еще при ранних исследованиях, когда облучали радиополем семенники крыс, было обнаружено, что 10минутное облучение на волне 12 сантиметров вызывает повышение температуры в семенниках до 30—35 градусов и приводит к дегенеративным изменениям их тканей. При инфракрасном же облучении, соседствующем с радиоволнами, подобные изменения происходили при большей температуре — 40 градусов. Значит, дело не только в температуре.