RF-MT Zračenje

Nagli razvoj bežičnih telekomunikacionih sistema i liberalizacija telekomunikacionog tržišta doveli su do postavljanja velikog broja stanica koje emituju elektromagnetne (EM) talase iz RF/MT dijela spektra, kao što su bazne stanice sistema za mobilne komunikacije, primopredajne stanice mikrotalasnih linkova, radiodifuzni predajnici itd.

Veliki broj ovih stanica postavljen je u okviru ili u blizini naseljenih mjesta, tako da su RF i mikrotalasnom zračenju izložene gotovo sve strukture stanovništva [2,5,12,22,29,32,36].

Povećana koncentracija elektromagnetske energije u RF opsegu na ljudima izaziva efekte koji se  mogu klasifikovati u dvije osnovne grupe:

■ Termički efekti

■ Netermički efekti

Postojanje termičkih efekata elektromagnetskog zračenja visoke frekvencije je u potpunosti dokazano i odgovarajuće mjere zaštite ugrađene su kroz odgovarajuće standarde i propise. Sa druge strane, u naučnoj javnosti već duže vrijeme postoji pretpostavka postojanja netermičkih efekatakod živih organizama usljed dugotrajne izloženosti relativno slabom EM polju visoke frekvencije. Rezultati istraživanja dugoročnih posljedica ovih efekata na zdravlje ljudi su donekle kontradiktorni, a dalja istraživanja treba da daju potpunije odgovore na ova pitanja.

Intenzitet navedenih efekata raste sa povećanjem koncentracije elektromagnetske energije. Iz predhodnih poglavlja upoznati smo sa činjenicom da se uticaj elektromagnetske emisije smanjuje sa povećanjem rastojanja od izvora EM zračenja.

Uticaj elektromagnetskih talasa iz RF dijela spektra, na ljudski organizam ima kumulativan karakter. Njihov uticaj je direktno srazmjeran dužini ekspozicije u zoni RF/MT zračenja.

5.2.1. Glavni faktori apsorpcije RF/MT energije u tijelo čovjeka
Postoje mnogi faktori koji se uzimaju pri određivanju kako se RF/MT energija apsorbuje u tijelu čovjeka, kao npr:

■ Dielektrična kompozicija,

■ Veličina tijela,

■ Oblik i orijentacija tijela i polarizacija polja,

■ Složenost (bliska zona) RF/MT polja.

5.2.1.1. Dielektrična kompozicija
Dokazano je da izlaganje EM poljima na frekvencijama iznad 100 kHz može dovesti do apsorbcije energije u organizmu i do porasta temperature u tijelu [23, 29,36] .

Prostiranje elektromagnetskih talasa kroz biološka tkiva razlikuje se od prostiranja kroz slobodni prostor, jer su karakteristike apsorpcije u ljudskim tkivima različite za različite dijelove tijela. Po pravilu, RF/MT energija prolazi kroz masno tkivo i deponuje se u mišićnom ili moždanom tkivu, a dubina prodiranja varira sa frekvencijom  i u   obrnutoj proporciji je sa  njenim porastom.

Za opisivanje elektromagnetskih osobina biološkog tkiva koristi se kompleksna dielektrična konstanta tkiva data kao:

formula

gdje je:  ε0 = 8,86 x 10-12 F/m (Farad po metru),  εr – relativna dielektrična konstanta, σ- električna provodljivost  tkiva, f – frekvencija EM talasa i j – imaginarna jedinica.

Veličina provodljivost σ koja se izražava u S/m (Simens po metru) takođe je zavisna od frekvencije kojoj je izloženo ljudsko tijelo (tabela 5.9).

Terminom dubina prodiranja EM polja – δ, označava se rastojanje od površine tijela do dubine na kojoj jačina polja opadne e puta (e je osnova prirodnog logaritma), a to je oko 37 % početne vrijednosti.

U tabeli 5.10, prikazane su prosječne vrijednosti veličine δ kao i dubine do kojih snaga EM zračenja opadne na 1% početne vrijednosti, na nekoliko tipičnih frekvencija.

Na 100 MHz talas nije jako upijen u spoljnjim dijelovima ljudskog tijela, ali će zato prodrijeti duboko u tijelo. Na 900 MHz i 1800 MHz, to se neće dogoditi, već će se elektromagnetski talasi apsorbovati u spoljnjim dijelovima kože, masti, a u češćim slučajevima i mišića.

Ovi podaci ukazuju da elektromagnetska polja nižih frekvencija više prodiru u ljudsko tijelo prouzrokujući više nivoe unutrašnjih polja u mozgu i drugim organima povezanim sa ozbiljnom opasnošću od obolijevanja.Ako se ima u vidu da rezonancija cijelog tijela nastupa na frekvenciji 100 MHz, to znači da drugi uslužni predajnici, koji rade na znatno većim frekvencijama, pri istom rastojanju od predajnika, uzrokuju mnogo niža izlaganja organizma  elektromagnetskom zračenju.

5.2.1.2. Veličina tijela
Svaki objekat, bilo da se radi o predmetu ili živom biću, kada se nađe u  RF/MT polju, može pri određenim uslovima stupiti u rezonancu sa izvorom takvog polja. Ako je taj objekat čovjek, njegova rezonantna frekvencija prvenstveno zavisi od visine samog tijela. Mada je već razmatrana frekvencija i talasna dužina EM talasa, ovo poglavlje se fokusira na različite apsorpcione karakteristike tijela u odnosu na talasnu dužinu izvora RF/MT polja [23]. Ispitana su tri slučaja:

■ kad je tijelo manje od veličine talasne dužine,

■ kad su njihove veličine približno jednake i

■ kad je tijelo znatno veće od veličine talasne dužine.

U slučajevima kada je veličina tijela manja od talasne dužine (slika 5.22-a), postoji mala apsorpcija i jednoobrazna ili jednaka raspodjela energije. U tom opsegu tijelo postaje otpornije sa smanjenjem frekvencije.

Kada je talasna dužina približno jednaka veličini tijela (slika 5.22-b), tada se javlja najveća apsorpcija sa nejednakom raspodjelom energije. Stoga se mogu pojaviti ”vruća mjesta” na pojedinim dijelovima tijela.

Kada je talasna dužina manja od veličine tijela (slika 5.22-c), tada je apsorpcija manja, dok je zagrijavanje ograničeno na ozračenu površinu.

Specifična stopa apsorpcije (SAR) je osnova za većinu standarda bezbjednosti upotrebe uređaja koji zrače EM talase.

SAR  predstavlja  količinu apsorbovane energije po jedinici tjelesne mase. Na nivou apsorpcije od 4 W/kg, primjećen je reverzibilan poremećaj ponašanja. Nivoi od preko 5 W/kg doveli su do trajnih negativnih posljedica.

Zbog toga je većina standarda zasnovana na vrijednosti SAR-a od 0,4 W/kg da bi se radi pojačanog opreza granica izlaganja postavila na 1/10 tog nivoa, jer je uzeta u obzir biološka kolebljivost i da bi se pojačao faktor bezbjednosti.

Stopa apsorpcije energije nije konstantna na promjenjivim frekvencijama i talasnim dužinama. Primjer toga je rezonantna oblast cijelog ljudskog tijela, kada je veličina ljudskog tijela približna talasnoj dužini (slika 5.23).

Svaki čovjek može izračunati svoju vlastitu približnu vrijednost rezonantne frekvencije (bez uzemljenja), tako što se broj 114 podijeli sa svojom visinom u metrima [23]. Za osobu koja je visoka 1,75m, rezonantna frekvencija bi iznosila:

formula_02

Ova vrijednost važi za slučaj da se osoba nalazi na izolovanoj podlozi, dok su rezonantne frekvencije znatno manje ako je osoba uzemljena (tabela 5.11).

Ako se uzme visina novorođenog djeteta i visina veoma visoke odrasle osobe, i faktor da li su uzemljeni ili ne, može se uopšteno uočiti gdje se odigrava najveća apsorpcija za opštu populaciju  (samo kao funkcija frekvencije). Na primjer, prema IEEE C95.1-1999, opseg ljudske rezonance je od 30 MHz do 300 MHz.

5.2.1.3. Oblik, orijentacija i polarizacija

Apsorpcija elektromagnetskih talasa u tijelu čovijeka varira sa oblikom i orijentacijom tijela u polju (slika 5.24).

 

Osoba koja stoji u blizini vertikalno polarizovanog polja apsorbuje mnogo više energije (10 puta više) nego kada ta ista osoba stoji ispred horizontalno polarizovanog signala.

Rezultati istraživanja pokazuju da SAR ima najveću vrijednost kada je osa tijela paralelna vektoru električnog polja, i u okolini rezonantne frekvencije (oko 70-80 MHz za čovjeka po ergonomskom prosjeku, oko 35-40 MHz kada čojvek stoji na provodnoj ravni i oko 100 MHz kada je u sjedećem položaju).

Uslove izloženosti na radnom mjestu, nekad je teško izračunati. U uglu metalne izolovane sobe (prostorija za smještaj emisione opreme, kontejner i.t.d ), RF energija može biti fokusirana na određenu tačku ili oblast.

Eksperimentalna mjerenja na sferoidnom modelu čovjeka postavljenom u polje čija gustina energije iznosi 10 mW/cm2 su pokazala znatna povećanja specifične stope apsorpcije [23].

Pri rezonantnoj frekvenciji i dok stoje u uglu izolovane metalne sobe (u kontaktu sa osnovnom ravni) i na udaljenosti od 1,5 talasnih dužina, izračunato je da su modeli u obliku sferne lutke, apsorbovali čak 116 W/kg (slika 5.25).

Standardi obično ne dopuštaju vrijednost veću od 1 mW/cm2 u ovom opsegu rezonance, ali u fokusiranom okruženju  (slika 5.19) još uvijek postoji mogućnost da se pređe specifična stopa apsorpcije SAR  dozvoljena standardima.

Efekat fokusiranja (slika 5.26) RF/MT energije u jednu ili više tačaka može nastati i u slučajevima kada se u prostorima sa metalnom konstrukcijom (npr. metalni kontejneri i prevozna sredstva sa metalnom karoserijom) koriste ručni primopredajni radio-uređaji i mobilni telefoni.

U proučavanje intenziteta zračenja  ručnih radio uređaja (naročito mobilnih telefona) u zatvorenim prostorijama, uključio se i  fizičar Tsuyoshi Hondous japanskog Univerziteta Tohoku.

Rezultati njegovih istraživanja objavljeni su u časopisu  Journal of the Physical Society of Japan, 2002; 71; 432.

Polazeći od osnovnih fizičkih principa refleksije i aditivnosti elektromagnetskog zračenja, izvodi formulu koja pokazuje da u zatvorenom prostoru (npr.sredstvo javnog prevoza), s većim brojem korisnika mobilnih telefona, intenzitet zračenja može postati znatno viši od granične sigurnosne vrijednosti koju je postavila Međunarodna komisija za zaštitu od nejonizirajućeg zračenja (ICNIRP). Kod uključenih nekolko stotina mobilnih telefona, dostiže se i snaga kakvu emituje mikrotalasna peć!

Procjene drugih naučnika ne uzimaju u obzir efektat zatvorenog prostora i refleksije zračenja pa računom dobijaju nižu vrijednost intenziteta. Povećani intenzitet posebno je opasan za djecu i za ljude s pejsmejkerima.

Engleska je među prvima uvela zabranu korištenja ručnih  mobilnih telefona u školskim autobusima. Kasnije je sličnim propisima uvedena zabrana korištenja  ovih uređaja u svim sredstvima javnog prevoza.

Danas u skoro svim zemljama Evropske unije, postoje slični propisi o zabrani  korištenja mobilnih telefona  u  određenim javnim prostorima uključujući i sredstva javnog prevoza.

5.2.1.4. Složenost polja
Većina standarda su zasnovani na odnosima koje stvaraju  ravanski  talasi (Plane Wave) u dalekoj zoni i njihovom djelovanju na tijelo.

Međutim, elektromagnetsko polje u neposrednoj blizini izvora je veoma  složeno, jer električna i magnetska polja nemaju iste karakteristike u blizini izvora zračenja i na određenoj udaljenosti (slika 5.27).

To se može uporediti sa primjerom propelera na brodu.  Propeler u pogonu stvara talase. U blizini propelera voda je uskomešana i nema jednolikog strujanja. Slično je s električnim i magnetskim poljima blizu izvora, odnosi između njih nisu konstantni ni proporcionalni, te ih je zbog toga nužno mjeriti odvojeno.

Kako se odmičemo dalje od propelera, talasi imaju sve pravilnije razmake i jednolikiji su. Slično je i u daljem elektromagnetskom polju, gdje postoje konstantni odnosi između električnih i magnetskih polja, tako da je tu moguće mjeriti samo npr. električno polje, te iz njega izračunati magnetsko (što u bližem polju nije moguće).

Zbog navedenih razloga, bliska zona (naročito njen reaktivni dio) je kompleksna u pogledu raspodjele energije i skoro da je nemoguće njeno izračunavanje. Kada se na to dodaju tri faktora koji određuju apsorpciju, ukupan broj promjenjivih veličina za izračunavanje postaje zapanjujući.

Izvod iz petog poglavlja knjige ”Čovjek u bliskom radiofrekvencijskom polju” autora Kemala Dervića, ISBN 978-86-85499-29-6

viber_solo_new

SAR 07

Komentariši

Vaša email adresa neće biti objavljivana. Neophodna polja su označena sa *

Vremenska prognoza

Quote of the Day

more Quotes

Funny Quote of the Day

more Quotes

Featured Posts