Auswirkungen starker supraleitender Ringe auf den Menschen?

Ich bin kürzlich auf dieses Papier gestoßen, in dem ein Plan beschrieben wird, 12 supraleitende Ringe um die Erde herum zu verwenden, um unser Magnetfeld zu verstärken. Ich plane, dieselbe Idee für mein eigenes Worldbuilding zu verwenden.

Eine fortgeschrittene Zivilisation terraformt einen erdgroßen Planeten, der keine natürliche Magnetosphäre hat. Sie verwenden 12 supraleitende Ringe, um einen künstlichen zu erzeugen. Das NIFS-Papier, das ich verlinkt habe, gibt mir viele gute Informationen, die ich brauche, um diese Idee zu verwenden, aber ein Teil des Papiers, auf Seite 10, hat mich besonders verwirrt. Es sagt:

Das endliche Magnetfeld, das von einem 6,4-MA-supraleitenden Ring erzeugt wird, würde eine 2,6 km lange Sicherheitszone neben dem Kabel erfordern, um sicherzustellen, dass der öffentliche Expositionsgrenzwert von 5 G nicht überschritten wird.

Ich bin kein Physiker, aber nach dem, was ich gesammelt habe, steht G für Gravitationskonstante. Wenn ich das nicht falsch interpretiere, dann ist meine Frage, was die Beziehung zwischen starken Magnetfeldern und der Gravitationskonstante ist und warum es einen öffentlichen Expositionsgrenzwert von 5 G gibt?

Oder, kurz gesagt, welche Auswirkungen hätte ein starker supraleitender Ring auf einen Menschen in der Nähe?

Hallo, willkommen bei Worldbuilding! Da Sie im Wesentlichen nach einem Physikbericht fragen, haben Sie versucht, dies auf Physics Stack Exchange zu fragen? Es ist möglicherweise besser geeignet, diese Frage zu beantworten als hier, sodass Sie dort möglicherweise bessere Antworten erhalten (vorausgesetzt, es handelt sich nicht um ein Thema der Physik).
Vielen Dank für den Rat! Wie ich schon sagte, ich bin kein Physiker, also nähere ich mich all dem aus der Perspektive des Romanschreibens, also ist es sehr hilfreich zu lernen, wie man am besten Informationen sammelt!
Beachten Sie, dass ein Magnetfeld von 5 G (Gauß) nicht besonders stark ist – es ist eigentlich ziemlich schwach, etwa zehnmal stärker als das Magnetfeld der Erde an der Oberfläche und in der Praxis nur mit einem Magnetkompass beobachtbar. Ich weiß nicht, woher diese regulatorische Grenze kommt, aber sie ist sicherlich nicht mit einer biologischen Wirkung auf den menschlichen Körper verbunden. Ein gewöhnlicher Kühlschrankmagnet (die Art, die Sie an die Kühlschranktür kleben, um eine Postkarte zu halten) erzeugt (in der Nähe seiner Oberfläche) ein mindestens zehnmal stärkeres Feld, und es gibt keine schlimmen Warnungen.

Antworten (2)

Ich bin ziemlich sicher, dass die 5  G dort bezieht sich auf 5 Gauß . Gauß ist eine Einheit des magnetischen Flusses (benannt natürlich nach Carl Friedrich Gauß). Das 5  G Figur macht auch Sinn; es entspricht den Empfehlungen in diesem von Cornell empfohlenen Sicherheitsleitfaden für öffentliche Bereiche (Abschnitt 5.3):

Alle öffentlichen Bereiche sind auf weniger oder gleich 5 G für statische Felder und weniger als oder gleich 1 G für 50/60-Hz-Felder begrenzt.

UC San Diego und IEEE stimmen darin überein und kommen zu ähnlichen Zahlen für Bereiche mit regelmäßiger Exposition ohne Abschirmung.

Lassen Sie uns auch die Berechnungen selbst durchführen! Das Magnetfeld außerhalb eines stromdurchflossenen Drahtes ich variiert mit dem Abstand vom Draht, r : 1

B = μ 0 ich 2 π r
wo μ 0 ist die Vakuumdurchlässigkeit . Wenn wir in der des Autors ersetzen ich = 6.4 × 10 6  Verstärker und einstellen r = 2.6 × 10 3  m , wir bekommen B ≃ 0,0005  Tesla = 5  Gauß - wie der Autor behauptet.

Hohe Magnetfelder können natürlich das Herz und möglicherweise andere Teile des Körpers verwüsten, weshalb wir uns darüber Sorgen machen müssen.

1 Ich sollte erwähnen, dass die von mir verwendete Gleichung im Fall eines kreisförmigen Drahtes wirklich nur eine Annäherung ist; sie gilt nur bei einem unendlich langen geraden Draht vollständig. Jedoch bei solch kleinen Werten von r , Es funktioniert gut.

Danke für Ihre Antwort! Diese Links sollten sich als hilfreich erweisen, und diese Gleichung wird sich auch als nützlich erweisen!
@ NathanR Ich bin froh, dass es geholfen hat! Ich sollte erwähnen, dass die von mir verwendete Gleichung im Fall eines kreisförmigen Drahtes wirklich nur eine Annäherung ist; sie gilt nur bei einem unendlich langen geraden Draht vollständig. Jedoch bei solch kleinen Werten von r , Es funktioniert gut.
Nur zum Interesse, das Magnetfeld in einem MRT-Scanner liegt in der Größenordnung von 0,2 bis 7 Tesla, wobei ein Tesla 10.000 Gauss entspricht.

Die größte Gefahr wird fliegendes Metall sein. Sie können viele Arbeitsunfälle online finden, bei denen eine Hand oder ein Finger zwischen Metall und einem Magneten eingeklemmt wurde. Ich werde keine medizinischen Fotos verlinken.

Magnete können Menschen direkt beeinflussen, möglicherweise Kopfschmerzen und Krampfanfälle, aber wenn eine Person auf zellulärer Ebene durch ein Magnetfeld geschädigt wird, kann dies viele Größenordnungen über das hinausgehen, was hier diskutiert wird. Es ist schwer für mich zu sagen, weil das Papier nicht die Stärke oder die Gefahren erwähnt, wenn man direkt neben dem Magnetkabel steht. Berichte über Zellschäden werden in Tausenden von Tesla gemessen, ein Tesla entspricht 10.000 Gauss.

G steht in diesem Fall für Guass. 5 G ist ein Sicherheitsstandard für statische Magnetfelder. Im Abstand von 5 G wird eine Sicherheitszone eingezeichnet. Jenseits dieser Linie muss Metall von der Kleidung entfernt, Werkzeuge befestigt werden usw.

Sicherheitsleitfaden für Magnetfelder

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich möchte darauf hinweisen, dass ich damit einverstanden bin, aber in meiner eigenen Antwort auf genau denselben Leitfaden verwiesen habe .
Ups, dein Beitrag schlägt meinen.
Suchen Sie auf YouTube nach diesem Video des stärksten Elektromagneten der Welt. Es gibt Bildbeschädigungsprobleme und im Ton wird darauf hingewiesen, dass dies auf die intensiven Magnetfelder zurückzuführen ist. Es ist schon eine Weile her, seit ich es gesehen habe, aber ich erinnere mich vage, dass der Magnet so stark war, dass er Bildverfälschungen aus dem Nebenraum verursachte, selbst wenn er ausgeschaltet war. Magnete, sei verrückt, yo
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