Atomiteknillinen seura 28.11.2007, Tieteiden talo SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET, TERVEYSRISKIT JA LÄHTEET Kari Jokela Ionisoimattoman säteilyn valvonta Säteilyturvakeskus
Ionisoimaton säteily
SM-aallon fotonienergia Aallonpituus Energia Huom. m ev Röntgensäteily 100 10-13 120 10 3 Ionisaatioraja 100 10-9 12 UV 300 10-9 4 kt (37 o C) 4 10-5 0,03 lämpöenergia 1) GSM (900 MHz) 0,33 4 10-6 1) k=1,38 10-23 (Bolzmannin vakio)
Värähtelevä SM-kenttä indusoi johtaviin kudoksiin sähkökentän ja sähkövirtoja
Kudoksiin muodostuva sähkökenttä vaihtelee ulkoisen sähkö- tai magneettikentän tahdissa ja liikuttelee vapaita ioneja sekä dipolivarauksia dipoli
SM-aallon tunkeutuminen
Koko kehon SAR taajuuden funktiona SAR=Specific Absorption Power P S=10 W/m 2 absorboitunut W SAR = m kg ICNIRPin perusrajat työntekijöille 0,4 W/kg koko väestölle 0,08 W/kg
Altistumisrajat SM-kentille Sosiaali- ja terveysministeriön asetus ionisoimattoman säteilyn väestölle aiheuttaman altistumisen rajoittamiseksi (STM 294/2002). Direktiivi työntekijöiden suojaamiseksi SM-kentiltä (EU 2004). Perustuvat ICNIRPin ohjearvoihin sekä EU:n suosituksiin ja direktiiveihin. ICNIRP = International Commission on Non-Ionizing Radiation
Koko keho lämpenee, kun antenni on yli 1 m etäisyydellä Mutta RF-lämmitys on melkein aina vain pieni osa lämmönlähteistä
Matkapuhelimesta imeytyy kudoksiin paikallisesti lämpötehoa Maks. lämmönnousu aivojen pinnalla on 0,3 astetta, kun paikallinen SAR-arvo on 2 W/kg (ICNIRPin perusraja väestölle).
Solukuolema lämpötilan funktiona
Lämpövaikutuksia eri SAR-tasoilla
Muovinsaumaaja 27 MHz Radiotaajuinen 27 MHz sähkökenttä indusoi suuria virtoja kehoon Virta ahtautuu raajoissa Nilkassa yli 300 ma virta ja 50 W/kg SAR mahdollinen Tällaisen lämpenemisen aistii selvästi Kudosvauriot mahdollisia, jos lämmitys kestää useita minuutteja
Työsuojelurajat ylittyvät myös ULA- ja TV- mastossa ULA 70 Ekvivalenttinen tehotiheys [W/m^2] 60 50 40 30 20 10 Altistumisraja Täydet lähetystehot Antennin alareuna 0 0 5 10 15 Etäisyys antennin yläreunasta [m] ICNIRPin viitearvo työntekijöille
Pientaajuisten sähkö- ja magneettikenttien keskeisimmät vaikutukset Kehoon indusoituneet sähkö-virrat ja sähkökentät stimuloivat hermo- ja lihassoluja sekä E ind tuottavat synapseissa pieniä jännitteitä, jotka voivat häiritä keskushermoston toimintaa (esim. magnetofosfeenit). Synapsiliitos kahden hermosolun välillä
Sydämen ja hermojen stimuloitumiskynnys eri taajuuksilla
Magnetofosfeenit Epämääräisiä valoilmiöitä verkkokalvolla alle 100 Hz magneettikentässä Verkkokalvo on osa keskushermostoa, jossa hermosolut muodostavat synapsien välityksellä monimutkaisen hermoverkon. Fosfeenikynnys taajuuden funktiona Sähkökentän vaikutus hermosoluun vahvistuu synapseissa
Kipinäpurkaus 400 kv voimalinjan sähkökentässä auto varautuu usean kvjännitteeseen. Kosketus aiheuttaa varauksen purkautumisen.
Pientaajuisten kenttien kynnystasoja (Huom. Kudosten sisäisiä kenttiä)
400 kv Voimajohdon kentät ICNIRPin viitearvot 5 kv/m ja 100 µt
Lasten leukemian lisääntyminen voimajohtojen läheisyydessä (Ahlbom ym. 2000). 3 Suhteellinen leukemiavaara (95% luottamusväli) 2 1 1.00 1.08 (0.89-1.31) 1.11 (0.84-1.47) (0.84-1.47) 2.00 (1.27-3.13) 0 <0.1 ut 0.1-<0.2 ut 0.2-<0.4 ut >=0.4 ut Magneettivuon tiheys Magneettikentän voimakkuus
Magneettikenttämysteeri Epidemiologiset havainnot lasten leukemian mahdollisesta lisääntymisestä voimajohtojen läheisyydessä eivät kuitenkaan saa tukea eläimillä ja soluilla tehdyistä biologisista tutkimuksista. Ei myöskään ole aavistustakaan siitä millä mekanismilla noin yhden mikroteslan kenttä voisi vaikuttaa kudokseen?
Maan käyttö voimajohtojen läheisyydessä (STM:n opas 2003:12) Väestön enimmäisarvot eivät ylity johtoalueen ulkopuolella Asuntoja ei kaavoiteta johtoalueelle ja alueiden kaavoituksessa hyvä huomioida kentät, vaikka suositusarvoja ei ylitettäisi. Johtoja suunniteltaessa syytä pyrkiä siihen, ettei niitä rakenneta esim. päiväkotien leikkikenttien tai koulujen läheisyyteen. Peruste: leukemiatutkimukset, ihmisten huoli
Kiinteistömuuntamon magneettikenttä 1. krs 5 T 10 T 100 T virtakiskot 1 m 2 m 3 m 4 m muuntaja Kellari
Avomagneettikuvauslaitteen magneettikenttien mittauksia (Philips Panorama 0,6T, TYKS) staattinen kenttä gadienttikenttä mittapää RF-kenttä Z? 0,4 T X Y? 1,0 T
Lopuksi Uusia tutkimustuloksia SM-kenttien haitallisista vaikutuksista julkaistaan jatkuvasti, mutta toistaiseksi tieteellisesti varmennettuja ovat vain sellaiset vaikutukset, jotka toistuvat eri tutkimuksissa ja jotka perustuvat: kudosten lämpenemiseen ja termoelastisiin transientteihin, hermosolujen ja - verkkojen stimuloitumiseen, voimakkaan sähkökentän aiheuttamiin läpilyönteihin sekä liike ja virtauspotentiaaleihin voimakkaassa staattisessa magneettikentässä.