(Inkluderer RF-fra broadcast-antenner, og bærbare radio systemer, mikrobølgeovn antenner, satellit-og radar)
Kelly Klassiske, Certificeret Medicinsk Fysiker
Elektromagnetisk stråling består af bølger af elektrisk og magnetisk energi, der bevæger sig sammen (det er, udstrålende) gennem rummet med lysets hastighed. Tilsammen betegnes alle former for elektromagnetisk energi som det elektromagnetiske spektrum. Radiobølger og mikrobølger, der udsendes ved transmission af antenner, er en form for elektromagnetisk energi., Ofte kan udtrykket elektromagnetisk felt eller radiofrekvens (RF) bruges til at indikere tilstedeværelsen af elektromagnetisk eller RF-energi.
et RF-felt har både en elektrisk og en magnetisk komponent (elektrisk felt og magnetfelt), og det er ofte praktisk at udtrykke intensiteten af RF-miljøet på et givet sted med hensyn til enheder, der er specifikke for hver komponent. For eksempel bruges enheden “volt per meter” (v/m) til at måle styrken af det elektriske felt, og enheden “ampere per meter” (A/m) bruges til at udtrykke styrken af magnetfeltet.,
RF-bølger kan karakteriseres ved en bølgelængde og en frekvens. Bølgelængden er den afstand, der er dækket af en komplet cyklus af den elektromagnetiske bølge, mens frekvensen er antallet af elektromagnetiske bølger, der passerer et givet punkt på et sekund. Frekvensen af et RF-signal udtrykkes normalt i form af en enhed kaldet Hert. (h.). En H.er lig med en cyklus pr. En megahert. (MH.) svarer til en million cyklusser pr. Forskellige former for elektromagnetisk energi er kategoriseret efter deres bølgelængder og frekvenser., RF-delen af det elektromagnetiske spektrum defineres generelt som den del af spektret, hvor elektromagnetiske bølger har frekvenser i området omkring 3 kilohert. (3 kh.) til 300 gigahert. (300 GH.).
sandsynligvis er den vigtigste anvendelse for RF-energi at levere telekommunikationstjenester. Radio-og fjernsynsudsendelser, mobiltelefoner, radiokommunikation til politi-og brandvæsen, amatørradio, punkt-til-punkt-links til mikrobølgeovn og satellitkommunikation er blot nogle få af de mange telekommunikationsapplikationer., Mikrobølgeovne er et godt eksempel på en noncommunication brug af RF energi. Andre vigtige noncommunication anvendelser af RF energi er radar og til industriel opvarmning og forsegling. Radar er et værdifuldt værktøj, der bruges i mange applikationer fra trafikhåndhævelse til flyvekontrol og militære applikationer. Industrielle varmeapparater og tætningsmaskiner genererer RF-stråling, der hurtigt opvarmer materialet, der behandles på samme måde som en mikrobølgeovn koger mad., Disse enheder har mange anvendelser i industrien, herunder støbning af plastmaterialer, limning af træprodukter, forsegling af genstande som sko og lommebøger og forarbejdning af fødevarer.
den mængde, der bruges til at måle, hvor meget RF-energi der faktisk absorberes i en krop, kaldes den specifikke absorptionshastighed (SAR). Det er normalt udtrykt i enheder af kilogramatt pr kilogram (W / kg) eller Milli .att pr gram (m./g)., I tilfælde af helkropseksponering kan en stående menneskelig voksen absorbere RF-energi med en maksimal hastighed, når frekvensen af RF-strålingen er i området omkring 80 og 100 MH., hvilket betyder, at hele kroppen SAR er maksimalt under disse forhold (resonans). På grund af dette resonansfænomen er RF-sikkerhedsstandarder generelt mest restriktive for disse frekvenser.
biologiske effekter, der skyldes opvarmning af væv med RF-energi, kaldes ofte “termiske” effekter., Det har i mange år været kendt, at eksponering for meget høje niveauer af RF-stråling kan være skadelig på grund af RF-energiens evne til hurtigt at opvarme biologisk væv. Dette er princippet om, at mikrobølgeovne laver mad. Vævsskade hos mennesker kan forekomme under eksponering for høje RF-niveauer på grund af kroppens manglende evne til at klare eller sprede den for store varme, der kunne genereres. To områder af kroppen, øjnene og testiklerne, er særligt sårbare over for RF-opvarmning på grund af den relative mangel på tilgængelig blodgennemstrømning for at sprede den overdrevne varmebelastning., Ved relativt lave niveauer af eksponering for RF-stråling, det vil sige niveauer lavere end dem, der ville producere betydelig opvarmning, er beviset for skadelige biologiske virkninger tvetydigt og uprøvet. Sådanne virkninger er undertiden blevet omtalt som” ikke-termiske ” effekter. Det er generelt aftalt, at der er behov for yderligere forskning for at bestemme virkningerne og deres eventuelle relevans for menneskers sundhed.,
generelt har undersøgelser imidlertid vist, at miljøniveauer af RF-energi, der rutinemæssigt møder af offentligheden, typisk er langt under niveauer, der er nødvendige for at producere betydelig opvarmning og øget kropstemperatur. Der kan dog være situationer, især arbejdsmiljøer nær højdrevne RF-kilder, hvor anbefalede grænser for sikker eksponering af mennesker for RF-energi kan overskrides. I sådanne tilfælde kan det være nødvendigt med restriktive foranstaltninger eller foranstaltninger for at sikre en sikker anvendelse af RF-energi.,
Nogle undersøgelser har også undersøgt muligheden for en forbindelse mellem RF og mikrobølgeeksponering og kræft. Resultaterne til dato har været uomstrækkelige. Mens nogle eksperimentelle data har antydet en mulig forbindelse mellem eksponering og tumordannelse hos dyr, der udsættes under visse specifikke betingelser, er resultaterne ikke blevet replikeret uafhængigt. Faktisk har andre undersøgelser ikke fundet bevis for en årsagssammenhæng til kræft eller nogen relateret tilstand. Yderligere forskning er i gang i flere laboratorier for at hjælpe med at løse dette spørgsmål.,
I 1996, World Health Organisation (WHO) har udarbejdet et program kaldet den Internationale EMF-Projekt, der er designet til at gennemgå den videnskabelige litteratur om biologiske effekter af elektromagnetiske felter, identificere huller i viden om sådanne effekter, anbefaler behov for forskning, og arbejdet hen imod internationale opløsning af sundhed bekymringer over brugen af RF-teknologi. WHOHO opretholder et websiteebsted, der giver omfattende information om dette projekt og om RF biologiske effekter og forskning., forskellige organisationer og lande har udviklet eksponeringsstandarder for RF-energi. Disse standarder anbefaler sikre eksponeringsniveauer for både offentligheden og for arbejdstagere. I USA har Federal Communications Commission (FCC) vedtaget og anvendt anerkendte sikkerhedsretningslinjer til evaluering af RF-miljøeksponering siden 1985., Føderale sundheds-og sikkerhedsbureauer-såsom Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug Administration (FDA), National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) og Occupational Safety and Health Administration (OSHA) – har også været involveret i overvågning og undersøgelse af spørgsmål i forbindelse med RF-eksponering.,
FCC-retningslinjerne for menneskelig eksponering for RF-felter blev afledt af anbefalingerne fra to ekspertorganisationer, National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) og Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Ekspertforskere og ingeniører udviklede både ncrp-eksponeringskriterierne og IEEE-standarden efter omfattende anmeldelser af den videnskabelige litteratur relateret til RF-biologiske effekter. Eksponeringsretningslinjerne er baseret på tærskler for kendte skadelige virkninger, og de indeholder passende sikkerhedsmargener., Mange lande i Europa og andre steder bruger eksponeringsretningslinjer udviklet af Den Internationale Kommission for Nonioniserende strålingsbeskyttelse (ICNIRP). ICNIRP – sikkerhedsgrænserne ligner generelt ncrp og IEEE, med nogle få undtagelser.
retningslinjerne for ncrp -, IEEE-og ICNIRP-eksponering angiver det tærskelniveau, hvor skadelige biologiske virkninger kan forekomme, og værdierne for maksimalt tilladt eksponering (MPE), der anbefales til elektrisk og magnetfeltstyrke og effekttæthed i begge dokumenter, er baseret på dette tærskelniveau., Tærskelværdien er en SAR-værdi for hele kroppen på 4 .att pr.kg (4 W/kg). De mest restriktive grænser for eksponering af hele kroppen ligger i frekvensområdet 30-300 MH., hvor RF-energien absorberes mest effektivt, når hele kroppen udsættes. For enheder, der kun udsætter en del af kroppen, såsom mobiltelefoner, angives forskellige eksponeringsgrænser.,
Større RF-transmittere og-bræt under jurisdiktion af FCC-såsom radio-og tv-stationer, satellit-jordstationer, eksperimenterende radio stationer, og visse cellulære, PC ‘ er, og personsøgning faciliteter-er forpligtet til at gennemgå en rutinemæssig evaluering for RF-når der indgives en ansøgning til FCC-til opførelse eller ændring af en sender anlæg eller fornyelse af en licens., Manglende overholdelse af FCC ‘ s retningslinjer for RF-eksponering kan føre til udarbejdelse af en formel miljøvurdering, mulig Miljøpåvirkningserklæring og eventuel afvisning af en ansøgning. radio-og tv-stationer sender deres signaler via rf elektromagnetiske bølger. Broadcast-stationer transmitterer ved forskellige RF-frekvenser, afhængigt af kanalen, der spænder fra omkring 550 kh.for AM-radio op til omkring 800 MH. for nogle UHF-tv-stationer. Frekvenser for FM-radio og VHF-tv ligger mellem disse to ekstremer., Driftskræfter kan være så lidt som et par hundrede .att for nogle radiostationer eller op til millioner af .att for visse tv-stationer. Nogle af disse signaler kan være en væsentlig kilde til RF-energi i det lokale miljø, og FCC kræver, at tv-stationer fremlægger bevis for overholdelse af FCC RF-retningslinjer.,
mængden af RF-energi, som offentligheden eller arbejdstagerne kan blive udsat for som følge af udsendelsesantenner, afhænger af flere faktorer, herunder typen af station, antennens designegenskaber, strøm, der overføres til antennen, antennens højde og afstand fra antennen. Da energi ved nogle frekvenser absorberes lettere af den menneskelige krop end energi ved andre frekvenser, er frekvensen af det transmitterede signal såvel som dets intensitet vigtig.,
offentlig adgang til tv-antenner er normalt begrænset, så enkeltpersoner ikke kan udsættes for felter på højt niveau, der muligvis findes i nærheden af antenner. Målinger foretaget af FCC, EPA og andre har vist, at omgivende RF-strålingsniveauer i beboede områder nær tv-faciliteter typisk ligger langt under de eksponeringsniveauer, der anbefales af gældende standarder og retningslinjer. Antenne vedligeholdelsesarbejdere er lejlighedsvis forpligtet til at klatre antenne strukturer til sådanne formål som maleri, reparationer, eller beacon udskiftning., Både EPA og OSHA har rapporteret, at det i disse tilfælde er muligt for en arbejdstager at blive udsat for høje niveauer af RF-energi, hvis der udføres arbejde på et aktivt tårn eller i områder, der umiddelbart omgiver en udstrålende antenne. Derfor skal der træffes forholdsregler for at sikre, at vedligeholdelsespersonale ikke udsættes for usikre RF-felter.
bærbare radiosystemer
“Land-mobile” kommunikation omfatter en række kommunikationssystemer, der kræver brug af bærbare og mobile RF-transmissionskilder. Disse systemer opererer i smalle frekvensbånd mellem omkring 30 og 1.000 MH.., Radiosystemer, der anvendes af politiet og brandvæsenet, Radio Personsøgning tjenester, og business radio er et par eksempler på disse kommunikationssystemer. Der er i det væsentlige tre typer RF-sendere forbundet med land-mobile systemer: basestationssendere, køretøjsmonterede sendere og håndholdte sendere. Antennerne, der bruges til disse forskellige sendere, er tilpasset deres specifikke formål., For eksempel, en basestationsantenne skal udstråle sit signal til et relativt stort område, og, derfor, dens sender skal generelt bruge højere effektniveauer end en køretøjsmonteret eller håndholdt Radiosender. Selvom disse basestationsantenner normalt fungerer med højere effektniveauer end andre typer land-mobile antenner, de er normalt utilgængelige for offentligheden, da de skal monteres i betydelige højder over jorden for at give tilstrækkelig signaldækning. Mange af disse antenner sender også kun intermitterende., Af disse grunde har sådanne basestationsantenner generelt ikke været bekymrede med hensyn til mulig farlig eksponering af offentligheden for RF-stråling. Undersøgelser på rooftop – steder har vist, at højdrevne personsøgningsantenner kan øge potentialet for eksponering for arbejdstagere eller andre med adgang til sådanne steder, for eksempel vedligeholdelsespersonale. Transmissionseffektniveauer for køretøjsmonterede land-mobile antenner er generelt mindre end dem, der bruges af basestationsantenner, men højere end dem, der bruges til håndholdte enheder., håndholdte bærbare radioer som walalkie-talkies er lavdrevne enheder, der bruges til at transmittere og modtage meddelelser over relativt korte afstande. På grund af de anvendte lave effektniveauer, intermittensen af disse transmissioner og det faktum, at disse radioer holdes væk fra hovedet, bør de ikke udsætte brugere for RF-energi ud over sikre grænser. Derfor kræver FCC ikke rutinemæssig dokumentation af overholdelse af sikkerhedsgrænser for push-to-talk tovejs radioer.,
Mikrobølgeantenner
punkt-til-punkt mikrobølgeantenner sender og modtager mikrobølgesignaler over relativt korte afstande (fra et par tiendedele af en kilometer til 30 miles eller mere). Disse antenner er normalt rektangulære eller cirkulære form og de findes normalt monteret på en støttende tower, på hustage, på siderne af bygninger, eller på lignende strukturer, der giver klar og fri line-of-sight stier mellem begge ender af en transmission vej eller et link., Disse antenner har en række anvendelser, såsom transmission af tale-og databeskeder og tjener som forbindelser mellem udsendelse eller kabel-tv-studier og transmission af antenner. RF-signalerne fra disse antenner bevæger sig i en rettet stråle fra en transmitterende antenne til en modtagende antenne, og spredning af mikrobølgeenergi uden for den relativt smalle stråle er minimal eller ubetydelig. Derudover transmitterer disse antenner ved hjælp af meget lave effektniveauer, normalt i størrelsesordenen et par .att eller mindre., Målinger har vist, at effekttætheder på jordniveau på grund af mikrobølge-retningsantenner normalt ligger tusind gange eller mere under de anbefalede sikkerhedsgrænser. Desuden, som en ekstra sikkerhedsmargin, mikrobølge tårn steder er normalt utilgængelige for offentligheden. Betydelige eksponeringer fra disse antenner kunne kun forekomme i det usandsynlige tilfælde, at en person skulle stå direkte foran og meget tæt på en antenne i en periode.,
satellitsystemer
jordbaserede antenner, der bruges til satellit-jordkommunikation, er typisk parabolske “parabolantenner”, nogle så store som 10 til 30 meter i diameter, der bruges til at transmittere (uplinks) eller modtage (do .nlinks) mikrobølgesignaler til eller fra satellitter i kredsløb omkring Jorden. Satellitterne modtager signalerne strålet op til dem og sender igen signalerne tilbage til en jordbunden modtagestation. Disse signaler tillader levering af en række kommunikationstjenester, herunder langdistancetelefontjeneste., Nogle satellit-jordstationsantenner bruges kun til at modtage RF-signaler (det vil sige ligesom en TV-antenne på taget, der bruges i en bolig), og da de ikke transmitterer, er RF-eksponering ikke et problem. På grund af de involverede længere afstande er effektniveauer, der bruges til at transmittere disse signaler, relativt store sammenlignet med dem, der bruges af mikrobølge-punkt-til-punkt-antenner diskuteret ovenfor. Som med mikrobølgeantenner er bjælkerne, der bruges til transmission af jord-til-satellitsignaler, koncentreret og meget retningsbestemt, svarende til strålen fra en lommelygte., Desuden ville offentlig adgang normalt være begrænset på stationssteder, hvor eksponeringsniveauerne kunne nærme sig eller overskride sikre grænser.
radarsystemer
radarsystemer registrerer tilstedeværelse, retning eller rækkevidde af fly, skibe eller andre bevægelige genstande. Dette opnås ved at sende pulser af højfrekvente elektromagnetiske felter (EMF). Radarsystemer fungerer normalt ved radiofrekvenser mellem 300 megahert. (MH.) og 15 gigahert. (GH.). Opfundet for omkring 60 år siden har radarsystemer været meget anvendt til navigation, luftfart, nationalt forsvar og vejrudsigter., Mennesker, der bor eller rutinemæssigt arbejder omkring radar, har udtrykt bekymring over de langsigtede negative virkninger af disse systemer på helbredet, herunder kræft, reproduktiv funktionsfejl, grå stær og bivirkninger for børn. Det er vigtigt at skelne mellem opfattede og reelle farer, som radaren udgør, og at forstå rationalet bag eksisterende internationale standarder og beskyttelsesforanstaltninger, der anvendes i dag.
den effekt, som radarsystemer udsender, varierer fra et par Milli .att (politiets trafikstyringsradar) til mange kilo .att (large space tracking radars)., Imidlertid reducerer en række faktorer signifikant menneskelig eksponering for RF genereret af radarsystemer, ofte med en faktor på mindst 100:
- radarsystemer sender elektromagnetiske bølger i pulser og ikke kontinuerligt. Dette gør den gennemsnitlige effekt, der udsendes meget lavere end spidspulseffekten. radarer er retningsbestemte, og den RF-energi, de genererer, er indeholdt i bjælker, der er meget smalle og ligner strålen i en spotlight. RF-niveauer væk fra fjernlyset falder hurtigt af. I de fleste tilfælde er disse niveauer tusindvis af gange lavere end i fjernlyset.,
- mange radarer har antenner, der kontinuerligt roterer eller varierer deres højde ved en nikkende bevægelse, hvilket konstant ændrer bjælkens retning.
- områder, hvor farlig menneskelig eksponering kan forekomme, er normalt utilgængelige for uautoriseret personale.
ud over oplysningerne i dette dokument er der andre informationskilder vedrørende RF-energi og sundhedseffekter. Nogle stater opretholder nonioniserende strålingsprogrammer eller i det mindste en vis ekspertise på dette område, normalt i en afdeling for Folkesundhed eller miljøkontrol., Følgende tabel viser nogle repræsentative Internet websebsteder, der giver oplysninger om dette emne. Health Physics Society støtter eller verificerer hverken nøjagtigheden af oplysninger, der leveres på disse sitesebsteder. De er kun til orientering.
- Bioelectromagnetics Society
- US Department of Defense
- Europa BioElectromagnetics Association
- Federal Communications Commission
- US Food and Drug Administration
- ICNIRP (Europa)
- IEEE
- Mikrobølgeovn Nyheder
- J., Fræser, Medical College of Wisconsin
- National Council on Radiation Protection & Målinger
- BRITISKE Health Protection Agency strålingsbeskyttelse Division
- US OSHA ‘
- Trådløse Industri (CTIA -)
- Health Canada, RF-side
- World Health Organization (WHO)