ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΚΘΕΣΗ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΘΕΜΑΤΟΣ ΕΚΘΕΣΗ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Ονοματεπώνυμα Σπουδαστών: ΜΑΚΑΡΙΔΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΕΥΘΥΜΙΟΥ ΣΤΕΡΙΟΣ Υπεύθυνη Εργασίας: ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΜΑΡΙΑ ΚΑΒΑΛΑ ΙΟΥΝΙΟΣ 2008

2 2

3 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Ο τίτλος της πτυχιακής εργασίας είναι: Έκθεση εργαζομένων σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ασχολείται με τις επιδράσεις που μπορεί να έχει σε ένα εργαζόμενο. Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε όλους όσους μας συμπαραστάθηκαν στην πραγματοποίηση αυτής της πτυχιακής και ειδικότερα τη καθηγήτρια μας κ. Νικολάου Μαρία που μας βοήθησε σημαντικά στην ολοκλήρωση και πραγματοποίηση της παρούσας πτυχιακής εργασίας. 3

4 4

5 Περιεχόμενα ΠΡΟΛΟΓΟΣ...3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ...11 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1Ο Ιστορική αναδρομή - στοιχεία για την εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού και της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Ηιστορία και η εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού Ηλεκτρομαγνητισμός από τη θεωρία στη πράξη Ηανακάλυψη των ακτινών χ Οι επιπτώσεις των ανακαλύψεων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο Τι είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ΜΗ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Χαμηλές συχνότητες Ραδιοκύματα Μικροκύματα Υπέρυθρη ακτινοβολία Ορατό φ ω ς Υπεριώδης ακτινοβολία Ιοντίζουσα Ακτινοβολία Σωματίδια α Σωματίδια β Ακτίνες χ Ακτίνες γ Νετρόνια (n )

6 2.3.6 Κοσμική Ακτινοβολία 35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Τηλεπικοινωνίες - ασύρματες επικοινωνίες Αξιολόγηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων Πρότυπα και Όρια Έκθεσης Ανάλυση συμμόρφωσης με τα όρια - Χωρικές μέγιστες τιμ ές Χωρικές Μέσες Τιμές Πεδίου Χρονικές Μέσες Τιμές Πεδίου Αξιολόγηση της Έκθεσης Θεωρητικός υπολογισμός (RF modeling) Κατηγοριοποίηση των Περιοχών ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας Πράσινη Ζώνη Κίτρινη Ζώνη Κόκκινη Ζώνη Χαρακτηρισμός Ζωνών Κτίρια Πύργοι Σχεδιαστικές Θεωρήσεις- Ύψος Τοποθέτησης Κεραιών Τοποθέτηση των κεραιών σε προεκτάσεις των ιστών Συνενκατάστάση με κεραίες ραδιοτηλεοπτικών σταθμών Εγκατάσταση Κατευθυντήριων Κεραιών Επιλογή Κεραιών Πυκνότητα Τοποθέτησης Κεραιών Τεκμηρίωση Σταθμού Βάσης Αντικειμενική Τεκμηρίωση Κατηγοριοποίηση της Τεκμηρίωσης Πρακτικές Εργασίας

7 Επιβεβαίωση Εκπαίδευσης & Ικανοτήτων Προσωπικού Έλεγχος Φυσικής Πρόσβασης στην Περιοχή της Κεραίας Τακτική Έλεγχου Αλληλουχία Αρμοδιοτήτων και Απαιτήσεις Αναφορών Κατανόηση Αρμοδιοτήτων σε Περιοχές όπου Συνυπάρχουν και άλλοι ιστοί Γενικές διαδικασίες Ειδικές διαδικασίες ανά σταθμό βάσης Διαδικασίες λειτουργίας Σήμανση Οδηγίες Προσπέλασης οε Εξοπλισμό Ενδειξη Προειδοποίηση Προσοχή Προστατευτικός Ρουχισμός Ακτινολογικά εργαστήρια Γενικές αρχές και κανόνες - Προστασία από τις ακτίνες - x Μέτρα προστασίας από ακτίνες χ Μοντέλο ορίων ακτινοβολίας Αντιστοιχία δόσεων ακτινοβολίας Εργαζόμενες που κυοφορούν Κίνδυνοι για το έμβρυο Θηλασμός Οθόνες οπτικής απεικόνισης 'Εργασία εγκύων σε οθόνες οπτικής απεικόνισης Γενικές προδιαγραφές οθόνων οπτικής απεικόνισης Ηλεκτροσυγκόλληση Υπέρυθρη ακτινοβολία (IR) Ορατή ακτινοβολία και φωτισμός

8 3.4.3 Υπεριώδεις ακτινοβολία (UV) 116 Κεφάλαιο 4 ο Επιδράσεις και επιπτώσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στους εργαζόμενους και στο γενικό πληθυσμό Θερμικά Αποτελέσματα Θεωρητικός προσδιορισμός του SAR Πειραματικός υπολογισμός του SAR Μη Θερμικός Μηχανισμός Επίδραση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας χαμηλών συχνοτήτων με τη ζώσα ύλη Μελέτες - Έρευνες για τις επιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από κινητή τηλεφωνία στους εργαζόμενους Νεοπλασίες Μελέτες και έρευνες για τη θνητότητα ή τη συχνότητα καρκίνου στους χρήστες κινητής τηλεφωνίας Νευρολογικές επιδράσεις Δερματολογικές επιδράσεις Μη ειδικά προβλήματα υγείας και συμπτώματα Επιδράσεις στους εργαζομένους από τις οθόνες οπτικής απεικόνισης Οπτική κόπωση Παράγοντες σχετιζόμενοι με την οργάνωση της εργασίας που επηρεάζουν την όραση Τα τακτικά διαλλείματα μακριά από την οθόνη είναι ουσιώδη Επιδράσεις από υπέρυθρη ακτινοβολία (IR) Επιδράσεις από το ορατό φως Επιδράσεις από υπεριώδη ακτινοβολία

9 Κεφάλαιο 5ο Νομοθεσία περί ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Εθνική νομοθεσία Μέτρα προφύλαξης του κοινού από τη λειτουργία κεραιών εγκατεστημένων στην ξηρά (ΦΕΚ Β' 1105/ ) Τρόπος διενέργειας των μετρήσεων για την τήρηση των ορίων ασφαλούς έκθεσης του κοινού σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από κάθε κεραία. (ΦΕΚ Β' 346/ ) Ευρωπαϊκή νομοθεσία Οδηγία 2004/40/ΕΚ περί των ελάχιστων προδιαγραφών υγείας και ασφάλειας όσον αφορά στην έκθεση των εργαζομένων σε κινδύνους προερχόμενους από φυσικούς παράγοντες ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

10 10

11 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ως περιεχόμενο της πτυχιακής εργασίας είναι να διαπιστώσουμε εάν έχει βλαβερές συνέπειες στους εργαζόμενους αλλά και στο γενικό πληθυσμό η έκθεση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Αναλύουμε ανά τομέα εργασίας τις συνθήκες, τα επίπεδα έκθεσης, τα είδη ακτινοβολίας, τα όρια, μέτρα προφύλαξης, ειδικές σημάνσεις, οι επιπτώσεις στον εργαζόμενο και πληροφορίες σε περίπτωση μεγάλης έκθεσης σε ακτινοβολία. Επίσης αναφέρονται ιστορικά στοιχεία γενικότερα για τον ηλεκτρομαγνητισμό, την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, την εξέλιξη στο χρόνο και αναλύουμε το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα στην ιοντίζουσα και μη ιοντίζουσα ακτινοβολία. 11

12 12

13 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στην παρούσα πτυχιακή εργασία γίνεται μια παρουσίαση για την έκθεση των εργαζομένων σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία περιλαμβάνει πέντε (5) κεφάλαια. Στο 1 κεφάλαιο γίνεται μια ιστορική αναδρομή - στοιχεία για την εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού, των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Στο 2 κεφάλαιο αποτυπώνουμε τα είδη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και αναλύουμε ανάλογα με τη συχνότητα και το μήκος κύματος. Στο 3 κεφάλαιο αναλύονται τα μέτρα πρόληψης και προστασίας από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ανάλογα με τον τομέα εργασίας. Στο 4ο κεφάλαιο αναφέρονται οι γενικές επιδράσεις και επιπτώσεις από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στους εργαζόμενους αλλά και στο γενικό πληθυσμό. Στο 5ο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στη νομοθεσία που έχει θεσπιστεί από την Ευρωπαϊκά Ένωση και την Ελλάδα. Τέλος, στο παράρτημα δίδονται οδηγίες σε περίπτωση έκθεσης εργαζόμενου ή άτομα γενικού πληθυσμού σε ραδιολογικό συμβάν. 13

14 14

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1Ο Ιστορική αναδρομή - στοιχεία για την εξέλιξη του ηλεκτρομαννητισμού και της ηλεκτρομαννητικής ακτινοβολίας Η ιστορία και η εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού Ο Ηλεκτρομαγνητισμός είναι ο τομέας της φυσικής που μελετά τα φαινόμενα που απορρέουν από το ηλεκτρικό φορτίο των σωματιδίων και από την αλληλεπίδραση ηλεκτρικών με μαγνητικών πεδίων. Οι νόμοι του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού ενοποιήθηκαν από τον Μάξουελ (Maxwell). Το 1864 δημοσιεύτηκε σε επιστημονικό περιοδικό μία εργασία, η οποία εντυπωσίασε την επιστημονική κοινότητα. Ο James Clerk-Maxwell (Μάξουελ, ) παρουσίασε μία ολοκληρωμένη θεωρία του Ηλεκτρομαγνητισμού, στηριζόμενος σε συνολικά τέσσερις εξισώσεις. Πρόκειται για την εξίσωση διαρρεύματος του Ampere, συμπληρωμένη με το ρεύμα μετατοπίσεως, την εξίσωση της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday και τις δύο εξισώσεις του Gauss, για το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο. Οι ονομαζόμενες έκτοτε Εξισώσεις Maxwell, συμπληρωμένες με την εξίσωση συνέχειας του ηλεκτρικού ρεύματος, αποτελούν πέντε θεμελιώδεις εξισώσεις της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας, οι οποίες περιγράφουν όλα τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα της φύσης και της τεχνικής. 15

16 Με αυτή την εργασία, μεταξύ άλλων: συνενώνονται όλες οι γνώσεις της εποχής περί ηλεκτρομαγνητισμού (δηλαδή τα πορίσματα μίας περιόδου πειραματισμών και εμπειρικής γνώσης άνω των 160 ετών, σε μία ομάδα απλών εξισώσεων, θεμελιώνεται θεωρητικά για πρώτη φορά η ύπαρξη του φυσικού φαινομένου που σήμερα ονομάζουμε ηλεκτρομαγνητικά κύματα, γίνεται υπολογισμός της ταχύτητας του φωτός και εξηγείται η διάδοσή του ως ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι την εποχή εκείνη δεν είχαν ακόμα αναπτυχθεί οι μαθηματικοί συμβολισμοί (διανυσματική ανάλυση κτλ.), γι' αυτό οι εξισώσεις Maxwell δεν είχαν την απλή μορφή που γνωρίζουμε σήμερα. Οι φυσικοί νόμοι δίνονταν με τις συνιστώσες των διανυσμάτων, πράγμα που μόνο εξειδικευμένοι και έμπειροι μαθηματικοί ήταν σε θέση να διαβάσουν και να κατανοήσουν. Ένας εξ αυτών, ο Boltzmann, λέγεται ότι αναφώνησε, όταν μελέτησε τις πολυπλοκότατες μαθηματικές παραστάσεις στο βιβλίο του Maxwell: «Αυτές τις εξισώσεις μόνο ένας θεός μπορεί να τις έγραψε». Αλλά και γενικότερα, η αναγνώριση του Maxwell ως θεμελιωτή της θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού ήταν καθολική. Σε δημοσίευση της εποχής αναφέρεται, ότι «το έργο του Maxwell προβλέπει τις αρχές για όλα τα ηλεκτρομαγνητικά μηχανήματα». Με την πρώτη δημοσίευση της Ηλεκτρομαγνητικής Θεωρίας, το έτος 1864, έκλεισε ένας κύκλος επιστημονικών εξελίξεων και άνοιξε ένας νέος, ευρύτερος και πολύ αποδοτικότερος από ό,τι γνώριζαν οι επιστήμονες μέχρι εκείνη την εποχή: Ο Μάξουελ διατύπωσε μια συνεκτική ολοκληρωμένη επιστημονική θεωρία μέσα σε 4 απλές μαθηματικές εξισώσεις, οι οποίες, μαζί με ορισμένες συμπληρωματικές, περιγράφουν όλα τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα. Έκτοτε μαθηματικοποιήθηκε η επιστήμη και για όλες τις γνωστές επιστημονικές θεωρίες διατυπώθηκαν μαθηματικές σχέσεις, οι οποίες περιγράφουν ποσοτικά την εξέλιξη των φυσικών φαινομένων. 16

17 1.2 Ηλεκτρομαγνητισμός από τη θεωρία στη πράξη O Heinrich Rudolf Hertz αφιερώθηκε στην έρευνα και αφετέρου να επιβεβαιώσει την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell, και την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Για την ολοκλήρωση των ερευνών του παρήγαγε ο Χερτς με τα πρωτόγονα μέσα της εποχής ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητες μέχρι 1 GHz. Πρώτο βήμα ήταν η ιδέα ότι πρέπει να δημιουργήσει μία πειραματική διάταξη που αποτελείται από δύο μέρη: Στη μια πλευρά ήταν ένας πομπός, για την ακρίβεια δύο μεταλλικές σφαίρες μεταξύ των οποίων δημιουργείται σπινθήρας στον αέρα λόγω της επιβαλλόμενης υψηλής τάσης. Το παλινδρομικά κινούμενο ηλεκτρικό φορτίο μεταξύ των σφαιρών θα έπρεπε να δημιουργήσει τα αόρατα κύματα που είχε προβλέψει ο Maxwell. Στην άλλη πλευρά βρισκόταν ο δέκτης, το δεύτερο μέρος της διάταξης, ένα τετράγωνο πλαίσιο από καλώδιο (κεραία) τοποθετημένο στον τοίχο. Αν υπήρχαν πράγματι αυτά τα αόρατα κύματα, θα έπρεπε να διασχίσουν την αίθουσα και να προκαλέσουν σε ένα κενό που είχε δημιουργηθεί στο σύρμα του πλαισίου, ένας σπινθήρας. Να σημειωθεί ότι τα μεγέθη του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ήταν εκείνη την εποχή ακόμα τελείως ασαφή, γι' αυτό δεν γίνονται σήμερα κατανοητές μερικές από τις ονομασίες των μεγεθών που χρησιμοποιούνταν τότε. 17

18 1.3. Η ανακάλυψη των ακτινών χ Ο Γερμανός καθηγητής στο πανεπιστήμιο Wuerzburg Βίλχελμ Ραίντγκεν εκτελούσε πειράματα για μελέτη φαινομένων ιονισμού λόγω πρόσκρουσης. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούσε μία οθόνη με φθορίζον υλικό για την οπτική καταγραφή του ιονισμού. Κατά τη διάρκεια πειραμάτων με πολύ υψηλές τάσεις (30-50kV) παρατήρησε ο ερευνητής ένα ανεξήγητο φαινόμενο που οφειλόταν σε μια άγνωστη μέχρι τότε ακτινοβολία. Ένα χαρτί καλυμμένο με φθορίζον υλικό έλαμπε όση ώρα λειτουργούσε ο καθοδικός σωλήνας, ακόμα και όταν το χαρτί αυτό μεταφερόταν σε διπλανή αίθουσα. Κάποια στιγμή είδε ο Ραίντγκεν να απεικονίζεται στη φθορίζουσα οθόνη το χέρι του, όπου τα οστά απορροφούσαν περισσότερο την ακτινοβολία απ' ότι ο περιβάλλων ιστός. Ο παρατηρητής έβλεπε στην οθόνη, αρχικά για σύντομο χρονικό διάστημα, το σκελετό του χεριού. Αυτή η άγνωστη ακτινοβολία ονομάστηκε καταρχήν Χ και, μετά το θάνατο του ερευνητή ακτινοβολία Ραίντγκεν. Αυτό γρήγορα το εκμεταλλεύτηκαν οι επιστήμονες της εποχής σε πολλές εφαρμογές, η σπουδαιότερη από τις οποίες ήταν η εφαρμογή στην ιατρική διάγνωση. Όλοι έχουμε κάνει ή τουλάχιστον έχουμε δει μια ακτινογραφία, και γνωρίζουμε ότι από τις πληροφορίες που είναι αποτυπωμένες σ αυτήν, οι ακτινολόγοι μπορούν να βγάλουν πολύτιμα συμπεράσματα για προβλήματα υγείας του εξεταζόμενου. Σήμερα γνωρίζουμε τη μεγάλη σημασία αυτών των ακτινών στην ιατρική διαγνωστική και σε διάφορες τεχνικές εφαρμογές. Ακτίνες α, β και ραδιενέργεια Επηρεασμένος από την ανακάλυψη του Ραίντγκεν, ο Άντονι Μπεκερέλ ( ) άρχισε να αναζητάει ακτίνες Χ σε ακτινοβολίες που εκπέμπονται από άλλα φθορίζοντα υλικά. Ένα από αυτά τα υλικά, το θειικό καλιο-ουρανύλιο, έπρεπε να παράγει ακτίνες Χ, όταν βρίσκεται στο ηλιακό φως, οι οποίες ακτίνες θα διαπερνούσαν ένα μαύρο χαρτί και θα αποτυπώνονταν σε φωτογραφική πλάκα. Μία από τις δοκιμές του Μπεκερέλ έδειξε όμως ότι η πλάκα είχε επηρεαστεί, παρ' ότι κάποιες ημέρες ήταν συννεφιασμένες και δεν έπρεπε να 18

19 είχαν προκληθεί ακτίνες Χ. Αυτά τα ίχνη στην πλάκα έπρεπε να προέρχονται από άλλου είδους ακτινοβολία. Το έτος 1897 χρησιμοποίησε η Μαρία Κιουρί ( ) το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο που είχε ανακαλύψει ο άντρας της Πιέρ το 1880 για να μετρήσει την ένταση της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας από διάφορες ενώσεις του ουρανίου. Αυτή η ένταση ήταν πάντα ανάλογη της περιεχόμενης στην ένωση ποσότητας ουρανίου, άρα επρόκειτο για ατομικό και όχι για μοριακό φαινόμενο. Βέβαια, οι ακτινοβολίες του ουρανίου δεν ήταν όλες του ίδιου είδους: ένα μέρος έδειχνε από την εκτροπή ότι είχε θετικό φορτίο, ένα άλλο μέρος είχε μεγαλύτερη εκτροπή στην αντίθετη κατεύθυνση, οπότε έπρεπε να έχει αρνητικό φορτίο. Επειδή και οι δύο ακτινοβολίες αποτελούσαν ροή σωματιδίων, οι ερευνητές κατέληγαν στο συμπέρασμα ότι τα σωματίδια της ακτινοβολίας πρώτου είδους είχαν μεγαλύτερη μάζα από αυτά της ακτινοβολίας του δεύτερου είδους. Ο Νεοζηλανδός φυσικός που εργαζόταν στη Βρετανία Έρνεστ Ράδερφορντ ( ) ονόμασε την ακτινοβολία με τη μεγαλύτερη μάζα των σωματιδίων και θετικό φορτίο ακτινοβολία άλφα και την άλλη, με τα σωματίδια μικρής μάζας και αρνητικό φορτίο ακτινοβολία βήτα. Το έτος 1898 συνέχισαν η Μαρία και ο Πιέρ Κιουρί τα πειράματα με άλλα υλικά, όπως το βαρύ μέταλλο θόριο και διαπίστωσαν ότι παράγεται από μία επίσης άγνωστη ακτινοβολία, η οποία ονομάστηκε ραδιενέργεια. Το ουράνιο και το θόριο χαρακτηρίστηκαν τότε ραδιενεργά στοιχεία. Η Μαρία Κιουρί ανακάλυψε επίσης ότι μερικά ουρανιούχα μεταλλεύματα παράγουν πολύ περισσότερη ραδιενέργεια από αυτή που θα δικαιολογούσε η περιεκτικότητά τους σε ουράνιο. Υπέθεσε τότε ότι αυτές οι ενώσεις περιέχουν σε μικρές ποσότητες άλλα υλικά, τα οποία είναι ισχυρά ραδιενεργά. Λίγο μετά εντοπίστηκαν πράγματι δύο νέα στοιχεία, αρχικά ένα που ονομάστηκε Πολώνιο και αργότερα ένα άλλο που ονομάστηκε Ράδιο, επειδή αυτό ακτινοβολούσε πολύ έντονα. 19

20 1.4. Οι επιπτώσεις των ανακαλύψεων Πολύ γρήγορα βέβαια οι επιστήμονες κατάλαβαν, ότι οι νέες αυτές ακτίνες προκαλούσαν βλάβες στον οργανισμό. Είναι χαρακτηριστικό ότι οι περισσότεροι πρωτοπόροι στην έρευνα των ακτινοβολιών αυτών πέθαναν νέοι από λευχαιμία ή άλλες ασθένειες που σήμερα γνωρίζουμε ότι σχετίζονται με τον καρκίνο. Οι βλαβερές συνέπειες των ακτινοβολιών αυτών οφείλονται ακριβώς στην ιδιότητα που τις κάνει τόσο χρήσιμες στην ιατρική. Στην υψηλή τους ενέργεια. Αυτό συμβαίνει γιατί όταν η ακτινοβολία αλληλεπιδρά με τα κύτταρα του σώματος, τότε προκαλεί βλάβη σ αυτά μέσω ενός φαινομένου που λέγεται ιονισμός. Μη Ιονιζουσα Ακτινοβολία + Ιονίζουοο Ακτινοβολία Πεδία Χαμηλών Συχνοτήτων 20

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΕΙΔΗ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ 2.1 Τι είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αποτελείται από κύματα ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας, τα οποία διαδίδονται ταυτόχρονα ή αλλιώς ακτινοβολούνται στον ελεύθερο χώρο. Η περιοχή στην οποία αναπτύσσονται αυτά τα κύματα λέγεται ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εμφανίζονται με πολλές διαφορετικές μορφές. Για παράδειγμα, τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα, το ορατό φως αλλά και οι ακτίνες X είναι όλα μορφές ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός. Τα σημαντικά χαρακτηριστικά των διαφόρων τύπων κυμάτων είναι η απόσταση που καλύπτεται από έναν κύκλο του κύματος, που αποτελεί το μήκος κύματος, και ο αριθμός των κυμάτων που διέρχονται από ένα συγκεκριμένο σημείο ανά δευτερόλεπτο, που ορίζει τη συχνότητα του κύματος. Οι σημαντικότερες διαφορές των διαφορετικών τύπων κυμάτων οφείλονται στις διαφορετικές τιμές συχνότητας. Για οποιοδήποτε ηλεκτρομαγνητικό κύμα, το γινόμενο του μήκους κύματος και της συχνότητας ισούται με την ταχύτητα του φωτός. Η συχνότητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος εκφράζεται συνήθως σε μονάδες Hertz (Hz). Ένα Hz ισούται με ένα κύμα ανά δευτερόλεπτο. Ένα kilohertz (khz) ισούται με χίλια κύματα ανά δευτερόλεπτο, ένα megahertz (MHz) ισούται με ένα εκατομμύριο κύματα ανά δευτερόλεπτο, και ένα gigahertz (GHz) ισούται με 1 δισεκατομμύριο κύματα ανά δευτερόλεπτο. Kilohertz (KHz) 1000 Hertz Megahertz (Mhz) Hertz Gigahertz (Ghz) Hertz Πίν.1.1: πολλαπλάσια του Herz 21

22 Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία ήταν ανέκαθεν παρόντα στη γη. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα, η περιβαλλοντική έκθεση σε τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αυξήθηκε ραγδαία, εξαιτίας των απαιτήσεων για ηλεκτρισμό, της ανάπτυξης της ασύρματης τεχνολογίας και των εφαρμογών της, καθώς επίσης και των αλλαγών στις εργασιακές σχέσεις και στην κοινωνική συμπεριφορά. Σήμερα, καθένας μας εκτίθεται σε ένα πολύπλοκο μίγμα από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία πολλών διαφορετικών συχνοτήτων, τόσο στο χώρο κατοικίας όσο και στο χώρο της εργασίας. Τα πιθανά βιολογικά αποτελέσματα που οφείλονται στις κατασκευασμένες από τον άνθρωπο πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας έχουν προσελκύσει το επιστημονικό ενδιαφέρον από τα τέλη του 1800 και έχουν τύχει ιδιαίτερης προσοχής κατά τα τελευταία 30 χρόνια. Γενικά, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα μπορεί να διαιρεθεί στα στατικά και χαμηλής συχνότητας ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία (γραμμές μεταφοράς, ηλεκτρικές συσκευές οικιακής χρήσης, ηλεκτρονικοί υπολογιστές) και στα υψηλής συχνότητας πεδία ή πεδία ραδιοσυχνότητας (ραντάρ, εγκαταστάσεις ραδιοφωνικής και τηλεοπτικής μετάδοσης, κινητά τηλέφωνα και σταθμοί βάσης κινητών επικοινωνιών, συστήματα επαγωγικής θέρμανσης και αντικλεπτικά συστήματα). Σε αντίθεση με την ιοντίζουσα ακτινοβολία (όπως οι ακτίνες γ που εκπέμπονται από ραδιενεργά υλικά, η κοσμική ακτινοβολία και οι ακτίνες Χ), η οποία εντοπίζεται στο υψηλότερο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, στην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων η κβαντική ενέργεια δεν είναι αρκετά ισχυρή ώστε να διασπάσει τους δεσμούς που συγκρατούν μεταξύ τους τα μόρια μέσα στα κύτταρα και, συνεπώς, δεν μπορεί να προκαλέσει ιοντισμό. Για το λόγο αυτό, η χαμηλότερη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος χαρακτηρίζεται ως «μη ιοντίζουσα». Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η σχετική θέση της μη ιοντίζουσας περιοχής στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. 22

23 Εικ.1.1: Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 23

24 2.2 ΜΗ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Χαμηλές συχνότητες Στις χαμηλές συχνότητες, προέρχονται κυρίως από γραμμές και υποσταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και από συσκευές πού καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια. Στην Ελλάδα η συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος είναι 50 Hz. Σε αυτές τις συχνότητες με πολύ μεγάλο μήκος κύματος (περίπου 6000 km για 50 Hz) μπορούμε να πούμε ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι αμελητέα, όμως υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία τα οποία είναι μετρήσιμα. Εικ.2.1: Γεωμετρικοί τόποι στρεφομένων ανυσμάτων μαγνητικής επαγωγής γραμμής 400 kv διπλού κυκλώματος με φορτίο 1000 Α ανά κύκλωμα και φάση 24

25 Οι εργαζόμενοι που εκτίθενται σε αυτού του τύπου ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και πεδία είναι στις εταιρείες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ηλεκτρολόγοι και γενικότερα άτομα που εργάζονται κοντά σε εγκατεστημένους υποσταθμούς και καλώδια χαμηλής, μέσης, υψηλής και υπερύψηλης τάσης. Εικ.2.2: Άνθρωπος σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο 25

26 2.2.2 Ραδιοκύματα Τα ραδιοκύματα ή αλλιώς ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων αποτελεί μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που περιλαμβάνει κύματα με συχνότητα από περίπου 3000 κύματα ανά δευτερόλεπτο (3 khz) μέχρι 300 δισεκατομμύρια κύματα ανά δευτερόλεπτο (300 GHz).Τα μικροκύματα αποτελούν ένα υποσύνολο των ραδιοκυμάτων με συχνότητες που κυμαίνονται περίπου μεταξύ των 300 εκατομμυρίων κυμάτων ανά δευτερόλεπτο (300 ΜΗζ) και των τριών δισεκατομμυρίων κυμάτων ανά δευτερόλεπτο (3 GHz). Το μήκος κύματος των ραδιοκυμάτων ποικίλει μεταξύ των τιμών 1mm και 10km. Τα ραδιοκύματα δημιουργούνται από την κίνηση ηλεκτρικών φορτίων στις κεραίες και αναφέρονται και ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ΡΣ, γιατί «ακτινοβολούνται» ταξιδεύοντας στο χώρο απομακρυνόμενα από την πηγή τους (κεραία). Τα ραδιοκύματα ανήκουν στην κατηγορία των μη ιοντιζουσών ακτινοβολιών, λόγω της αδυναμίας τους να διασπάσουν χημικούς δεσμούς ή να αποσπάσουν ηλεκτρόνια από άτομα, προκαλώντας ιοντισμό της ύλης, όπως η ραδιενέργεια (ακτίνες X, ακτίνες γ). Τα ραδιοκύματα απαρτίζονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Μπορούν να ακτινοβολούνται προς όλες τις κατευθύνσεις για ευρυεκπομπή, προς συγκεκριμένες περιοχές του χώρου όπου ενδεχομένως βρίσκεται ένας μετακινούμενος δέκτης, ή προς σταθερούς δέκτες που βρίσκονται σε γνωστές θέσεις. Η κεραία είναι συσκευή σχεδιασμένη για να εκπέμπει και να λαμβάνει ραδιοκύματα. Συγκεκριμένα, τα ραδιοκύματα όπως και κάθε ακτινοβολία ακολουθούν το νόμο της μεταβολής με το αντίστροφο του τετραγώνου της απόστασης. Δηλαδή, η πυκνότητα ισχύος, που είναι το μέγεθος που καθορίζει την ποσότητα ισχύος, που προσπίπτει σε μια επιφάνεια και μετριέται σε W/m2, σε απόσταση 2 μέτρων από την πηγή ακτινοβολίας, μειώνεται στο 1/4 της πυκνότητας ισχύος που δημιουργείται σε απόσταση 1 μέτρου από την πηγή. Τα ραδιοκύματα όταν συναντούν αντικείμενα στην κατεύθυνση διάδοσής τους μπορεί να ανακλαστούν ολικά ή μερικά, να απορροφηθούν ολικά ή μερικά ή να διαπεράσουν το αντικείμενο ολικά ή μερικά (κάτι ανάλογο που ισχύει και με το φως). 26

27 Οι εργαζόμενοι που εκτίθενται σε αυτού του τύπου ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι τεχνικοί σε εταιρείες κινητής τηλεφωνίας, ασύρματων τηλεπικοινωνιών, τεχνικοί σε πάρκα κεραιών ραδιοτηλεόρασης, ραδιοτηλεοπτικούς σταθμούς και εργαζόμενοι μπροστά σε οθόνες ηλεκτρονικών υπολογιστών. Εικ.2.3: Κεραίες ραδιοκυμάτων από τηλεοπτικούς σταθμούς και κινητή τηλεφωνία Η πλέον σημαντική χρήση των ραδιοκυμάτων είναι για τις τηλεπικοινωνίες, ραδιοφωνικές και τηλεοπτικές εκπομπές, τα κινητά τηλέφωνα, τα ασύρματα τηλέφωνα, το σύστημα επικοινωνιών της αστυνομίας και της πυροσβεστικής, ακόμη και οι δορυφορικές επικοινωνίες πραγματοποιούνται μεταδίδοντας την ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων. Άλλες χρήσεις των ραδιοκυμάτων περιλαμβάνουν τα ραντάρ, βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης και στεγανοποίησης και τα ιατρικά μηχανήματα. Τα ραντάρ χρησιμοποιούν την ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων για τον εντοπισμό αυτοκινήτων και αεροπλάνων καθώς και για στρατιωτικές εφαρμογές. 27

28 Οι βιομηχανικοί θερμαντήρες και στεγανοποιητές χρησιμοποιούν την ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων για τη συγκόλληση παραγώγων ξύλου, τη στεγανοποίηση δερμάτινων αντικειμένων όπως παπουτσιών, και για την επεξεργασία φαγητού. Οι ιατρικές χρήσεις των ραδιοκυμάτων περιλαμβάνουν τη μαγνητική τομογραφία, την εποπτεία και τον προγραμματισμό βηματοδοτών, την υπερθερμία για την αντιμετώπιση του καρκίνου Μικροκύματα Τα μικροκύματα είναι μέρος της ευρύτερης ακτινοβολίας των ραδιοκυμάτων. Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν μήκος κύματος ανάμεσα σε περίπου 0.3 και 30 εκατοστά, που αντιστοιχούν σε συχνότητες των GHz. Ωστόσο, δεν υπάρχουν ακριβή όρια που διαχωρίζουν τα μικροκύματα από τις γειτονικές περιοχές του φάσματος, όπως τα ραδιοκύματα και η υπέρυθρη ακτινοβολία. Άλλος ορισμός του εύρους των μικροκυμάτων περιλαμβάνει τις περιοχές: Ultra high frequency (UHF) (0.3-3 GHz),super high frequency (SHF) (3-30 GHz), και extremely high frequency (EHF) ( GHz).Δηλαδή τα μικροκύματα ορίζονται, σύμφωνα με τον ορισμό αυτόν, στις συχνότητες από GHz. Οι εργαζόμενοι που εκτίθενται σε αυτού του τύπου ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι τεχνικοί σε εταιρείες τοποθέτησης ασύρματων κεραιών, ραντάρ και κεραίες δορυφορικών τηλεοράσεων. Εικ.2.4: Δορυφορική κεραία 28

29 2.2.4 Υπέρυθρη ακτινοβολία Το φάσμα της υπέρυθρης ακτινοβολίας περιλαμβάνει μήκη κύματος από 0,75 μη έως και τα 3000 μη. Αυτού του τύπου η ακτινοβολία έχει να κάνει με την θερμότητα. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει θερμότητα όχι στο ορατό φως, αλλά σε περιοχές της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Όλα τα σώματα λίγο έως πολύ εκπέμπουν θερμότητα σε αυτά τα μήκη κύματος ανάλογα με την θερμοκρασία τους. Οι εκπομπή υπέρυθρης ακτινοβολίας προέρχεται κυρίως από κλιβάνους, θερμά μέταλλα, από εξοπλισμούς αφύγρανσης, ξήρανσης και ψησίματος χρωμάτων και επικαλύψεων, συγκεκριμένα laser και εξοπλισμό ιατρικής φυσιοθεραπείας, νυχτερινή όραση, ανιχνευτές σε δορυφόρους και αεροπλάνα, καθώς επίσης συνηθέστερη εφαρμογή υπερύθρων είναι το τηλεκοντρόλ της τηλεόρασης. Εικ.2.5: Ανάλυση του φάσματος στην περιοχή των υπερύθρων 29

30 2.2.5 Ορατό φως Τα χρώματα ενός ουράνιου τόξου, δηλαδή η ακτινοβολία που μπορεί να εντοπισθεί από το ανθρώπινο μάτι (από 400 έως 700 nm) δεν είναι παρά ένα πολύ μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Εμείς αν και δεν το αντιλαμβανόμαστε, βρισκόμαστε υπό συνεχή βομβαρδισμό ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία εκτείνεται σε πολύ διαφορετικά μήκη κύματος. Εικ.2.6: Ανάλυση του φάσματος στο ορατό φώς 30

31 2.2.6 Υπεριώδης ακτινοβολία Έχουν συχνότητες λίγο παραπάνω από αυτές του ορατού φωτός. Ωστόσο η ένταση τους είναι τέτοια που μπορεί να καταστρέψει τους ιστούς και τα κύτταρα. Ο ήλιος είναι μια πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μικρές δόσεις αυτής της ακτινοβολίας βοηθούν στην παραγωγή της βιταμίνης D και προκαλούν το μαύρισμα του ανθρώπινου δέρματος. Φυσικά μεγαλύτερες δόσεις προκαλούν σοβαρά εγκαύματα. Η υπεριώδεις ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία χρησιμοποιείται ευρέως στον επιστημονικό χώρο σε διάφορα πειράματα, καθώς και από τους αστρονόμους για την παρατήρηση του ηλιακού συστήματος, του γαλαξία μας και άλλων περιοχών του σύμπαντος. Το μήκος κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας εκτείνεται από 50 μέχρι 350 και 400 νανόμετρα. Ανάλογα με τα βιολογικό αποτέλεσμα που προκαλεί στον ανθρώπινο οργανισμό έχει διαιρεθεί σε τρεις επί μέρους περιοχές: την υπεριώδη Α (UV-A), την υπεριώδη Β (UV-B) και την υπεριώδη C (UV-C). Εικ.2.7: Υπεριώδης ακτινοβολία από ηλεκτροσυγκόλληση 31

32 * Η UV-C εκτείνεται από τα 40 nm έως τα 280 nm και είναι εξαιρετικά επικίνδυνη. Μεταξύ άλλων έχει χρησιμοποιηθεί και στο εργαστήριο για την προξένηση κληρονομικών αλλαγών στους οργανισμούς (μεταλλάξεις), καθώς και για την αποστείρωση επιφανειών. * Η UV-B εκτείνεται από τα 280 μέχρι τα 315 nm. Προκαλεί το μαύρισμα από τον ήλιο αλλά και σοβαρές βλάβες στο δέρμα. * Η UV-A εκτείνεται από τα 315 μέχρι τα 400 nm και σε μεγάλες δόσεις μπορεί να είναι επικίνδυνη. Παρά την μικρή της ένταση, ή υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει σημαντικά προβλήματα στον άνθρωπο, όταν αυτός εκτίθεται παρατεταμένα. Εργαζόμενοι που εκτίθενται σε αυτού του τύπου ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι κυρίως ηλεκτροσυγκολλητές. 2.3 Ιοντίζουσα Ακτινοβολία Σωματίδια α Είναι θετικά φορτισμένα σωματίδια, ταυτόσημα με πυρήνες ηλίου (He++, δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια) και προκαλούν έντονο ιονισμό στη διαδρομή τους. Γενικά μπορούν να αποκοπούν με ένα λεπτό φύλλο χαρτιού και δεν μπορούν να περάσουν το εξωτερικό (νεκρό) στρώμα του δέρματος. Όμως, τα σωματίδια-α μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνα αν εισέλθουν στον ανθρώπινο οργανισμό μέσω του αναπνευστικού ή του πεπτικού συστήματος Σωματίδια β Είναι ηλεκτρόνια με ψηλή ενέργεια και προκαλούν λιγότερο ιονισμό. Είναι πολύ μικρότερα από τα σωματίδια-α, όμως είναι πιο διεισδυτικά και μπορούν να διανύουν μερικά χιλιοστά (mm) μέσα στο δέρμα. Τα σωματίδια-β μπορούν να αποκοπούν από ένα λεπτό φύλλο αλουμινίου. 32

33 2.3.3 Ακτίνες χ Είναι η συχνότητά τους βρίσκεται σε τιμές μεταξύ των ακτινών γ και των υπεριωδών ακτινών. Έχουν τέτοια διατρητική ικανότητα ώστε να μπορούν να διαπερνούν εύκολα αρκετά υλικά και να καταστρέφουν ιστούς δέρματος πολλών οργανισμών. Αυτό έχει οδηγήσει τους επιστήμονες στο να χρησιμοποιούν τις ακτίνες χ (με αρκετή φειδώ όμως) ώστε να παρατηρούν το ανθρώπινο σώμα (ακτινογραφίες). Τα μήκη κύματος των ακτινών χ έχουν μεγάλη έκταση. Εκτείνονται από δέκα μέχρι νανόμετρα. Εργαζόμενοι που εκτίθενται σε αυτού του τύπου ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι άτομα που εργάζονται σε ακτινολογικά εργαστήρια. Εικ.2.8: Εργαζόμενοι σε ακτινολογικό εργαστήριο με ακτίνες χ 33

34 2.3.4 Ακτίνες γ Την μεγαλύτερη συχνότητα και τα μικρότερα μήκη κύματος εκπέμπονται από ραδιενεργά υλικά και βρίσκονται και στο διάστημα (κοσμική ακτινοβολία). Οι ακτίνες αυτές έχουν μια εκπληκτική διατρητική ικανότητα. Μπορούν να διατηρήσουν μια επιφάνεια τσιμέντου με πάχος 3 μέτρα! Τα μήκη κύματος αυτής της ακτινοβολίας εκτείνονται από 0.01 έως νανόμετρα (nm). Εργαζόμενοι που εκτίθενται σε ακτίνες γ είναι άτομα που εργάζονται σε εργαστήρια πυρηνικής ιατρικής, στην επιτροπή ατομικής ενέργειας. (Στην Ελλάδα) Νετρόνια (n) Τα νετρόνια εκπέμπονται από ασταθείς πυρήνες, ειδικότερα κατά την ατομική διάσπαση ή σύντηξη και πέρα από την τεχνητή παραγωγή τους, αποτελούν μέρος της κοσμικής ακτινοβολίας. Τα νετρόνια, επειδή είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, είναι πολύ διεισδυτικά και κατά την αλληλεπίδραση τους με τα διάφορα υλικά ή τους ιστούς του ανθρωπίνου σώματος, προκαλούν εκπομπές ακτινοβολίας-β και γ. Για το λόγο αυτό απαιτείται σημαντική θωράκιση για τη μείωση της έκθεσης σε νετρόνια. 34

35 2.3.6 Κοσμική Ακτινοβολία Προέρχεται από το διάστημα (πρωτογενής κοσμική ακτινοβολία) και είναι μίγμα από πολλά είδη ακτινοβολίας, περιλαμβανομένων σωματιδίων-α, ηλεκτρονίων και διαφόρων άλλων "εξωτικών (υψηλής ενέργειας) σωματιδίων και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας. Τα σωματίδια αυτά αλληλεπιδρούν με την ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα η κοσμική ακτινοβολία στο επίπεδο του εδάφους να αποτελείται κυρίως από μιόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια και φωτόνια (δευτερογενής κοσμική ακτινοβολία). Η δόση ακτινοβολίας στο επίπεδο του εδάφους προέρχεται κυρίως από τα μιόνια και τα ηλεκτρόνια. Εικ.2.10: Κοσμική ακτινοβολία 35

36 36

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Επιπτώσεις στους εργαζόμενους από την ηλεκτρουαννητική ακτινοβολία, τα μέτρα πρόληψης και προστασίας ανάλογα υε τους χώρους εονασίας. 3.1 Τηλεπικοινωνίες - ασύρματες επικοινωνίες Το 1998 η Διεθνής Επιτροπή για την Προστασία από τις Μη-Ιοντίζουσες Ακτινοβολίες (International Commission of Non-ionizing Radiation - ICNIRP) εξέδωσε όρια για την έκθεση, τόσο του γενικού πληθυσμού όσο και των εργαζομένων, σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία συχνοτήτων 0 Hz -300 GHz, Σε αυτές τις περιοχές συχνοτήτων περιλαμβάνονται οι κεραίες των τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών σταθμών, οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας, οι διατάξεις ραντάρ και το σύνολο των τηλεπικοινωνιακών εφαρμογών. Η Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.) βασισμένη στα όρια αυτά εξέδωσε το 1999 τη Σύσταση του Συμβουλίου της «Σχετικά με τον Περιορισμό της Έκθεσης του Κοινού σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία 0 Hz GHz» (L /519/Ε^, θεσπίζοντας με τον τρόπο αυτό όρια για την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολία του γενικού πληθυσμού. Τα όρια αυτά υιοθετήθηκαν και από τη χώρα μας με Κοινή Υπουργική Απόφαση (ΚΥΑ) με θέμα «Μέτρα Προφύλαξης του Κοινού από Κεραίες Εγκατεστημένες στην Ξηρά» (ΚΥΑ 53571/3839, ΦΕΚ 1105Β/ ). Εντούτοις, τόσο από την Ε.Ε. όσο και από την ελληνική πολιτεία, δεν έχουν υιοθετηθεί επισήμως όρια για την έκθεση των επαγγελματικά α- πασχολουμένων σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Έτσι κάθε ενδιαφερόμενος που θέλει να αναφερθεί σε όρια επαγγελματικά απασχολουμένων όσο αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, θα πρέπει να ανατρέξει στη δημοσίευση της ICNIRP. 37

38 Η διαρκής ανάπτυξη του τομέα των τηλεπικοινωνιών και η συνεχής αύξηση του αριθμού των πομπών ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών σταθμών σημαίνει τη δημιουργία αρκετών νέων θέσεων εργασίας στον τομέα των εγκαταστάσεων και συντήρησης κεραιών. Οι νέοι αυτοί εργαζόμενοι λόγω της φύσεως της εργασίας τους, θα εκτίθενται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από κεραίες. Επομένως θα πρέπει να λάβουν και την κατάλληλη ενημέρωση σχετικά με τα μετρά προστασίας και τις ζώνες επικινδυνότητας από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ώστε να διασφαλίζεται η σωστή αντιμετώπιση των σεναρίων ηλεκτρομαγνητικής επικινδυνότητας ανά περίπτωση. Παρά το γεγονός ότι είναι βέβαιο ότι η έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία από πομπούς ραδιοτηλεοπτικών σταθμών και σταθμούς βάσης ασυρμάτων τηλεπικοινωνιών, όταν δεν υπερβαίνονται τα όρια που έχουν υποδειχθεί από την ICNIRP, δεν μπορεί να αποδειχθεί επικίνδυνη για την υγεία των εργαζομένων, θα πρέπει να δίδεται ιδιαίτερη βαρύτητα και φροντίδα ώστε να διασφαλίζεται η ασφάλεια τους κατά την εκτέλεση εργασιών συντήρησης και εγκαταστάσεων, οε κεραίες και σταθμούς βάσης. Έτσι λοιπόν θα πρέπει να εφαρμόζονται κανόνες ασφαλείας που έχουν θεσπιστεί από φορείς διεθνούς κύρους (FCC, ANSI,ICES - ΙΕΕΕ), ώστε να παρέχονται τα σχετικά περιθώρια προστασίας από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στους επαγγελματικά εκτιθέμενους. Η ανάπτυξη των ασύρματων τηλεπικοινωνιών τις τελευταίες δεκαετίες είναι ραγδαία. Αναπτύχθηκαν κεραίες μέσα και γύρω από αστικές περιοχές οι οποίες μεταδίδουν σήματα ραδιοφωνίας, τηλεόρασης, paging, κινητές τηλεπικοινωνίες, ασύρματες τηλεπικοινωνίες κλπ. Κάθε ένα από τα σήματα αυτά μέχρι πρόσφατα απαιτούσε την ύπαρξη ξεχωριστού ιστού-κεραίας και αντίστοιχης θέσης. Η δραματική ανάπτυξη και αύξηση αυτών των σταθμώνυπηρεσιών, οδήγησε στην εξέταση των δυνατοτήτων συνεγκατάστασης των κεραιών και πομπών σε κοινούς χώρους και ιστούς. Η συνεγκατάσταση είναι μια συλλογή ή ομαδοποίηση πομπών για διαφορετικές τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες, σε ένα κοινό ιστό-σημείο. 38

39 Η πίεση για τη συνεγκατάσταση προήλθε από την ανάγκη δημιουργίας περισσότερων σημείων εγκατάστασης κεραιών για τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες, καθώς επίσης και από τις αντιδράσεις του κόσμου στην εγκατάσταση ανεξάρτητων νέων σταθμών βάσης. Ακόμα και σήμερα μπορεί να δει κανείς δικτυώματα τηλεπικοινωνιών γεμάτα με τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό, που δεν θα μπορούσε να φανταστεί καν ο αρχικός τους σχεδιαστής. Για, να γίνει δυνατό να τακτοποιηθεί πλήρως αυτή η παρεπόμενη αύξηση των κεραιών είναι αναγκαία η ενίσχυση των τηλεπικοινωνιακών θέσεων με τη δημιουργία νέων, Όπως αναπτύχθηκε και παραπάνω η συνεγκατάσταση είναι η λογική αντίδραση με χρηματοοικονομικά κριτήρια για τις εταιρείες τηλεπικοινωνιών. Ωστόσο η αύξηση του αριθμού των πομπών και των κεραιών σε ένα ιστό δημιουργεί νέα δεδομένα για τους σχεδιαστές του σταθμού και τους εργαζόμενους που θα απασχολούνται σ αυτόν, καθότι η αύξηση αυτή αυξάνει την πυκνότητα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και ενέργειας στην οποία θα εκτεθεί ο εργαζόμενος στη θέση αυτή. Αυτή την εικόνα πλέον παρουσιάζουν τα περισσότερα υψηλά κτίρια στις σύγχρονες πόλεις. Οι «καλύτερες» ταράτσες έχουν πλέον μεγάλη συγκέντρωση κεραιών. Αυτές οι θεωρήσεις είναι αναγκαίες έτσι ώστε να διασφαλισθεί ότι η εργαζόμενοι σία σημεία αυτά κινούνται σε περιοχές που δεν υπερβαίνουν τα όρια έκθεσης για τους επαγγελματικά εκτιθέμενους Αξιολόγηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων Οι πιθανές επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων από την έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ΕΜΕ) έχουν μελετηθεί για παραπάνω από μισό αιώνα. Οι επιστημονικές ομάδες καθόρισαν αρχικά τα επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας πάνω από τα οποία η ενέργεια της ακτινοβολίας πιθανώς να προκαλεί ανεπιθύμητες βλάβες στην υγεία. Το μόνο αποδεδειγμένο ανεπιθύμητο βιολογικό φαινόμενο που προκαλεί η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι η θέρμανση των ιστών. Οι διεθνείς επιτροπές που καθορίζουν τις προδιαγραφές συνέστησαν όρια έκθεσης πού θα ήταν σημαντικά χαμηλότερα από τα επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στα οποία παρατηρούνται αυτά τα βιολογικά αποτελέσματα, συνυπολογίζοντας 39

40 στις τιμές των ορίων ένα παράγοντα ασφαλείας (risk assessment factor). Στις προδιαγραφές που εξέδωσε η ICNNIRP και οι οποίες αποτέλεσαν βάση της σύστασης της Ε.Ε., ο παράγοντας αυτός ασφάλειας καθορίστηκε για το γενικό πληθυσμό σε 50 (δηλαδή τα όρια που θεσπίσθηκαν είχαν τιμές έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κατά 50 φορές χαμηλότερες από αυτές στις οποίες παρατηρήθηκαν οι ελάχιστες βιολογικές επιπτώσεις). Θεσπίζοντας τόσο μεγάλο περιθώριο ασφαλείας, αυτά τα όρια από τελούν αξιόπιστες επιστημονικά προδιαγραφές για την έκθεση των ανθρώπων σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Αντιστοίχως στις ΗΠΑ ισχύουν οι προδιαγραφές C 95.1 τις οποίες θέσπισε το ΙΕΕΕ και οι οποίες είναι σαφώς πιο χαλαρές από αυτές που υιοθέτησε η ICNIRP Πρότυπα και Όρια Έκθεσης Στην Ευρώπη τα όρια έκθεσης καθορίζονται από την ICNIRP και τη σύσταση της Ε.Ε. που εκδόθηκε το 1999, Τα όρια έκθεσης διαχωρίζονται σε δυο μεγάλες κατηγορίες: στα όρια που αφορούν το γενικό πληθυσμό και στα όρια που αφορούν τους επαγγελματικά απασχολουμένους / ελεγχόμενους με τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Τα όρια έκθεσης διαχωρίζονται σε βασικούς περιορισμούς και επίπεδα αναφοράς- Οι βασικοί περιορισμοί είναι οι περιορισμοί έκθεσης σε χρονικά μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά, μαγνητικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία και οι οποίοι βασίζονται άμεσα σε αποδεδειγμένες επιπτώσεις στην υγεία και σε βιολογικές μελέτες. Ανάλογα με τη συχνότητα του πεδίου, τα φυσικά μεγέθη που χρησιμοποιούνται για να προσδιορίσουν αυτούς τους περιορισμούς είναι η μαγνητική επαγωγή (Β), η πυκνότητα ρεύματος (J), ο ρυθμός ειδικής απορρόφησης ενέργειας (SAR) και η πυκνότητα ισχύος (S). Τα επίπεδα αναφοράς είναι αυτά που χρησιμοποιούνται για την πρακτική εκτίμηση της έκθεσης, προκειμένου να διαπιστωθεί το ενδεχόμενο υπέρβασης των βασικών περιορισμών. Ορισμένα επίπεδα αναφοράς προέρχονται από σχετικούς βασικούς περιορισμούς, με τη χρήση μετρήσεων ή/και διαδικασιών υπολογισμού, ενώ άλλα περιλαμβάνουν την αντίληψη και τις δυσμενείς έμμεσες επιπτώσεις της έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Τα παράγωγα φυσικά 40

41 μεγέθη είναι η ένταση ηλεκτρικού πεδίου (Ε), η ένταση μαγνητικού πεδίου (Η), η μαγνητική επαγωγή (Β), η πυκνότητα ισχύος (S) και το ρεύμα άκρων (IL). Τα μεγέθη που ορίζουν την αντίληψη και άλλες έμμεσες επιδράσεις είναι το ρεύμα ε παφής (Ι0) και για παλμικά πεδία η ειδική απορρόφηση ενέργειας ^ΑΡ). Σε κάθε κατάσταση έκθεσης οι μετρούμενες ή υπολογιζόμενες τιμές πολλών από αυτά τα μεγέθη μπορούν να συγκριθούν με το αντίστοιχο επίπεδο αναφοράς. Η συμμόρφωση με το επίπεδο αναφοράς εξασφαλίζει και τη συμμόρφωση με τον αντίστοιχο βασικό περιορισμό. Εάν η μετρούμενη τιμή υπερβαίνει το επίπεδο αναφοράς, δεν έπεται κατ' ανάγκη ότι στο σημείο που μετρήθηκε η τιμή θα σημειώνεται και υπέρ-ελέγχεται και ο αντίστοιχος βασικός περιορισμός. Τα όρια αυτά αφορούν μόνο την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και όχι την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα, οπότε η συμμόρφωση ως προς τη συμβατότητα θα πρέπει να εξετάζεται με άλλα πρότυπα (ΕΜΟ compliance). Οι βασικοί περιορισμοί για το γενικό πληθυσμό, όπως καθορίστηκαν από την ICNIRP και τη σύσταση της Ε.Ε. που εκδόθηκε το 1999, καταχωρούνται στον Πίνακα 3.1. Τα αντίστοιχα επίπεδα αναφοράς για το γενικό πληθυσμό, όπως καθορίστηκαν από την ICNIRP και τη Σύσταση της Ε.Ε. που εκδόθηκε το 1999, καταχωρούνται στον Πίνακα 3.2. Στον Πίνακα 3.3 καταχωρούνται τα επίπεδα αναφοράς για το γενικό πληθυσμό, όσο αφορά τις κυριότερες εφαρμογές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι βασικοί περιορισμοί για τους επαγγελματικά εκτιθεμένους, όπως καθορίστηκαν από την ICNIRP, καταχωρούνται στον Πίνακα 3.4. Τα αντίστοιχα επίπεδα αναφοράς για νους επαγγελματικά εκτιθεμένους, όπως καθορίστηκαν από την ICNIRP, καταχωρούνται στον Πίνακα 3.5. Στον Πίνακα 3.6 καταχωρούνται τα επίπεδα αναφοράς για τους επαγγελματικά εκτιθεμένους, όσο αφορά τις κυριότερες εφαρμογές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. 41

42 Όπως φαίνεται από τους Πίνακες 3.1,3.2,3.3,3.4,3.5 και 3.6, σε κάθε ξεχωριστή περίπτωση γίνεται και εφαρμογή διαφορετικών ορίων. Η διάκριση σε επαγγελματικά απασχολούμενους και μη, βασίζεται στο αν ένα άτομο που προσεγγίζει μια κεραία είναι εκπαιδευμένο ως προς το πώς θα αντιμετωπίσει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ή όχι. "Τα όρια για τους επαγγελματικά εκτιθεμένους βρίσκουν εφαρμογή στα άτομα εκείνα που έχουν λάβει τη σχετική εκπαίδευση, ενώ τα αντίστοιχα όρια για το γενικό πληθυσμό αναφέρονται σε άτομα τα οποία δεν έχουν καμία σχετική εκπαίδευση. Έτσι λαμβάνοντας τις αντίστοιχες προφυλάξεις θεωρείται ότι ο πληθυσμός (επαγγελματικά απασχολούμενοι και μη), δεν υπέρ-εκτίθενται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Πρέπει στο σημείο αυτό να τονιστεί και πάλι ότι υπέρβαση του επιπέδου αναφοράς δεν σημαίνει και υπέρβαση του βασικού περιορισμού. 42

43 Πίνακας 3.1 ΒΑΣΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΓΙΑ ΤΟ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΗΘΥΣΜΟ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΣΥΣΤΑΣΗ «Σχετικά με τον περιορισμό της έκθεσης του κοινού σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία 0 Hz έως 300 GHz>> L199 (1999/519/EC) ΤΟΥ ΣΥΜΒΟΥΛΊΟΥ ΤΗΣ Ε.Ε. Ζώνη Συχνοτήτων B (mt) J (ma/m2) (rms) Ολόσωμο SAR (W/kg) Τοπικό SAR (κεφάλι- SAR άκρων S κορμός) (W/kg) (W/kg) (W/m2) 0 Hz >0-1 Hz Hz - 8/f Hz khz-100khz - F/ khz-10mhz - F/ MHz-10GHz GHz Όπου συχνότητα f όπως αναφέρεται στις αντίστοιχες γραμμές συχνοτήτων. 43

44 Πίνακας 3.2 ΕΠΙΠΕΔΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΗΘΥΣΜΟ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΣΥΣΤΑΣΗ «Σχετικά με τον περιορισμό της έκθεσης του κοινού σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία 0 Hz έως 300 GHz>> L199 (1999/519/EC) ΤΟΥ ΣΥΜΒΟΥΛΊΟΥ ΤΗΣ Ε.Ε. Ζώνη Συχνοτήτων Ε ^ /m) H (A/m) B (μτ) S (W/m2) 0-1 Hz - 3.2*104 4* Hz *104/f2 4*104/f Hz /f 5000/f khz 250/f 4/f 5/f khz -3kHz 250/f khz-150khz MHz-1MHz /f 0.92/f MHz 87/f1/2 0.73/f 0.92/f MHz MHz f1/ f1/ f1/2 F/ GHz Όπου συχνότητα f όπως αναφέρεται στις αντίστοιχες γραμμές συχνοτήτων. 44

45 Πίνακας 3.3 ΕΠΙΠΕΔΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΗΘΥΣΜΟ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΤΙΣ ΚΥΡΙΟΤΕΡΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Συχνότητα Ε (V/m) H (A/m) B (μτ) S (W/m2) 50 Hz MHz (GSM) MHz (DCS) 4.5 GHz (MW-link) Πίνακας 3.4 ΒΑΣΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΑ ΕΚΤΕΘΙΜΕΝΟΥΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ICNIRP J (ma/m2) Ολόσωμο Τοπικό SAR (κεφάλι- SAR S(W/m2) Ζώνη συχνοτήτων (rms) SAR κορμός) (W/kg) άκρων (W/kg) (W/kg) 0 Hz >0-1 Hz Hz 40/f Hz khz - 100kHz F/ khz - 10MHz F/ MHz - 10GHz GHz

46 Πίνακας 3.5 ΕΠΙΠΕΔΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΑ ΕΚΤΕΘΙΜΕΝΟΥΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ICNIRP Ζώνη συχνοτήτων Ε (V/m) H (A/m) B (μτ) S (W/m2) 0-1 Hz 1.63*105 2* Hz *105/f2 2*105/f Hz /f 2.5 * 104/f khz 500/f 20/f 25/f 0.8 khz - 1 MHz MHz 610/f 1.6/f 2.0/f MHz MHz 3 f1/ f1/ f1/2 F/ GHz

47 Πίνακας 3.6 ΕΠΙΠΕΔΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΑ ΑΠΑΣΧΟΛΟΥΜΕΝΟΥΣ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΤΙΣ ΚΥΡΙΟΤΕΡΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ Ε H B S Συχνότητα (V/m) (A/m) (μτ) (W/m2) 50 Hz MHz (GSM) MHz (DCS) GHz

48 3.1.3 Ανάλυση συμμόρφωσης με τα όρια - Χωρικές μέγιστες τιμές Το μέγιστο ποσό ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας γύρω από την περιοχή του ανθρώπινου σώματος (ύψους 2 μέτρων) στο οποίο μπορεί να εκτεθεί ο κάθε ενήλικας, ορίζεται ως τιμή κορυφής ολόσωμης έκθεσης ^ ΒΡ) (Σχήμα 1). Αυτό θα πρέπει να είναι και ίο μέγιστο ποσό ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ή τιμών ηλεκτρομαγνητικού πεδίου το οποίο θα πρέπει να μετράται στην περιοχή ενδιαφέροντος. Εικ.3.1: Σχηματική απεικόνιση της περιοχής ολόσωμης απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας για έναν ενήλικα, που βρίσκεται πλησίον κεραίας εκπομπής. 48

49 3.1.4 Χωρικές Μέσες Τιμές Πεδίου Εφόσον κατά τη διάρκεια ανίχνευσης μιας περιοχής όπου υπάρχει ηλεκτρομαγνητικό πεδίο εντοπιστούν περιοχές με τιμές που υπερβαίνουν το WΒΡ, τότε θα παρουσιάζονται περιοχές που θα υπερβαίνουν τις τιμές των ορίων στην περιοχή αυτή, επομένως θα είναι αναγκαία η αξιολόγηση των χωρικών μέσων τιμών του πεδίου. Η χωρική κατανομή αυτή θα πρέπει να ολοκληρωθεί σε όλη την επιφάνεια του μέσου ανθρωπίνου σώματος, ώστε να δώσει τις αντίστοιχες χωρικές μέσες τιμές πεδίου Χρονικές Μέσες Τιμές Πεδίου Τα όρια στα επίπεδα αναφοράς και τούς βασικούς περιορισμούς εκφράζονται λαμβάνοντας υπόψη και τους χρόνους έκθεσης που τοπικά είναι είτε 6 λεπτά για την επαγγελματική έκθεση είτε 30 λεπτά για την έκθεση του γενικού πληθυσμού. Οι μέσοι όροι των χρόνων έκθεσης χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του ρυθμού απορρόφησης ενέργειας ηλεκτρομαγνητικού πεδίου κάθε ατόμου, έτσι ώστε η συνολική απορροφούμενη ενέργεια στο χρόνο έκθεσης που αναφέρθηκε παραπάνω, να μην υπερβαίνει τα όρια που περιγράφονται στους πίνακες 1,2, 4 και 5. Αυτό έχει ως συνέπεια να μπορεί κάποιος που εκτίθεται για πολύ μικρό χρονικό διάστημα σε πεδιακές τιμές που υπερβαίνουν τα όρια, να έχει μέσο όρο χρονικής έκθεσης που να βρίσκεται εντός των ορίων. 49

50 3.1.6 Αξιολόγηση της Έκθεσης Η αξιολόγηση των επιπέδων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη χρήση τόσο θεωρητικών μοντέλων όσο και με επί τόπου μετρήσεις. Η θεωρητική αξιολόγηση (μοντελοποίηση) ενός σημείου όπου βρίσκονται εγκατεστημένες κεραίες (ή μεμονωμένη κεραία) βοηθά τους ανθρώπους που θα ζήσουν και θα εργαστούν πέριξ των σημείων αυτών να αποφύγουν και να προφυλαχθούν οε συγκεκριμένες τοποθεσίες Θεωρητικός υπολογισμός (RF modeling) Ο θεωρητικός υπολογισμός ίων πεδίων που εκπέμπονται από μια συγκεκριμένη κεραία εξαρτάται από πολλά στοιχεία. Κατ ελάχιστον θα πρέπει να είναι διαθέσιμα στοιχεία όπως το κέρδος των κεραιοσυστημάτων, η ισχύς στην είσοδο αυτών, η κατεύθυνση τους, η κλίση τους, το ύψος τοποθέτησης τους και τα χαρακτηριστικά εκπομπής τους, ώστε να μπορεί να υπολογιστεί θεωρητικά ο μη ελευθέρα προσπελάσιμος χώρος προς την κεραία για το γενικό πληθυσμό, αλλά και να καθοριστούν επιπρόσθετα μέτρα προφύλαξης για τους επαγγελματικά εργαζόμενους στη συγκεκριμένη κεραία. Οποιαδήποτε κεραία εκπέμπει σφαιρικά κύματα στην κοντινή περιοχή γύρω από αυτή (εγγύς πεδίο), τα οποία γίνονται επίπεδα κύματα όταν περάσει κανείς στην περιοχή του μακράν πεδίου, Η περιοχή κοντά στην κεραία ονομάζεται «εγγύς πεδίο», ενώ η περιοχή όπου τα κύματα πλέον έχουν χαρακτηριστικά επιπέδου κύματος ονομάζεται «μακράν πεδίο», Στην περιοχή του εγγύς πεδίου τα χωρικά χαρακτηριστικά του κύματος είναι εξαιρετικά περίπλοκα, η δε ένταση του πεδίου αποσβένει με τυχαίο τρόπο καθώς απομακρυνόμαστε από την πηγή (r, r,rο 3...). Το μόνο συμπέρασμα που συνάγεται για το εγγύς πεδίο είναι ότι η ένταση του πεδίου ελαττώνεται καθώς αυξάνεται η απόσταση από την πηγή-κεραία. 50

51 Εικ.3.2: Διάδοση κύματος σε εγγύς και μακράν πεδίο πηγής Αντιθέτως στην περιοχή του μακράν πεδίου η δέσμη εκπομπής από την κεραία διαδίδεται με ομαλό τρόπο και καθώς η απόσταση από την πηγή αυξάνεται, η ένταση της ακτινοβολίας ελαττώνεται με το αντίστροφο τετράγωνο r Ο r r r r r r της απόστασης (r). Η προσέγγιση μακρινού πεδίου είναι εκείνη στην οποία βασίζονται οι υπολογισμοί για την κάλυψη και την ένταση του σήματος από συγκεκριμένη κεραία. Αυτό γίνεται διότι οι υπολογισμοί στο εγγύς πεδίο και πολύπλοκοι είναι, αλλά επιπλέον δίνουν υπερεκτίμηση των πεδιακών τιμών. Το συνοριακό σημείο μεταξύ των δυο περιοχών (εγγύς πεδίου και μακράν πεδίου), χαρακτηρίζεται «Κομβικό σημείο» (crossover point) και η σχέση που μας δίνει την απόσταση του συνοριακού αυτού σημείου είναι η ακόλουθη: 51

52 2 π r λ > 1 (3.1) οπου: r η απόσταση απο την πηγή - κεραία και λ το μήκος κύματος εκπομπής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από την εν λόγω κεραία. Ο τύπος αυτός δεν είναι τόσο εύχρηστος στον υπολογισμό του κομβικού σημείου, οπότε χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος: Ξ D2 (3.2) όπου: D το μέγεθος της κεραίας και λ το μήκος κύματος εκπομπής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από την εν λόγω κεραία. Για κατακόρυφα τοποθετημένες κεραίες με ομοιοκατευθυντική κατανομή ακτινοβολίας, στο εγγύς πεδίο, η απόσταση r του μη ελευθέρα προσπελάσιμου χώρου δίνεται από τον τύπο (3.3). (3.3) οπού: ο S η οριακή τιμή για την πυκνότητα ισχύος (W/m2) όπως ορίζεται στα επίπεδα Αναφοράς, D το μήκος της κεραίας (m), Ρ η ισχύς εισόδου στην κεραία (W), r η απόσταση από την κεραία (m). 52

53 Στην περιοχή του μακράν πεδίου το πρότυπο ακτινοβόλησης είναι εξαιρετικά πιο σταθερό και δε μεταβάλλεται καθώς αυξάνεται η απόσταση από την κεραία. Η μέγιστη ακτινοβολούμενη ισχύς στην περίπτωση αυτή συσχετίζεται και εξαρτάται από το κέρδος της κεραίας. Στο μακράν πεδίο η πυκνότητα ισχύος ελαττώνεται με το αντίστροφο τετράγωνο της απόστασης από την πηγή. Θεωρώντας ομοιοκατευθυντική κατανομή ακτινοβολίας από την κεραία, η απόσταση r του μη ελεύθερα προσπελάσιμου χώρου δίνεται από τον τύπο: (3.4) όπου: ο S η οριακή τιμή για την πυκνότητα ισχύος (W/m2) όπως ορίζεται στα επίπεδα αναφοράς, Ρ η ισχύς εισόδου στην κεραία (W), G το κέρδος της κεραίας (dbi), r η απόσταση από την κεραία (m). Με βάση τους τύπους (3.3) και (3.4) μπορούν να γίνουν οι θεωρητικοί υπολογισμοί του μη ελεύθερα προσπελάσιμου χώρου γύρω από μια κεραία. Οι υπολογισμοί αυτοί μπορεί να πραγματοποιηθούν και με χρήση διαφόρων υπολογιστικών λογισμικών (π.χ. EMF View) για την τρισδιάστατη κατανομή της ακτινοβολίας γύρω από ένα ΣΒ. 53

54 3.1.8 Κατηγοριοποίηση των Περιοχών ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας Κατόπιν του θεωρητικού καθορισμού των επίπεδων ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, το επόμενο βήμα είναι η αξιολόγηση των περιοχών όσο αφορά την επικινδυνότητα. Η κατηγοριοποίηση των περιοχών χρησιμεύει στους μηχανικούς ασφαλείας ώστε να έχουν την πλήρη εποπτεία του χώρου περιμετρικά της κάθε κεραίας και επίσης να εξελίξουν διαδικασίες που να διασφαλίζουν ότι η έκθεση των εργαζομένων και του πληθυσμού παραμένει κάτω από τα όρια στις περιοχές όπου αυτοί κινούνται. Η κατηγοριοποίηση των περιοχών περιμετρικά της κεραίας θα πρέπει να διακριθεί σε δυο κατηγορίες: στις περιοχές όπου περιγράφεται ο μη ελευθέρα προσπελάσιμος χώρος για το γενικό πληθυσμό και στις περιοχές όπου περιγράφονται οι χώροι που θα κινούνται αποκλειστικά και μόνο οι επαγγελματικά εκτιθέμενοι σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Σε κάθε μια από τις δύο κατηγορίες περαιτέρω διάκριση των περιοχών επιτυγχάνεται με τη χρήση χρωματικού κώδικα, με τη βοήθεια του οποίου μπορούν να φανούν ξεκάθαρα οι περιοχές που δεν επιτρέπεται η προσπέλαση λόγω έντονων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Στην κοντινή περιοχή και στο ύψος που είναι τοποθετημένες οι κεραίες ενός ΣΒ, συνήθως είναι αναγκαία η απαγόρευση της προσπέλασης του γενικού πληθυσμού προς αυτές. Η περιοχή αυτή συνήθως προφυλάσσεται από τοίχους, καμουφλάζ, περίφραξη ή από άλλα τεχνητά εμπόδια που απαγορεύουν την αναρρίχηση στον ίστο που βρίσκονται τοποθετημένες οι κεραίες. Μέσα από την περιοχή αυτή ορίζονται τρεις χρωματικές ζώνες, η κόκκινη, η κίτρινη και η πράσινη, που χαρακτηρίζουν και τα αντίστοιχα επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που υπάρχουν στην εκάστοτε περιοχή, Στο παρόν εγχειρίδιο θα αναλυθούν οι χρωματικές περιοχές που αφορούν τους επαγγελματικά εκτιθέμενους. 54