(Incluye RF de antenas de radiodifusión, sistemas de radio portátiles, antenas de microondas, satélite y radar)
Kelly Classic, físico médico certificado
la radiación electromagnética consiste en ondas de energía eléctrica y magnética que se mueven juntas (es decir, irradian) a través del espacio a la velocidad de la luz. En conjunto, todas las formas de energía electromagnética se conocen como el espectro electromagnético. Las ondas de Radio y las microondas emitidas por las antenas transmisoras son una forma de energía electromagnética., A menudo, el término campo electromagnético o campo de radiofrecuencia (RF) se puede usar para indicar la presencia de energía electromagnética o de RF.
un campo de RF tiene un componente eléctrico y un componente magnético (campo eléctrico y campo magnético), y a menudo es conveniente expresar la intensidad del entorno de RF en una ubicación dada en términos de unidades específicas para cada componente. Por ejemplo, la «unidad de voltios por metro (V/m) es utilizado para medir la fuerza del campo eléctrico y de la unidad «amperios por metro (A/m) se utiliza para expresar la fuerza del campo magnético.,
Las ondas de RF pueden caracterizarse por una longitud de onda y una frecuencia. La longitud de onda es la distancia recorrida por un ciclo completo de la onda electromagnética, mientras que la frecuencia es el número de ondas electromagnéticas que pasan un punto dado en un segundo. La frecuencia de una señal de RF se expresa generalmente en términos de una unidad llamada hertz (Hz). Un Hz equivale a un ciclo por segundo. Un megahercio (MHz) equivale a un millón de ciclos por segundo. Las diferentes formas de energía electromagnética se clasifican por sus longitudes de onda y frecuencias., La parte RF del espectro electromagnético se define generalmente como aquella parte del espectro donde las ondas electromagnéticas tienen frecuencias en el rango de aproximadamente 3 kilohertz (3 kHz) a 300 gigahertz (300 GHz).
probablemente el uso más importante de la energía de RF es en la prestación de servicios de telecomunicaciones. Las transmisiones de Radio y televisión, los teléfonos celulares, las comunicaciones de radio para los departamentos de policía y bomberos, los radioaficionados, los enlaces punto a punto de microondas y las comunicaciones por satélite son solo algunas de las muchas aplicaciones de telecomunicaciones., Los hornos de microondas son un buen ejemplo de un uso no comunicativo de la energía de RF. Otros usos importantes de la energía de RF fuera de la comunicación son el radar y la calefacción y el sellado industriales. El Radar es una herramienta valiosa que se utiliza en muchas aplicaciones, desde la aplicación de normas de tráfico hasta el control del tráfico aéreo y aplicaciones militares. Los calentadores y selladores industriales generan radiación de RF que calienta rápidamente el material que se procesa de la misma manera que un horno de microondas cocina alimentos., Estos dispositivos tienen muchos usos en la industria, incluyendo moldear materiales plásticos, pegar productos de madera, sellar artículos como zapatos y bolsillos, y procesar productos alimenticios.
la cantidad utilizada para medir cuánta energía de RF se absorbe realmente en un cuerpo se denomina tasa de Absorción Específica (SAR). Por lo general, se expresa en unidades de vatios por kilogramo (W/kg) o milivatios por gramo (mW/g)., En el caso de la exposición de todo el cuerpo, un adulto humano de pie puede absorber la energía de RF a una velocidad máxima cuando la frecuencia de la radiación de RF está en el rango de aproximadamente 80 y 100 MHz, lo que significa que el SAR de todo el cuerpo está en un máximo en estas Condiciones (resonancia). Debido a este fenómeno de resonancia, los estándares de seguridad de RF son generalmente más restrictivos para estas frecuencias.
Los efectos biológicos que resultan del calentamiento del tejido por energía de RF a menudo se conocen como efectos «térmicos»., Se ha sabido durante muchos años que la exposición a niveles muy altos de radiación de RF puede ser perjudicial debido a la capacidad de la energía de RF para calentar rápidamente el tejido biológico. Este es el principio por el cual los hornos de microondas cocinan los alimentos. El daño tisular en los seres humanos podría ocurrir durante la exposición a altos niveles de RF debido a la incapacidad del cuerpo para hacer frente o disipar el calor excesivo que podría generarse. Dos áreas del cuerpo, los ojos y los testículos, son particularmente vulnerables al calentamiento por RF debido a la falta relativa de flujo sanguíneo disponible para disipar la carga de calor excesiva., A niveles relativamente bajos de exposición a la radiación de RF, es decir, niveles más bajos que aquellos que producirían un calentamiento significativo, la evidencia de efectos biológicos dañinos es ambigua y no está probada. Esos efectos se han denominado a veces efectos «no térmicos». Hay acuerdo general en que se necesitan más investigaciones para determinar los efectos y su posible pertinencia, en su caso, para la salud humana.,
en general, sin embargo, los estudios han demostrado que los niveles ambientales de energía de RF encontrados rutinariamente por el público en general son típicamente muy por debajo de los niveles necesarios para producir un calentamiento significativo y un aumento de la temperatura corporal. Sin embargo, puede haber situaciones, particularmente entornos de trabajo cerca de fuentes de RF de alta potencia, donde los límites recomendados para la exposición segura de los seres humanos a la energía de RF podrían ser excedidos. En tales casos, pueden ser necesarias medidas o acciones restrictivas para garantizar el uso seguro de la energía de RF.,
algunos estudios también han examinado la posibilidad de una relación entre la RF y la exposición a microondas y el cáncer. Los resultados hasta la fecha no han sido concluyentes. Si bien algunos datos experimentales han sugerido un posible vínculo entre la exposición y la formación de tumores en animales expuestos bajo ciertas condiciones específicas, los resultados no se han replicado de forma independiente. De hecho, otros estudios no han encontrado evidencia de un vínculo causal con el cáncer o cualquier afección relacionada. Se están llevando a cabo nuevas investigaciones en varios laboratorios para ayudar a resolver esta cuestión.,
en 1996, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estableció un programa llamado Proyecto Internacional de campos electromagnéticos que está diseñado para revisar la literatura científica sobre los efectos biológicos de los campos electromagnéticos, identificar brechas en el conocimiento sobre tales efectos, recomendar necesidades de investigación y trabajar hacia la resolución Internacional de las preocupaciones de salud sobre el uso de la tecnología de RF. La OMS mantiene un sitio web que proporciona amplia información sobre este proyecto y sobre los efectos biológicos y la investigación de la RF.,
varias organizaciones y países han desarrollado estándares de exposición para la energía de RF. Estas normas recomiendan niveles seguros de exposición tanto para el público en general como para los trabajadores. En los Estados Unidos, la Comisión Federal de comunicaciones (FCC) ha adoptado y utilizado directrices de seguridad reconocidas para evaluar la exposición ambiental a la RF desde 1985., Las agencias federales de salud y seguridad, como la Agencia de protección ambiental (EPA), La administración de alimentos y medicamentos (FDA), el Instituto Nacional de seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) y la administración de seguridad y salud ocupacional (OSHA), también han participado en el monitoreo e investigación de problemas relacionados con la exposición a la RF.,
las directrices de la FCC para la exposición humana a campos de RF se derivaron de las recomendaciones de dos organizaciones expertas, el Consejo Nacional de protección y mediciones radiológicas (Ncrp) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). Científicos e ingenieros expertos desarrollaron tanto los criterios de exposición del NCRP como el estándar IEEE después de extensas revisiones de la literatura científica relacionada con los efectos biológicos de la RF. Las directrices de exposición se basan en umbrales de efectos adversos conocidos e incorporan márgenes de seguridad adecuados., Muchos países de Europa y otros países utilizan las directrices sobre exposición elaboradas por la Comisión Internacional de Protección Radiológica no ionizante (ICNIRP). Los límites de seguridad de ICNIRP son generalmente similares a los del NCRP y el IEEE, con algunas excepciones.
las pautas de exposición de NCRP, IEEE e ICNIRP establecen el nivel de umbral en el que pueden ocurrir efectos biológicos dañinos, y los valores de exposición máxima permisible (MPE) recomendados para la intensidad del campo eléctrico y magnético y la densidad de potencia en ambos documentos se basan en este nivel de umbral., El nivel umbral es un valor SAR para todo el cuerpo de 4 vatios por kilogramo (4 W/kg). Los límites más restrictivos de la exposición de todo el cuerpo se encuentran en el rango de frecuencia de 30-300 MHz, donde la energía de RF se absorbe de manera más eficiente cuando todo el cuerpo está expuesto. Para los dispositivos que solo exponen parte del cuerpo, como los teléfonos móviles, se especifican diferentes límites de exposición.,
Las principales instalaciones de transmisión de RF bajo la jurisdicción de la FCC-tales como estaciones de radio y televisión, estaciones satelitales terrestres, estaciones de radio experimentales y ciertas instalaciones celulares, PCS e instalaciones de radiobúsqueda-deben someterse a una evaluación de rutina para el cumplimiento de RF cada vez que se presenta una solicitud a la FCC para la construcción o modificación de una instalación de transmisión o la renovación de una licencia., El incumplimiento de las directrices de exposición a la RF de la FCC podría llevar a la preparación de una evaluación ambiental formal, una posible Declaración de Impacto Ambiental y un eventual rechazo de una solicitud.
antenas de radiodifusión
Las emisoras de radio y televisión transmiten sus señales a través de ondas electromagnéticas de RF. Las estaciones de radiodifusión transmiten a varias frecuencias de RF, dependiendo del canal, que van desde alrededor de 550 kHz para la radio AM hasta alrededor de 800 MHz para algunas estaciones de televisión UHF. Las frecuencias de la radio FM y la televisión VHF se encuentran entre estos dos extremos., Las potencias de funcionamiento pueden ser tan poco como unos pocos cientos de vatios para algunas estaciones de radio o hasta millones de vatios para ciertas estaciones de televisión. Algunas de estas señales pueden ser una fuente significativa de energía de RF en el entorno local, y la FCC requiere que las estaciones de radiodifusión presenten pruebas del cumplimiento de las directrices de RF de la FCC.,la cantidad de energía de RF a la que el público o los trabajadores pueden estar expuestos como resultado de las antenas de radiodifusión depende de varios factores, incluido el tipo de Estación, las características de diseño de la antena que se utiliza, la potencia transmitida a la antena, la altura de la antena y la distancia desde la antena. Dado que la energía en algunas frecuencias es absorbida por el cuerpo humano más fácilmente que la energía en otras frecuencias, la frecuencia de la señal transmitida, así como su intensidad es importante.,
El acceso público a las antenas de radiodifusión normalmente está restringido, por lo que los individuos no pueden estar expuestos a campos de alto nivel que podrían existir cerca de las antenas. Las mediciones realizadas por la FCC, la EPA y otros han demostrado que los niveles de radiación de RF ambiental en áreas habitadas cerca de las instalaciones de radiodifusión suelen estar muy por debajo de los niveles de exposición recomendados por las normas y directrices actuales. Ocasionalmente se requiere que los trabajadores de mantenimiento de antenas suban las estructuras de antenas para fines tales como pintura, reparaciones o reemplazo de balizas., Tanto la EPA como la OSHA han informado que en estos casos es posible que un trabajador esté expuesto a altos niveles de energía de RF si el trabajo se realiza en una torre activa o en áreas que rodean inmediatamente una antena de radiación. Por lo tanto, se deben tomar precauciones para garantizar que el personal de mantenimiento no esté expuesto a campos de RF inseguros.
sistemas de Radio portátiles
Las comunicaciones»terrestres-móviles» incluyen una variedad de sistemas de comunicaciones que requieren el uso de fuentes de transmisión de RF portátiles y móviles. Estos sistemas operan en bandas de frecuencia estrechas entre aproximadamente 30 y 1.000 MHz., Los sistemas de Radio utilizados por los departamentos de policía y bomberos, los servicios de radiobúsqueda y la radio comercial son algunos ejemplos de estos sistemas de comunicaciones. Hay esencialmente tres tipos de transmisores de RF asociados con los sistemas móviles terrestres: transmisores de estación base, transmisores montados en vehículos y transmisores de mano. Las antenas utilizadas para estos diversos transmisores están adaptadas para su propósito específico., Por ejemplo, una antena de estación base debe irradiar su señal a un área relativamente grande, y, por lo tanto, su transmisor generalmente tiene que usar niveles de potencia más altos que un transmisor de radio montado en un vehículo o portátil. Aunque estas antenas de estación base generalmente operan con niveles de potencia más altos que otros tipos de antenas móviles terrestres, normalmente son inaccesibles para el público ya que deben montarse a alturas significativas sobre el suelo para proporcionar una cobertura de señal adecuada. Además, muchas de estas antenas transmiten solo intermitentemente., Por estas razones, tales antenas de estación base generalmente no han sido motivo de preocupación con respecto a la posible exposición peligrosa del público a la radiación de RF. Los estudios realizados en las azoteas han indicado que las antenas de radiobúsqueda de alta potencia pueden aumentar las posibilidades de exposición de los trabajadores u otras personas con acceso a esos lugares, por ejemplo, el personal de mantenimiento. Los niveles de potencia de transmisión para las antenas móviles terrestres montadas en vehículos son generalmente menores que los utilizados por las antenas de la estación base, pero más altos que los utilizados para las unidades de mano.,
Las radios portátiles de mano, como los walkie-talkies, son dispositivos de baja potencia utilizados para transmitir y recibir mensajes a distancias relativamente cortas. Debido a los bajos niveles de potencia utilizados, la intermitencia de estas transmisiones y el hecho de que estas radios se mantienen alejadas de la cabeza, no deben exponer a los usuarios a una energía de RF que exceda los límites de seguridad. Por lo tanto, la FCC no requiere documentación rutinaria del cumplimiento de los límites de seguridad para las radios bidireccionales push-to-talk.,
antenas de microondas
Las antenas de microondas punto a punto transmiten y reciben señales de microondas a través de distancias relativamente cortas (desde unas pocas décimas de milla hasta 30 millas o más). Estas antenas son generalmente de forma rectangular o circular y normalmente se encuentran montadas en una torre de soporte, en tejados, en los lados de los edificios o en estructuras similares que proporcionan rutas de línea de visión claras y sin obstrucciones entre ambos extremos de una ruta de transmisión o enlace., Estas antenas tienen una variedad de usos, como transmitir mensajes de voz y datos y servir como enlaces entre los estudios de televisión por cable y las antenas transmisoras. Las señales de RF de estas antenas viajan en un haz dirigido desde una antena transmisora a una antena receptora, y la dispersión de la energía de microondas fuera del haz relativamente estrecho es mínima o insignificante. Además, estas antenas transmiten utilizando niveles de potencia muy bajos, generalmente del orden de unos pocos vatios o menos., Las mediciones han demostrado que las densidades de potencia a nivel del suelo debido a las antenas direccionales de microondas son normalmente mil veces o más por debajo de los límites de seguridad recomendados. Además, como un margen adicional de seguridad, los sitios de torres de microondas normalmente son inaccesibles para el público en general. Exposiciones significativas de estas antenas solo podrían ocurrir en el improbable caso de que un individuo estuviera directamente delante y muy cerca de una antena durante un período de tiempo.,
sistemas de satélites
Las antenas terrestres utilizadas para las comunicaciones satélite-tierra suelen ser antenas parabólicas «plato», algunas tan grandes como 10 a 30 metros de diámetro, que se utilizan para transmitir (enlaces ascendentes) o recibir (enlaces descendentes) señales de microondas hacia o desde satélites en órbita alrededor de la tierra. Los satélites reciben las señales enviadas a ellos y, a su vez, retransmiten las señales de vuelta a una estación receptora en tierra. Estas señales permiten la prestación de una variedad de servicios de comunicaciones, incluido el servicio telefónico de larga distancia., Algunas antenas de estación satélite-terrestre se utilizan solo para recibir señales de RF (es decir, al igual que una antena de televisión en la azotea utilizada en una residencia) y, como no transmiten, la exposición a RF no es un problema. Debido a las distancias más largas involucradas, los niveles de potencia utilizados para transmitir estas señales son relativamente grandes cuando se comparan, por ejemplo, con los utilizados por las antenas de punto a punto de microondas discutidas anteriormente. Sin embargo, al igual que con las antenas de microondas, los haces utilizados para transmitir señales de tierra a satélite son concentrados y altamente direccionales, similares al haz de una linterna., Además, normalmente se restringiría el acceso del público a los emplazamientos de las estaciones en los que los niveles de exposición podrían aproximarse o superar los límites de seguridad.
sistemas de Radar
Los Sistemas de Radar detectan la presencia, dirección o alcance de aeronaves, barcos u otros objetos en movimiento. Esto se logra enviando pulsos de campos electromagnéticos de alta frecuencia (CEM). Los sistemas de Radar generalmente operan a radiofrecuencias entre 300 megahertz (MHz) y 15 gigahertz (GHz). Inventados hace unos 60 años, los sistemas de radar se han utilizado ampliamente para la navegación, la aviación, la defensa nacional y el pronóstico del tiempo., Las personas que viven o trabajan rutinariamente alrededor del radar han expresado su preocupación por los efectos adversos a largo plazo de estos sistemas en la salud, incluidos el cáncer, el mal funcionamiento reproductivo, las cataratas y los efectos adversos para los niños. Es importante distinguir entre los peligros percibidos y los peligros reales que plantea el radar y comprender la razón de ser de las normas internacionales existentes y las medidas de protección que se utilizan hoy en día.
la potencia que emiten los sistemas de radar varía de unos pocos milivatios (radar de control de tráfico de la policía) a muchos kilovatios (radares de rastreo espacial de gran tamaño)., Sin embargo, una serie de factores reducen significativamente la exposición humana a la RF generada por los sistemas de radar, a menudo por un factor de al menos 100:
- Los Sistemas de Radar envían ondas electromagnéticas en pulsos y no continuamente. Esto hace que la potencia promedio emitida sea mucho más baja que la potencia de pulso pico.
- Los radares son direccionales y la energía de RF que generan está contenida en haces que son muy estrechos y se asemejan al haz de un foco. Los niveles de RF lejos de la luz principal caen rápidamente. En la mayoría de los casos, estos niveles son miles de veces más bajos que en el haz principal.,
- Muchos radares tienen antenas que están rotando continuamente o variando su elevación por un movimiento de cabeceo, cambiando así constantemente la dirección del haz.
- Las áreas donde puede ocurrir una exposición humana peligrosa son normalmente inaccesibles para el personal no autorizado.
además de la información proporcionada en este documento, hay otras fuentes de información sobre la energía de RF y los efectos en la salud. Algunos estados mantienen programas de radiación no ionizante o, al menos, alguna experiencia en este campo, generalmente en un departamento de salud pública o control ambiental., La siguiente tabla enumera algunos sitios web representativos de Internet que proporcionan información sobre este tema. LA Health Physics Society no respalda ni verifica la exactitud de ninguna información proporcionada en estos sitios. Se proporcionan únicamente a título informativo.
- Sociedad de Bioelectromagnética
- Departamento de Defensa de los Estados Unidos
- Asociación Europea de Bioelectromagnética
- Comisión Federal de comunicaciones
- Administración de alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos
- ICNIRP (Europa)
- IEEE
- noticias de microondas
- J., Moulder, Medical College of Wisconsin
- National Council on Radiation Protection & Measurements
- UK Health Protection Agency Radiation Protection Division
- US OSHA
- Wireless Industry (CTIA)
- Health Canada, RF page
- World Health Organization (WHO)