![]() |
خطرات تشعشعات میدان های الکتریکی و مغناطیسی
|
تشعشعات غیر یونساز میدانهای الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی در بازهی فرکانسهای تا 300 گیگاهرتز
مقدمه:
قرارگیری عمومی در معرض تشعشعات الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی، در حال حاضر جهانی شده و دامنه وسیعی از تجهیزات و دستگاهها در تمام پهنه فرکانسی و پارامترهای سیگنال شامل آن میشود. منابعی که برای مخابرات و ارتباطات، تشخیصهای پزشکی، آزمایشات و جراحی استفاده میشوند و همچنین طیف وسیعی از دستگاههای صنعتی در این حوزه قرار میگیرند. بشر در معرض منابع بسیاری از میدانهای RF، شامل فرستندههای رادیویی و تلویزیونی، لینکهای مخابراتی و ارتباطات ماهوارهای مثل تلفنهای همراه و ایستگاههای پایه آنها و تعداد زیادی از کاربردهای بیسیم مثل Wi-Fi قرار گرفته است. همچنین قرارگیری حرفهای (شغلی) در معرض تشعشعات در صنایع مخابراتی و ارتباطاتی و تولیدی وجود دارد. استفاده از تلفنهای همراه در سالهای اخیر به طور نگرانکنندهای افزایش یافته و تبدیل به یک وسیله ضروری ارتباطی در جامعه شده است. علاوه بر این در محل کار و دسترسی عمومی به اینترنت با دستگاههای بیسیم، و فراگیر شدن این تکنولوژی در زندگی مدرن این نگرانی را افزایش داده است. که همین موضوع در چندین سال اخیر باعث بررسی اثرات ممکن بر سلامتی در ارتباط با قرار گرفتن در معرض میدانهای RF شده است. به خصوص از زمانی که تعداد زیادی دکل بلند برای ایستگاههای اصلی تلفن همراه در سراسر کشورها ساخته شد. نگرانیهای عمومی امروز باقی است اما ظاهرا مانع استفاده از تکنوژیهای جدید بیسیم نشده است.
مکانیزم اندرکنش بین میدانهای فرکانس رادیویی و بدن انسان
اثرات مستقیم و غیر مستقیم
میدانهای الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی میتوانند اثرات مستقیم و غیر مستقیم روی بدن انسان داشته باشد. عبارت فرکانس رادیویی به قسمتی از طیف الکترومغناطیس برمیگردد که برای مقاصد ارتباط رادیویی در گستره 100 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز استفاده میشود. بسته به فرکانس میدانها، این اثرات میتواند شبیهساز سیستم اعصاب مرکزی در بازه فرکانسی پایین و اثرات گرمایی در بازهی فرکانسی بالا باشد. علاوه بر اثرات مستقیم، اثرات غیر مستقیم زیادی مانند رخداد جریانهای تماسی یا تاثیر آن بر روی عملکرد کاری دستگاهها مانند تجهیزات پزشکی، وجود دارد.
برای ارزیابی قرارگیری در معرض تشعشع، هر دو کمیت فیزیکی از میدانهای الکترومغناطیسی (S, H , E) و مقادیر دزیمتریک ( چگالی جریان القا شده و یا افزایش درجه حرارت) باید در نظر گرفته شود.نوع ( موج پیوسته، پالسی، تک و چند فرکانسی بازه فرکانسی بالا و پایین)، توزیع ( تک – چند منبعی) و تمرکز در یک محل ( اعضا، سر و تنه، تمام بدن) میدانهای الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی که تا حد زیادی تحت تاثیر مفاهیم پایه و اصولی هستند، میتواند برای ارزیابی مقادیر میدان مورد استفاده قرار گیرند.
مانند تمام تابشهای الکترومغناطیس، میدانهای الکترومغناطیس فرکانس بالا، انرژی حمل میکنند. هنگامی که بدن در معرض امواج رادیویی قرار میگیرد، مقداری از انرژی این امواج جذب میشود، که اثر مستقیم آن منجر به گرم شدن بافتهای بدن میشود (سازمان بهداشت جهانی 1993). تماس با آنتنهای رادیویی و رساناهای فلزی که در میدان فرکانس رادیویی قرار دارد، میتواند در برخی شرایط منجر به شوک الکتریکی یا سوختگی شود. سوختگیهای الکتریکی ممکن است خیلی عمیقتر از سوختگی با اشیاء داغ باشد و میتواند موجب شار جریان در بافتهای بدن شود و نقاط درونی بدن را بسوزاند. شوک با تحریک الکتریکی بافت و سوختگی در اثر حرارت شدید و سریع موضعی مرتبط است.
در فرکانسهای زیر 100 کیلوهرتز، کمیت فیزیکی که با حداکثر اثرات بیولوژیکی قابل شناسایی است، توان میدان الکتریکی در بافت میباشد که با چگالی جریان مرتبط است. در حالی که، در فرکانسهای بالا، نرخ گرم شدن بدن، اندازهگیری مناسبتری برای ارزیابی قرار گرفتن در معرض است. جذب انرژی از امواج رادیویی باعث ارتعاش مولکولها شده که به نوبه خود منجر به گرم شدن بافت بدن میشود. این گرم شدن توسط یک مقدار شناخته شده به عنوان نرخ جذب انرژی ویژه با واحد وات بر کیلوگرم کنترل میشود. SAR ارتباط بین قرارگیری در معرض یک میدان RF خارجی و افزایش دمای درون بدن را تعیین میکند.
عوامل موثر بر در معرض تششع قرارگرفتن بشر
شدت اثرات میدانهای RFبه عوامل مختلفی بستگی دارد. از جمله آن میتوان به چگالی میدان، فاصله از منبع، نوع بافت، فرکانس، حجم و مدت زمان در معرض قرارگیری اشاره کرد. چگالی توان یکی از مهمترین عوامل موثر بر مقدار انرژی جذب شده در بدن است، که به توان خروجی از دستگاههای فرستنده رادیویی و پیکربندی آنتنهای فرستنده بستگی دارد . هرچه فاصله از آنتن افزایش یابد، چگالی توان طبق قانون مربع معکوس کاهش مییابد. این در حالی است که در نزدیکی آنتنها و فرستندهها این رابطه بسیار پیچیده میشود. پتانسیل در معرض قرارگیری برای افراد نهتنها به قدرت میدانهای الکترومغناطیسی ایجاد شده بستگی دارد بلکه به فاصله افراد از منبع و در مورد آنتنهای جهتدار مانند آنهایی که در سیستمهای رادار و ارتباطات ماهوارهای مورد استفاده قرار میگیرند، به نزدیکی به پرتو اصلی نیز وابسته است. طبق رفتاری که امواج رادیویی در برخورد با مواد دارند، در مورد مواد بیولوژیک نیز قسمتی از آن بازتاب، نسبتی از آن جذب و بسته به ضخامت ماده انتقال خواهد یافت. امواج رادیویی در فرکانسهای مخابراتی عموما تا عمق چند سانتیمتری از بافت نفوذ میکند و تمایل به جذب دارند. در جذب، انرژی خود را به بافت میدهند و این مقدار به انرژی تولید شده توسط متابولیسم بدن اضافه میشود. میزان جذب در نقاط مختلف بدن متفاوت است چراکه بافتهای مختلف مشخصات الکتریکی متفاوتی دارند. هنگامی که امواج رادیویی با صفحهی همگن مواد برخورد میکند، نسبت انتقال انرژی با ضخامت صفحات به صورت نمایی کاهش مییابد. امواج رادیویی با افزایش فرکانس، عمق نفوذ کمتری در بافت دارن
شکل 1: نمایش جذب انرژی در مواد بیولوژیکی و چگونگی کاهش عمق نفوذ با افزایش فرکانس. عمق نفوذ در فرکانسهای بالا کمتر از در فرکانسهای میانی است
میدان الکتریکی موج نفوذی در ماده از مقدار اولیه خود بعد از فاصلهای به اندازه عمق نفوذ تا 37% کاهش مییابد. عمق نفوذ از بافتها به گذردهی الکتریکی و هدایتی بستگی دارد. در 100 مگاهرتز، فرکانس استفاده شده در رادیو FM، استخوان و چربی هادیهای ضعیفی هستند، برای همین جذب انرژی پایینی دارند و سیگنال RF به طور عمیق در این بافتها نفوذ میکند. بافتهای شامل آب زیاد مانند عضلات و پوست، هادیهای خوبی هستند و به شدت جذب خواهند کرد. در فرکانسهای بالاتر، عمق نفوذ کاهش مییابد، بنابراین جذب به طور فزایندهای به سطح بافت محدود میشود. در فرکانسهای تلفن همراه، در مرتبه 1 گیگاهرتز یا بیشتر، عمق نفوذ در مغز چند سانتیمتر است. در نتیجه اکثر انرژی از تابش فرودی در یک سمت سر در فاصله چند سانتیمتری از گوشی جذب میشود. در فرکانس 10 گیگاهرتز عمق نفوذ بیشتر بافتها چند میلیمتر است، بنابراین اکثر انرژی در پوست و سطح بافت جذب خواهد شد و نفوذ بسیار کمی به بافتهای عمیقتر بدن وجود خواهد داشت. مدت زمان قرارگیری در معرض تابش نیز یکی از عوامل مهم در تعیین میزان دمای بدن است. برخی از اعضای بدن مثل چشمها، به گرما آسیبپذیرتر هستند. به طور کلی بدن انسان فقط میتواند مدت کوتاهی در گرما و سرمای افراطی زنده بماند و اغلب استانداردها با هدف حافظت در برابر عوارض قرارگیری در معرض تشعشع، فقط برای یک بازه زمانی خاص که معمولا بین چند دقیقه یا بیشتر است، زمان تعادل گرمایی را برای مواجهه با تابشهای پیوسته و متغیر اجازه دادهاند.
در کل، سازمانهای بینالمللی و برخی از کشورها از دیرباز تا کنون اثرات سوء میدانهای الکترومغناطیسی را مورد بررسی قرار دادهاند و با تاسیس آزمایشگاههای مجهز و مراکز تحقیقاتی توانستهاند تا حد زیادی این اثرات را شناسایی و بعضا تحت کنترل درآورند. مطالعات فراوانی از طرف سازمانها و نهادها زیر نظر سازمان بهداشت جهانی و آژانس حفاظت سلامت برای بررسی این اثرات صورت میگیرد. کمیسیون بینالمللی حفاظت در برابر تشعشعات غیر یونساز محدودیت پایه و مقادیر سطح مرجع را بر اساس هر دو کمیت فیزیکی و دزیمتریک تهیه کرده است و توصیه میکند که برای حفظ سلامت مردم، تابش غیر یونساز از این محدودیتها تجاوز نکند. باید به منطق الزامات ویژه دستورالعملهای حفاظت که برای ارزیابی قرارگرفتن در معرض استفاده میشود، توجه کرد.
نویسنده : مریم یحیائی کارشناس ارشد فیزیک اتمی- مولکولی
References:
لینک مطلب: | http://www.hsenews.ir/News/View/10695 |