ارزیابی ریسک سلامت سیستم های راداری پدافند هوایی جهت کمینه سازی پرتوگیری شغلی پرسنل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء (ص)، دانشکده علوم پایه، تهران، ایران

2 استادیار فیزیک، گروه فیزیک، مرکز علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء (ص)، تهران، ایران

چکیده
این پژوهش یک چارچوب یکپارچه و مبتنی بر ریسک برای ارزیابی ایمنی الکترومغناطیسی و تحلیل ریسک سلامت شغلی کارکنان در معرض تابش سامانه‌های راداری نظامی ارائه می‌دهد. مشخصات عملیاتی سامانه‌های راداری گردآوری و شبیه‌سازی‌های تمام‌موج سه‌بعدی آنتن‌ها با استفاده از نرم‌افزار CST Studio Suite 2024 انجام شد تا ویژگی‌های تابشی، توزیع میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، نواحی میدان نزدیک و دور و مرزهای ایمن مواجهه تعیین شوند. نتایج شبیه‌سازی در محیط MATLAB پردازش و نواحی مواجهه و فواصل ایمنی استخراج گردید. سپس با استفاده از یک فانتوم وکسل سه‌بعدی بدن انسان، برهم‌کنش میدان‌های الکترومغناطیسی با بدن اپراتور مدل‌سازی و شاخص‌های دزیمتری شامل شدت میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، چگالی توان و نرخ جذب ویژه (SAR) در بافت‌های مختلف محاسبه شد. مقادیر به‌دست‌آمده با حدود مجاز استانداردهای IEEE C95.1 و ICNIRP مقایسه و انطباق آن‌ها با الزامات ایمنی ارزیابی گردید. همچنین، نرم‌افزار EMF Medical Surveillance به‌منظور تلفیق نتایج دزیمتری مبتنی بر SAR، مدت‌زمان مواجهه و شرایط بهره‌برداری توسعه یافت تا سطح ریسک سلامت به‌صورت کمی تعیین و اقدامات کنترلی متناسب اولویت‌بندی شود. چارچوب پیشنهادی برای سامانه‌های راداری اسکای‌گارد، اس-۲۰۰، هاک و اس-۳۰۰ در سناریوهای مختلف عملیاتی به‌کار گرفته شد. نتایج نشان داد که مواجهه‌های شغلی طولانی‌مدت می‌توانند موجب افزایش جذب تجمعی انرژی و ارتقای سطح ریسک سلامت، به‌ویژه در بافت‌های دارای بیشترین مقادیر موضعی SAR، شوند. چارچوب پیشنهادی با تلفیق تحلیل الکترومغناطیسی آنتن، مدل‌سازی عددی بدن انسان و سامانه پشتیبان تصمیم‌گیری مبتنی بر ریسک، روشی جامع برای مدیریت مواجهه شغلی، طراحی برنامه‌های هدفمند پایش سلامت و ارتقای ایمنی عملیاتی سامانه‌های راداری در محیط‌های کاری فراهم می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Health Risk Assessment of Air Defense Radar Systems for Minimizing Occupational Radiation Exposure of Personnel

نویسندگان English

Hassan Nanakar 1
Mehdi Nazirzadeh 2
1 University of khatam al-anbia (pbuh),, Department of Basic Science,Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Khatam Al Anbia (PBU) University, Tehran, Iran.
چکیده English

To develop a structured, risk-based framework for evaluating electromagnetic safety and assessing occupational health risks for personnel operating in the vicinity of military radar systems, in compliance with internationally recognized exposure standards. Operational data from representative radar systems were collected and three-dimensional antenna simulations were performed using CST Studio Suite 2024. Electric and magnetic field distributions, near- and far-field regions, and safe exposure boundaries were determined and post-processed in MATLAB. A three-dimensional human operator phantom was modeled to compute exposure metrics, including E- and H-field strengths, power density, and tissue-specific SAR, which were then compared against IEEE C95.1 and ICNIRP limits. A dedicated software tool (EMF Medical Surveillance) was used to quantify health risk indices and prioritize control measures. The results demonstrate that while the electromagnetic performance of the studied radar systems generally complies with international safety limits, certain long-term occupational exposure scenarios can lead to moderate to high health risk levels, highlighting the need for targeted health surveillance and enhanced control strategies. The study introduces an integrated, quantitative risk-based assessment framework that combines full-wave electromagnetic simulation, detailed human phantom modeling, and a decision-support software tool to link SAR-based dosimetry directly to occupational health risk classification and control prioritization for radar operators. The proposed framework enables the establishment of a systematic and risk-informed occupational health monitoring program aligned with electromagnetic safety standards. By focusing on realistic operational scenarios and exposure durations, it supports targeted personnel management and contributes to improving the operational safety of military radar systems.

کلیدواژه‌ها English

Radar systems
Electromagnetic safety
Non-ionizing radiation
Health risk assessment
Specific Absorption Rate (SAR)
Control and mitigation requirements

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 05 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 07 آبان 1405
  • تاریخ پذیرش 17 آبان 1405