PIENTAAJUISTEN SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTTIEN LÄHTEITÄ

Transkriptio

1 ELEC-E5770 Sähkömagneettisten kenttien ja optisen säteilyn biologiset vaikutukset ja mittaukset Syksy 2016 PIENTAAJUISTEN SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTTIEN LÄHTEITÄ Lauri Puranen Säteilyturvakeskus Ionisoimattoman säteilyn valvonta

2 Sisältö Voimajohdot Kiinteistömuuntamot Kodin sähkölaitteiden kentät Langaton lataus ja tehon siirto Hybridiautot Sähköjunat Induktiokuumentimet Sähköhitsaus Valokaariuunit Elektrolyysitasasuuntaajat Tuotesuojaportit ja metallinpaljastimet Magneettikuvaus 2

3 Suomen sähkönsiirto- ja sähkönjakelujärjestelmä Sähkönsiirron kantaverkon muodostavat 400 kv, 220 kv ja tärkeimmät 110 kv voimajohdot. Alueverkon muodostavat loput 110 kv voimajohdot. Sähköasemilla voimajohtojen jännite muunnetaan keskijännitteiseen jakeluverkkoon sopivaksi (yleensä 20 kv). Jakelumuuntamossa keskijännite muunnetaan tavalliselle sähkönkäyttäjälle 400 V pienjännitteeksi. Voimajohtojen kokonaispituus Suomessa on noin km. Sähköasemia on noin 100 kpl. Keskijännitejohtojen kokonaispituus on noin km, josta maakaapelin osuus on noin km. Jakelumuuntamoita oli vuonna 2014 noin , joista asuntojen lähellä noin

4 Voimajohtojen pituudet Vuoden 2013 lopussa voimajohtojen yhteispituus oli noin km. Jännite Kantaverkko km Muut km Yhteensä km 400 kv kv kv Kantaverkossa 400 kv kaapelia 233,4 km Muussa verkossa 110 kv maakaapelia 209 km 4

5 Sähkönjakeluverkko Kiinteistömuuntamot ovat rakennuksiin asennettuja jakelumuuntamoita, joilla muunnetaan paikallisen sähkönjakeluverkon 20 (tai 10) kv keskijännite sähkönkuluttajille sopivaksi 400 V pienjännitteeksi. 5

6 Voimajohdot keskijännitejohto Tannenbaum 110 kv 400 kv Portaali /LP

7 Voimajohdon sähkökentän laskeminen (1/2) Sähkökentän laskemiseksi on ensin laskettava johtimien (viiva)varaukset q 1, q 2 ja q 3 (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) (x 3,y 3 ) Oletetaan, että q 1 +q 2 +q 3 =0 ja että ukkosjohtimien varaukset q 4 ja q 5 << vaihejohtimien varaukset Maa oletetaan täysin johtavaksi Varaukset lasketaan Maxwellin potentiaalikertoimilla P hetkellisistä jännitteistä u 1 u Pq q P u /LP

8 Voimajohdon sähkökentän laskeminen (2/2) k k p k p k p k p k p k p k x y y x x x x y y x x x x q E k k p k p k p k p k p k p k y y y x x y y y y x x y y q E , ln 2 1 n m n m n m n m m n y y x x y y x x p m m m m r y p 2 ln 2 1 0, Potentiaalikerroinmatriisin diagonaalielementit lasketaan kaavasta ja muut elementit kaavasta x- ja y-suuntaiset sähkökentän komponentit saadaan summaamalla kolmen johtimen ja niiden peilikuvien aiheuttamat sähkökentät y m = johtimen korkeus maasta r m = johtimen säde /LP Osoittajassa ovat etäisyydet muiden johtimien peilikuvista ja nimittäjässä etäisyydet muista johtimista

9 Laskettuja sähkökentän voimakkuuksia erityyppisten voimajohtojen läheisyydessä metrin korkeudella maan pinnasta Ympäristö vaikuttaa sähkökentän voimakkuuteen. Merkittäviä sähkökenttiä on vain voimajohtojen alla ja sähköasemilla. 9

10 Voimajohdon magneettikentän laskeminen I 4 I 5 Yksittäisen johtimen magneettikenttä lasketaan Amperen laista (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) (x 3,y 3 ) B kolmen johtimen aiheuttama x- suuntainen B B x 0I 2 r y 3 0 p k Ik 2 k 1 p k p k y 2 x x y y 2 Oletetaan, että Ī 1 + Ī 2 + Ī 3 =0 ja että ukkosjohtimien virrat I 4 ja I 5 << vaihejohtimien virrat. I k Ie 2 j( k1) 3, k 1, 2, 3 vaihejohtimien virrat ja y-suuntainen B 3 x 0 By Ik x x x 2 y y 2 k 1 p k p k p k 2 10

11 Laskettuja magneettivuon tiheyksiä erityyppisten voimajohtojen läheisyydessä Laskettu metrin korkeudella maan pinnasta kuormitusvirralla A. Magneettivuon tiheys 0,4 µt ei todennäköisesti ylity yli 100 m etäisyydellä 400 kv voimajohdosta tai yli 40 m etäisyydellä 110 kv voimajohdosta. 11

12 Mitattujen ja laskettujen sähkö- ja magneettikenttien vertailua ja yhteenveto 400 kv voimajohdoista Yhteenveto 400 kv voimajohdoista 12

13 Kiinteistömuuntamot Rakennukseen sijoitettu 20/0,4 kv jakelumuuntamo voi aiheuttaa yläpuolellaan sijaitseviin työ- ja asuintiloihin tavallista suuremman magneettikentän. Magneettivuon tiheys voi olla yläpuolisen huoneen lattiatasolla yli 100 T. Kiinteistömuuntamo on voimakkain 50 Hz magneettikentän lähde, jolle asuinympäristössä voi altistua. Magneettikentän lähteenä on muuntajan ja pienjännitekeskuksen välinen kolmivaihekaapeli tai -kiskosilta, jossa kulkee A virtoja. Vanhoissa muuntamoissa virtakiskot tai kaapelit ovat yleensä lähellä muuntamotilan kattoa. 13

14 Kiinteistömuuntamoiden ryhmittely niiden pienjännitevirtajohtimien sijainnin perusteella U1: Virtakiskot katon lähellä U2: Virtakaapelit katon lähellä U3: Koteloidut virtakiskot tai -kaapelit katon lähellä M1: Muuntaja ja pienjännitekeskus rinnakkain virtajohtimet koteloimattomana (virtajohtimet korkeussuunnassa likimain keskellä seinää) M2: Muuntaja ja pienjännitekeskus rinnakkain virtajohtimet koteloituna (virtajohtimet korkeussuunnassa likimain keskellä seinää) M3: Virtakaapelit seinällä (kaapelit korkeussuunnassa likimain keskellä seinää) D: Virtakaapelit lattialla tai lattiakanavassa Väestöä altistavat eniten ryhmien U1 ja U2 muuntamot (yläpuolella sijaitseva asunto) ja ryhmän M1 muuntamot (vieressä sijaitseva asunto) /LP 14

15 KIINTEISTÖMUUNTAMOIDEN LUKUMÄÄRÄT RYHMITTÄIN U1 U2 U3 M1 M2 M3 D /LP 15

16 Kiinteistömuuntajien lähellä olevien tilojen 50 Hz magneettikenttien suurimmat mitatut arvot ja keskiarvoja. Yliaaltoja ei ole huomioitu. (Korpinen 2000) 16

17 Kiinteistömuuntamoiden magneettikenttien vaimentaminen työ- ja asuintiloissa Pienjännitesilta siirretään katosta lattialle. Virtakiskojen tilalle vaihdetaan kaapelit, jotka voidaan asentaa lähemmäksi toisiaan. Muuntaja vaihdetaan kahteen pienempään. Rakennuksen harhavirtoja vähennetään asentamalla viisijohdinjärjestelmä (nollajohtimen lisäksi suojamaa). Virtakiskot ja -kaapelit ympäröidään alumiinikotelolla. 17

18 Kodin sähkölaitteiden aiheuttamat kentät kodin sähkölaitteet voivat aiheuttaa hyvin suuren magneettikentän alle 30 cm etäisyydellä laitteista alle 30 cm etäisyydellä mitattu kenttä ei kuitenkaan kuvaa todellista altistumista, vaan pitäisi määrittää lähellä olevan laitteen aiheuttama virrantiheys kehossa (etenkin keskushermostossa) ja verrata sitä altistumisen perusrajaan asuntojen taustamagneettikentän taso < 0,1 T asuntojen taustasähkökentän taso < 100 V/m 18

19 Kodeissa mitattuja taustamagneettikenttien tasoja 19

20 Magneettivuon tiheyksiä eri etäisyyksillä kodin sähkölaitteista 20

21 Induktioliedet Lieden levy synnyttää kymmenien kilohertsien taajuuksilla voimakkaan magneettikentän, joka lämmittää ferromagneettisen keittoastian pohjan. Lieden etupuolelle syntyy magneettikenttä, jonka vuontiheys ylittää hieman väestön suositusarvon, kun käytetään etulevyjä ja liian pieni keittoastia jättää levyn etureunan tyhjäksi. Tällaisesta altistumisesta ei ole todettu olevan terveydellistä haittaa. Altistumista voi vähentää käyttämällä oikeankokoisia (keittolevyn peittäviä) keittoastioita ja oleskelemalla vähintään 30 cm etäisyydellä lieden etureunasta. Useimmat sydämentahdistinmallit eivät näytä häiriintyvän induktiolieden läheisyydessä. Sydämentahdistinpotilaan on hyvä keskustella tahdistimen asentaneen lääkärin kanssa ennen induktiolieden käyttöönottoa. 21

22 Induktiokeittotason magneettikentän spektri 22

23 Altistumissuhde etäisyyden funktiona induktiokeittotason etureunasta 23

24 GSM-puhelimen aiheuttama pientaajuinen magneettikenttä GSM-toimintamuodossa puhelin lähettää radioaaltoja 577 s pituisina pulsseina 4,6 ms aikavälein GSM-toimintamuodossa puhelin ottaa akusta virtaa vastaavanlaisina tasavirtapulsseina, mikä aiheuttaa laajakaistaisen pientaajuisen magneettikentän Puhelimen lähellä ylittyvät väestön suositusarvot magneettivuon tiheyden huippuarvona. Yksinkertaistetulla laskentamallilla ja tarkemmilla numeerisilla malleilla tehdyt tietokonelaskelmat osoittivat, että altistuminen on paljon alhaisempi kuin virrantiheyden huippuarvona määritetty altistumisen perusrajoitus. 24

25 Altistuminen plasmapallon pientaajuiselle sähkökentälle Plasmapalloa käytetään viihde- ja koulutustarkoituksessa tiedemuseoissa ja oppilaitoksissa sekä kotona Työterveyslaitoksen ja STUKin tutkimuksessa käytettiin tavallista plasmapalloa, joka ostettiin internet-kaupasta Sähkökentän voimakkuuden väestölle suositeltava enimmäisarvo ylittyi noin 1,3 metrin etäisyydellä pallosta Kosketusvirta ylitti selvästi väestön suositusarvon Pallon koskettamisesta ei liene terveydellistä haittaa, mutta se voi tuntua epämiellyttävältä tai jopa kivuliaalta. Kihelmöivä tunne sormenpäissä voi jatkua tuntikausia koskettelun jälkeen. Joidenkin tiedemuseoiden suuret plasmapallot on ympäröity Faradayn häkillä katsojien sähkökenttäaltistumisen vähentämiseksi. 25

26 Langaton lataus ja tehonsiirto Pienitehoisten (5 W) langattomien latauslaitteiden (matkapuhelimien ja kannettavien tietokoneiden ja sähköhammasharjojen lataus) magneettikentät ovat 20 cm etäisyydellä selvästi alle väestön suositusarvojen. Käyttöön ei liity säteilyriskejä. Sähköauton akkujen langattomassa latauksessa laitteiston aiheuttamat magneettikentät ylittävät väestön suositusarvot laitteiston läheisyydessä, ainakin auton alla. Altistumista voidaan vähentää rajoittamalla oleskelua latauslaitteiden läheisyydessä. 26

27 Hybridiautojen magneettikentät Hybridi- ja sähköautojen magneettikentän mittaustuloksia on vähän. Hybridiauton istuimilta mitatut pientaajuisen ( Hz) magneettikentän vuontiheydet keskiarvoina kehon alueelta 0,03 4 µt. Etuistuimen jalkatilasta on mitattu suurimmaksi vuontiheydeksi 14 µt. Väestön altistumisen suositusarvot magneettivuon tiheyksinä 1600 µt taajuudella 5 Hz 625 µt taajuudella 8 Hz, pienenee verrannollisena taajuuteen (8 800 Hz) 6,25 µt taajuuksilla Hz Koko kehon keskiarvona väestön suositusarvot eivät ylity. Jaloissa voi magneettivuon tiheys paikallisesti ylittyä, mutta altistumisen perusrajoitus virrantiheytenä ei todennäköisesti ylity. Ei tunnettuja riskejä. Lisämittauksia tarvitaan. 27

28 Sähköveturissa mitattuja magneettivuon tiheyksiä 28

29 Sähkömoottorijunissa (Sm-1 ja Sm-2) ajotilanteessa mitattuja magneettivuon tiheyksiä 29

30 Sähköveturijunien matkustaja- ja aggregaattivaunuissa ajotilanteessa mitattuja magneettivuon tiheyksiä 30

31 Eri ammattiryhmien altistuminen magneettikentille 31

32 Magneettikentät asemalaitureilla ja -halleissa Asemalaiturilla on mitattu magneettivuon tiheyksiä 4-5 T junan ohitushetkellä. Muina aikoina mitatut vuontiheydet ovat olleet 0,2-0,9 T. Ajolankojen yläpuolella sijaitsevassa asemahallissa on mitattu magneettivuon tiheyksiä 0,2-0,8 T ilman sähkövetureita. Ajolankojen yläpuolella sijaitsevassa asemahallissa on mitattu magneettivuon tiheyksiä 2,0-4,2 T sähkömoottorijunan liikkeelle lähtiessä 4,8-6,3 T sähköveturin liikkeelle lähtiessä. 32

33 Induktiokuumentimet ja -uunit toimivat taajuusalueella 50 Hz - 3 MHz suurimmat tehot megawatteja käyttökohteita metallin sulattaminen teräksen karkaisu juottaminen esi- ja jälkilämmitys hitsauksen yhteydessä liimaliitoksen kuumennus metallipintojen muovitus muovattavien materiaalien lämmitys 33

34 Induktiokuumentimen periaate Teholähde syöttää virtaa induktiokelaan, jonka sisälle syntyy voimakas magneettikenttä. Magneettikenttä indusoi pyörrevirtoja silmukan sisälle asetettuun metallikappaleeseen, joka kuumenee nopeasti. Korkeilla taajuuksilla magneettikenttä lämmittää pintaosia (karkaisu). 34

35 Altistuminen induktiokuumentimien magneettikentille Induktiokuumentimet aiheuttavat voimakkaimpia teollisuudessa esiintyviä pientaajuisia magneettikenttiä. 50 Hz laitteistolla 5 mt ylittyy 20 cm etäisyydellä ja 100 T monen metrin etäisyydellä laitteesta. 10 khz laitteistolla magneettivuon tiheys T metrin etäisyydellä Taajuudella 50 Hz työntekijöiden matala toimenpidetaso 1 mt voi ylittyä alle puolen metrin etäisyydellä, mutta korkea toimenpidetaso 6 mt ei ylity yli 20 cm etäisyydelläkään. Taajuudella 10 khz työntekijöiden toimenpidetaso100 T voi ylittyä alle metrin etäisyydellä. 35

36 Sähköhitsaus MIG-, MAG-, TIG- ja PAWkaarihitsaus pistehitsaus sähkökaarihitsauksessa käytetään tasa- tai vaihtovirtaa virrat tyypillisesti A taajuudella 50 Hz 36

37 Altistuminen pientaajuiselle magneettikentälle sähköhitsauksessa Kaapeleissa kulkevien suurten virtojen aiheuttamat magneettivuon tiheydet voivat olla 2 mt kaapelien pinnalla. Magneettivuon tiheys voi olla hitsaajan käsissä 1-2 mt ja hitsaajan kehossa T. Altistuminen on suurimmillaan silloin, kun kaapeli koskettaa hitsaajaa tai on kiertyneenä hitsaajan ympärille. Hitsausvirrassa on perustaajuuden 50 Hz lisäksi harmonisia ja muita taajuuksia. 37

38 Altistumisen vähentäminen pientaajuiselle magneettikentälle sähköhitsauksessa Kaapelit pidetään yhdessä. Kaapelit järjestetään kehon toiselle puolelle kohtisuoraan pois päin kehosta. Teholähde ja kaapelit pidetään mahdollisimman kaukana kehosta ja päästä. Työpidike yhdistetään työstettävään kappaleeseen mahdollisimman lähelle hitsauskohtaa. 38

39 Valokaariuunit Valokaariuuneja käytetään suurten raakametallimäärien sulattamiseen tai teräksen valmistamiseen. Uunit voivat sulattaa tonnia metallia 90 minuutissa. Uunien tehot vaihtelevat muutamasta megawatista sataan megawattiin. Grafiittielektrodien ja metallin välille syntyvä valokaari sulattaa metallin. Suurimmat magneettivuon tiheydet ovat elektrodeja syöttävien kaapelien läheisyydessä, jossa työntekijöiden matala toimenpidetaso (1 mt, 50 Hz) voi ylittyä 39

40 Valokaariuunin rakennekaavio 40

41 Magneettivuontiheyksiä valokaariuunin läheisyydessä 50 MW 17 MW Työntekijöiden toimenpidetasot taajuudella 50 Hz: matala toimenpidetaso µt korkea toimenpidetaso µt raajojen toimenpidetaso µt 41

42 Elektrolyysilaitoksen tasasuuntaaja VIRTAKISKOT TYRISTORIKATKOJAT, 12 kpl Suuret virrat (kymmeniä ka), hyvin säröytyneet magneettikentät virtakiskojen läheisyydessä Magneettivuon tiheys voi olla virtakiskojen läheisyydessä jopa kaksinkertainen työntekijöiden matalaan toimenpidetasoon (1 mt) verrattuna. 42

43 Tuotesuojaportit ja metallinpaljastimet 43

44 Erilaisia tuotesuojaporttitekniikoita Luokka Taajuusalue Ensisijainen hälyttimen (TAG) tunnistustapa Sähkömagneettinen (SM) Akustomagneettinen (AM) Radiotaajuinen (RFpyyhkäisy) 20 Hz 18 khz Magneettinen liuska tai johdin khz Resonoiva magnetostriktiivinen liuska 1,8 10 MHz Resonoiva LC-piiri Mikroaalto MHz MHz Diodi 44

45 Tuotesuojaportin toimintaperiaate Tägi 2. Deaktivaattori 3. Lähetyskela 45

46 Tuotesuojaporttien magneettikenttien aaltomuotoja 46

47 Tyypillisiä mitattuja magneettivuon tiheyksien arvoja pientaajuusalueella (alle 100 khz) toimivien tuotesuojaporttien sisällä Tyyppi Ref Aaltomuoto ja taajuus B (T peak ) Viitearvo (T peak ) työntekijät väestö Etäisyys lähetinkelasta (cm) Sähkömagneettinen 1) 2) 1) 2) 1) 1) 1) SCW 73 Hz SCW 219 Hz SCW 230 Hz SCW Hz SCW khz CW 5kHz/7.5 khz PW 1 khz ,2 30,8 13,2 8,8 8,8 8,8 31, ,5 41 Akustomagneettinen 2) 2) 2) 1) PW 58 khz PW 58 khz PW 58 khz PW 58 khz 65 62,2 61,7 17, ,8 8,8 8,8 8, ,5 1) Säteilyturvakeskuksen mittauksia SCW = sinimuotoinen jatkuva, PW = pulssimainen 2) Casamento JP. Characterizing electromagnetic fields of common electronic article surveillance systems. Compliance Engineering European Edition, Sept./Oct

48 Tuotesuojaporttien magneettivuon tiheyksiä Eskelinen, Toivonen, Juutilainen, Jokela: Occupational exposure to magnetic fields from EAS devices, Porttityyppi Magneettivuon tiheys (µt, painotettu huippuarvo) ulkopuolella työntekijän istuin portin sisäpuolella, keskellä portin sisäpuolella, 20 cm kelasta SM 0, SM SM 0, SM 0,4-0, AM 0, AM 0,2-0, AM 0,2-0,

49 Magneettivuon tiheys tuotesuojaportissa Etäisyys portista (cm) 49

50 Metallinpaljastimien magneettikenttien aaltomuotoja 50

51 Metallinpaljastinporttien sisällä mitattuja magneettivuon tiheyksiä Työntekijöiden viitearvot vuoden 1998 ICNIRP-ohjearvojen mukaiset, direktiivissä on 2013/35/EU korkeammat toimenpidetasot 51

52 Yhteenveto altistumisesta tuotesuoja- ja metallinpaljastinporttien magneettikentille Työntekijöiden altistumisraja-arvot ja toimenpidetasot eivät ylity porttien sisällä. Väestön suositusarvot ylittyvät magneettivuon tiheytenä ja voivat ylittyä myös virrantiheytenä. Kassanhoitajan käyttämä deaktivaattori aiheuttaa suuren altistuksen käteen, mutta pienen altistuksen koko keholle. Kassanhoitajan altistuminen on vähäistä portin ulkopuolella. Metallinpaljastinporttien aiheuttama magneettikenttäaltistus on yhtä suurta tai hieman alhaisempi kuin tuotesuojaporttien. Aktiiviset lääketieteelliset implantit (mm. sydämentahdistimet) voivat häiriintyä. Sydämentahdistinpotilaiden on vältettävä nojaamasta tuotesuojaportteihin. Lentoasemilla sydämentahdistinpotilaiden on otettava yhteyttä henkilökuntaan ennen metallinpaljastinportin läpi kulkemista. 52

53 RFID-sovelluksiin yleisimmin Euroopassa käytettäviä taajuusalueita 53

54 Magneettivuon tiheyden suhde viitearvoihin RFIDlaitteiden ympärillä Väestön suositusarvot magneettivuon tiheytenä voivat ylittyä alle puolen metrin etäisyydellä laitteista. Todellinen altistuminen on satunnaista ja jää alle altistumisrajojen. 54

55 Magneettikuvauslaitteiden toimintaperiaate Magneettikuvaus (MK) on lääketieteellinen kuvantamismenetelmä, jolla saadaan kehosta tai sen osista kaksiulotteisia leikekuvia ja kolmeulotteisia kuvia. MK perustuu protonien ydinmagneettisiin ominaisuuksiin: ytimen magneettikenttä kiertää magneettikentän suuntavektorin ympäri (presessio). Presessiotaajuus f riippuu ulkoisen magneettivuon tiheydestä B 0 B f 0 2 = ns. Larmor-taajuus, 1 T kentässä 42,6 MHz MK:ta käytetään erityisesti aivojen, selkärangan ja nivelten tutkimuksiin. MK-laitteista suurin osa on putkimaisia laitteita, jonkin verran on myös avoimia laitteita MK-laitteissa käytetään jatkuvaa voimakasta staattista magneettikenttää tutkimuksen aikana magneettikenttään kytkettyjä pieniä muutoksia eli gradientteja, tyypillisesti 20 mt/ms tutkimuksen aikana pulssimaisia radiotaajuisia kenttiä 55

56 Altistuminen staattiselle magneettikentälle Magneettivuon tiheydet 0,2-7 T, 3 T:n laitteita on käytössä Nopeat liikkeet voimakkaassa magneettikentässä aiheuttavat pahoinvointia, päänsärkyä ja huimausta sekä raudanmakua magnetofosfeeneja pieniä EKG-muutoksia pieniä muutoksia verenpaineessa häiriöitä silmän motoriikassa (> 3 T) Pitkäaikaisvaikutuksia ei ole todettu. Alle 8 T vuontiheyksillä ei ole merkittävää suoraa magneettista voimavaikutusta. Ennen kuvausta on selvitettävä potilaan kehossa olevat vähänkin magneettiset kappaleet ja istutteet. Vanhoihin istutteisiin liittyy kudosten ja verisuonten repeytymisvaara. 56

57 Altistuminen magneettikentän gradienteille Gradientit indusoivat potilaan kehoon sähkökenttiä ja -virtoja, jotka voivat ärsyttää hermoja ja lihaksia. Potilas on staattisen magneettikentän suuntainen, jolloin kehon pituusakselia vastaan kohtisuorat gradientit ärsyttävät herkemmin kuin pituusakselin suuntaiset gradientit. Hermo- ja lihasärsytyksen kynnys vaihtelee paljon potilaiden välillä. Kynnystä alentaa potilaan magneettikuvauksessa kokema jännitys ja epämukavuus. 57

58 Altistuminen radiotaajuisille kentille Radiotaajuiset kentät lämmittävät eniten ihoa ja ihonalaisia kudoksia. Lämmönnousua voi olla kudoksissa, joissa on heikko verenkierto. SAR:n ollessa 0,4-1,2 W/kg potilaalla voi olla havaittavaa lämmöntunnetta ja näkyvää hikoilua. SAR:iin vaikuttavat RF-taajuus RF-pulssin kesto, muoto, amplitudi ja toistotaajuus Potilaan lämmön tunteeseen vaikuttavat RF-kentät tutkimushuoneen lämpötila ja tuuletus potilaan vaatetus ylipaino, tietyt sairaudet, istutteet ja tatuoinnit. 58

59 ICNIRPin (2004) ja IEC:n standardissa (2002) esitetyt enimmäisarvot potilaan altistumisen rajoittamiseksi magneettikuvauksessa 59

60 ICNIRPin vuoden 2010 ohjearvot staattiselle magneettikentälle Altistumisen kohde Ammatillinen Pää ja vartalo a) Raajat Väestö b) Kaikki kehon osat Magneettivuon tiheys 2 T 8 T 400 mt Altistumisen raja-arvot ulkoisen magneettivuon tiheydelle 0 1 Hz direktiivissä 2013/35/EU Tavanomaiset työolosuhteet Paikallinen raajojen altistuminen Aistimusraja-arvot 2 T 8 T Terveysvaikutusraja-arvot 8 T 60

61 Hoitohenkilökunnan ja sivullisten turvallisuus Hoitajat ja sivulliset altistuvat yleensä vain hajakentälle. MK-laitteen rungon ja potilasvuoteen kulmauksessa seisovan henkilön keskikeholla vuontiheys mt Käsien hetkellinen altistus laitteen suuaukolla on mt. Hetkellisesti työntekijän altistus voi olla 2 T (3T MK-laitteilla). Avolaitteilla voidaan tehdä kirurgisia toimenpiteitä, jolloin osa hoitohenkilökunnasta voi altistua yhtä paljon kuin potilas. Potilaan saattajaan sovelletaan työsuojelunormeja. Väestön suositusarvo 40 mt ei yleensä ylity potilasvuoteen vierellä seistessä. 61

62 Riskit ja vaaratilanteet Sähköisesti tai magneettisesti aktiivisten istutteiden, kuten sydämentahdistimien, toiminta voi häiriintyä. Jos potilaalla on em. laitteita, hänelle ei saa tehdä magneettikuvausta eikä häntä saa viedä alueelle, jossa staattisen magneettikentän vuontiheys ylittää 0,5 mt. Radiotaajuinen magneettikenttä voi aiheuttaa palovammoja. MK-laitteen lähelle tuodut ferromagneettiset esineet voivat sinkoutua magneettiin. Tatuoinnit ja meikit voivat kentän tihentymän seurauksena aiheuttaa palovammoja. MK-laitteen pulssimaiset kentät aiheuttavat melua. MK-laitteen magneetin virtajohtimet jäähdytetään nestemäisellä heliumilla, jonka purkautuminen esim. laitevaurion seurauksena kuvaushuoneeseen aiheuttaa tukehtumisvaaran. 62

63 Yhteenveto pientaajuisten kenttien lähteistä Magneettikentille altistutaan yleisemmin kuin sähkökentille. Merkittäville sähkökentille altistutaan vain voimajohtojen alla (väestö ja työntekijät) ja sähköasemilla (työntekijät). Voimajohdot ovat näkyvin osa sähkönsiirtojärjestelmää. Kiinteistömuuntamot aiheuttavat yläpuoliseen huoneeseen suurimman koko kehoon kohdistuvan magneettikentän. Kodin sähkölaitteet (mm. hiusten kuivaimet ja parranajokoneet aiheuttavat) suurimmat paikalliset magneettikentät. Suurimmille magneettikentille altistutaan teollisuudessa, mm. valokaariuunien ja induktiokuumentimien läheisyydessä. Magneettikuvauksessa altistutaan suurimmalle staattiselle magneettikentälle sekä pulssimaiselle pientaajuiselle ja radiotaajuiselle magneettikentälle. 63