(Inkluderer RF fra kringkasting antenner, bærbar radio systems, mikrobølgeovn antenner, satellitt og radar)
Kelly Klassisk, Sertifisert Medisinsk Fysiker
Elektromagnetisk stråling består av bølger av elektriske og magnetiske energien beveger seg sammen (som er, og utstråler) gjennom rommet med lysets hastighet. Tatt sammen, og alle former for elektromagnetisk energi, som er referert til som den elektromagnetiske spekteret. Radiobølger og mikrobølger som slippes ut ved å overføre antenner er en form for elektromagnetisk energi., Ofte begrepet elektromagnetiske felt eller radiofrekvente (RF) felt kan brukes til å indikere tilstedeværelse av elektromagnetisk eller RF-energi.
En RF-felt har både en elektrisk og et magnetisk komponent (elektrisk felt og magnetisk felt), og det er ofte praktisk å uttrykke intensiteten av RF-miljø på et gitt sted i de enhetene som er spesifikk for hver komponent. For eksempel enheten «volt per meter» (V/m) er brukt for å måle styrken på det elektriske feltet, og enheten «ampere per meter» (A/m) er brukt til å uttrykke styrke av det magnetiske feltet.,
RF-bølger kan være preget av en bølgelengde og frekvens. Bølgelengden er avstanden er dekket av en komplett syklus av elektromagnetisk bølge, mens frekvensen er antall av elektromagnetiske bølger som passerer et gitt punkt i ett sekund. Frekvensen av en RF-signalet er vanligvis uttrykt i form av en enhet kalt hertz (Hz). En Hz tilsvarer én syklus per sekund. En megahertz (MHz) er lik én million sykluser per sekund. Ulike former for elektromagnetisk energi, som alle er kategorisert etter deres bølgelengder og frekvenser., RF-delen av det elektromagnetiske spekteret er generelt definert som den delen av spekteret der elektromagnetiske bølger har frekvenser i området på ca 3 kilohertz (3 kHz) til 300 ghz (300 GHz).
Sannsynligvis den viktigste bruk for RF-energi i å tilby teletjenester. Radio-og fjernsynskringkasting, mobiltelefoner, radio-kommunikasjon for politi og brannvesen, amatør-radio, mikrobølgeovn point-to-point linker, og satellitt-kommunikasjon er kun noen av de mange telekommunikasjon programmer., Mikrobølgeovner er et godt eksempel på en noncommunication bruk av RF-energi. Andre viktige noncommunication bruker RF-energi er radar og for industriell oppvarming og tetting. Radar er et verdifullt verktøy som brukes i mange programmer fra trafikk håndheving til luft trafikk kontroll og militære applikasjoner. Industrielle ovner og selfangere generere RF-stråling som raskt varmer opp materialet blir behandlet på samme måte som en mikrobølgeovn kokker mat., Disse enhetene har mange bruker i bransjen, inkludert forming av plast materiale, liming tre produkter, tetting elementer som sko og pocketbooks, og prosessering av næringsmidler.
mengden som brukes til å måle hvor mye RF-energi er faktisk absorbert i kroppen er kalt SAR (specific absorption rate). Det er vanligvis uttrykt i enheter av watt per kilo (W/kg) eller milliwatts per gram (mW/g)., I tilfelle av hele kroppen eksponering, en stående menneskelige voksen kan absorberer RF-energi, med en maksimal hastighet når frekvensen av RF-stråling er i størrelsesorden ca 80 og 100 MHz, noe som betyr at hele kroppen SAR er på maksimalt under disse forholdene (resonans). På grunn av denne resonansen fenomen, RF-standarder for sikkerhet, er generelt mest inngripende for disse frekvensene.
Biologiske effekter som følge av oppvarming av vev av RF-energi er ofte referert til som «termisk» effekter., Det har vært kjent i mange år at eksponering for svært høye nivåer av RF-stråling kan være skadelig på grunn av muligheten av RF-energi for raskt å varme biologisk vev. Dette er prinsippet som mikrobølgeovner lage mat. Skade på vev hos mennesker kan oppstå ved eksponering for høy RF-nivåer på grunn av kroppens manglende evne til å takle eller spre mye varme som kan bli generert. To områder av kroppen, øynene og testiklene, er spesielt utsatt for RF-oppvarming på grunn av den relative mangel på blodtilførsel til å spre mye varme inn., På relativt lave nivåer av eksponering for RF-stråling, som er nivået lavere enn de som ville produsere betydelig oppvarming, bevis for skadelige biologiske effekter er tvetydig og uprøvd. Slike effekter har noen ganger blitt omtalt som «nonthermal» effekter. Det er generelt enige om at videre forskning er nødvendig for å fastslå effekten og deres mulige betydning, om noen, for menneskers helse.,
generelt, men studier har vist at miljø-nivåer av RF-energi rutinemessig møtt av publikum er vanligvis langt under nivåer som er nødvendig for å produsere betydelig oppvarming og økt kroppstemperatur. Det kan imidlertid være situasjoner, spesielt på arbeidsplassen omgivelser, i nærheten av high-powered RF-kilder, der anbefalte grenser for trygg eksponering av mennesker til RF-energi kan bli overskredet. I slike tilfeller, restriktive tiltak, eller tiltak kan være nødvendig for å sikre trygg bruk av RF-energi.,
Noen studier har også undersøkt muligheten for en kobling mellom RF og mikrobølge-eksponering og kreft. Resultatene så langt har vært resultatløse. Mens noen eksperimentelle data har antydet en mulig sammenheng mellom eksponering og tumordannelse i dyr eksponert under bestemte forhold, resultatene har ikke blitt uavhengig replikert. Faktisk, andre studier har ikke klart å finne bevis for en årsakssammenheng til kreft eller en beslektet tilstand. Videre forskning er i gang i flere laboratorier for å bidra til å løse dette spørsmålet.,
I 1996, World Health Organization (WHO), som ble etablert et program kalt International EMF-Prosjektet som er designet til å vurdere den vitenskapelige litteraturen som finnes om biologiske effekter av elektromagnetiske felt, identifisere hull i kunnskap om slike virkninger, anbefaler forskning trenger, og arbeidet mot internasjonal oppløsning av helse bekymring over bruk av RF-teknologi. Den SOM opprettholder et nettsted som gir omfattende informasjon om dette prosjektet og om RF biologiske effekter og forskning.,
Ulike organisasjoner og land har utviklet eksponering standarder for RF-energi. Disse standardene anbefaler trygge nivåer av eksponering for både publikum og for arbeidere. I de Forente Stater, Federal Communications Commission (FCC) har vedtatt og brukt anerkjente retningslinjer for evaluering av miljømessig eksponering for RF-siden 1985., Federal helse og sikkerhet på organer-for eksempel Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug Administration (FDA), the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), og Occupational Safety and Health Administration (OSHA)-har også vært involvert i overvåking og undersøker spørsmål knyttet til RF-eksponering.,
FCC-retningslinjene for menneskelig eksponering for RF-felt ble hentet fra anbefalingene i to ekspert organisasjoner, National Council on Radiation Protection og Målinger (NCRP) og Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Ekspert forskere og ingeniører utviklet både NCRP eksponering kriterier og IEEE-standarden etter omfattende vurderinger av den vitenskapelige litteraturen knyttet til RF-biologiske effekter. Eksponeringen retningslinjer er basert på terskelverdier for kjente bivirkninger, og innlemme de aktuelle marginer på sikkerhet., Mange land i Europa og andre steder bruker stråling utviklet av International Commission on Nonionizing Radiation Protection (ICNIRP). De internasjonale ICNIRP-sikkerhet grensene er generelt lik de av NCRP og IEEE, med et par unntak.
NCRP, IEEE, og ICNIRP-stråling staten terskelnivå på som skadelige biologiske effekter kan oppstå, og verdier for maksimal tillatt eksponering (OED) som er anbefalt for elektriske og magnetiske felt styrke og kraft tetthet i begge dokumentene er basert på denne terskelen nivå., Terskelnivå er en SAR-verdi for hele kroppen på 4 watt per kilo (4 W/kg). De mest inngripende begrensninger på hele kroppen eksponering er i frekvensområdet 30-300 MHz hvor RF-energi som absorberes mest effektivt når hele kroppen er utsatt. For enheter som bare utsetter en del av kroppen, for eksempel mobiltelefoner, ulike grenseverdier er angitt.,
Store RF-sender fasiliteter under jurisdiksjon av FCC-for eksempel radio-og tv-kringkasting-stasjoner, satellitt-jorden-stasjoner, eksperimentelle radio stasjoner, og visse mobil, PC-er, og personsøker fasiliteter er nødvendig å gjennomgå rutinemessig evaluering for RF-garanti når en søknad er sendt til FCC for etablering eller endring av en overføring av anlegget eller fornyelse av en lisens., Unnlatelse av å overholde FCC ‘ s retningslinjer for RF-eksponering kan føre til utarbeidelse av en formell miljøvurdering, mulig miljøredegjørelse, og eventuell avvisning av en søknad.
Broadcast Antenner
Radio-og tv-kringkasting stasjoner sender sine signaler via elektromagnetiske RF-bølger. Kringkastingsstasjoner overføres ved ulike RF-frekvenser, avhengig av kanalen, alt fra ca 550 kHz for AM-radio opp til ca 800 MHz for noen UHF tv-stasjoner. Frekvenser for FM-radio og VHF-tv ligger mellom disse to ytterpunktene., Drift krefter kan være så lite som et par hundre watt for noen radiostasjoner eller opp til millioner av watt for enkelte tv-stasjoner. Noen av disse signalene kan være en betydelig kilde til RF-energi i det lokale miljøet, og FCC krever at kringkastingsstasjoner send bevis på samsvar med FCC RF-retningslinjer.,
mengden av RF-energi som det offentlige eller arbeidstakere kan bli utsatt som følge av kringkasting antenner, avhenger av flere faktorer, blant annet hvilken type stasjon, design egenskaper av antennen blir brukt, makt overføres til antennen, høyden på antennen og avstand fra antennen. Siden energi på enkelte frekvenser er absorbert av kroppen lettere enn energi på andre frekvenser, frekvensen av det overførte signalet så vel som dens intensitet er viktig.,
Offentlig tilgang til kringkasting antenner er normalt begrenset slik at enkeltpersoner ikke kan bli utsatt for høy-nivå feltene som kan finnes i nærheten av antenner. Målinger gjort av FCC, EPA, og andre har vist at omgivelsene RF-stråling nivåer i bebodde områder i nærheten kringkasting fasiliteter er vanligvis godt under eksponeringsnivå som er anbefalt av gjeldende standarder og retningslinjer. Antenne vedlikehold arbeidstakere er noen ganger nødvendig for å klatre antenne strukturer for slike formål som maling, reparasjoner, eller beacon erstatning., Både EPA og OSHA har rapportert at i disse tilfellene er det mulig for en arbeidstaker å bli utsatt for høye nivåer av RF-energi, hvis arbeidet er utført på en aktiv tårnet eller i områder som er umiddelbart rundt en antenne som stråler. Derfor, forholdsregler som må tas for å sikre at vedlikehold personell er ikke utsatt for usikre RF-felt.
Bærbar Radio Systemer
«Land-mobile» kommunikasjon omfatter et utvalg av kommunikasjonssystemer som krever bruk av bærbart og mobilt RF-sender kilder. Disse systemene opererer i trange frekvensbånd mellom ca 30 og 1000 MHz., Radio systemer som brukes av politi og brannvesen, radio personsøk tjenester, og forretnings-radio er et par eksempler på disse kommunikasjonssystemer. Det er i hovedsak tre typer av RF-sendere som er forbundet med land-mobile systemer: – base-stasjon sendere, kjøretøy-sendere montert, og håndholdte sendere. Antennene som brukes for disse ulike sendere er tilpasset deres spesifikke formål., For eksempel, en basestasjon antennen må utstråle sitt signal til et relativt stort område, og derfor sin senderen generelt har til å bruke høyere makt nivåer enn en bil-montert eller håndholdt radiosender. Selv om disse base-stasjon antenner vanligvis opererer med høyere makt nivåer enn andre typer jord-mobile antenner, de er vanligvis ikke tilgjengelig for publikum siden de må være montert på betydelige høyder over bakken for å sørge for tilstrekkelig signal dekning. Også mange av disse antennene overføre bare midlertidig., For disse grunner, slik base-stasjon antenner har generelt ikke vært grunn til bekymring med hensyn til en mulig farlig eksponering av allmennheten for RF-stråling. Studier på taket steder har indikert at high-powered personsøker antenner kan øke potensialet for eksponering for arbeidstakere eller andre som har tilgang til slike områder, for eksempel, vedlikehold personell. Sendestyrken nivåer for kjøretøy-montert land-mobile antenner er som regel mindre enn de som brukes av basestasjon antenner, men høyere enn de som brukes for håndholdte enheter.,
Håndholdte bærbare radioer som walkie-talkier er lav-drevne enheter som brukes til å sende og motta meldinger over relativt korte avstander. På grunn av lavt strømnivå brukt, intermittence av disse sendingene, og det faktum at disse radioene er holdt borte fra hodet, de bør ikke utsette brukere for RF-energi i overkant av trygge rammer. Derfor, FCC krever ikke rutinemessig dokumentasjon av samsvar med sikkerhet grenser for trykk og snakk-to-veis radioer.,
Mikrobølgeovn Antenner
Punkt-til-punkt mikrobølgeovn antenner som sender og mottar mikrobølgeovn signaler over relativt korte avstander (fra noen få tiendedeler av en kilometer til 30 km eller mer). Disse antennene er vanligvis rektangulær eller rund i formen og finnes normalt er montert på et støtte-tårnet, på takene, på sidene av bygningene, eller på lignende strukturer som gir klare og uhindret line-of-sight stier mellom begge ender av en overføring bane eller link., Disse antennene har en rekke bruksområder, som for eksempel overføring av tale og data-meldinger og fungere som lenker mellom kringkasting eller kabel-TV-studioene og sender antenner. RF-signaler fra disse antennene reise i en rettet stråle fra en antenne antenne til et annet sted, og spredning av mikrobølgeovn energi utenfor den relativt smale strålen er minimal eller ikke. I tillegg, disse antennene sender med svært lavt strømnivå, vanligvis i løpet av noen få watt eller mindre., Målinger har vist at bakkenivå makt tettheter på grunn av mikrobølgeovn retningsstyrte antenner er normalt tusen ganger eller mer under anbefalt sikkerhet grenser. Videre, som en ekstra sikkerhetsmargin, mikrobølgeovn tower nettstedene er normalt utilgjengelige for allmennheten. Betydelige eksponeringer fra disse antennene kan bare skje i tilfelle at en person var å stå rett foran og nær til en antenne for en periode.,
Satellitt-Systemer
bakkebaserte antenner brukes for satellitt-earth kommunikasjon vanligvis er parabolske «rett» antenner, noen så store som 10 til 30 meter i diameter, som er brukt til å overføre (uplinks) eller få (downlinks) mikrobølgeovn signaler til eller fra satellitter i bane rundt jorden. Satellittene motta signaler strålte opp til dem, og i sin tur, overføre på nytt signalene tilbake ned til en earthbound motta stasjon. Disse signalene tillate levering av en rekke kommunikasjonstjenester, herunder langdistanse telefon., Noen satellitt-jord-stasjon antenner er kun brukt til å motta RF-signaler (som er, i likhet med en takterrasse med tv-antennen som benyttes i en bolig), og siden de ikke overfører, RF-eksponering er ikke et problem. På grunn av lengre avstander involvert, elektriske nivåer som brukes til å overføre disse signalene er relativt stor sammenlignet med, for eksempel de som brukes av den mikrobølgeovn punkt-til-punkt-antenner som er diskutert ovenfor. Men, som med mikrobølgeovn antenner, bjelker brukes for overføring av jorden-til-satellittsignaler er konsentrert og svært retningsbestemt, lik strålen fra en lommelykt., I tillegg, offentlig tilgang vil normalt være begrenset ved stasjonen nettsteder der eksponeringsnivå kunne nærme eller overstige trygge grenser.
Radar-Systemer
Radar-systemer oppdage tilstedeværelsen, retning, eller omfanget av fly, skip, eller andre bevegelige objekter. Dette er oppnådd ved å sende pulser av høyfrekvente elektromagnetiske felt (EMF). Radar-systemer vanligvis opererer på radiofrequencies mellom 300 megahertz (MHz) og 15 gigahertz (GHz). Oppfunnet rundt 60 år siden, radar-systemer har vært mye brukt for luftfart, sjøfart, nasjonalt forsvar, og værvarslingen., Personer som bor eller rutinemessig arbeid rundt radar har uttrykt bekymring for om langtidsvirkninger av disse systemene på helse, inkludert kreft, reproduktive feil, grå stær, og ugunstig virkninger for barn. Det er viktig å skille mellom opplevd og reell farer som radar positurer og å forstå logikken bak eksisterende internasjonale standarder og beskyttende tiltak som brukes i dag.
Den kraften som radarsystemer sender ut varierer fra et par milliwatts (politiet trafikk-kontroll radar) til mange kilowatt (stor plass sporing radarer)., Men en rekke faktorer redusere menneskelig eksponering for RF-generert av radar-systemer, ofte med en faktor på minst 100:
- radarsystemer sender elektromagnetiske bølger i pulser, og ikke kontinuerlig. Dette gjør den gjennomsnittlige strømmen som slippes ut mye lavere enn toppen puls makt.
- Radarer er retnings-og RF-energi genererer de er inneholdt i bjelker som er svært smal og ligne strålen av en spotlight. RF-nivåer bort fra de viktigste strålen faller utenfor raskt. I de fleste tilfeller, disse nivåene er tusenvis av ganger lavere enn i de viktigste strålen.,
- Mange radarer har antenner som er kontinuerlig roterende eller deres varierende høyde med en nikkende bevegelse, og dermed stadig skiftende retning av strålen.
- Områder hvor farlig menneskelig påvirkning kan skje er normalt utilgjengelige for uautorisert personell.
I tillegg til den informasjonen som gis i dette dokumentet, er det andre kilder for informasjon om RF-energi-og helseeffekter. Noen Stater opprettholde nonionizing radiation programmer, eller i det minste noen kompetanse på dette feltet, vanligvis i en avdeling av offentlig helse eller miljø-kontroll., Den følgende tabellen viser noen representant Internett nettsteder som gir informasjon om dette emnet. Helse Fysikk Samfunn verken støtter eller kontrollerer nøyaktigheten av informasjonen som tilbys på disse sidene. De blir gitt kun for informasjon.
- Bioelectromagnetics Society
- US Department of Defense
- European BioElectromagnetics Association
- Federal Communications Commission
- US Food and Drug Administration
- ICNIRP (Europa)
- IEEE
- Mikrobølgeovn Nyheter
- J., Moulder, Medical College of Wisconsin
- National Council on Radiation Protection & Målinger
- BRITISKE Health Protection Agency Radiation Protection Division
- OSS OSHA
- Trådløst Industri (CTIA)
- Health Canada, RF-side
- World Health Organization (WHO)