ntyxiakh EPrAl:IA 12J 5L\O .t. -. ~. ; ')7 METPHl:H KAI XAPTOrPAfl>ID:n TUN EIIIIIEAUN AKTINOBOAIAl: l:thn IIEPIOXH TIn: ArIAl:OY XaApaOUK11; K.n.

Transcript

1 960 I n ANEn II:THMIO AIrAIOY.:.;,rj~~ A0!~f~ / ~.. ( -. ' ;0.. <1-1.t. -. ~. ; ')7 L -..,. ~ r AI f Z 6 Em 2005 ~~ TM'HMA nepibaaaontoi: METPHl:H KAI XAPTOrPAfl>ID:n TUN ntyxiakh EPrAl:IA EIIIIIEAUN HAEKTPO~NHT~ AKTINOBOAIAl: l:thn VnEY9VNOl: KA8HrHTHl:: XaApaOUK11; K.n. IIEPIOXH TIn: ArIAl:OY EII:HrHTEl:: AVT(OviOl> ferop110; B011aT~61AOl> ferop1l0; MUTLkqV11, IOi>J..10C; J 5L\O c2

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος 1 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ Ηλεκτρομαγνητικό κύμα Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Ιονίζουσα και μη ιονίζουσα ακτινοβολία ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ (3 khz-300 GHz) Γενικά Πηγές ραδιοσυχνοτήτων ΜΕΓΕΘΗ ΜΟΝΑΔΕΣ Τα κυριότερα μεγέθη Στοιχεία κυμάτων Έκθεση του ανθρώπινου σώματος Έκθεση κοινού και εργασιακή Γιατί τα όρια έκθεσης του κοινού είναι πιο χαμηλά από τα εργασιακά; Είδη έκθεσης Δοσιμετρία ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ Εισαγωγή Μηχανισμοί αλληλεπίδρασης ακτινοβολίας ύλης Επιπτώσεις από ραδιοσυχνότητες Βιολογικές συνέπειες: Θερμικά αποτελέσματα Βιολογικές συνέπειες: Μη θερμικά αποτελέσματα ΥΠΟΘΕΣΗ - ΣΤΟΧΟΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΕΔΙΟ 2.1 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Προετοιμασία μετρήσεων Πηγές ακτινοβολίας Συνθήκες κοντινού μακρινού πεδίου Τρόποι μέτρησης Διάρκεια και χρόνος μετρήσεων

3 2.1.6 Παρατηρήσεις μετρήσεων Ευαισθησία μετρήσεων ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΟΡΓΑΝΟΥ EMR Γενικά Εφαρμογές Μονάδες μέτρησης Ειδικές λειτουργίες Επιπρόσθετες ειδικές λειτουργίες Αισθητήρας (probe) τύπου 14 μέτρησης μαγνητικού πεδίου Αισθητήρας (probe) τύπου 18 μέτρησης ηλεκτρικού πεδίου 53 3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 3.1 ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΠΟΤΥΠΩΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 4.1 ΟΡΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ Όρια έκθεσης του κοινού Όρια έκθεσης σε εργασιακούς χώρους ΣΥΓΚΡΙΣΕΙΣ ΜΕ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΙ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΟΛΥΜΠΟ

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Από τη στιγμή που θα πατήσουμε το κουμπί για να ενεργοποιηθεί η συσκευή που θα μας ξυπνήσει το πρωί μέχρι και τη στιγμή που θα σβήσουμε τη λάμπα για να κοιμηθούμε στο τέλος της επόμενης ημέρα βομβαρδιζόμαστε από αόρατα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Ολόκληρες γενιές έχουν σαν δεδομένο πως με το γύρισμα ενός διακόπτη μπορούν να μετατρέψουν τη νύχτα σε μέρα, ενώ με το πάτημα μερικών κουμπιών η άμεση επικοινωνία κάποιου που βρίσκεται στην Ελλάδα με κάποιον που βρίσκεται στην Αφρική δεν είναι τίποτε άλλο παρά η απλή πραγματικότητα. Ο ηλεκτρισμός αλλά και όλες οι δυνατότητες που προκύπτουν από την εκμετάλλευσή του, είναι πλέον ένα γεγονός διαθέσιμο στο μεγαλύτερο κομμάτι του πληθυσμού της γης. Γνωρίζουν, όμως, όλοι αυτοί οι άνθρωποι τι μπορεί να κρύβεται πίσω από τη χρήση των συσκευών που έχουν τόσο πολύ ευκολύνει τη ζωή; Μπορούν να είναι όλοι σίγουροι για τις ορατές και αόρατες συνέπειες που προκύπτουν από τη λειτουργία ακόμα και των πιο μικρών μηχανημάτων που βρίσκονται μέσα στο σπίτι, στο γραφείο ή ακόμα και στην τσέπη κάποιου την στιγμή που περπατάει; Η απάντηση δυστυχώς, είναι όχι! Η πληροφόρηση και η πλήρης ερμηνεία των ζητημάτων που σχετίζονται με τα παραπάνω ερωτήματα αλλά και με κάθε είδους ε- ρώτημα που προκύπτει από μία τέτοια συλλογιστική, αποτελούνε διαδικασίες εξαιρετικά πολύπλοκες και χρονοβόρες που ίσως τελικά να μη συμφέρουν και τόσο όσους ασχολούνται με την παραγωγική διαδικασία κάθε είδους ηλεκτρονικής συσκευής που διευκολύνει τη ζωή όλων. Κάτι τέτοιο, δε δύναται σε καμία περίπτωση, όμως, να σταθεί εμπόδιο στη προσπάθεια κάθε ενδιαφερόμενου για να γνωρίσει και να αναλύσει σε βάθος τις ά- γνωστες πτυχές της μοντέρνας τεχνολογίας. Αυτές ακριβώς οι αόρατες πτυχές, καθώς και κάθε είδους επιζήμια συνέπεια, οι οποίες μπορούν να γίνουν αντιληπτές μόνο με το πέρασμα του χρόνου και αφότου θα έχουν προκαλέσει, πιθανώς, μεγάλες ζημιές κυρίως στην ανθρώπινη υγεία, έχουν εγείρει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Το ενδιαφέρον αυτό έχει κορυφωθεί από τη στιγμή που τα κινητά τηλέφωνα έχουν κατακλύσει τον πλανήτη και μαζί με αυτά τα επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που δέχονται οι άνθρωποι καθημερινώς έχουν αυξηθεί κατακόρυφα. Τα τελευταία τριάντα χρόνια έχουν γραφτεί χιλιάδες άρθρα που σχετίζονται με την μη ιονίζουσα ακτινοβολία. Μία έρευνα η οποία χρηματοδοτείται από ακαδημαϊκά ινστιτού- 3

5 τα, μη κυβερνητικές ογανώσεις, ενώ δεν έχει βοηθηθεί καθόλου από τον τομέα της βιομηχανίας και γενικότερα τον ιδιωτικό τομέα. Έτσι η γνώση πάνω στο αντικείμενο των ακτινοβολιών είναι εκτεταμένη, αλλά σίγουρα όχι πλήρης. Η εργασία αυτή προφανώς δεν καλείται να δώσει απάντηση και λύσεις σε κάθε είδους πρόβλημα που εγείρεται από τη σωστή ή λανθασμένη χρήση των ηλεκτρονικών συσκευών. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι μέσω βιβλιογραφικών αναφορών καθώς και με τη χρήση οργάνων και μετρήσεων να ενισχύσει την παραπάνω διαδικασία και να εφαρμόσει ένα σύστημα παρακολούθησης των δυσμενών επιπτώσεων της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από διάφορες πηγές που παρατηρούνται σε κατοικημένες περιοχές. Με σειρά μετρήσεων, οι οποίες καλύπτουν όλο τον οικισμό της Αγιάσου στο νησί της Λέσβου, γίνεται μια προσπάθεια να καταγραφεί το υπόβαθρο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από κεραίες κινητών τηλεφώνων, ραδιοφώνου και τηλεόρασης σε κάθε οικοδομικό τετράγωνο και δρόμο του οικισμού. Με τον τρόπο αυτό, δημιουργείται μια βάση δεδομένων η οποία θα αποτελέσει και το έναυσμα για την πραγματοποίηση τριών κύριων στόχων υπό τη μορφή ερωτημάτων που σχετίζονται άμεσα με τα πολύ γενικά, αλλά και ιδιαίτερα κρίσιμα ερωτήματα που τέθηκαν παραπάνω: Α) Ποιες είναι οι ζώνες με τα υψηλότερα ποσοστά ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στον οικισμό; Β) Ποια είναι η επίσημη ελληνική αλλά και η διεθνής νομοθεσία πάνω στο τεράστιο ζήτημα των ακτινοβολιών; Γ) Πώς συσχετίζεται η περιβαλλοντική επιστήμη με ζητήματα όπως είναι η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και υπάρχουν τελικά συνέπειες στην ανθρώπινη υγεία; Δ) Πρέπει να ληφθούν μέτρα και ποια είναι αυτά για την προστασία των κατοίκων από πιθανώς αυξημένες εντάσεις ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας; Όλα αυτά τα ζητήματα καθώς και ο τρόπος με τον οποίο πραγματοποιήθηκε η επιτόπια έρευνα θα αναλυθούν στα επόμενα κεφάλαια αυτης της εργασίας. 4

6 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΗΜΑ ΙΣΤΟΡΙΚΟ Στη δεκαετία του '70 έμοιαζε απίθανη η σκέψη ότι ηλεκτρομαγνητικά πεδία (ΗΜΠ) που προέρχονταν από τις εφαρμογές του ηλεκτρισμού, από καλώδια μέσω των οποίων μεταφέρεται το ηλεκτρικό ρεύμα μέχρι και τις πιο απλές συσκευές που βρίσκονται σε μια κατοικία, θα μπορούσαν να αποβούν επιβλαβή για τον άνθρωπο. Τα πεδία αυτά με τα οποία ο περισσότερος κόσμος έρχεται σ' επαφή είναι μάλλον α- δύναμα αλλά και το ηλεκτρικό πεδίο που επάγεται μέσα στο ανθρώπινο σώμα είναι πολύ μικρό. Έτσι, οι επιστήμονες είχαν καθησυχασθεί ότι τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία αυτού του είδους ήταν ακίνδυνα. Ένα μεγάλο μέρος των επιδημιολογικών μελετών, που καθορίζουν την συσχέτιση μεταξύ αυξημένου ρίσκου εμφάνισης καρκίνου και των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που προκείπτουν από το ηλεκτρικό ρεύμα, έχουν ατελή σχεδιασμό και είναι ανακριβής. Η ολική έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που δέχεται το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια μέσω ερωτηματολογίων και σύγχρονων μετρήσεων στο πεδίο αναφοράς (Polk C., Charles E., 1996). Οι Wertheimer και Leeper επικέντρωσαν το ενδιαφέρον τους σε αυτό το επιστημονικό πεδίο με μια μελέτη υπόθεσης ελέγχου καρκίνου σε παιδιά. Σύγκριναν 491 κατοικίες παιδιών που πέθαναν από καρκίνο, μεταξύ των ετών 1950 και 1973, με 472 κατοικίες ελέγχου οι οποίες επιλέχθηκαν με βάση πιστοποιητικά γεννήσεων. Στην μελέτη λήφθησαν υπόψη και μια σειρά από άλλους παράγοντες που σχετίζονται με το ρίσκο εμφάνισης καρκίνου όπως η εκπαίδευση των γονέων, η τοποθεσία της κατοικίας (αστική ή μη), η κίνηση οχημάτων κοντά στις κατοικίες και άλλα. Οι πληροφορίες αυτές συλλέχθησαν από τα πιστοποιητικά γεννήσεων και από τα σημεία που ήταν χτισμένες οι κατοικίες. Οι ερευνητές κατέληξαν πως υπήρχε αυξημένο ρίσκο (1,5 έως 3 φορές) για τα παιδιά που διαβιούσαν κοντά σε πηγές ηλεκτρομαγνητικών πεδίων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Δεδομένης της απουσίας μελετών εμφάνισης καρκίνου σε ανθρώπους σε σχέση με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, μέχρι εκείνη την στιγμή, από την έρευνα αυτή προέκυψαν πολλά ερωτήματα, τα οποία αδυνατούσε να απαντήσει ως πρωταρχική μελέτη. Παρόλα αυτά η έρευνα αυτή χρησιμο- 5

7 ποιείται σαν πρωτότυπη και όλες όσες ακολούθησαν συγκρίνονται με αυτή (Wertheimer N. W., Leeper E., 1979). O Tomenius πραγματοποίησε μια μελέτη για παιδικό καρκίνο για τις χρονιές 1958 έως 1973 και έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία στη Σουηδία. Η συγκεκριμένη μελέτη υπόθεσης ελέγχου περιελάμβανε όλες τις 716 περιπτώσεις παιδιών με καρκίνο που γεννήθηκαν και διαγνώστηκαν στη Στοκχόλμη. Η έκθεση βασίστηκε στην ύπαρξη μαγνητικών πεδίων κοντά στις κατοικίες των παιδιών, καθώς και στην ύπαρξη ορατών ηλεκτροφόρων πηγών, όπως ηλεκτροφόρα καλώδια και υποσταθμοί, σε απόσταση μικρότερη ή ίση των 150 μέτρων. Η συγκεκριμένη μελέτη κατέληξε στην ύπαρξη αυξημένου ρίσκου (έως και 3,7 φορές) εμφάνισης όγκων στο νευρικό σύστημα για τα παιδιά που ζούσαν κοντά σε τέτοιες πηγές (. Tomenius, L., 1986) Το 1988 ανακοινώθηκαν τα αποτελέσματα της μελέτης του D. Savitz που πραγματοποιήθηκε στο Ντένβερ του Κολοράντο τη χρονική περίοδο με σκοπό να διερευνήσει τη σχέση μεταξύ της έκθεσης σε μαγνητικά πεδία στη κατοικία και της ανάπτυξης καρκίνου στα παιδιά. Εξέτασε τις περιπτώσεις 250 παιδιών με καρκίνο σε σχέση με 230 υγειή. Υπολόγισε το σχετικό κίνδυνο περίπου σε 1,5. Αν και βρήκε μικρότερο σχετικό κίνδυνο σε σχέση με προγενέστερες μελέτες, η έρευνά του απέκτησε μεγαλύτερη αξιοπιστία γιατί έκανε στατιστικές αναλύσεις προκειμένου να απαλείψει συγχυτικούς παράγοντες όπως το κοινωνικοοικονομικό επίπεδο και το κάπνισμα των μητέρων κατά τη διάρκεια της κύησης. Ο κίνδυνος ήταν ιδιαίτερα αυξημένος για περιπτώσεις λευχαιμιών και όγκων του εγκεφάλου. Πραγματοποιήθηκαν τόσο επιτόπιες στιγμιαίες μετρήσεις όσο και υπολογισμοί της έκθεσης με βάση τον τύπο των καλωδιώσεων. Ο δεύτερος παράγοντας θεωρείται ως αντιπροσωπευτικότερος για την μακροπρόθεσμη έκθεση των παιδιών στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία (Savitz et al. 1988). Οι G. Matanoski et al.(1993) πραγματοποίησαν έρευνα στην οποία περιλαμβάνονταν άρρενες υπάλληλοι σε τηλεφωνική εταιρίας της Νέας Υόρκης. Το αποτέλεσμα εντυπωσίασε κυρίως γιατί βρέθηκε σχέση δόσης - αποτελέσματος. Υπολόγισαν τη μέση έκθεση στα μαγνητικά πεδία στις διάφορες ειδικότητες των υπαλλήλων και κατέταξαν, με βάση αυτή, ως πρώτους τους συγκολλητές καλωδίων (cable splicers). Αυτοί είχαν δύο φορές μεγαλύτερο κίνδυνο να αντιμετωπίσουν οποιαδήποτε μορφή καρκίνου σε σύγκριση με τους υπαλλήλους που δεν εργάζονταν στις τηλεφωνικές γραμμές, επτά φορές τον κίνδυνο για λευχαιμία και αυξημένη συχνότητα 6

8 καρκίνου του γαστρεντερικού, προστάτη, μαστού και εγκεφάλου. Τα ποσοστά του καρκίνου μειώνονταν σχετικά προς την έκθεση. Το 2005, η ανθρωπότητα όχι μόνο δεν έχει κάνει βήματα προς την εξάλειψη όλων των παραπάνω ανησυχητικών φαινομένων αλλά δείχνει ανίκανη να σταματήσει να επιβαρύνεται με συνεχώς νέες και πιο ανησυχητικές πηγές ηλεκτρομαγνητικής α- κτινοβολίας. Η σημερινή έρευνα επικεντρώνεται κυρίως στις επιπτώσεις από τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία και υποκινείται από υποψίες καρκινογενέσεων αλλά και άλλων βιολογικών διαταραχών που πιθανώς προκύπτουν ή θα προκύψουν από την όλο και αυξανόμενη χρήση εφαρμογών του ηλεκτρισμού, όπως οι συσκευές κινητών τηλεφώνων και οι κεραίες εκπομπής ραδιοσυχνοτήτων. Τελειώνοντας αυτό το μικρό αφιέρωμα στα διάφορα είδη των ακτινοβολιών και τις συνέπειές τους, αναφέρονται μερικές ημερομηνίες σταθμός για την ανακάλυψη αλλά και την ανάπτυξη της θεωρίας για την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία: 1846 Ο Wilhelm Weber συνδυάζει προηγούμενες αναλύσεις των πειραμάτων του Faraday και συμπεράσματα από μελέτες του Fechner για να αγγίξει για πρώτη φορά μια «ηλεκτρομαγνητική θεωρία» βασισμένη σε δυνάμεις μεταξύ κινούμενων φορτισμένων σωματιδίων. Η θεωρία αυτή είναι λανθασμένη αλλά δίνει έναυσμα σε μια σειρά μελετητών (William Thomson) για να δημιουργήσουν νέα πεδία ερευνών και θεωριών Ο James Clerk Maxwell στην μελέτη του προσπαθεί να παντρέψει ιδέες του Faraday για τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, με μαθηματικές αναλογίες του Thomson. Έτσι, για πρώτη φορά παρουσιάζεται μια ορθή προσέγγιση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και της φύσης τους. Αποδεικνύει ότι ούτε το ηλεκτρικό πεδίο, ούτε το μαγνητικό μπορούνε να υπάρχουνε μόνα τους. Αντιθέτως, ανακάλυψε ότι ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο θα εισάγει ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο και αντίστροφα. Εδώ παρουσιάζονται για πρώτη φορά και μία σειρά βασικών εξισώσεων. (Χαλβαδάκης, Κ. Π., 1998) Ο Heinrich Hertz ένας Γερμανός φυσικός εφάρμοσε τις θεωρίες του Maxwell για την παραγωγή και τη λήψη ραδιοκυμάτων. Η μονάδα της συχνότητας του ραδιοκύματος ένας κύκλος ανα δευτερόλεπτο πήρε το ονομά του, Χερτζ (Hertz, Ηz) και συγκεκριμένα 1 Hz ισούται με ένα μήκος κύματος ανά δευτερόλεπτο. Ο 7

9 Hertz απέδειξε την ύπαρξη των ραδιοκυμάτων λίγο αργότερα. Χρησιμοποίησε δύο ράβδους ως λήπτες και ένα διάκενο ηλεκτρικού σπινθήρα ως την κεραία λήψης. Ό- που παρατηρούταν συλλογή κυμάτων ακολουθούσε η εμφάνιση σπινθήρα. Με τα πειραματά του απέδειξε πως αυτού του είδους τα σήματα παρουσίαζαν όλες τις ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Με αυτόν τον τρόπο απέδειξε δύο πράγματα: Ότι η ταχύτητα των κυμάτων αυτών ήταν ίση με την ταχύτητα του φωτός (γεγονός το οποίο ο Maxwell το είχε αγγίξει μόνο θεωρητικά) και επομένως ότι τα ραδιοκύματα αποτελούν μορφή φωτός. Επιπλέον, ανακάλυψε τον τρόπο να διαχωρίζει το ηλεκτρικό από το μαγνητικό κύμα ώστε να υπάρχουν μόνα τους, σαν κύματα Maxwell (Kitchen, R., 1993). 1.2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ Ηλεκτρομαγνητικό κύμα Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία (Electromagnetic Fields, EMF) είναι αόρατες γραμμές ενέργειας οι οποίες «περικυκλώνουν» και χαρακτηρίζουν κάθε ηλεκτρική συσκευή. Οι γραμμές ισχύος (τα καλώδια μέσω των οποίων μεταφέρεται το ηλεκτρικό ρεύμα στους στύλους της ΔΕΗ για παράδειγμα), τα καλώδια των συσκευών, οι κεραίες κινητών, ραδιοφώνου και τηλεόρασης αλλά και γενικότερα κάθε ηλεκτρική συσκευή παράγει ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό κύμα που διαδίδονται ταυτόχρονα. Το φως και άλλες μορφές της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ταξιδεύουν στο χώρο με τη μορφή των κυμάτων. Ένα τέτοιο κύμα δημιουργείται όταν το ηλεκτρόνιο κάποιου ατόμου χάνει ενέργεια και μεταπηδά σε χαμηλότερη τροχιά ή ενεργειακή στάθμη, κοντά στον πυρήνα. Δημιουργείται, με αυτό τον τρόπο, μια ταλάντωση που διαδίδεται στο χώρο με τη μορφή ενός ηλεκτρικού και ενός μαγνητικού πεδίου. Τόσο τα ηλεκτρικά όσο και τα μαγνητικά πεδία προκύπτουν από την παραγωγή, τη μετάδοση, τη διανομή και τη χρήση των ηλεκτρονίων, δηλαδή του ηλεκτρισμού. Τα ηλεκτρικά πεδία δημιουργούνται όπου υπάρχει διαφορά δυναμικού χωρίς να είναι απαραίτητη η κίνηση του ηλεκτρικού φορτίου και αυξάνουν σε ένταση όσο 8

10 αυξάνει και η ηλεκτρική τάση. Από την άλλη, τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται μόνο όταν υπάρχει ροή (κίνηση) του φορτίου. Τότε τα δύο πεδία συνυπάρχουν. Συγκεκριμένα, όσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο τόσο μεγαλύτερο είναι και το μαγνητικό πεδίο. Για να υπάρξει κίνηση του η- λεκτρικού φορτίου, άρα και ανάπτυξη μαγνητικού πεδίου, θα πρέπει οι ηλεκτρικές συσκευές να είναι ενεργοποιημένες. Αντιθέτως, το ηλεκτρικό πεδίο υπάρχει και όταν η συσκευή είναι απενεργοποιημένη αλλά συνδεδεμένη με την ηλεκτρική πηγή. Αυτό, βέβαια, δε σημαίνει πως αν αποσυνδεθεί η συσκευή από την πηγή τροφοδοσίας το ηλεκτρικό πεδίο εξαφανίζεται. Υπάρχει γύρω από τη πηγή. Τα μαγνητικά κύματα έχουν την ικανότητα να διαπερνούν εμπόδια όπως οικοδομικά υλικά (κτίρια), δέρμα, δέντρα, σε αντίθεση με τα ηλεκτρικά που έχουν πολύ μικρή διαπερατότητα. Επειδή τα στατικά ηλεκτρικά δεν διαπερνούν το σώμα, είναι γενικά αποδεκτό ότι η οποιαδήποτε βιολογική επίδραση από έκθεση σε στατικά πεδία, πρέπει να οφείλεται στο μαγνητικό πεδίο ή στα ηλεκτρικά πεδία και ρεύματα που προκαλούν αυτά τα μαγνητικά πεδία. Με αυτόν τον τρόπο τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούνται από δύο διαφορετικά αλλά άμεσα συσχετιζόμενα πεδία. Από το ηλεκτρικό, το οποίο είναι γνωστό και σαν E - field και το μαγνητικό που είναι γνωστό σαν το H - field. Τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά κύματα είναι διανυσματικές μονάδες αφού έχουν απόλυτη αριθμητική τιμή αλλά και συγκεκριμένη κατεύθυνση κάθε στιγμή, ενώ τα διανύσματά τους είναι πάντα κάθετα όπως φαίνεται και στο σχήμα 1.1 (EMF Congress,1995). 9

11 Εικόνα 1.1 Καθώς το ηλεκτρικό φορτίο ταλαντώνεται στον άξονα x, παράγεται ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα στο χώρο το οποίο κινείται στον θετικό άξονα z. Οι ηλεκτρικές ταλαντώσεις του κύματος φέρουν το γράμμα Ε, ενώ οι μαγνητικές φέρουν το γράμμα Η Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Ολόκληρο το φάσμα της ακτινοβολίας απλώνεται σε συχνότητα από περίπου Hz έως πάρα πολύ μικρές συχνότητες, ή σε όρους μήκους κύματος, από τα εκατοστόμετρα έως το άπειρο και περιλαμβάνει σε όρους φθίνουσας συχνότητας: τις κοσμικές ακτίνες, τις ακτίνες γάμμα, τις ακτίνες X, την υπεριώδη ακτινοβολία, την υπέρυθρη, τα μικροκύματα και τα ραδιόκυματα. Οι διαιρέσεις αυτές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος εξηγούνται από τον τρόπο με τον οποίο αντιδρά το κάθε είδος ακτινοβολίας με την ύλη. Στο παρακάτω σχήμα (εικόνα 1.2) παρουσιάζεται το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και οι διάφορες περιοχές του. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος, τόσο μικρότερες είναι οι συχνότητες των ακτινοβολιών που εντοπίζονται στην άκρα αριστερά πλευρά του σχήματος και όσο μικρότερο το μήκος κύματος, τόσο υψηλότερες συχνότητες παρατηρούνται στην άκρα δεξια πλευρά του. Δύο πολύ «στενές» περιοχές στο φάσμα είναι η περιοχή ορατού φωτός καθώς και η περιοχή των ακτινών X. 10

12 Εικόνα 1.2 Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας του φάσματος είναι αόρατο στα ανθρώπινα μάτια και αποτελείται από συχνότητες που διατρέχουν όλο το έυρος του. Έτσι, το ορατό φως δεν είναι παρά ένα πολύ μικρό κομμάτι του. Τα ραδιοκύματα, όπως και αυτά που εκπέμπονται στα FM, είναι απλώς ηλεκτρομαγνητικά κύματα με αρκετά μικρή συχνότητα και μεγαλύτερα μήκη κύματος από αυτά του ορατού φωτός. Κάθε πηγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (πχ. κεραίες ραδιοφωνίας, τηλεόρασης, κινητής τηλεφωνίας, οθόνες υπολογιστών, ραντάρ) παράγει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που διαδίδεται στο χώρο υπό μορφή ακτινοβολίας που ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Οι πήγες αυτές διαφέρουν ως προς τη συχνότητα εκπομπής τους και έτσι προκύπτει μία βασική κατηγοριοποίηση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Ο όρος ηλεκτρομαγνητικά πεδία περιλαμβάνει τα στατικά πεδία, τα πεδία ιδιαίτερα χαμηλής συχνότητας (ELF) και τα πεδία ραδιοσυχνοτήτων (RF), συμπεριλαμβανομένων των μικροκυμάτων και καλύπτει μια ζώνη από 300 khz έως 300 GHz. Το σύνολο των συχνοτήτων εκπομπής αποτελούν το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα (Suess M. J., 1989). Στον παρακάτω πίνακα (πίνακας 1.1) παρουσιάζονται όλες οι υποδιαιρέσεις του φάσματος και οι τιμές τους: 11

13 Περιοχη Μήκος κύματος (Angströmστά) Μήκος κύματος (εκατο- Συχνότητα (Hz) Ενέργεια (ev) Ράδιο > 10 9 > 10 < 3 x 10 9 < 10-5 Μικροκύματα x x Υπέρυθρη x x x Ορατή x x 4.3 x x Υπεριώδης x x x Ακτίνες - X x x Ακτίνες γαμμα < 0.1 < 10-9 > 3 x > 10 5 Πίνακας 1.1. Οι τιμές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος Ιονίζουσα και μη ιονίζουσα ακτινοβολία Η ακτινοβολία περικλείει ένα μεγάλο εύρος ενεργειών οι οποίες, όπως περιγράφηκε και παραπάνω διαμορφώνουν το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Με τη σειρά του, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, διαιρείται σε δύο μεγάλες υποκατηγορίες διάκρισης των ακτινοβολιών: Την Ιονίζουσα ακτινοβολία και τη μη Ιονίζουσα ακτινοβολία. Η ακτινοβολία με ενέργεια ικανή να προκαλέσει κίνηση των ατόμων σε ένα μόριο ή να προκαλέσει τη δόνησή τους, αλλά ταυτόχρονα να μη μπορεί να αλλάξει τη χημική σύστασή τους, ονομάζεται μη ιονίζουσα ακτινοβολία. Τέτοιας μορφής α- κτινοβολία εκπέμπουν, για παράδειγμα, το ορατό φως και τα μικροκύματα (Ulcek J. L., Cleveland R. F., Jr., 1997). Η μη ιονίζουσα ακτινοβολία ποικίλλει από εξαιρετικά χαμηλές συχνότητες στο εύρος των 100 ή και λιγότερων Hz και χαρακτηρίζεται από μεγάλα μήκη κύματος (της τάξης των εκατομμυρίων μέτρων ή και παραπάνω). Οι ραδιοσυχνότητες έχουν μήκη κύματος από 1 έως 100 μέτρα και συχνότητες από 1 MHz έως και 100 MHz (Ulcek J. L, Cleveland R. F. Jr., 1997). 12

14 Ονομασία περιοχών φάσματος Ζώνη συχνοτήτων Προσδιορισμός Extremely low Frequency (ELF) Έυρος συχνοτήτων Μήκος κύματος <=3 khz Άπειρο-100 km Very Low Frequency (VLF) 3-30 khz km RF Low Frequency (LF) Medium Frequency (MF) khz khz 10-1 km km m High Frequency (HF) 3-30 MHz 10-1 m Very High Frequency (VHF) MHz MW UHF MHz m SHF 3-30 GHz 10-1 cm MmW EHF GHz 10-1 mm Πίνακας 1.2 Ζώνες συχνότητας της μη ιονίζουσας περιοχής του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Πηγή: ITU, 1981 Η ακτινοβολία που εμπίπτει στο φάσμα της ιονίζουσας ακτινοβολίας έχει αρκετή ενέργεια για να σπάσει ακόμα και χημικούς δεσμούς. Κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασής της με ένα άτομο, μπορεί να μετακινήσει από την τροχιά τους ηλεκτρόνια προκαλώντας τον ιονισμό του ατόμου. Χρησιμοποιώντας την ικανότητα αυτή της ιονίζουσας ακτινοβολίας, ο άνθρωπος κατάφερε να «παράγει» ηλεκτρικό ρεύμα ενώ τη χρησιμοποιεί ακόμα και για να «σκοτώσει» καρκινικά κύταρα. Οι υψηλής συχνότητας υπεριώδεις ακτινοβολίες έχουν ενέργεια αρκετή ώστε να διασπάσουν χημικους δεσμούς. Οι ακτίνες X και οι ακτίνες γάμμα, χαρακτηρίζονται από πολύ υψηλές συχνότητες με τιμές που φτάνουν και τα Hz και πολύ μικρά μήκη κύματος (10-11 μέτρα). Τέτοιου είδους ακτινοβολία έχει ενέργεια ικανή να προκαλέσει ιονισμό των ατόμων. Για τον άνθρωπο, κάτι τέτοιο, μπορεί να σημαίνει ακόμα και αλλοίωση του γενετικού υλικού αφού η ιονίζουσα ακτινοβολία μπορεί να σπάσει την διπλή έλικα του γενετικού υλικού (DNA) (Washington State Department of Health, Wireless Communications Facilities, Position Paper). 13

15 Ιονισμός ονομάζεται η διαδικασία κατά την οποία μία φορτισμένη μονάδα ε- νός μορίου (συνήθως πρόκειται για το ηλεκτρόνιο) δέχεται αρκετή ενέργεια ώστε να απομακρυνθεί από το άτομο με το οποίο είναι συνδεδεμένο. Συγκεκριμένα, μήκη κύματος μικρότερα των 100 nm ή συχνότητας τουλάχιστον 3x10 13 Hertz, είναι ικανά να παράγουν αμέσως ή εμμέσως ιόντα (Suess M. J., 1989). Η παρούσα μελέτη ασχολείται αποκλειστικά με τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία και ειδικότερα με το κομμάτι της που αναφέρεται στις ραδιοσυχνότητες. Κύριο ενδιαφέρον αποτελούν οι ακτινοβολίες που εκπέμπονται από κεραίες κινητής τηλεφωνίας, τηλεόρασης και ραδιόφωνου. Οι επιπτώσεις διαχωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη είναι αυτή που περιλαμβάνει τις συνέπειες από τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία, για τις οποίες η γνώση μας δεν είναι επαρκής και η δεύτερη περιλαμβάνει συνέπειες που αναφέρονται σε πιθανές αλλοιώσεις ακόμα και του γενετικού υλικού, σε πιθανές μεταλλάξεις, καρκινογενέσεις και άλλες. Αυτό καθιστά την έκθεση του ανθρώπου σε ιονίζουσες ακτινοβολίες απαγορευτική. Ένα από τα κύρια κίνητρα που ωθεί τους επιστήμονες να ασχοληθούν με το ζήτημα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στις συχνότητες των ραδιοσυχνοτήτων, είναι ακριβώς η ίδια ανησυχία των απλών πολιτών, που συνδέουν αυτήν την ακτινοβολία με δυσμενείς συνέπειες στην ανθρώπινη υγεία. Μια σύνδεση η οποία αποτελεί μια σκληρή πραγματικότητα εφόσον οι πηγές των ραδιοσυχνοτήτων (όπως θα επεξηγηθεί παρακάτω) βρίσκονται παντού στο αστικό και μη περιβάλλον. 1.3 ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ (300 khz-300 GHz) Γενικά Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι μια αποτύπωση ομαδοποιημένων συχνοτήτων και σε αυτό το φάσμα οι ραδιοσυχνότητες καλύπτουν μόνο ένα μικρό κομμάτι. Ο όρος ραδιοσυχνότητα χρησιμοποιείται για να περιγράψει μεταφορά ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ασύρματη διαδικασία και με την χρήση των διαφόρων τύπων κεραιών. Τα ραδιοκύματα δημιουργούνται εξαιτίας της εξαναγκασμένης ταλάντωσης ηλεκτρονίων στις κεραίες εκπομπής σε καθορισμένη συχνότητα. Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργείται μεταφέρεται με την ταχύτητα του φωτός και προκαλεί ταλάντωση ηλεκτρονίων στην κεραία λήψης στην ίδια συχνότητα. Τα ραδιοκύματα 14

16 με τον τρόπο αυτό μεταφέρουν «πληροφορίες» για τις τηλεπικοινωνίες. Η διαδικασία η οποία πραγματοποιείται για να καταλήξει ένα ηλεκτρομαγνητικό σήμα με μορφή ήχου ή εικόνας είναι η εξής: Αρχικά τα κύματα ήχου και φωτός μετατρέπονται σε ραδιοκύματα με τη χρήση μικροφωνικών συσκευών και συσκευών video. Η μετάδοσή αυτών των κυμάτων γίνεται με τη βοήθεια κεραιών είτε καλωδίων. Τέλος τα ραδιοκύματα μετατρέπονται σε εικόνα και ήχο μέσω των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που διαθέτει ο δέκτης (Claycamp H. G., 1996). Τα ραδιοκύματα μπορεί να ποικίλλουν σε μήκος από 1mm έως και 10 km. Περιγράφονται και διακρίνονται βάσει του μήκους κύματός τους ανά δευτερόλεπτο και η μονάδα μέτρησής τους είναι τα Hz. Οι συχνότητές τoυς ποικίλλουν από λίγα khz έως 300 GHz (Kitchen, R. 1993). Αποτελούνται από ηλεκτρικά και μαγνητικά κύματα και μπορούν να εκπέμπουν προς κάθε κατεύθυνση για αναμεταδόσεις αλλά και σε γενικές κατευθύνσεις όπου κάποιος δέκτης είναι πιθανό να βρίσκεται. Η εκπομπή τους αλλά και η λήψη τους γίνονται μέσω κεραίων οι οποίες διακρίνονται στις: Directional Parabolic Omni directional Το κομμάτι των ραδιοσυχνοτήτων, όπως διακρίνεται και στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, αντιστοιχεί σε συχνότητες από 300 khz έως 300 GHz (Χαλβαδάκης, Κ. Π., 1998) Πηγές ραδιοσυχνοτήτων. Οι πηγές στην περιοχή αυτή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος διαχωρίζονται σε υψηλής και χαμηλής ισχύος με βάση την πυκνότητα της εκπεμπόμενης κύριας δέσμης. Υψηλής ισχύος πηγές θεωρούνται εκείνες που παρουσιάζουν μία ένταση μεγαλύτερη ή ίση της τιμής του 1 W/m 2 στα 100 μέτρα ενώ οι χαμηλής ισχύος είναι εκείνες που έχουν τιμή πολύ μικρότερη από 1 W/m 2 στα 100 μέτρα. Ραδιοφωνικοί και 15

17 τηλεοπτικοί σταθμοί, ραντάρ και ορισμένες μορφές τηλεπικοινωνιακών συστημάτων είναι συνήθως πηγές εκπομπής υψηλής ισχύος. Στο ευρύτερο αστικό περιβάλλον, η έκθεση οφείλεται κυρίως στις εκπομπές ραδιόφωνου και τηλεόρασης (FM, UHF, VHF). Οι συχνότητες που χρησιμοποιούνται από αυτές τις πηγές ξεκινούν από 100 khz έως 800 MHz ανάλογα με το κανάλι εκπομπής (Ulcek J. L., Cleveland R. F. Jr., 1997). Όσον αφορά τις τηλεπικοινωνίες, τα πεδία των ραδιοσυχνοτήτων ποικίλουν από μερικά MHz και φτάνουν έως 300 GHz. Μέσα σε αυτό το εύρος παρατηρείται μεγάλη ποικιλία από πηγές στις οποίες περιλαμβάνονται οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας, οι κεραίες ραδιόφωνου και τηλεόρασης. Πομποί αναμετάδοσης στα FM (100 MHz), αναμεταδότες UHF της τηλεόρασης (περίπου 800 MHz) καθώς και άλλες πηγές σε διαφορετικές συχνότητες (27 MHz εώς 2.45 GHz) που χρησιμοποιούνται κυρίως σε βιομηχανίες, δημιουργούν τοπικές συνθήκες έκθεσης (εργασιακές συνθήκες) για τους εκεί εργαζόμενους (Bergqvist U. et al., 2001). Τα επίπεδα στα οποία πρέπει να εκπέμπουν τέτοιες πηγές ελέγχονται από μια σειρά διεθνών κυβερνητικών και μη κυβερνητικών οργανισμών (World Health Organization, WHO, International Commission on Non-Ionizing Radiation protection, ICNIRP) οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για τη σωστή λειτουργία αλλά και τη θέσπιση ο- ρίων ώστε να προστατεύονται οι ζωντανοί οργανισμοί που διαβιούν κοντά σε τέτοιες πηγές αλλά και το φυσικό μας περιβάλλον. Ένα παράδειγμα αστικών πηγών μεταξύ 30 MHz και 2 GHz δίνεται στο παρακάτω σχήμα: 16

18 Εικόνα 1.3 Πηγές ραδιοσυχνοτήτων στο αστικό περιβάλλον Πηγή: Bergqvist U. et al Ωστόσο, τόσο η ποσότητα όσο και το είδος των πηγών ακτινοβολίας που υ- πάρχουν τόσο στο αστικό όσο και στο ευρύτερο περιβάλλον αυξάνονται καθημερινά και απειλούν τόσο τη σωματική όσο και την ψυχική υγεία. Η δραματική αύξηση των κινητών τηλεφώνων καθώς και η τελειοποίηση τους, όσον αφορά τα δίκτυα εκπομπής τους (κινητά τηλέφωνα τρίτης γενιάς, 3G), έχει ως αποτέλεσμα τον κατακλυσμό της αγοράς και των κατοικιών από την παρουσία τους. Επιπλέον, οι σταθμοί βάσης αποτελούν ενδιάμεσους σταθμούς στη διαδικασία λήψης και αποστολής ραδιοσυχνοτήτων (σήμα κινητών τηλεφώνων). Στον παρακάτω πίνακα (πίνακας 1.4) παρουσιάζονται αναλυτικά οι πηγές ραδιοσυχνοτήτων και οι συχνότητες στις οποίες εκπέμπουν: 17

19 Τυπικές εφαρμογές συσκευών που παράγουνε ηλεκτρομαγνητικά πεδία της τάξης των 300 Hz έως 300 GHz. Συχνότητα Μήκος κύματος Εφαρμογή Ο.3-3kHz km 3-30kHz km kHz 10-1km 0.3-3MHz 1-100m 3-30MHz m MHz 10-1m 0.3-3GHz cm 3-30GHz 10-1cm GHz 10-1mm Πίνακας 1.4 Πηγές ραδιοσυχνοτήτων. Ιατρικές εφαρμογές, πρακτκές αναμεταδόσεων,λέβητες, κασσιτεροκόληση, λιώσιμο μεταλλών,εξευγενισμός μετάλλων Εποικινωνία σε πολύ μεγάλες αποστάσεις,ραδιοπλοήγηση, ιατρικές εφαρμογές, λιώσιμο και εξευγενισμός μετάλλων. Ραδιοπλοήγηση, θαλάσσιες και αέριες επικοινωνίες, ραδιοεντοπισμός, θέρμανση και λιώσιμο μετάλλων, εναλλάκτες. Επικοινωνίες, ραδιοπλοήγηση, ραδιόφωνα σε πλοία και σκάφη, ερασιτεχνικό ραδιόφωνο, βιομηχανικός εξοπλισμός, αναμεταδόσεις στα ΑΜ, ιατρικές εφαρμογές, παραγωγή ημιαγωγών. Ερασιτεχνικό ραδιόφωνο, διεθνής τηλεπικοινωνία, ιατρική αγωγή με διαθερμία, διελεκτρική θέρμανση κ.α.. Αστυνομία,πυροσβεστική, ερασιτεχνικές εκπομπές στα FM, τηλεοράσεις VHF, φούρνοι μικροκυμάτων, διαθερμία (ιατρική), θερμική επεξεργασία τροφίμων, κατασκευές υλικών, επιταχυντές υποατομικών σωματιδίων. Ταξί, αστυνομία, πυροσβεστική, αεροπορικά ραντάρ, UHF τηλεόραση, φούρνοι μικροκυμάτων, διαθερμία, επεξεργασία τροφίμων, βιομηχανία υλικών, επιταχυντές υ- ποατομικών σωματιδίων. Ραντάρ, δορυφορικές επικοινωνίες, ταξί, πυροσβεστική, εκπομπές μικροκυμάτων, πειράματα θερμικής πυρηνικής σύντυξης Ραντάρ, δορυφορικές επικοινωνίες, ραδιοπλοήγηση 18

20 1.4 ΜΕΓΕΘΗ- ΜΟΝΑΔΕΣ Τα κυριότερα μεγέθη Στα πλαίσια της έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία και σε ραδιοσυχνότητες χρησιμοποιούνται συχνά κάποια φυσικά μεγέθη τα οποία είναι απαραίτητα για την πλήρη επεξήγηση και κατανόησή τους: Ένταση ηλεκτρικού πεδίου: Είναι το διανυσµατικό μέγεθος (Ε) που αντιστοιχεί στη δύναµη που ασκείται σε ένα φορτισμένο σωματίδιο (E=F/q, U/l), ανεξάρτητα από την κίνησή του στο χώρο. Εκφράζεται σε βολτ ανά μέτρο (V/m). Ένταση µαγνητικού πεδίου: Είναι ένα διανυσµατικό μέγεθος (Η), το οποίο, σε συνδυασµό µε την πυκνότητα μαγνητικής ροής, ορίζει ένα μαγνητικό πεδίο σε κάθε σηµείο του χώρου. (H= k. I / r). Εκφράζεται σε αµπέρ ανά µέτρο (Α/m). Πυκνότητα μαγνητικής ροής: Είναι ένα διανυσµατικό µέγεθος (Β), από το οποίο εξαρτάται η δύναµη που ασκείται σε κινούµενα φορτία εκφράζεται σε τέσλα (Τ). Συγκεκριμένα: B = μ 0 H Στον κενό χώρο και στα βιολογικά υλικά, µπορεί να γίνει µετατροπή της πυκνότητας µαγνητικής ροής σε ένταση του µαγνητικού πεδίου και αντίστροφα, βάσει του τύπου 1 Α m 1 = 4π 10 7 Τ. Πυκνότητα ισχύος (S): Είναι το µέγεθος που χρησιµοποιείται για πολύ υψηλές συχνότητες, όταν το βάθος της διείσδυσης στο σώµα είναι µικρό. Πρόκειται για την ι- σχύ ακτινοβολίας που προσπίπτει κάθετα προς µια επιφάνεια, διαιρούµενη διά το εµβαδόν της επιφάνειας, εκφράζεται δε σε βατ ανά τετραγωνικό µέτρο (W/m 2 ). Ειδική απορρόφηση ενέργειας (SA): Ορίζεται ως η ενέργεια που απορροφάται ανά µονάδα βάρους βιολογικού ιστού και εκφράζεται σε τζαουλ ανά χιλιόγραµµο (J/kg). Ειδικός ρυθμός απορρόφησης (Specific Absorption Rate ή συντετμημένα SAR): Είναι η δοσιμετρική μονάδα που χρησιμοποιείται για την μέτρηση της απορρόφησης 19

21 ενέργειας από το σώμα. Ορίζεται ως η απορροφούμενη ενέργεια ανά μονάδα μάζας (W/kg) και είναι ανάλογη του τετραγώνου της ισχύος του ηλεκτρικού πεδίου. Η εξίσωση που υπολογίζει τον ειδικό ρυθμό απορρόφησης είναι : SAR= σε 2 / ρ όπου σ, η ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ε, η ισχύς ηλεκτρικού πεδίου (διανυσματικό μέγεθος) ρ, η πυκνότητα της μάζας (Πηγή: 1999/519/ΕΚ, Jokela K. et. al., 1999). Εικόνα 1.4 Ρυθμός απορρόφησης από μοντέλο κεφαλιού Υπάρχουν υποψίες πως συγκεκριμένες ποσότητες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι ικανές να προκαλέσουν βλάβες στους ανθρώπινους ιστούς ή να αυξήσουν τη θερμοκρασία του σώματος. Δύο περιοχές του σώματος είναι ιδιαίτερα ευάλωτες στην έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες. Συγκεκριμένα, τα μάτια και οι όρχεις είναι πολύ ευαίσθητα γιατί δε φτάνει σε αυτά μεγάλη ποσότητα αίματος για να απορροφήσει τη θερμότητα που αποθηκεύεται σε αυτά λόγω έκθεσης. Πολλοί συγγραφείς έχουν ασχοληθεί με αυτό το ζήτημα όπως ο R. Kitchen (1993), Lovsund et. al. (1980), Silny (1986), Ulcek J. L., Cleveland R. F. Jr., (1997) και άλλοι. Η ποσότητα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, στην οποία εκτίθεται καθημερινά το κοινό, αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου λόγω της αλόγιστης χρήσης όλο και περισσότερων συσκευών που την εκπέμπουν. Το χαρακτηριστικότερο παράδειγμα της εποχής μας είναι τα κινητά τηλέφωνα. Οργανισμοί που ασχολούνται δραστικότατα με ζητήματα όπως ο ειδικός ρυθμός απορρόφησης και την θέσπιση ορίων ακτινοβολίας είναι διεθνείς οργανισμοί όπως η ICNIRP, το Αμερικάνικο Εθνικό Ινστιτούτο για τη θέσπιση ορίων (ANSI) και αλλοι, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω. 20

22 Συγκεκριμένα, όσον αφορά τον ειδικό ρυθμό απορρόφησης για ολόκληρο το σώμα, προτείνεται η τιμή κατώφλι (threshold) 4 βατ ανά κιλό (4 W/kg) (Strickland R., R., 1998). Η μέση τιμή και η κατανομή του ειδικoύ ρυθμού απορρόφησης στο σώμα υπολογίζονται σε εργαστηριακές συνθήκες. Οι τιμές αυτές εξαρτώνται από τους παρακάτω παράγοντες: Παράμετροι των πεδίων όπως συχνότητα, ισχύς, θέση απόσταση πηγής με δέκτη (κοντινές ή μακρινές από το πεδίο συνθήκες). Τα χαρακτηριστικά του εκτιθέμενου σώματος όπως μέγεθος, έσω και έξω μορφογεωμετρία, διηλεκτρικές ιδιότητες των ιστών και άλλα. Φαινόμενα αντανάκλασης, απορρόφησης και διάχυσης σχετιζόμενα με το έ- δαφος και τα αντικείμενα κοντά στο εκτιθέμενο σώμα (ICNIRP, 1998). Όταν το ανθρώπινο σώμα είναι παράλληλο στο διάνυσμα του ηλεκτρικού πεδίου και βρίσκεται σε συνθήκες μακρινού πεδίου, ο ειδικός ρυθμός απορρόφησης για όλο το σώμα αποκτά τη μέγιστη τιμή του. Επειδή το ποσό ενέργειας που απορροφάται εξαρτάται από τους παραπάνω παράγοντες, για τη μετρησή του χρησιμοποιείται ένα τυπικό μοντέλο αναφοράς σε άνθρωπο, που έχει συχνότητα μέγιστης απορρόφησης 70 MHz. Για ψηλότερα άτομα η συχνότητα αυτή είναι λίγο χαμηλότερη ενώ για άτομα μικρότερου ύψους όπως παιδιά και βρέφη ξεπερνά τα 100 MHz (ICNIRP, 1998). Η οδηγία του ευρωπαικού συμβούλιου 519/1999/EC που παρουσιάζει τις κατευθυντήριες γραμμές για την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, έχει υιοθετήσει τις προτάσεις που έγιναν από την ICNIRP. Στον παρακάτω πίνακα (πίνακας 1.4) γίνεται μία παρουσίαση των επιτρεπτών τιμών ρυθμού ειδικής απορρόφησης για την Ευρώπη, την Αυστραλία και τις ΗΠΑ. Επίσης παρουσιάζονται οι κατά τόπον επιτροπές και οδηγίες από τις οποίες προκύπτουν οι τιμές αυτές. Το ανώτατο όριο είναι τα 4 W/kg αλλά κάθε πολιτική περιφέρεια ή / και κράτος ανάλογα με τις μελέτες και τις ιδιαιτέρες συνθήκες, του προσαρμόζει αυτήν την τιμή και την χαμηλώνει όσο κρίνει. Ειδικότερες συνθήκες που λαμβάνονται υπόψη για την εξαγωγή συμπερασμάτων και στη συνέχεια τιμών-ορίων ειναι: Για ολόσωμη 24ωρη έκθεση (γενικός πληθυσμός) όριο επικινδυνότητας κρίνονται τα 0,6 mw/cm 2 ή 600 μw/cm 2 και ως μέγιστο επιτρεπόμενο ειδικό ρυθμό απορρόφησης τα 0,08 W/kg (Claycamp H. G., 1996). 21

23 Περιοχή/χώρα Αναφορά στο πρωτόκολλο για την μέτρηση του SAR Αναφορά στα ό- ρια του SAR Ευρώπη Ευρωπαική οδηγία ICNIRP GUIDE- ES (1998) LINES 1998 Επιτροπή επικοινωνιών Αυστραλία Αυστραλίας Australian standard (ACA) AS/nzs (ACA RS 1999) Κρατική επιτροπή American standard ΗΠΑ επικοινωνιών (FCC) ANSI GUIDELINES C95.1 (FCC 1997) (ANSI 1992) Πίνακας 1.4 Όρια του SAR για διαφορετικέςπεριοχές Όρια 2.0 W/kg για 10 g ιστού 1.6 W/kg για 1 g ιστού 1.6 W/kg για 1 g ιστού Όταν η έκθεση είναι τοπική, όπως και στα κινητά, υπερβάσεις των ορίων αυτών επιτρέπονται αν μπορεί να αποδειχθεί ότι ο ρυθμός απορρόφησης είναι μικρότερος από 1,6 W/kg κατά μέσον όρο για κάθε γραμμάριο (Jokela K., 1999) οποιουδήποτε ιστού της κεφαλής. Αυτό το νούμερο είναι χαρακτηριστικό για τις ΗΠΑ και την Αυστραλία. Για άλλες περιοχές, όπως φαίνεται και παραπάνω η τιμή αυτή μπορεί να είναι λιγότερο αυστηρή (2 W/kg ανά 10 γραμμάρια ιστού) (ICNIRP, 1998, Ulcek J. L., Cleveland R. F. Jr., 1997). Οι πομποί συχνοτήτων από 450 έως 1500 MHz θεωρούνται ασφαλείς αν η ι- σχύς εκπομπής τους είναι μικρότερη από 1,4 x (450/f) (όπου f η συχνότητα σε MHz). Για παράδειγμα, το δίκτυο GSM 900 (στο οποίο η συχνότητα ειναι 900 MHz), μπορεί να θεωρηθεί ασφαλές αν η ισχύς του είναι μικρότερη από 0,7 Watts και εφόσον, σύμφωνα με την οδηγία, απέχει από το σώμα απόσταση μεγαλύτερη από 2,5 cm. Για να συνδέσει κανείς τα παραπάνω με την ελληνική πραγματικότητα θα πρέπει να γνωρίζει πως η ισχύς εκπομπής των κινητών του δικτύου GSM είναι περίπου 2 W. Από τα µεγέθη αυτά, η πυκνότητα µαγνητικής ροής, το ρεύµα επαφής, οι ε- ντάσεις ηλεκτρικών και µαγνητικών πεδίων και η πυκνότητα ισχύος µπορούν να µετρηθούν άµεσα. 22

24 1.4.2 Στοιχεία κυμάτων Εγκάρσιο ηλεκτρομαγνητικό κύμα: Ηλεκτρομαγνητικό κύμα στο οποίο το ηλεκτρικό πεδίο είναι πάντα κάθετο στο μαγνητικό, ενώ και τα δύο βρίσκονται στην κατεύθυνση της παραγωγής. Ένα επίπεδο κύμα, όπως αυτό που παρουσιάζεται στην εικόνα 1.1, έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: Η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου είναι κάθετη προς αυτή του μαγνητικού πεδίου. Η κατεύθυνση διάδοσης του κύματος είναι κάθετη και προς τα δύο αυτά πεδία. Δεν υπάρχει ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο κατά την κατεύθυνση διάδοσης. Η ταχύτητα διάδοσης στον ελεύθερο χώρο είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός ενώ στα άλλα υλικά η ταχύτητα διάδοσης εξαρτάται από τις ηλεκτρομαγνητικές ι- διότητες του υλικού. Η αναλογία της ισχύος του ηλεκτρικού πεδίου προς αυτήν του μαγνητικού είναι σταθερή. Σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή η ενέργεια ανά μονάδα όγκου που είναι αποθηκευμένη στο ηλεκτρικό πεδίο είναι ίση με αυτήν που είναι αποθηκευμένη στο μαγνητικό. Συχνότητα: Η συχνότητα ορίζεται σαν τον αριθμό πλήρων μεταβολών του ηλεκτρικού ή του μαγνητικού πεδίου σε ένα δεδομένο σημείο ανά δευτερόλεπτο και εκφράζεται σε Hz. Συμβολίζεται με το γράμμα f (frequency). Μήκος κύματος: Το μήκος κύματος ορίζεται σαν την απόσταση μεταξύ δύο κορυφών ή δύο κοιλάδων του κύματος (μέγιστα και ελάχιστα). Συμβολίζεται με το γράμμα w (wavelength) και με το ελληνικό λάμδα (λ). Όπως φαίνεται και στην εικόνα 1.5, το μήκος κύματος σχετίζεται αντιστρόφως ανάλογα με τη συχνότητα. Όσο μεγαλώνει η συχνότητα τόσο μικρότερο καθίσταται το μήκος κύματος. 23

25 . Εικόνα 1.5 Μήκος κύματος και συχνότητα. Κυματική ταχύτητα: Η συχνότητα, το μήκος κύματος και η κυματική ταχύτητα (V) συσχετίζονται με βάση την εξίσωση: V = f x λ Στον ελεύθερο χώρο, η κυματική ταχύτητα είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός (c) όπου c = 3 x 10 8 m/s. Στα υλικά, η κυματική ταχύτητα και το μήκος κύματος εξαρτώνται από τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του υλικού δηλαδή την ηλεκτρική αγωγιμότητα (ε) και τη μαγνητική διαπερατότητα (μ) (Ulcek J. L., Cleveland R. F. Jr., 1997). Εμπέδιση: Σε ένα επίπεδο κύμα, ο λόγος ισχύος ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου είναι σταθερός και καλείται εμπέδιση (Ζ): Z = Στο κενό η τιμή Ζ ο είναι 120π 377 Ω ενώ σε άλλα υλικά η τιμή της εμπέδισης εξαρτάται από την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη μαγνητική διαπερατότητα. E H Διάνυσμα Poynting: Η μεταφορά ενέργειας περιγράφεται με το διάνυσμα Poynting, S, το οποίο εκπροσωπεί το ποσό και την κατεύθυνση ροής της ηλεκτρομαγνητικής πυκνότητας: S = E x H 24

26 Για ένα μεταφερόμενο κύμα, το ολοκλήρωμα του S ως προς μία επιφάνεια αντιπροσωπεύει την στιγμιαία ισχύ που διαδίδεται μέσω αυτής της επιφάνειας. Το διάνυσμα Poynting εκφράζεται σαν watts ανά τετραγωνικό μέτρο (W/m 2 ) και για επίπεδα κύματα η τιμή του δίδεται από τις σχέσεις (Jerry L. Ulcek, Robert F. Cleveland, Jr., 1997): και 2 2 E E S = = 120π 377 S = 120πΗ 2 = 377Η Εκθεση του ανθρώπινου σώματος Η διαδικασία κατά την οποία άτομο εκτίθεται σε ιονίζουσες και μη ακτινοβολίες διακρίνεται σε: Εξωτερική έκθεση: Έκθεση που προκύπτει από πηγές που βρίσκονται έξω από το σώμα Εσωτερική έκθεση: Έκθεση που προκύπτει από πηγές που βρίσκονται μέσα στο σώμα. Ολική έκθεση: Άθροισμα της εξωτερικής και εσωτερικής έκθεσης. Μερική έκθεση: Η έκθεση κυρίως, ενός μέρους του σώματος ή ενός ή περισσοτέρων οργάνων ή ιστών ή η έκθεση, που δεν θεωρείται ομοιογενής για ολόκληρο το σώμα. Ολόσωμη εξωτερική έκθεση: Η έκθεση που θεωρείται ομοιογενής για ολόκληρο το σώμα Έκθεση κοινού και εργασιακή Λόγω των πολυάριθμων και συνεχώς αυξανόμενων πηγών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, σήμερα ένας άνθρωπος μπορεί να βρίσκεται εκτεθειμένος σε δύο κύριες φάσεις της ζωής του. Στο χρονικό διάστημα που βρίσκεται στο χώρο εργασίας 25

27 του καθώς και σε όλη την υπόλοιπη διάρκεια της ημέρας (στο σπίτι του ή στο δρόμο και σχεδόν όπου βρεθεί). Για αυτό το λόγο οι δύο κύριες κατηγορίες έκθεσης είναι: Α) Η έκθεση σε χώρους εργασίας (occupational exposure) Β) Η έκθεση του γενικού κοινού (general public exposure) (Ελληνικό Ινστιτούτο Υγιεινής και Ασφάλειας της Εργασίας, 2002). Για την αξιολόγηση και τη βαρύτητα της κάθε πηγής για την ανθρώπινη υγεία θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μια σειρά παραγόντων όπως: Η παραγωγή ακτινοβολίας από συσκευές στο σπίτι ή στον εργασιακό χώρο ανεξάρτητα με το αν δουλεύουν σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Επιπλέον, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η πιθανότητα μια συσκευή να ακτινοβολεί επικίνδυνα ποσά ενέργειας λόγω κακής λειτουργίας. Ο αριθμός των πηγών παραγωγής ακτινοβολίας που βρίσκονται σε χρήση Ο αριθμός των ανθρώπων που μπορεί να εκτίθενται αλλά και η διάρκεια της έκθεσης. Κατά τη διάρκεια έκθεσης σε χώρους εργασίας, οι εργάτες θα πρέπει να έχουν πλήρη γνώση των μηχανημάτων που χειρίζονται καθώς και πλήρη γνώση της επικινδυνότητας που οφείλεται στην ακτινοβολία που παράγεται από αυτά. Αυτό προϋποθέτει άρτια εκπαίδευση και πληροφόρηση στο αντικείμενό τους. Η έκθεση του γενικού κοινού αφορά άτομα όλων των ηλικιών, σε διαφορετικές καταστάσεις υγείας αλλά μπορεί να περιλαμβάνει και ιδιαίτερα ευαίσθητες ομάδες πληθυσμού, όπως ηλικιωμένους, παιδιά και βρέφη καθώς και άτομα τα οποία α- κολουθούν εξειδικευμένη φαρμακευτική αγωγή. Σε πολλές περιπτώσεις τα μέλη που απαρτίζουν το γενικό κοινό δεν έχουν γνώση της έκθεσης τους στην ακτινοβολία. Και επιπλέον δεν αναμένεται να πάρουν προφυλάξεις για να ελαχιστοποιήσουν ή να αποφύγουν την έκθεση. Η θεώρηση αυτή αποδεικνύει ότι οι περιορισμοί για το γενικό κοινό πρέπει να είναι αυστηρότεροι από αυτούς για τους χώρους εργασίας. Τέλος, ο όρος γενικό κοινό περιλαμβάνει και τους εργαζόμενους που η έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία δεν είναι άμεση και απαραίτητη προϋπόθεση της εργασίας τους αλλά γίνεται τυχαία (Ulcek J. L., Cleveland R. F. Jr., 1997). Το ενδιαφέρον αυτής της εργασίας επικεντρώνεται στην έκθεση του γενικού κοινού, καθώς οι μετρήσεις ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας πραγματοποιήθηκαν 26

28 στην περιοχή της Αγιάσου, στους δρόμους της και έξω από σπίτια ή άλλα κτίρια στα οποία μπορεί να βρίσκονταν πηγές ακτινοβολίας Γιατί τα όρια έκθεσης του κοινού είναι πιο χαμηλά από τα εργασιακά; Το κομμάτι του πληθυσμού που ανήκει στους επαγγελματικά εκτιθέμενους αποτελείται από ενήλικες οι οποίοι θεωρείται ότι έχουν την απαραίτητη εμπειρία σε θέματα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι εργαζόμενοι αυτοί έχουν εκπαιδευτεί με τέτοιο τρόπο ώστε να γνωρίζουν τους κίνδυνους από την εργασία τους αλλά και να παίρνουν τις κατάλληλες προφυλάξεις. Σε αντίθεση το ευρύ κοινό αποτελείται από άτομα όλων των ηλικιών που ποικίλουν στην κατάσταση της υγείας τους. Στις περισσότερες των περιπτώσεων διαπιστώνεται ότι δεν γνωρίζουν αν και πότε είναι εκτεθειμένοι σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Επιπλέον, κανένας από αυτούς δεν αναμένεται να έχει πάρει τις κατάλληλες προφυλάξεις όταν κυκλοφορεί στο δρόμο ή βρίσκεται στο αυτοκίνητό του ή ακόμα και στο χώρο τον οποίο εργάζεται. Αυτοί είναι και οι κύριοι λόγοι για τους οποίους τα όρια που έχουν θεσπιστεί από τον ICNIRP αλλά και από την Ευρωπαϊκή Ένωση είναι πιο αυστηρά για αυτούς (Ulcek J. L., Cleveland R. F. Jr., 1997). Υπάρχει, όμως, και κάτι ακόμα για το οποίο καμία από τις παραπάνω οδηγίες δε μπορεί να εγγυηθεί. Προς το παρών, παρά τις πολυάριθμες έρευνες κανένας δε μπορεί να είναι απόλυτα σίγουρος για τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα της χρόνιας και από πολλαπλές πηγές έκθεσης. Μέχρι αυτή τη στιγμή οι αρνητικές συνέπειες που προκύπτουν από την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία, στις συχνότητες των ραδιοσυχνοτήτων, σχετίζονται άμεσα με την αύξηση της θερμοκρασίας κυρίως στο κεφάλι. Αυτό είναι και το σημείο το οποίο εκτίθεται άμεσα, ιδίως όταν η έκθεση οφείλεται σε ομιλία σε κινητό τηλέφωνο. 27

29 Εικόνα 1.6 Σύγκριση μεταξύ επαγγελματικών ορίων και ορίων κοινού. Πηγή: ICNIRP, Ακριβώς όπως και σειρά από άλλες οδηγίες, οι παραπάνω οδηγίες δεν είναι σχεδιασμένες να προστατεύουν ειδικές κατηγορίες ατόμων όπως για παράδειγμα ά- τομα που εργάζονται με ιατρικά μηχανήματα (δεν εκπέμπουν τεράστια ποσά στο προσωπικό, υπάρχει πρόβλεψη απλά είναι εργασίες υψηλότερου κινδύνου, επίσης ο αξονικός εκπέμπει ιονίζουσα) (αξονικοί και μαγνητικοί τομογράφοι κ.α.) ή ακόμα και για άτομα τα οποία φέρουν εμφυτευμένες ηλεκτρονικές συσκευές όπως βηματοδότες ή αντλίες ινσουλίνης. Ειδικές οδηγίες αυτού του είδους μπορούν να προκύψουν κατόπιν ειδικής αιτήσεως και εφόσον εγκριθούν από την εκάστοτε κυβέρνηση ή κάποιον άλλον πιστοποιημένο ως προς αυτά τα ζητήματα οργανισμό Είδη έκθεσης Στην περίπτωση των ραδιοσυχνοτήτων, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργεί μία κεραία διαχωρίζεται σε δύο περιοχές: στη ζώνη κοντινού πεδίου (nearfield) και στη ζώνη μακρινού πεδίου (far-field) (Repacholi M.H., Kheifets L., 2002, WHO, 1993). Η ζώνη κοντινού πεδίου διακρίνεται σε άλλες μικρότερες ζώνες. Η πρώτη ονομάζεται δραστική ζώνη και βρίσκεται ακριβώς στα όρια της συσκευής πηγής. Στη ζώνη αυτή η ενέργεια είναι αποθηκευμένη και δεν ακτινοβολείται. Δίπλα από αυτήν βρίσκεται η κοντινή ζώνη ακτινοβολίας. Υπάρχουν αρκετοί τρόποι για να ορίσει κανείς το μήκος της ζώνης κοντινού πεδίου (το οποίο ορίζεται ως η απόσταση από την πηγή, πέρα από την οποία ισχύουν 28

30 οι συνθήκες της ζώνης μακρινού πεδίου). Ένας από αυτούς είναι με τη χρήση της εξίσωσης: r > 2D 2 / λ όπου D είναι η μεγαλύτερη διάσταση της ακτινοβολούσας πηγής (Bergqvist U. et al., 2001). Η ζώνη του κοντινού πεδίου είναι η περιοχή που ορίζεται εμπειρικά ως απόσταση από την πηγή που είναι μικρότερη από ένα μήκος κύματος λ και συνήθως ι- σούται με 0,5 λ απόσταση από την πηγή. Στο κοντινό πεδίο, η έκθεση καθορίζεται με βάση τις ξεχωριστές μετρήσεις τόσο του ηλεκτρικού (Ε) όσο και του μαγνητικού (Η) πεδίου. Στην πράξη, έκθεση στο κοντινό πεδίο συμβαίνει συνήθως σε συχνότητες μικρότερες των 300 MHz (Jordan E. C., Balmain K. G., 1968). Η έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία περιπλέκεται ακόμα πιο πολύ από την αλληλεπίδραση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και της ύλης. Γενικά, όταν ένα η- λεκτρομαγνητικό κύμα συναντά ένα αντικείμενο ένα μέρος της ενέργειάς του αντανακλάται, ένα μέρος της απορροφάται και το υπόλοιπο το διαπερνά και επανεκπέμπεται στο περιβάλλον. Η ποσότητα του κάθε μέρους που αναφέρθηκε εξαρτάται από τη συχνότητα του κύματος, την πολικότητα του πεδίου, τις ηλεκτρικές ιδιότητες και το σχήμα του αντικειμένου που εμπλέκεται. Για να περιγραφεί, λοιπόν, η έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά ένα κύμα με τα διάφορα βιολογικά συστήματα. Αυτός με τη σειρά του καθορίζεται από μία σειρά χαρακτηριστικών του πεδίου αλλά και άλλων παραγόντων, όπως: Αν πρόκειται για κοντινό ή μακρινό πεδίο, Η ένταση του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου είτε πρόκειται για κοντινό είτε για μακρινό πεδίο, Χωρικές παραλλαγές στη διάσταση του/των πεδίων και Η πόλωση του πεδίου, για παράδειγμα η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου σε σχέση με την κατεύθυνση αναπαραγωγής του ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Η περιβαλλοντική προστασία στο κοντινό πεδίο απαιτεί εγκλεισμό της πηγής εκπομπής, συγκεκριμένη κατεύθυνση της ακτινοβολίας στο χώρο και ζώνη ασφαλείας στην οποία πρέπει να απαγορεύεται η παραμονή ανθρώπων. Εάν η απόσταση από την πηγή είναι μεγαλύτερη από ένα μήκος κύματος τότε επικρατούν συνθήκες μακρινού πεδίου. Στο μακρινό πεδίο η έκθεση μπορεί να καθο- 29

31 ριστεί μόνο από την μέτρηση του ηλεκτρικού ή του μαγνητικού πεδίου αφού συσχετίζονται με την εμπέδιση (Ζ=Ε/Η). Επίσης μπορεί να καθοριστεί από την μέτρηση της ροής της ηλεκτρομαγνητικής πυκνότητας σε W/m Δοσιμετρία Με τον όρο δοσιμετρία εννοείται η μετρολογία της δόσης. Η έννοια της «δόσης» σχετίζεται με το ποσό της ουσίας στην οποία εκτίθεται ή πρόκειται να εκτεθεί το κοινό. Σε συχνότητες μεταξύ 10 MHz έως 300 GHz έχουνε παρατηρηθεί οι συνέπειες που προκύπτουν ως θερμικά αποτελέσματα από την έκθεσή μας στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Έτσι, η έννοια του ειδικού ρυθμού απορρόφησης (SAR) είναι ουσιαστικά η ποσότητα που θα ορίσει και τη δόση, όταν πρόκειται για ακτινοβολίες παρόμοιων συχνοτήτων (ICNIRP, 1996). Στις συχνότητες μεταξύ 800 MHz και 2,2 GHz, που λειτουργούν οι τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας παρατηρούνται οι εξής μορφές έκθεσης: από τις κεραίες κινητών τηλεφώνων που κατά τη λειτουργία τους εκπέμπουν ακτινοβολία τοπικά κοντά στο κεφάλι και από τους σταθμούς βάσης που είναι μακρινές πηγές έκθεσης για όλο το σώμα. Στην πρώτη περίπτωση κρίνεται απαραίτητο να προσδιοριστεί η τιμή του τοπικού SAR ώστε να εξαχθούν οι επιπτώσεις στην υγεία, ενώ στην δεύτερη περίπτωση παίζει ρόλο η απόσταση του εκτιθέμενου σώματος από την πηγή. 1.5 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ Εισαγωγή Η ολοένα αυξανόμενη ποσότητα ηλεκτρομαγνητικής ρύπανσης, κυρίως από ανθρώπινες πηγές με τη μορφή κυμάτων ραδιοφώνου και τηλεόρασης αλλά και από την ανάπτυξη του δικτύου κινητής τηλεφωνίας έχει συμβάλλει πολλαπλασιαστικά στην αύξηση των επιπέδων έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Ο εγκέφαλός μας, το σώμα μας, το ανοσοποιητικό σύστημά μας και μια σειρά από λειτουργίες ενδοκρινών αδένων ελέγχονται από ανεπαίσθητα εγκεφαλικά κύματα τα οποία δέχονται επιδράσεις από το ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον. Είναι, λοιπόν, εύλογο το ερώτημα του αν και κατά πόσο ευθύνεται αυτού του είδους η ακτινοβολία με διαταραχές στην υγεία μας. 30