Μετρήσεις Ακτινοβολίας Κεραιών Κινητής Τηλεφωνίας Χαρτογράφηση Περιοχή Ξάνθης. Πτυχιακή Εργασία

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ Μετρήσεις Ακτινοβολίας Κεραιών Κινητής Τηλεφωνίας Χαρτογράφηση Περιοχή Ξάνθης Πτυχιακή Εργασία ΜΠΑΜΠΑΛΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ (ΑΕΜ 2713) Επιβλέπων Καθηγητής: Χρήστος Λαυράνος ΚΑΒΑΛΑ 2012 Σελίδα 1

2 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Εκφράζω την ευγνωμοσύνη μου στον επιβλέποντα καθηγητή κ. Λαυράνο Χρήστο για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε και για την αποτελεσματικότητα με την οποία χειρίστηκε μια ποικιλία ζητημάτων καθόλη την διάρκεια του εγχειρήματος. Στον άνθρωπο μου με ενέπνευσε και με βοήθησε ψυχολογικά και πρακτικά στην ολοκλήρωση των σπουδών μου κ. Γκιουζέπα Αναστάσιο. Τέλος, με ευγνωμοσύνη αναγνωρίζω την υποστήριξη, την ενθάρρυνση και την υπομονή των γονιών μου. Σελίδα 2

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα πτυχιακή εργασία έχει ως στόχο στην εκπαίδευση για την διεξαγωγή μετρήσεων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε εξωτερικούς χώρους κατοικημένων περιοχών. Γίνεται μια εκτενής αναφορά στις βασικές έννοιες του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού. Στην συνέχεια ορίζεται η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και όσα φαινόμενα απορρέουν απ αυτή. Εξετάζονται οι επιπτώσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στον άνθρωπο και το πώς έχουν αντιδράσει οι χώρες του κόσμου και κυρίως η Ευρωπαϊκή ένωση και η Ελλάδα για την προστασία των πολιτών. Περνώντας στο πρακτικό κομμάτι της εργασίας γίνεται μια αναφορά στο όργανο μέτρησης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας καθώς και ο σωστός χειρισμός του και η διαδικασία λήψης μετρήσεων. Τέλος παρατίθενται μια σειρά δορυφορικών φωτογραφιών των περιοχών μετρήσεως με επισημασμένα τα σημεία και τις τιμές μέτρησης. Σελίδα 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦ 1Ο Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία 1.1 Ηλεκτρισμός 1.2 Ηλεκτρισμός στον χρόνο 1.3 Συνδυασμός ηλεκτρισμού-μαγνητισμού 1.4 Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία 1.5 Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο 1.6 Τρόποι διάδοσης ηλεκτρομαγνητικού κύματος 1.7 Η ενέργεια των ραδιοσυχνοτήτων 1.8 Θερμική ακτινοβολία 1.9 Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα 1.10 Το δίκτυο GSM ΚΕΦ 2Ο Επιπτώσεις στον άνθρωπο 2.1 Τι συμβαίνει στο ανθρώπινο σώμα όταν εκτίθεται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία 2.2 Βιολογικά αποτελέσματα. Επιπτώσεις στην υγεία 2.3 Συμπεράσματα επιστημονικής έρευνας 2.4 Κινητή τηλεφωνία και επιδημιολογικές μελέτες 2.5 Αρχή λειτουργίας κινητής τηλεφωνίας 2.6 Δείκτης SAR 2.7 Εκτίμηση επικινδυνότητας ΚΕΦ 3Ο Όρια και νομοθεσία προστασίας από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία 3.1 Το κανονιστικό πλαίσιο της ευρωπαϊκής ένωσης 3.2 Όρια για τους επαγγελματικά ασχολούμενους σε χώρους έκθεσης σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. 3.3 Τα όρια στην Ελλάδα 3.4 Επίπεδα αναφοράς ανά ζώνη συχνοτήτων 3.5 Βασικοί περιορισμοί και τα επίπεδα αναφοράς ανά χώρα 3.6 Αυστηρότερα τα όρια στην Ελλάδα σε σχέση με την υπόλοιπη Ευρώπη Σελίδα 4

5 ΚΕΦ 4Ο Εξοπλισμός- Μετρήσεις 4.1 Όργανο μέτρησης 4.2 Διαδικασία μετρήσεων 4.3 Μετρήσεις στο πάρκο κεραιών Ξάνθης 4.4 Μετρήσεις στην πόλη της Ξάνθης 4.5 Συμπεράσματα ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Σελίδα 5

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία 1.1 Ηλεκτρισμός Περίπου το 600 π.χ ο Θαλής ο Μιλήσιος (Εικ.1) παρατήρησε ότι τρίβοντας ένα κομμάτι ήλεκτρο (κεχριμπάρι) σε στεγνό ύφασμα αποκτά την ιδιότητα να έλκει κομμάτια άχυρο. Η ενέργεια αυτή αποτέλεσε την απαρχή για ένα από τα σημαντικότερα αγαθά του σύγχρονου ανθρώπου, του ηλεκτρισμού. Ο ηλεκτρισμός ως όρος δηλώνει όλα εκείνα τα φυσικά φαινόμενα που προκαλούνται από ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια που βρίσκονται είτε σε κίνηση είτε σε ηρεμία. Είναι ακόμα ο κλάδος της Φυσικής που ασχολείται με τη μελέτη της ηλεκτρικής ενέργειας. Η επιστήμη που ασχολείται με τον ηλεκτρισμό διαιρείται σε πολλούς κλάδους, που ο καθένας τους περιλαμβάνει ένα σύνολο φαινομένων με κοινά χαρακτηριστικά. Ανάμεσά τους αναφέρουμε: τον ηλεκτρομαγνητισμό, την ηλεκτροστατική, την ηλεκτρονική, την ηλεκτροκινητική. Σχ 1 Θαλής ο Μιλήσιος 1.2 Ο ηλεκτρισμός στον χρόνο Μετά τις παρατηρήσεις του Θαλή του Μιλήσιου δεν έχουμε κάτι νέο σχετικά με το ενδιαφέρων αυτό φαινόμενο. Όπως επίσης και κατά την διάρκεια του Μεσαίωνα δεν προσφέρθηκε σχεδόν τίποτα στον τομέα αυτό της φυσικής. Την παρατήρηση του θαλή, επανέλαβε ο γιατρός της βασίλισσας της Αγγλίας Γκίλμπερτ ( ) και με άλλα σώματα, όπως το γυαλί, τη ρητίνη, το θείο, τα οποία ονόμασε ιδιοηλεκτρικά Σελίδα 6

7 και τ' άλλα σώματα, όπως τα μέταλλα, που ονόμασε ανηλεκτρικά. Τα πρώτα είναι τα λεγόμενα μονωτικά ή κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και τα δεύτερα είναι οι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Την πρώτη ηλεκτρική μηχανή την κατασκεύασε ο Ότο φον Γκέρικε ( ), δήμαρχος του Μαγδεβούργου. Αυτός έκανε μια σφαίρα από θειάφι που περιστρεφόταν, πάνω στην οποία έβαζε ένα άτομο τα χέρια του για την ανάλογη τριβή. Με την τριβή αυτή παραγόταν ηλεκτρικός σπινθήρας. Πρώτος που μετέφερε με επιτυχία ηλεκτρική ενέργεια είναι ο Γκρέι ( ) και συνέχισε την εργασία του ο Ντι Φε ( ) που ανακάλυψε την ιδιότητα της ηλεκτρίσεως όλων των σωμάτων. Αυτός χρησιμοποίησε τους όρους υαλώδης και ρητινώδης ηλεκτρισμός που μετονομάστηκαν από το Βενιαμίν Φραγκλίνο σε θετικός και αρνητικός ηλεκτρισμός αντίστοιχα. Χάρη στον Πίτερ Βαν Μούσενμπρουκ το 1746 έγινε δυνατή η μελέτη των ηλεκτρικών σπινθήρων στην πόλη Λούγδουνο (Λέιντεν) της Ολλανδίας. Ακολούθησε η ανακάλυψη από το Φραγκλίνο ( ) της δύναμης της ακίδων και του αλεξικέραυνου. Το 1754 ο Κάντον πραγματοποίησε την ηλέκτριση από επίδραση. Οι ανακαλύψεις από δω και πέρα διαδέχτηκαν η μια την άλλη. Στον τομέα της ηλεκτροστατικής ο Κουλόμπ μέτρησε τις ηλεκτρικές έλξεις και απώσεις και απέδειξε ότι οι δράσεις αυτές είναι αντίστροφα ανάλογες με το τετράγωνο της αποστάσεως. Το συμπεράσματα του Κουλόμπ περιλαμβάνονται στη θεωρία των επιδράσεων του Φαραντέι. Στην ηλεκτροκινητική ο Βόλτα ανακάλυψε το ομώνυμο στοιχείο, ο Τενάρ προκάλεσε το κοκκίνισμα μεταλλικού σύρματος, ο Ζέεμπεκ το 1821 κατασκεύασε το πρώτο θερμοηλεκτρικό στοιχείο και το 1830 ο Μιλόνι χρησιμοποίησε θερμοηλεκτρικά στοιχεία για να μελετήσει την ακτινοβόλα θερμότητα. Ο Γκεόργκ Ωμ μελέτησε την αντίσταση, ο Τζάουλ μελέτησε τα θερμικά φαινόμενα του ηλεκτρικού ρεύματος κι ο Γκρότα μας έδωσε μια ερμηνεία της ηλεκτρολύσεως.επανάσταση στον ηλεκτρισμό έφερε ο Έντισον (Εικ.1)με το λαμπτήρα πυρακτώσεως, (Σχ.1)για να συνεχιστεί με τις ανακαλύψεις της χρησιμοποιήσεως του βολφραμίου και ατμών υδραργύρου και αργότερα του φθορισμού. Σχ. 2 Τόμας Έντισον Σελίδα 7

8 Σχ.3 Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως του Έντισον 1.3 Συνδυασμός ηλεκτρισμού μαγνητισμού Πολλοί ερευνητές του 18ου αι. προσπάθησαν ν' αποδείξουν και να συσχετίσουν τα μαγνητικά και ηλεκτρικά φαινόμενα. Αυτό κατόρθωσε ο Έρστεντ ( ) που απέδειξε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα αποκλίνει τη μαγνητική βελόνη και συνέχισαν ο Αμπέρ και ο Ζήμενς κατασκευάζοντας ηλεκτρομαγνήτες. Τις γνώσεις αυτές τις χρησιμοποίησε και ανακάλυψε τον τηλέγραφο ο Μορς. Ο Φαραντέι έδειξε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Αργότερα, το 1860, παρουσιάστηκαν οι βιομηχανικές γεννήτριες το 1864 άρχισε η χρησιμοποίηση του λευκού άνθρακα (νερό) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το 1875 εφευρέθηκε το τηλέφωνο. Ακολούθησαν οι ανακαλύψεις των ακτίνων Χ (Ραίντγκεν) της ραδιενέργειας του ασύρματου τηλέφωνου, της ραδιοφωνίας, της ραδιοτηλεφωνίας, και της τηλεοράσεως. Πλέον στις μέρες μας είναι πλέον βέβαιο ότι οι έννοιες ηλεκτρισμός και μαγνητισμός είναι άρρηκτα συνδεδεμένες και σχεδόν αλληλένδετες. Δεν υπάρχει ηλεκτρικό φαινόμενο χωρίς την παρουσία μαγνητικού και το αντίθετο. 1.4 Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια (ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) αποτελείται από κύματα ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας,τα οποία διαδίδονται (ακτινοβολούνται) στον ελεύθερο χώρο. Η περιοχή στην οποία αναπτύσσονται τα κύματα αυτά ονομάζεται ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εμφανίζονται με πολλές διαφορετικές μορφές. Για παράδειγμα, τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα, το ορατό φως αλλά και οι ακτίνες X αποτελούν μορφές ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα παράγονται από επιταχυνόμενα ηλεκτρικά φορτία. Δημιουργούνται επίσης όταν ένα ηλεκτρόνιο κάποιου ατόμου χάνει μέρος της ενέργειάς του και μεταπίπτει σε χαμηλότερη τροχιά ή ενεργειακή στάθμη κοντά στον πυρήνα. Αυτό έχει ως συνέπεια να δημιουργηθεί μιαταλάντωση που διαδίδεται πλέον στο χώρο με τη μορφή ενός Σελίδα 8

9 ταυτόχρονα ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου. Τα δύο αυτά πεδία είναι, αφενός μεν, κάθετα μεταξύ τους, αφετέρου και κάθετα με τη διεύθυνση διάδοσης του παραγόμενου κύματος, του λεγόμενου ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Όταν το ηλεκτρομαγνητικό κύμα προσκρούσει σε κάποιο άτομο τα δύο συνδυαζόμενα αυτού πεδία μπορούν να προσφέρουν μεταφερόμενη ενέργεια σε ένα ηλεκτρόνιο με αποτέλεσμα να το εξαναγκάσουν να μεταπηδήσει αυτό σε ανώτερη ενεργειακή στάθμη.όλα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός. Τα σημαντικά χαρακτηριστικά των διαφόρων τύπων κυμάτων είναι η απόσταση που καλύπτεται από ένα κύκλο του κύματος, που ονομάζεται μήκος κύματος, και ο αριθμός των κυμάτων που διέρχονται από ένα συγκεκριμένο σημείο ανά δευτερόλεπτο, που είναι η συχνότητα του κύματος.οι σημαντικότερες διαφορές των διαφορετικών τύπων κυμάτων σχετίζονται με τη συχνότητα. 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). Σχ 4. Γραφική παράσταση ηλεκτρομαγνητικού κύματος Ένα Ηz ισούται με ένα κύμα ανά δευτερόλεπτο. Ένα Kilohertz (KHz) ισούται με χίλια κύματα ανά δευτερόλεπτο, ένα Megahertz (ΜΗz) ισούται με ένα εκατομμύριο κύματα ανά δευτερόλεπτο και ένα Gigahertz (GHz) ισούται με 1 δισεκατομμύριο κύματα ανά δευτερόλεπτο.φυσική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υπήρχε πάντα στη γη. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα η περιβαλλοντικήέκθεση σε τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίαςαυξήθηκε ραγδαία, εξαιτίας των εφαρμογών του ηλεκτρισμού,της ανάπτυξης της ασύρματης τεχνολογίας και των εφαρμογώντης, καθώς επίσης και των αλλαγών στις εργασιακές σχέσειςκαι στην κοινωνική συμπεριφορά. Σήμερα, οι άνθρωποιεκτίθενται σε πλήθος ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων σεδιάφορες συχνότητες, τόσο στο χώρο κατοικίας όσο και στοχώρο της εργασίας. Σελίδα 9

10 Σχ.5 Τρισδιάστατη απεικόνιση ηλεκτρομαγνητικού κύματος 1.5 Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο Στο περιβάλλον μας υπάρχουν πολλές φυσικές και τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας (ή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας), δηλαδή ενέργειας που μεταδίδεται με τη μορφή κυμάτων. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, είναι στην πλειονότητά τους αόρατα και ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Μόνο ένα μικρό μέρος της ακτινοβολίας αυτής μπορεί να εντοπισθεί από το ανθρώπινο μάτι και είναι το ορατό φως που παράγει τα διάφορα χρώματα του ουράνιου τόξου. Κάθε πηγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων παράγει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που μεταδίδεται στο χώρο. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία υπάρχουν παντού στο περιβάλλον μας. Μπορεί να είναι φυσικής προέλευσης ή μπορεί να έχουν δημιουργηθεί από τον άνθρωπο. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία δημιουργούνται από τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, τα οποία προκύπτουν από την ύπαρξη εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος. Σχ.6 Τρισδιάστατη απεικόνιση ηλεκτρομαγνητικού κύματος Σελίδα 10

11 Το μαγνητικό πεδίο της γης κάνει τη βελόνα της πυξίδας να κατευθύνεται στο Βορρά, ενώ παράλληλα αποτελεί και ένα πολύτιμο βοήθημα για τα πουλιά και τα ψάρια, που τα βοηθά να βρίσκουν τον προσανατολισμό τους. Οι κεραυνοί δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Το ανθρώπινο σώμα έχει δικά του φυσικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία, τα οποία μεταφέρουν μηνύματα στο νευρικό σύστημα. Η λειτουργία της καρδιάς στηρίζεται στην ύπαρξη ασθενών ηλεκτρικών ρευμάτων σημάτων που προκαλούν ηλεκτρική διέγερση στο μυ της καρδιάς. Ηλεκτρομαγνητικά πεδία δημιουργούνται και από τη λειτουργία πολλών ηλεκτρικών συσκευών που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Η ηλεκτρική σκούπα, το ψυγείο, το πιστολάκι για τα μαλλιά, ο ηλεκτρονικός υπολογιστής, τα κλιματιστικά, παράγουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία όταν λειτουργούν. Άλλες συσκευές, όπως η τηλεόραση, το ραδιόφωνο, τα ασύρματα τηλέφωνα, τα τηλεκοντρόλ των οικιακών συσκευών, τα συστήματα παρακολούθησης βρεφών, ο φούρνος μικροκυμάτων, όχι μόνο παράγουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία, αλλά ταυτόχρονα στηρίζουν τη λειτουργία τους σε αυτά. Δηλαδή, το πρόγραμμα της τηλεόρασης και του ραδιοφώνου που βλέπουμε και ακούμε φτάνει στο σπίτι μας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τρόποι διάδοσης ηλεκτρομαγνητικού κύματος Ο τρόπος διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα και στον ελεύθερο χώρο μπορεί να υποδιαιρεθεί σε τρεις κατηγορίες διάδοσης: Εδαφικού κύματος: είναι ο επικρατέστερος τρόπος διάδοσης για τις συχνότητες στην ζώνη των μεσαίων κυμάτων (MF). Αυτή είναι η ζώνη συχνοτήτων που χρησιμοποιείται για ΑΜ ραδιοφωνία και ναυτιλιακές ραδιοεκπομπές. Οι κύριες διαταραχές που επικρατούν στη ζώνη αυτή είναι ατμοσφαιρικός θόρυβος, θόρυβος από ανθρώπινες δραστηριότητες και θερμικός θόρυβος. Κύματος χώρου: προκύπτει από μεταδιδόμενα σήματα εκτρεπόμενα ή διαθλώμενα από την ιονόσφαιρα, η οποία αποτελείται από μερικά στρώματα με φορτισμένα σωματίδια (ιόντα) σε ύψη μίλια επάνω από την επιφάνεια του εδάφους. Κατά την διάρκεια της ημέρας η θέρμανση της κατώτερης ατμόσφαιρας από τον ήλιο προκαλεί το σχηματισμό των κατώτερων στρωμάτων σε ύψoς κάτω των 75 μιλίων. Αυτά τα κατώτερα στρώματα, ιδιαίτερα το λεγόμενο στρώμα-d, απορροφά τις συχνότητες κάτω των 2 MHz, περιορίζοντας έτσι σοβαρά την εμβέλεια της διάδοσης του κύματος-χώρου των ραδιοσταθμών ΑΜ. Όμως, κατά την διάρκεια των βραδινών ωρών η ηλεκτρονική πυκνότητα των κατώτερων στρωμάτων της ιονόσφαιρας μειώνεται απότομα και η απορρόφηση συχνοτήτων που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας περιορίζεται σημαντικά. Στα κύματα HF έχουμε ως προσθετικό θόρυβο ένα συνδυασμό ατμοσφαιρικού και θερμικού θορύβου. Οπτικής επαφής: o πομπός και η κεραία λήψης θα πρέπει να είναι σε απευθείας οπτική επαφή με ελάχιστα ή καθόλου εμπόδια. Για το λόγο αυτό, οι σταθμοί εκπομπής τηλεόρασης στα VHF και UHF υπερυψώνουν τις κεραίες τους προκειμένου να επιτύχουν μεγάλη περιοχή κάλυψης. Γενικά, η περιοχή κάλυψης οπτικής επαφής περιορίζεται λόγω της καμπυλότητας της γης. Ο επικρατέστερος θόρυβος που περιορίζει την επίδοση των συστημάτων επικοινωνιών της περιοχής συχνοτήτων Σελίδα 11

12 VHF και UHF είναι ο θερμικός θόρυβος που παράγεται από τον δέκτη και ο κοσμικός θόρυβος που συλλαμβάνει η κεραία. Σχ.7 Μη ιονίζουσα-ιονίζουσα ακτινοβολία 1.7 Η ενέργεια των ραδιοσυχνοτήτων Η ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων είναι μια εναλλακτική ονομασία για τα ραδιοκύματα. 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 MHz) και των τριών δισεκατομμυρίων κυμάτων ανά δευτερόλεπτο (3 GHz). Το μήκος κύματος των ραδιοκυμάτων ποικίλει μεταξύ των τιμών 1mm και 10 km[3]. Τα ραδιοκύματα δημιουργούνται από την κίνηση ηλεκτρικών φορτίων στις κεραίες και αναφέρονται ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων, γιατί «ακτινοβολούνται» ταξιδεύοντας στο χώρο απομακρυσμένα από την πηγή τους (κεραία). Τα ραδιοκύματα ανήκουν στην κατηγορία των μη ιονιζουσών ακτινοβολιών που σημαίνει ότι δεν μπορούν να διασπάσουν χημικούς δεσμούς ή να αποσπάσουν ηλεκτρόνια από άτομα προκαλώντας ιοντισμό της ύλης. Η κυριότερη βιολογική επίδραση των ραδιοκυμάτων είναι η αύξηση της θερμοκρασίας των ιστών που εκτίθενται σε αυτά υπό ορισμένες συνθήκες. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι μέχρι σήμερα έρευνες δεν έχουν τεκμηριώσει σχέση αιτίου-αιτιατού μεταξύ αυτού του τύπου της ακτινοβολίας και του καρκίνου. Η ενέργεια των ραδιοκυμάτων χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο στις τηλεπικοινωνίες. Οι τηλεοπτικές και ραδιοφωνικές εκπομπές, τα ασύρματα τηλέφωνα, τα κινητά τηλέφωνα, τα συστήματα επικοινωνιών της αστυνομίας και της πυροσβεστικής, οι δορυφορικές επικοινωνίες πραγματοποιούνται μεταδίδοντας την ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων. Άλλες πολύ σημαντικές χρήσεις περιλαμβάνουν τους φούρνους μικροκυμάτων, τα ραντάρ, βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης και στεγανοποίησης και τα ιατρικά μηχανήματα. Σελίδα 12

13 Τα ραδιοκύματα απαρτίζονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Μπορούν να ακτινοβολούν προς όλες τις κατευθύνσεις για ευρυεκπομπή, προς σταθερούς δέκτες που βρίσκονται σε γνωστές θέσεις ή προς συγκεκριμένες περιοχές του χώρου όπου ενδεχομένως βρίσκεται ένας μετακινούμενος δέκτης. Η κεραία είναι συσκευή για να λαμβάνει και να εκπέμπει ραδιοκύματα. Τα κύματα και τα πεδία ραδιοσυχνοτήτων διαθέτουν ηλεκτρικές και μαγνητικές συνιστώσες. Υπάρχουν διάφορα μεγέθη που ποσοτικοποιούν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με το πιο ευρέως διαδεδομένο στις ραδιοσυχνότητες την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου (συμβολίζεται με Ε και μετριέται σε Βολτ ανά μέτρο). Άλλα μεγέθη είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου (συμβολίζεται με Η και μετριέται σε Αμπέρ ανά μέτρο), η μαγνητική επαγωγή πεδίου (συμβολίζεται με Β και μετριέται σε Τέσλα) και η πυκνότητα ροής ισχύος (συμβολίζεται με S και μετριέται σε Βατ ανά τετραγωνικό μέτρο). Η πυκνότητα ροής ισχύος ορίζεται ως η πυκνότητα ανά μονάδα επιφάνειας. Η πυκνότητα ροής ισχύος μπορεί επίσης να εκφραστεί σε milliwatts (1 χιλιοστό του Watt) ανά τετραγωνικό εκατοστό (mw/cm2) ή microwatts (1 εκατομμυριοστό του Watt) ανά τετραγωνικό εκατοστό ^W/cm2). Το μέγεθος που χρησιμοποιείται για την μέτρηση της ποσότητας των ραδιοκυμάτων που απορροφάται από το σώμα ονομάζεται Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης (Specific Absorption Rate-SAR). Εκφράζεται σε Watts/χιλιόγραμμο (W/kg) ή milliwatts/γραμμάριο (mw/g). Όταν ένα άτομο εκτίθεται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μία ποσότητα της ενέργειας από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία απορροφάται από το σώμα του. Ο Ρυθμός Ειδικής Απορρόφησης ή SAR εκφράζει την απορροφούμενη ενέργεια ανά μονάδα χρόνου και μάζας στα διάφορα μέρη του σώματος. Υπάρχει ο μέσος ολόσωμος SAR που εκφράζει τη μέση τιμή της απορροφούμενης ενέργειας σε όλο το σώμα και ο τοπικός SAR που αναφέρεται στην τοπική απορρόφηση σε μια περιοχή του σώματος (η περιοχή αυτή συνήθως ορίζεται σε 10g ιστού).στην περίπτωση των κινητών τηλεφώνων τα αντίστοιχα μεγέθη είναι ο τοπικός SAR στην περιοχή του κεφαλιού και στην περίπτωση των σταθμών βάσης ο μέσος ολόσωμος SAR. Σε συνθήκες επίπεδου κύματος, δηλαδή όταν η απόσταση από την κεραία είναι αρκετά μεγαλύτερη από τις διαστάσεις της κεραίας (Μακρινό πεδίο-far field) η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου Ε, η ένταση του μαγνητικού πεδίου Η και η πυκνότητα ισχύος S συνδέονται μεταξύ τους μέσω απλών μαθηματικών σχέσεων (S=EH=E2/377=377H2) και η γνώση του ενός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση των άλλων δύο. Πολύ κοντά στις κεραίες σε σχέση με τις φυσικές τους διαστάσεις (Κοντινό πεδίο-near field) η ένταση του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου δεν συνδέονται μεταξύ τους με σταθερή σχέση και η πυκνότητα ισχύος δεν ορίζεται. 1.8 Θερμική ακτινοβολία Θερμική ακτινοβολία ονομάζεται η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από την επιφάνεια ενός σώματος λόγω της θερμοκρασίας του. Γενικά, η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπει ένα σώμα αντιστοιχεί σε συχνότητες ολόκληρου του φάσματος ακτινοβολίας αφού προέρχεται από τη θερμική, «τυχαία», κίνηση των συστατικών της ύλης. Μερικά παραδείγματα είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία (μη ορατή) που εκπέμπεται από ένα καλοριφέρ καθώς και η ακτινοβολία που εκπέμπεται από μία εστία φωτιάς (μέρος της οποίας, όπως γνωρίζουμε, ανήκει στο ορατό φάσμα). Αν και οι συσκευές αυτές ή η φωτιά ζεσταίνουν τον χώρο επίσης λόγω της Σελίδα 13

14 δημιουργίας θερμών ρευμάτων αέρα, μέρος της θερμότητας που απελευθερώνουν είναι υπό την μορφή ακτινοβολίας. Ως αποτέλεσμα, αισθανόμαστε την θερμότητα που εκπέμπεται από την φωτιά ακόμα και αν ο περιβάλλον αέρας είναι πολύ κρύος.γενικά όλα τα σώματα στη Φύση χάνουν ή αποκτούν θερμότητα εκπέμποντας ή απορροφώντας ακτινοβολία. Καθώς κινούνται αδιάκοπα τα σωματίδια που συγκροτούν ένα σώμα εκπέμπουν ακτινοβολίας, χάνοντας έτσι ένα μέρος της κινητικής τους ενέργειας με συνέπεια να αρχίζουν να επιβραδύνονται και έτσι τα σώματα που συγκροτούν να ψύχονται. Η ποσότητα της ενέργειας που αντιστοιχεί σε κάθε περιοχή συχνότητας εξαρτάται από τον συντελεστή εκπομπής του σώματος, ο οποίος καθορίζεται από το υλικό και την θερμοκρασία του σώματος καθώς και από την γωνία υπό την οποία γίνεται η εκπομπή ή η απορρόφηση. Ένα ιδανικό σώμα του οποίου ο συντελεστής εκπομπής είναι σταθερός ονομάζεται φαιό σώμα ενώ αν ο συντελεστής είναι σταθερός και ίσος με την μονάδα τότε καλείται μέλαν σώμα. Όταν το μέλαν σώμα βρίσκεται σε θερμική ισορροπία η ακτινοβολία που εκπέμπει ονομάζεται "ακτινοβολία μέλανος σώματος". Η κατανομή της ενέργειας στις διάφορες συχνότητες για το μέλαν σώμα καθορίζεται από τον Νόμο του Πλανκ. Ο νόμος του Βιέν μας δίνει την συχνότητα της μέγιστης εκπομπής και ο νόμος των Στέφαν - Μπόλτζμαν δίνει την συνολική ενέργεια που εκπέμπεται ανά μονάδα επιφάνειας.χάρη στη θερμική ακτινοβολία η Γη θερμαίνεται από τον Ήλιο. Ειδικότερα, το μέτρο της ηλιακής θερμικής ακτινοβολίας λέγεται Ηλιακή σταθερά. 1.9 Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα ονομάζεται το εύρος της περιοχής συχνοτήτων που καλύπτουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα εκτείνεται θεωρητικά από σχεδόν μηδενικές συχνότητες έως το άπειρο. Με βάση κάποιες χαρακτηριστικές ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα χωρίζεται σε επιμέρους ζώνες. Αυτές είναι τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα, η υπέρυθρη ακτινοβολία, η ορατή ακτινοβολία (φως), η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες γ.στα σχήματα 6 και 7 φαίνεται μια απεικόνιση του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος σε οριζόντια και σε μια κάθετη προβολή Σελίδα 14

15 Σχ.6 Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα (κάθετη προβολή) Σελίδα 15

16 Σχ. 7 Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα (οριζόντια προβολή) Ακολουθεί μια σύντομη ανάλυση του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος στην επόμενη σχηματική παράσταση Ραδιοκύματα: είναι το είδος της ενέργειας που εκπέμπουν οι ραδιοσταθμοί. Ραδιοκύματα εκπέμπονται επίσης και από άλλα σώματα, όπως αστέρες και αέρια στο διάστημα (όπου και χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της σύστασης των αντικειμένων αυτών). Παράγονται από φορτισμένα σωματίδια που κινούνται μπρος-πίσω. Η ατμόσφαιρα είναι δίαφανη στα σε ραδιοκυματα με μήκη από λίγα mm σε περίπου 20 m. Μικροκύματα: μπορούν να μαγειρέψουν σε μόνο λίγα λεπτά. Χρησιμοποιούνατι από τους αστρονόμους για τον προσδιορισμό της δομής των γειτονικών γαλαξιών καθώς και του δικού μας. Σελίδα 16

17 Υπέρυθρο (IR): Συχνά το ταυτίζουμε με τη θερμότητα γιατί ζεσταίνει το δέρμα μας. Ορατό: είναι το τμήμα του φάσματος που βλέπει το μάτι μας. Εκπέμπεται από κάθε τί: από πυγολαμπίδες, λαμπτήρες, αστέρες, καθώς και από ταχέως κινούμενα σωματίδια που συγκρούονται με άλλα σωματίδια. Υπεριώδες (UV): Καίει το δέρμα! Οι αστέρες και άλλα "θερμά" αντικείμενα του διαστήματος εκπέμπουν UV. Ακτίνες-X: Χρησιμοποιούνται στην ιατρική για απεικόνιση οστών και...δοντιών. Θερμά αέρια στο σύμπαν επίσης εκπέμπουν ακτίνες-χ. Ακτίνες-γ: Εκπέμπονται από ραδιενεργά υλικά, φυσικά ή τεχνητά. Μεγάλοι επιταχυντές που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για την κατανόηση της δομής της ύλης επίσης μπορούν να δώσουν ακτινοβολία γ. Αλλά η μεγαλύτερη πηγή ακτίνων γ είναι το σύμπαν! Παράγει ακτινοβολία-γ με όλους τους δυνατούς τρόπους. Η ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικού πεδίου προκαλεί ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία μπορεί να είναι υψηλής ή χαμηλής έντασης και συνεχούς ή μικρής διάρκειας. Η αιτία δημιουργίας ηλεκτρικών πεδίων είναι η ύπαρξη διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού. Συγκεκριμένα, όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά δυναμικού τόσο ισχυρότερο είναι το ηλεκτρικό πεδίο που προκύπτει. Η μονάδα μέτρησης της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι βολτ ανά μέτρο (V/m). Τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται όταν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα.. Όσο πιο υψηλή είναι η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος τόσο πιο ισχυρό είναι το μαγνητικό πεδίο. Όταν διακοπεί το ηλεκτρικό ρεύμα το μαγνητικό πεδίο μηδενίζεται. Η μονάδα μέτρησης της έντασης του μαγνητικού πεδίου είναι αμπέρ ανά μέτρο (Α/m) [1]. Τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των διαφόρων τύπων κυμάτων είναι η απόσταση που καλύπτεται από έναν κύκλο κύματος, η οποία αποτελεί και το λεγόμενο μήκος κύματος (λ) καθώς επίσης και ο αριθμός των κυμάτων που διέρχονται από ένα συγκεκριμένο σημείο ανά δευτερόλεπτο, που ορίζει τη συχνότητα του κύματος (f.) Το μήκος κύματος ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος εκφράζεται συνήθως σε μέτρα (m) και η συχνότητα εκφράζεται συνήθως σε Hertz (Hz). Ένα Hertz ισούται με ένα κύμα ανά δευτερόλεπτο. Άλλες μονάδες μέτρησης της συχνότητας είναι το kilohertz (khz), το megaherzt (MHz) και το gigahertz (GHz) που αντιστοιχούν σε χίλια, ένα εκατομμύριο και ένα δισεκατομμύριο κύματα αντίστοιχα ανά δευτερόλεπτο. Οι σημαντικότερες διαφορές των διαφορετικών τύπων κυμάτων οφείλονται στις διαφορετικές τιμές συχνότητας. Σελίδα 17

18 Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία (ΗΜΠ), υπάρχουν παντού στο περιβάλλον μας και προέρχονται είτε από φυσικές είτε από τεχνητές πηγές. Το ηλιακό φως, το γήινο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι κεραυνοί ο χτύπος της καρδιάς, το ανθρώπινο νευρικό σύστημα αποτελούν φυσικές πηγές ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Στις τεχνητές πηγές περιλαμβάνονται οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές (ψυγείο, τηλεόραση, ηλεκτρική σκούπα, φούρνος μικροκυμάτων κ.λ.π.), οι γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος, οι ραδιοφωνικοί και τηλεοπτικοί σταθμοί, οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας, τα ραντάρ κ.λ.π. Συνεπώς τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ήταν ανέκαθεν παρόντα στη γη (φυσικές πηγές). Ωστόσο κατά τη διάρκεια του 20 ου αιώνα, η περιβαλλοντική έκθεση σε τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αυξήθηκε ραγδαία. Οι κυριότερες αιτίες αυτής της αύξησης είναι οι απαιτήσεις για ηλεκτρισμό, η ανάπτυξη Εργαστήριο Κινητών Τηλεπικοινωνιών της ασύρματης τεχνολογίας και των εφαρμογών της όπως επίσης οι αλλαγές στις εργασιακές σχέσεις και στην κοινωνική συμπεριφορά. Τα πιθανά βιολογικά αποτελέσματα από τις κατασκευασμένες από τον άνθρωπο πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αποτελούν αντικείμενο έρευνας από τα τέλη του Ωστόσο, η ραγδαία αύξηση της έκθεσης του αστικού πληθυσμού σε τεχνητές πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εξαιτίας των απαιτήσεων σε ηλεκτρισμό και της ανάπτυξης της ασύρματης τεχνολογίας συνέβαλλε στην δημιουργία έντονης ερευνητικής δραστηριότητας κατά τα τελευταία 30 χρόνια η οποία προσπαθεί να δώσει απαντήσεις σε θέματα που αφορούν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και τις πιθανές επιπτώσεις στην υγεία του ανθρώπου. Γενικά, το φάσμα των συχνοτήτων περιλαμβάνει την ιονίζουσα (ή ιοντίζουσα) και την μη ιονίζουσα (ή μη ιοντίζουσα) ακτινοβολία. Η ιονίζουσα ακτινοβολία χαρακτηρίζεται από μικρό μήκος κύματος, υψηλή συχνότητα και μεγάλη ενέργεια. Η ιονίζουσα ακτινοβολία περιλαμβάνει τις ακτίνες Χ (χρησιμοποιούνται στις ακτινογραφίες, στον αξονικό τομογράφο και αλλού), τις ακτίνες γάμμα, την κοσμική ακτινοβολία και την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Όταν κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού εκτίθενται σε αυτήν, προκαλεί ιονισμό του δεοξυριβονουκλεϊκου οξέος (DNA). Ο ιονισμός είναι επικίνδυνος, οδηγεί σε αλλοιώσεις του γενετικού κώδικα και είναι αιτία καρκίνου. Είναι γνωστό ότι οι πρώτοι ακτινολόγοι όπως και η Μαρί Κιουρί που ανακάλυψε τις ακτίνες Χ αποβίωσαν πρόωρα λόγω λευχαιμίας, αναιμίας και άλλων καρκίνων. Επίσης, η υπεριώδης ακτινοβολία του ηλιακού φωτός, εξαιτίας του ιονισμού, μπορεί να προκαλεί αλλοιώσεις στα γονίδια των κυττάρων του δέρματος, αυξάνοντας έτσι τον κίνδυνο για διάφορες μορφές καρκίνου του δέρματος. Η μη ιονίζουσα ακτινοβολία είναι αυτή που χρησιμοποιείται για εφαρμογές της σύγχρονης τεχνολογίας και σε αντίθεση με την ιονίζουσα ακτινοβολία 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. Περιλαμβάνει το ορατό φως, την υπέρυθρο ακτινοβολία, τα μικροκύματα, τα ραδιοκύματα και τα πολύ χαμηλής συχνότητας πεδία που δημιουργούνται από τα ηλεκτροφόρα καλώδια και συσκευές που λειτουργούν με ηλεκτρισμό. Η κυριότερη βιολογική της επίδραση, είναι η αύξηση της θερμότητας των ιστών οι οποίοι υποβάλλονται σε αυτή κάτω από ορισμένες συνθήκες. Δεν προκαλεί ιοντισμό και οι έρευνες μέχρι σήμερα δεν έχουν τεκμηριώσει μία αιτιολογική σχέση μεταξύ του τύπου αυτού της ακτινοβολίας και του καρκίνου. Σελίδα 18

19 1.10 Το δίκτυο GSM Στην Ελλάδα λειτουργούν τέσσερα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιώντας το ψηφιακό Παγκόσμιο Σύστημα Κινητών Επικοινωνιών (GSM). Αυτά είναι γνωστά ως συστήματα δεύτερης γενιάς (2G), καθώς ακολούθησαν τα πρώτης γενιάς αναλογικά συστήματα, τα οποία πλέον δεν λειτουργούν. Επίσης, τα συστήματα τρίτης γενιάς (3G) είναι διαθέσιμα και στην Ελλάδα[3]. Το Ευρωπαϊκό Τηλεπικοινωνιακό Συμβούλιο το 1982, άρχισε τη μελέτη για τη δημιουργία ενός κοινού Ευρωπαϊκού ψηφιακού συστήματος κινητής τηλεφωνίας δεύτερης γενιάς (2G) και τότε αυτό το σύστημα ονομάστηκε αρχικά GroupSpecialMobile (GSM). Το GSM είναι ένα κυψελοειδές ψηφιακό σύστημα κινητής τηλεφωνίας δεύτερης γενιάς (2G) κάνοντας χρήση ηλεκτρομαγνητικών σημάτων χρησιμοποιώντας την τεχνική πολλαπλής πρόσβασης με διαχωρισμό του διαθέσιμου φάσματος συχνοτήτων σε ένα αριθμό καναλιών και την διαίρεση αυτών σε χρονοθυρίδες για την μετάδοση σημάτων. Το 1989 η ευθύνη του GSM ανατέθηκε στο Ευρωπαϊκό Τηλεπικοινωνιακό Ινστιτούτο Προτύπων (ETSI) και το 1990 ανακοινώθηκε επίσημα για πρώτη φορά το πρότυπο και τα χαρακτηριστικά του GSM. To 1991 λοιπόν άρχισε η εμπορική του διάθεση στην Ευρώπη, ενώ στην Ελλάδα το 1993 από την WIND. Το πρότυπο GSM δεν είναι μόνο ένα Ευρωπαϊκό πρότυπο αφού υιοθετήθηκε και από πολλές άλλες χώρες των άλλων ηπείρων. Σήμερα το GSM είναι το πιο διαδεδομένο σύστημα παγκοσμίως και υλοποιήθηκε από 500 παροχείς σε 158 χώρες, παρέχοντας υπηρεσίες σε 400 εκ. χρήστες (Οκτώβριος 2000) καλύπτοντας το 59% της αγοράς των ασύρματων δικτύων. Το GSM στηρίζεται σε TDMA τεχνική, με 200 khz απόσταση φερόντων, αλλά συνδυάζει και την FDMA με FDD. Κάθε φέρον έχει οκτώ διαύλους με διάρκεια χρονοσχισμής τα msec, ενώ χρησιμοποιεί την τεχνική ψηφιακής διαμόρφωσης GMSK με τελικό ρυθμό μετάδοσης τα 270,8Kbps. Οι συχνότητες λειτουργίας είναι οι MHz/ MHz. Υποστηρίζει υπηρεσίες φωνής (13Kbps) και δεδομένων μέχρι 9.6 Kbps. Μια τροποποίηση του GSM900 είναι το GSM1800 ή DCS1800, το οποίο λειτουργεί στις ζώνες συχνοτήτων MHz/ MHz. Το σύστημα έχει βελτιστοποιηθεί για τερματικές συσκευές χειρός με μέγιστη ισχύ το 1Watt ή τα 250mWatt και υποστηρίζει την επικάλυψη macrocells και picocells. Σελίδα 19

20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο Επιπτώσεις στον άνθρωπο 2.1 Τι συμβαίνει στο ανθρώπινο σώμα όταν εκτίθεται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Ηλεκτρικά ρεύματα υπάρχουν και στο ανθρώπινο σώμα και είναι απαραίτητα για τις φυσιολογικές σωματικές λειτουργίες. Όλες οι δομές του νευρικού συστήματος λειτουργούν μεταδίδοντας παλμικά ηλεκτρικά σήματα. Οι περισσότερες βιοχημικές αντιδράσεις, από εκείνες που σχετίζονται με την πέψη μέχρι εκείνες που σχετίζονται με την εγκεφαλική λειτουργία, περιλαμβάνουν ηλεκτρικές διεργασίες. Τα βιολογικά αποτελέσματα της έκθεσης του ανθρώπινου σώματος και των κυττάρων του σε εξωτερικά πεδία ΡΣ εξαρτώνται κυρίως από τη συχνότητα και την ένταση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Στις ραδιοσυχνότητες, η ακτινοβολία απορροφάται μερικώς και διεισδύει σε μικρό μόνο βάθος μέσα στο σώμα. Η ενέργεια αυτών των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων απορροφάται και προκαλεί την κίνηση των μορίων. Η τριβή και οι κρούσεις μεταξύ των ταχέως κινουμένων μορίων έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας. Δύο περιοχές του σώματος, τα μάτια και οι όρχεις, είναι ιδιαιτέρως ευπαθείς στη θέρμανση ΡΣ διότι χαρακτηρίζονται από χαμηλή αιματική κυκλοφορία και, συνεπώς, ανεπαρκή απαγωγή της αυξημένης θερμότητας. Τα επίπεδα έντασης των πεδίων ΡΣ στα οποία συνήθως εκτίθεται το κοινό στο καθημερινό περιβάλλον του είναι πολύ ασθενέστερα σε σχέση με αυτά που απαιτούνται για να προκληθεί αξιοσημείωτη τοπική θέρμανση ή αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος. Εκτός, όμως, από τα γνωστά θερμικά αποτελέσματα, υπάρχεισήμερα αυξημένο ενδιαφέρον για τη μελέτη ύπαρξης και άλλων μη θερμικών μηχανισμών αλληλεπίδρασης των ραδιοκυμάτων με τους βιολογικούς ιστούς.ορισμένες μελέτες έχουνδείξει ότι, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, τα ραδιοκύματαμπορούν να προκαλέσουν μη θερμικές βιολογικές επιδράσειςσε καλλιέργειες κυττάρων ή πειραματόζωα, χωρίς, ωστόσο,αυτές οι επιδράσεις να σχετίζονται άμεσα με την πρόκλησηκάποιας βλάβης στον ανθρώπινο οργανισμό. Επιπλέον, σεμερικές από τις μελέτες αυτές, τα αποτελέσματα εμφανίζονταιαντιφατικά, ενώ σε κάποιες άλλες δεν έγινε δυνατό να επαναληφθούν. Είναι φανερό ότι υπάρχει αβεβαιότητα και ανάγκη γιαπεραιτέρω διερεύνηση των μηχανισμών που σχετίζονται μεμη θερμικά φαινόμενα και τησυσχέτισή τους με επιβλαβείςβιολογικές επιδράσεις και ενδεχόμενες επιπτώσεις στηνυγεία. Η έρευνα σεπαγκόσμιο επίπεδο συνεχίζεται υπό τοσυντονισμό του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας. 2.2 Βιολογικά αποτελέσματα- Επιπτώσεις στην υγεία Τα βιολογικά αποτελέσματα αποτελούν μετρήσιμες αποκρίσεις του οργανισμού ή των κυττάρων σε κάποια διέγερση ή αλλαγή του περιβάλλοντος. Τέτοιου είδους αποκρίσεις, όπως η ταχυκαρδία μετά την κατανάλωση καφέ ή η Σελίδα 20

21 υπνηλία μέσα σε ένα αποπνικτικό δωμάτιο, δεν είναι απαραίτητα επιβλαβείς για την υγεία. Η αντίδραση του οργανισμού σε μεταβολές του περιβάλλοντος είναι απολύτως φυσιολογική. Ωστόσο, ο οργανισμός ενδέχεται να μη διαθέτει επαρκείς μηχανισμούς ελέγχου ώστε να ανταποκρίνεται σε όλο το φάσμα των περιβαλλοντικών μεταβολών. Διαρκής περιβαλλοντική έκθεση, ακόμα και ασθενής, μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για την υγεία. Στον ανθρώπινο οργανισμό, ένα αρνητικό αποτέλεσμα για την υγεία προέρχεται από ένα βιολογικό αποτέλεσμα το οποίο προκαλεί ανιχνεύσιμη βλάβη στην υγεία ή στην καλή φυσική κατάσταση των εκτιθεμένων ατόμων. Η συμμόρφωση με τα όρια έκθεσης (βασικούς περιορισμούς και επίπεδα αναφοράς) που προτείνονται από τις εθνικές και τις διεθνείς οδηγίες συντελεί στον έλεγχο του κινδύνου από την έκθεση σε ραδιοκύματα, τα οποία μπορεί να είναι επιβλαβή για την υγεία του ανθρώπου. Ωστόσο, σημαντικό μέρος του πληθυσμού εξακολουθεί να έχει ερωτήματα σχετικά με τα πιθανά αποτελέσματα στην υγεία από την έκθεση σε χαμηλής έντασης ενέργεια ραδιοκυμάτων. Είναι γενικώς αποδεκτό ότι απαιτείται περαιτέρω επιστημονική έρευνα των αποτελεσμάτων που επιβεβαιώνονται και για το αν αυτά είναι επικίνδυνα για τον άνθρωπο. Στο διάστημα αυτό, οι διεθνείς οργανισμοί και οι φορείς τυποποίησης συνεχίζουν να παρακολουθούν τα τελευταία επιστημονικά ευρήματα για να αποφανθούν αν η μακροπρόθεσμη έκθεση σε πεδία επιπέδου χαμηλότερου από τα όρια των οδηγιών μπορεί να προκαλέσει επιβλαβή αποτελέσματα στην υγεία ή να επηρεάσει την καλή φυσική κατάσταση του ανθρώπου. Ηλεκτρικά ρεύματα υπάρχουν φυσικά και μέσα στο ανθρώπινο σώμα και είναι απαραίτητα για τις φυσιολογικές σωματικές λειτουργίες. Τα βιολογικά αποτελέσματα της έκθεσης του ανθρώπινου σώματος και των κυττάρων του σε εξωτερικά πεδία ραδιοσυχνοτήτων εξαρτώνται κυρίως από την ένταση και την Εργαστήριο Κινητών Τηλεπικοινωνιών συχνότητα των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Στις ραδιοσυχνότητες, η ακτινοβολία απορροφάται μερικώς και διεισδύει σε μικρό μόνο βάθος μέσα στο σώμα. Η ενέργεια των ηλεκτρομαγνητικών αυτών πεδίων απορροφάται και προκαλεί την κίνηση των μορίων. Η τριβή και οι κρούσεις μεταξύ των ταχέως κινούμενων μορίων έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας. Πρόκειται για τα λεγόμενα θερμικά αποτελέσματα τα οποία ουσιαστικά σημαίνουν αύξηση της θερμοκρασίας και απορρόφηση ενέργειας. Ωστόσο, τα επίπεδα έντασης των πεδίων ραδιοσυχνοτήτων στα οποία εκτίθεται το κοινό στο καθημερινό περιβάλλον είναι πολύ ασθενέστερα σε σχέση με αυτά που απαιτούνται για να προκληθεί αξιοσημείωτη τοπική θέρμανση ή αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος. Πέρα όμως από τη μελέτη των θερμικών αποτελεσμάτων της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υπάρχει σήμερα αυξημένο ενδιαφέρον για την μελέτη ύπαρξης και άλλων μη θερμικών μηχανισμών αλληλεπίδρασης των ραδιοκυμάτων με τους βιολογικούς ιστούς. Τα μη θερμικά αποτελέσματα δεν συνοδεύονται από ανιχνεύσιμη αύξηση της θερμοκρασίας και προκαλούνται από έκθεση σε χαμηλά επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ισχύος. Ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι τα ραδιοκύματα μπορούν να προκαλέσουν, υπό ορισμένες συνθήκες, μη θερμικές βιολογικές επιδράσεις σε καλλιέργειες κυττάρων ή πειραματόζωα, χωρίς, ωστόσο αυτές οι επιδράσεις να σχετίζονται άμεσα με την πρόκληση κάποιας βλάβης στον ανθρώπινο οργανισμό. Γενικά υπάρχει αβεβαιότητα και ανάγκη για περαιτέρω διερεύνηση των μηχανισμών που σχετίζονται με μη θερμικά φαινόμενα και τη συσχέτιση τους με επιβλαβείς βιολογικές επιδράσεις και πιθανά αποτελέσματα στην υγεία. Σε καμία περίπτωση δεν θα ήταν σοφό να θεωρηθεί ότι είναι γνωστά όλα όσα αφορούν τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Οι άνθρωποι υποβάλλονται όλο και Σελίδα 21

22 περισσότερο σε αυτά και είναι αβέβαιο το τι μπορεί να σημαίνει η έκθεση αυτή για το μέλλον τους. Ο αριθμός των ερευνών που έχουν γίνει κατά τα τελευταία 30 χρόνια για την επίδραση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στον άνθρωπο είναι εκπληκτικός. Έχουν γίνει περισσότερες από επιστημονικές δημοσιεύσεις, πράγμα που δεν έγινε για κανένα άλλο περιβαλλοντικό παράγοντα που πιθανόν να επηρεάζει την ανθρώπινη υγεία. Η έρευνα σε παγκόσμιο επίπεδο συνεχίζεται υπό τον συντονισμό του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (WorldHealthOrganization-WHO). Μερικές έρευνες έδειξαν συσχετισμούς μεταξύ έκθεσης σε μη ιονίζουσα ακτινοβολία και αυξημένου κίνδυνου για καρκίνο ή άλλη επίδραση στην ανθρώπινη υγεία. Οι πλείστες έρευνες απέτυχαν να τεκμηριώσουν κάτι τέτοιο. Καμία δεν τεκμηρίωσε ότι η μη ιονίζουσα ακτινοβολία είναι αιτία καρκίνου. Ωστόσο, η παρούσα κατάσταση των ανθρωπίνων επιστημονικών γνώσεων δεν επιτρέπει εφησυχασμό. Παραμένουν πολλά άγνωστα μέχρι σήμερα όπως για παράδειγμα το αποτέλεσμα των μακροχρόνιων επιδράσεων της έκθεσης στη μη ιονίζουσα ακτινοβολία, ποια είναι η συνολική ακτινοβολία από διάφορες πηγές που δέχονται οι άνθρωποι, ποιες συνέπειες πιθανόν να προκληθούν στα παιδιά που σήμερα ήδη από μικρή ηλικία κατέχουν και χρησιμοποιούν κινητά τηλέφωνα. Συνεπώς οι φόβοι που δημιουργούνται λόγω ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στο ευρύ κοινό είναι δικαιολογημένοι. Υπάρχουν πολλοί ιστορικοί και επίκαιροι λόγοι που προκαλούν ανησυχίες. Από την άλλη όμως η έρευνα που έχει διεξαχθεί μέχρι τώρα σχετικά με τις επιδράσεις της ιονίζουσας και μη ιονίζουσας ακτινοβολίας παρέχει σημαντικό βαθμό ασφάλειας στον τομέα αυτό. Τα βιολογικά αποτελέσματα αποτελούν μετρήσιμες αποκρίσεις του οργανισμού ή των κυττάρων σε κάποια διέγερση ή αλλαγή του περιβάλλοντος. Η αντίδραση του οργανισμού σε μεταβολές του περιβάλλοντος (π.χ η υπνηλία μέσα σε ένα αποπνικτικό δωμάτιο, η ταχυκαρδία μετά την κατανάλωση καφέ) είναι απολύτως φυσιολογική. Ωστόσο, ο οργανισμός ενδέχεται να μην διαθέτει επαρκείς μηχανισμούς ελέγχου ώστε να ανταποκρίνεται σε όλο το φάσμα των περιβαλλοντικών μεταβολών. Διαρκής περιβαλλοντική έκθεση, ακόμα και ασθενής, μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για την υγεία. Στον ανθρώπινο οργανισμό, ένα αρνητικό αποτέλεσμα για την υγεία προέρχεται από ένα βιολογικό αποτέλεσμα το οποίο προκαλεί ανιχνεύσιμη βλάβη στην υγεία ή στην καλή φυσική κατάσταση των εκτεθειμένων ατόμων. Η συμμόρφωση με τα όρια έκθεσης (βασικούς περιορισμούς και επίπεδα αναφοράς) που προτείνονται από τις εθνικές και τις διεθνείς οδηγίες συντελεί στον έλεγχο του κινδύνου από την έκθεση σε ραδιοκύματα, τα οποία μπορεί να είναι επιβλαβή για την υγεία του ανθρώπου. 2.3 Συμπεράσματα επιστημονικής έρευνας Ως προς τα πεδία ραδιοσυχνοτήτων, η πλειοψηφία των επιστημονικών συμπερασμάτων συγκλίνει στο ότι η έκθεση σε χαμηλού επιπέδου πεδία ραδιοσυχνοτήτων (όπως εκείνα που εκπέμπονται από τα κινητά τηλέφωνα και από τους σταθμούς βάσης) δεν προκαλούν επιβλαβή αποτελέσματα στην υγεία. Ορισμένοι επιστήμονες αναφέρουν δευτερεύοντα αποτελέσματα από τη χρήση των κινητών τηλεφώνων, τα οποία συμπεριλαμβάνουν μεταβολές στην εγκεφαλική δραστηριότητα, το χρόνο αντίδρασης και τα πρότυπα του ύπνου. Από τη μέχρι σήμερα επιβεβαίωση αυτών των αποτελεσμάτων, φαίνεται ότι εντάσσονται εντός των φυσιολογικών ορίων της ανθρώπινης συμπεριφοράς. Σήμερα, οι ερευνητικές Σελίδα 22

23 προσπάθειες επικεντρώνονται στη διερεύνηση της πιθανότητας να προκαλείται σημαντική θερμοκρασιακή αύξηση και επιβλαβή αποτελέσματα στην υγεία από τη μακροπρόθεσμη έκθεση σε πεδία ραδιοσυχνοτήτων χαμηλής έντασης. Ορισμένες πρόσφατες επιδημιολογικές μελέτες για τη χρήση του κινητού τηλεφώνου δεν κατέληξαν σε πειστικές αποδείξεις σχετικά με αύξηση του κινδύνου του καρκίνου του εγκεφάλου. Ωστόσο, η τεχνολογία είναι πολύ πρόσφατη για να μπορούν να αποκλειστούν πιθανά μακροπρόθεσμα αποτελέσματα. Τα κινητά τηλέφωνα και οι σταθμοί βάσης δημιουργούν αρκετά διαφοροποιημένα χαρακτηριστικά έκθεσης. Η έκθεση σε πεδία ΡΣ είναι πολύ υψηλότερη για τους χρήστες κινητών τηλεφώνων σε σχέση με αυτούς που κατοικούν πλησίον σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας. Εκτός από σήματα που εκπέμπονται περιοδικά για τη διατήρηση της σύνδεσης με τους γειτονικούς σταθμούς βάσης, τα κινητά τηλέφωνα εκπέμπουν μόνο κατά τη διάρκεια μιας κλήσης. Αντίθετα, αν και οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας εκπέμπουν συνεχώς, τα επίπεδα στα οποία εκτίθεται το κοινό είναι ιδιαιτέρως χαμηλά, ακόμα και για όσους κατοικούν πολύ κοντά στην εγκατάσταση. 2.4 Κινητά τηλέφωνα και επιδημιολογικές μελέτες Το φθινόπωρο του 2000, ξεκίνησε μία διεθνής επιδημιολογική έρευνα γνωστή ως INTERPHONE study με τη συμμετοχή 13 χωρών και σκοπό τη διερεύνηση της ενδεχόμενης συσχέτισης μεταξύ της τακτικής και μακροχρόνιας χρήσης των κινητών τηλεφώνων και της εμφάνισης καρκίνου του εγκεφάλου. Προσφάτως δημοσιευμένα αποτελέσματα από τη Βρετανία δεν μπόρεσαν να συσχετίσουν την τακτική χρήση κινητού τηλεφώνου με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του εγκεφάλου. Τα αποτελέσματα αυτών των αρχικών μελετών συμφωνούν με τις ήδη δημοσιευμένες έρευνες της Σουηδίας και της Δανίας. Αντιθέτως, η γερμανική έρευνα έδειξε αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης γλοιώματος μεταξύ των μακροχρόνιων χρηστών. κινητών τηλεφώνων (πάνω από μια δεκαετία). Επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων αυτής της ομάδας μπορεί να καταστεί εφικτή μόνο ύστερα από την ολοκλήρωση της επεξεργασίας των αποτελεσμάτων όλων των ερευνητικών ομάδων των 13 χωρών. Εκτεταμένες επιδημιολογικές έρευνες μελετούν την εμφάνιση του ακουστικού νευρινώματος και τη συσχέτισή του με τη χρήση του κινητού τηλέφώνου. Το ακουστικό νευρίνωμα είναι ένας καλοήθης όγκος του ακουστικού νεύρου. Μπορεί να επηρεάσει την ακοή με συχνότητα εμφάνισης χαμηλότερη από ένα περιστατικό ανά ενήλικες κάθε χρόνο. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα διαφόρων πρόσφατων επιδημιολογικών ερευνών, δεν υπάρχει ουσιαστικός κίνδυνος για ακουστικό νευρίνωμα κατά την πρώτη δεκαετία χρήσης του κινητού τηλεφώνου αλλά παρατηρείται αύξηση του κινδύνου μετά από χρήση του κινητού τηλεφώνου για περισσότερα από 10 χρόνια. 2.5 Αρχή λειτουργίας κινητής τηλεφωνίας Τα κινητά τηλέφωνα είναι χαμηλής ισχύος πομποδέκτες ραδιοκυμάτων, οι οποίοι με τη βοήθεια κατάλληλης ενσωματωμένης κεραίας και ηλεκτρονικού εξοπλισμού μετατρέπουν τη φωνή και τα ψηφιακά δεδομένα σε ραδιοκύματα και το αντίστροφο. Για την αποστολή αυτών των ραδιοκυμάτων από και προς το κινητό τηλέφωνο, χρησιμοποιούνται οι σταθμοί βάσης κινητών επικοινωνιών που αποτελούνται από κεραίες και ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Όταν κάποιος καλεί από το κινητό του τηλέφωνο, αυτό εκπέμπει ραδιοκύματα που διαδίδονται στον αέρα μέχρι Σελίδα 23

24 να συναντήσουν κάποιο δέκτη στον πλησιέστερο σταθμό βάσης. Όταν ο σταθμός βάσηςλάβει τα ραδιοκύματα που προέρχονται από το κινητό τηλέφωνο, λειτουργεί ως διακόπτης μεταγωγής και προωθεί την κλήση σε ένα άλλο σταθμό βάσης. Έτσι, η κλήση αποστέλλεται μέσω του δικτύου κινητής τηλεφωνίας στο σταθμό βάσης που βρίσκεται πλησιέστερα στον καλούμενο χρήστη. Στη συνέχεια, ο σταθμός βάσης εκπέμπει ραδιοκύματα που λαμβάνονται από το δέκτη (κινητό τηλέφωνο) του καλούμενου χρήστη, όπου τα ραδιοκύματα μετατρέπονται ξανά σε ήχο (φωνή). Σχ 1.Επικοινωνία κινητού με κεραία Οι σταθερές κεραίες που χρησιμοποιούνται για τις ασύρματες τηλεπικοινωνίες αναφέρονται ως σταθμοί βάσης κυψελωτών επικοινωνιών ή πύργοι μετάδοσης κινητής τηλεφωνίας. Οι σταθμοί βάσης αποτελούνται από κεραίες και ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Λόγω της ανάγκης να βρίσκονται σε μεγάλο ύψος, οι κεραίες τοποθετούνται συνήθως πάνω σε στέγες πολυόροφων κτιρίων ή σε ειδικά κατασκευασμένους πυλώνες. Το τυπικό ύψος εγκαταστάσεων σταθμών βάσης κυμαίνεται μεταξύ 15 και 60 μέτρων. Τα σήματα τροφοδοτούνται μέσω καλωδίων προς τις κεραίες και, στη συνέχεια, εκπέμπονται ως ραδιοκύματα στην περιοχή ή την κυψέλη που περιβάλλει το σταθμό βάσης. Οι κεραίες που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση και λήψη σημάτων προς και από τους κινητούς χρήστες αποτελούνται από ορθογώνια πλαίσια, με διαστάσεις περίπου μέτρων (sector antenna). Εκτός από τις ανωτέρω κεραίες, που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με τα κινητά τηλέφωνα, στους σταθμούς βάσης υπάρχουν και κεραίες σε σχήμα κατόπτρου ή πιάτου (dish antenna), οι οποίες αποτελούν τερματικούς κόμβους μικροκυματικής σύνδεσης από σημείο σε σημείο και επικοινωνίας με άλλους σταθμούς βάσης για τη διασύνδεση του δικτύου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι σταθμοί βάσης συνδέονται μεταξύ τους με υπόγεια καλώδια αντί για μικροκυματικές συνδέσεις. Ανάλογα με τη θέση του σταθμού βάσης και το πλήθος των εξυπηρετούμενων χρηστών, οι σταθμοί βάσης μπορεί να απέχουν μεταξύ τους, από μερικές εκατοντάδες μέτρα, σε μεγάλες πόλεις, μέχρι μερικά χιλιόμετρα, σε αγροτικές περιοχές. Σελίδα 24

25 Σχ 2.Κεραία Για την παροχή υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας σε εκατομμύρια χρήστες, κάθε χώρα χωρίζεται σε χιλιάδες ξεχωριστές γεωγραφικές περιοχές, γνωστές ως "κυψέλες". Ο σταθμός βάσης τοποθετείται σε κατάλληλη θέση εντός της κυψέλης, ώστε να εξασφαλίζει την πλήρη κάλυψή της και τη λειτουργία των κινητών τηλεφώνων με την απαραίτητη ποιότητα υπηρεσίας. Κάθε σταθμός βάσης διαχειρίζεται όλες τις κλήσεις των κινητών τηλεφώνων εντός της κυψέλης. Μερικές φορές, οι κυψέλες θεωρούνται εξαγωνικού σχήματος σχηματίζοντας δομή κηρήθρας. Αυτό το σχήμα στην πράξη βέβαια είναι ακαθόριστο για τους εξής προφανείς λόγους Χαρακτηριστικά σημεία του ανάγλυφου του εδάφους όπως δένδρα λόφοι και κτίρια είναι δυνατών να εξασθενήσουν το σήμα Οι εταιρείες κινητής τηλεφωνίας δεν έχουν πάντα την δυνατότητα να τοποθετούν τους σταθμούς όπου επιθυμούν, διότι δεν είναι πάντα διαθέσιμες οι κατάλληλες θέσεις. Υπάρχει ανάγκη για μικρότερες κυψέλες εκεί που υπάρχει μεγάλη πυκνότητα χρηστών όπως στα κέντρα των πόλεων. Σχ 3. Κυψελιδωτό δίκτυο κινητής τηλεφωνίας Σελίδα 25

26 Υπάρχουν όρια σχετικά με τη μέγιστη περιοχή κάλυψης των σταθμών βάσης διότι τα ραδιοκύματα εξασθενούν σημαντικά, καθώς διαδίδονται στον αέρα. Κεραίες με ικανές τιμές ισχύος εκπομπής, επιτρέπουν τη μετάδοση σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις. Όμως, πέραν των 35 χιλιομέτρων, ο χρόνος που απαιτείται για να μεταδοθούν τα σήματα μεταξύ των κινητών τηλεφώνων και των σταθμών βάσης GSM αυξάνεται αισθητά. Επίσης, οι σταθμοί βάσης έχουν μικρότερη χωρητικότητα σε σχέση με το μέγιστο αριθμό κλήσεων από κινητά τηλέφωνα που μπορούν να εξυπηρετήσουν ταυτόχρονα. Ο αριθμός των πομπών που εγκαθίστανται σε ένα σταθμό βάσης καθορίζει τη χωρητικότητα και ο αριθμός των χρηστών κινητών τηλεφώνων καθορίζει το επίπεδο της ζήτησης. Προσθέτοντας περισσότερους πομπούς αυξάνεται η χωρητικότητα ενός σταθμού βάσης. Όμως, υπάρχει περιορισμός στον αριθμό των πομπών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Λόγω των ανωτέρω περιορισμών, οι κυψέλες των σταθμών βάσης GSM έχουν μέγιστη διάσταση που κυμαίνεται από 1 εώς 10 χιλιόμετρα σε αγροτικές περιοχές και μερικές εκατοντάδες μέτρα σε αστικό περιβάλλον. Η αδιάκοπη ραδιοεπικοινωνία ενός χρήστη κινητού τηλεφώνου που διασχίζει τη χώρα επιτυγχάνεται με τη διαδοχική επικοινωνία του με τους σταθμούς βάσης που συναντά κατά τη διαδρομή του. Τα ραδιοκύματα δεν χρειάζεται ποτέ να μεταδοθούν σε αποστάσεις μεγαλύτερες από μερικά χιλιόμετρα. Στην περίπτωση όπου οι σταθμοί βάσης είναι αραιά τοποθετημένοι, η κάλυψη του δικτύου δεν είναι ικανοποιητική και υπάρχει περίπτωση διακοπής της κλήσης, όταν ο χρήστης βρίσκεται σε κίνηση. Κάθε σταθμός βάσης μπορεί να εξυπηρετήσει μέχρι ένα μέγιστο αριθμό κλήσεων. Συνεπώς, αύξηση των χρηστών έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη αύξησης του πλήθους των σταθμών βάσης. Η αύξηση του πλήθους των σταθμών βάσης έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της απόστασης από το χρήστη. Επιπλέον, το κινητό τηλέφωνο είναι σχεδιασμένο ώστε να λειτουργεί σε διάφορα επίπεδα ισχύος και να χρησιμοποιεί μόνο την εκπεμπόμενη ισχύ που είναι απαραίτητη για την επικοινωνία με το δίκτυο εξασφαλίζοντας την απαιτούμενη ποιότητα ραδιοεπικοινωνίας με το σταθμό βάσης. Όσο εγγύτερα βρίσκεται οχρήστης του κινητού τηλεφώνου στο σταθμό βάσης τόσοχαμηλότερη είναι η ισχύς εκπομπής του κινητού. Ανάλογα προς τη μείωση της ισχύος εκπομπής του κινητού μειώνεται καιη τιμή του SAR που δημιουργεί η συσκευή στο κεφάλι τουχρήστη. Συνεπώς, η πύκνωση του δικτύου σταθμών βάσης. 2.6 Δείκτης SAR Tα κινητά τηλέφωνα αποτελούν μια πιο εξελιγμένη μορφή των ασυρμάτων και των Walkie-Talkie που χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες. Πρόσφατα, η ευρεία τους διάδοση στο αγοραστικό κοινό, δημιούργησε σιγά σιγά και ανησυχίες σχετικά με τις επιδράσεις που μπορεί να έχει η χρήση τους. Προς το παρών, δεν υπάρχουν επιστημονικά τεκμηριωμένες έρευνες που να αποδεικνύουν ότι η χρήση κινητών τηλεφώνων έχει βλαβερή επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό. Παρόλα αυτά, οι χρήστες κινητών τηλεφώνων έχουν αρχίσει να παρακολουθούν με ενδιαφέρον τις σχετικές εξελίξεις. Τα ραδιοφωνικά κύματα χαμηλής συχνότητας (radio frequency, RF) που χρησιμοποιούν τα κινητά είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Κάθε μέρα εκτιθέμαστε σε τέτοιας μορφής ακτινοβολία που προέρχεται από φυσικές και ανθρώπινης κατασκευής πηγές (ραδιόφωνα, φούρνοι μικροκυμάτων, υπέρυθρες, ακτινογραφίες κτλ). Οι διάφορες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας διαφέρουν σε φυσικές ιδιότητες και επιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό. Η ακτινογραφίες Σελίδα 26

27 χρησιμοποιούν κύματα υψηλής συχνότητας και αποτελούν ιονισμένη μορφή ακτινοβολίας. Αυτή η μορφή είναι γνωστό ότι βλάπτει το γενετικό υλικό των κυττάρων και έχει βλαβερή επίδραση, σε μεγάλες δόσεις, στον άνθρωπο. Οι ακτινοβολίες χαμηλής συχνότητας, τις οποίες χρησιμοποιούν τα κινητά τηλέφωνα, καταλαμβάνουν την αντίθετη πλευρά του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και αποτελούν μη ιονισμένη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Αυτή η μορφή, δεν έχει το μεγάλο ποσό της ενέργειας, που έχει η ιονισμένη, για να βλάψουν τα ανθρώπινα κύτταρα. Ο δείκτης SAR (Specific Absorbtion Rate) είναι ο δείκτης που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή από τις Ευρωπαϊκές και Αμερικάνικες διοικητικές υπηρεσίες για τη μέτρηση της ποσότητας ραδιοκυμάτων (RF) που απορροφά ο ανθρώπινος οργανισμός κατά τη χρήση ενός κινητού τηλεφώνου. Όλα τα κινητά τηλέφωνα, ελέγχονται πλέον στο υψηλότερο επίπεδο λειτουργίας και ισχύος τους σε συνθήκες εργαστηρίου. Πρακτικά, κατά την καθημερινή χρήση του κινητού, ο δείκτης SAR είναι αρκετά χαμηλότερος γιατί η συσκευή χρησιμοποιεί μόνο τόση ισχύ όσο απαιτείται για να επικοινωνήσει με τον κοντινότερο σταθμό του τηλεφωνικού δικτύου. Με άλλα λόγια, όσο πιο κοντά βρίσκεται το κινητό σε κάποιο base station τόσο λιγότερη ισχύς απαιτείται και μειώνεται το επίπεδο του SAR. Σχ 4. Επιδράσεις ακτινοβολίας στον άνθρωπο Ο δείκτης SAR μετριέται σε Watt ανά κιλό (W/kg) ανθρώπινου σώματος. Οι κρατικοί οργανισμοί των χωρών παγκοσμίως έχουν θέσει σαν όρια τιμές μεταξύ 1.6 και 2 W/kg. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση το όριο είναι 2 W/kg.Στην αγορά έχουν παρουσιαστεί διάφορα μικρά εξαρτήματα που λειτουργούν σαν "ασπίδες" κατά της ακτινοβολίας των κινητών. Οι κατασκευάστριες εταιρείες όμως δηλώνουν ότι κάποια από αυτά, αντί να επιτύχουν μείωση της ισχύς των κινητών προκαλούν ακριβώς το αντίθετο. Επειδή το κινητό "δυσκολεύεται" να "επικοινωνήσει" λόγω της ασπίδας με το σταθμό αναμετάδοσης, αυξάνει την ισχύ του και εκπέμπει περισσότερη ακτινοβολία.προσωπικά εμπιστευόμαστε την επιστημονική κοινότητα, και πιστεύουμε ότι η έρευνα σχετικά με το θέμα θα συνεχιστεί και οι κρατικοί οργανισμοί, βασισμένοι σε επιστημονικές έρευνες θα προστατεύουν τους καταναλωτές. 2.7 Εκτίμηση επικινδυνότητας Η εκτίμηση της επικινδυνότητας των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων περιλαμβάνει τον καθορισμό των επιβλαβών επιπτώσεων στην υγεία των ανθρώπων ως συνέπεια της έκθεσης και, όπου είναι δυνατό, την παροχή ποσοτικών σχέσεων ανάμεσα στην έκθεση και τις επιπτώσεις. Τέτοιες σχέσεις μπορούν να υποδείξουν το μέγεθος της έκθεσης που είναι υπεύθυνο για την πρόκληση των επιπτώσεων και/ή την Σελίδα 27