W ciągu ostatnich kilku lat nasza populacja stała się bardzo zaniepokojona zanieczyszczeniem elektromagnetycznym. Istnieje prawdziwy problem dotyczący wpływu pól elektromagnetycznych (EMF) na zdrowie ludzi. Obecnie głównym powodem obaw o EMF są konsekwencje telefonów komórkowych, w szczególności rozwój wież komórkowych w pobliżu obszarów mieszkalnych.
W świecie nauki istnieje wiele sporów dotyczących wpływu pola elektromagnetycznego o niskim poziomie na ludzi. Wydaje się, że istnieją badania naukowe, które sugerują możliwość wystąpienia konsekwencji zdrowotnych dla ludzi w wyniku reakcji organizmu z falami elektromagnetycznymi, podczas gdy inne badania obalają te dane i mówią, że wstępne badania są stronnicze i niemożliwe do powtórzenia. Celem tego artykułu nie jest dostarczenie danych naukowych na korzyść któregokolwiek z twierdzeń, zamiast tego ma on na celu szybkie „wyartykułowanie” obu punktów widzenia i pomoc czytelnikom w określeniu najbardziej prawdopodobnych źródeł EMF w pomieszczeniach.
Skutki zdrowotne pola elektromagnetycznego
Badania dotyczące wpływu pól elektromagnetycznych na zdrowie ludzi opierają się na generowaniu niewielkich prądów, które zmieniają normalną równowagę jonową organizmu. Na przykład naukowcy twierdzą, że pole elektryczne 2,5 kV/m działające przy 60 Hz generuje około jednej miliardowej ampera na centymetr kwadratowy.
Ten poziom prądu jest niższy niż próg ludzkiej percepcji, który jest uważany za najmniejszą ilość prądu, jaką ludzie mogą doświadczyć przepływając przez ich ciała. Niemniej jednak wielu ekspertów uważa, że te niewiarygodnie małe prądy mogą wchodzić w interakcje z ludzkimi komórkami, zmieniając ich normalną syntezę białek, a tym samym zwiększając ryzyko zarażenia się wieloma chorobami.
Z drugiej strony wielu badaczy twierdzi, że wniosek jest całkowicie bezpodstawny, ponieważ wyniki nie zostały zweryfikowane przez testy laboratoryjne, jak wymaga tego nauka. Ci ostatni naukowcy uważają, że nie ma powodów do obaw, ponieważ nie ma wiarygodnej i dającej się przetestować teorii na temat wpływu pola elektromagnetycznego o niskim poziomie na komórki ludzkie (określanego w literaturze naukowej mianem bioefektów).
W każdym przypadku różne organizacje badawcze uważają, że nawet jeśli nie ma dowodów naukowych wiążących pola elektromagnetyczne o niskim poziomie ze skutkami zdrowotnymi, zaleca się, abyśmy starali się unikać pól elektromagnetycznych wszędzie tam, gdzie jest to konieczne.
O czym będziemy rozmawiać
W tym poście omówimy pola elektromagnetyczne niskiego poziomu, w przeciwieństwie do pola elektromagnetycznego wyższego poziomu, które może powodować dobrze znane konsekwencje, takie jak porażenie prądem, gdy dotknięte zostanie połączenie elektryczne pod napięciem. Dodatkowo przyjrzymy się najbardziej typowym źródłom pola elektromagnetycznego i przedstawimy przybliżone wartości pola elektromagnetycznego, z którymi możemy się spotkać w naszym codziennym życiu. Należy pamiętać, że natężenie pola wykrywane w typowym amerykańskim domu jest znacznie poniżej standardu bezpieczeństwa ustalonego przez wiele organizacji.
Jeśli jednak uświadomimy sobie „gorące punkty” w domu, możemy przeprojektować przestrzeń, aby była mniej wrażliwa.
Natężenia pola elektrycznego i magnetycznego przedstawione w tym artykule zostały zmierzone za pomocą miernika TriField, który również analizuje indywidualnie przecieki radiowe i mikrofalowe oraz natężenia pola elektrycznego i magnetycznego.
Należy zauważyć, że miernik TriField jest podstawowym, niedrogim urządzeniem, które najprawdopodobniej nie spełniałoby wymagań ustanowionych przez organy regulacyjne w zakresie dopuszczalnych limitów ekspozycji na pola elektromagnetyczne. Mimo to narzędzie służy naszym potrzebom znacznie przekraczając oczekiwania.
Informacje techniczne dotyczące pola elektromagnetycznego
Ilekroć występuje różnica napięcia na dwóch przewodach, wytwarzane są pola elektryczne. Wręcz przeciwnie, gdy ilość prądu elektrycznego wzrasta, większe pola magnetyczne są wytwarzane przez przepływ elektronów generowanych w prądzie elektrycznym.
Ponieważ chcemy mierzyć natężenie pola w pobliżu źródeł EMF (takich jak urządzenia gospodarstwa domowego), znajdujemy się w regionie określanym jako „bliskie pole”. Pola elektryczne i magnetyczne są różne i działają niezależnie w „polu bliskim” (co oznacza, że może istnieć pole magnetyczne przy braku pola elektrycznego lub pole elektryczne przy braku pola magnetycznego). W przeciwieństwie do pola bliskiego, pola elektryczne i magnetyczne są ze sobą połączone w polu dalekim.
Pola elektryczne mogą być skutecznie izolowane materiałem przewodzącym, a nawet ludzkim ciałem. Z drugiej strony pola magnetyczne mogą przenikać do ludzkiego ciała i budynków.
W porównaniu z polami elektrycznymi, pola magnetyczne są trudniejsze do ochrony, co wymaga stosowania drogich materiałów ferromagnetycznych, które w większości nie są wykorzystywane w budownictwie ani w codziennych zastosowaniach.
Pola magnetyczne są najczęściej spotykane w domach ze względu na trudności w ekranowaniu oraz fakt, że wytwarzają je urządzenia o dużym natężeniu prądu.
Jednostki pomiaru pól elektrycznych to kV/m lub kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). Teslas (T) lub Gauss (G) służą do pomiaru pól magnetycznych. Poniższe równanie przedstawia ich związek.
1T = 10 000G
Ze względu na ich stosunkowo małą wielkość pola magnetyczne w obszarach mieszkalnych są obliczane w miligausach (mG). Kiedy pola elektromagnetyczne wytwarzane przez napięcia i prądy stykają się z materiałami przewodzącymi, rozprzestrzeniają się one podobnie jak fale radiowe i powodują przepływ prądów. Ze względu na charakterystykę długości fali, pola elektromagnetyczne można ogólnie podzielić na następujące kategorie.
Pola statyczne DC
Na przykład magnesy statyczne lub pole magnetyczne Ziemi mogą wytwarzać pola statyczne. Uważa się, że ich związek z ludzkim ciałem jest bezpieczny przy średnich, a nawet umiarkowanych poziomach siły, ponieważ są one prądem stałym i działają z zerową częstotliwością, a zatem nie wymuszają przepływu prądu elektrycznego w ciele.
Przykładami takich pól są ziemskie pole magnetyczne o sile 500 mG; przemysłowe pola magnetyczne, w których niektórzy pracownicy mogą być poddawani działaniu pola do 500 G bez szkody przez dłuższy czas; oraz obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI), gdzie pacjenci mogą być narażeni na pola do 40 000 G bez szkody, aczkolwiek w krótkich odstępach czasu.
Pola elektromagnetyczne o niskiej częstotliwości
Pola elektromagnetyczne o poziomach częstotliwości niższych niż 3 kHz są uważane za pola o niskiej częstotliwości. Elektryczna sieć rozdzielcza, która wytwarza pola o częstotliwości 60 Hz oraz harmoniczne o częstotliwości 120 Hz, 180 Hz itd., jest głównym źródłem tych pól w lokalizacjach mieszkalnych i przemysłowych. Są to pola EMF monitorowane wewnątrz domu.
Pola EMF o wysokiej częstotliwości
Pola EMF o wysokiej częstotliwości to te, które mają częstotliwości powyżej 3 kHz. Są one wytwarzane głównie przez emisje we wszystkich pasmach widmowych, w tym przez radio dwukierunkowe, komercyjne sygnały radiowe AM i FM itp.
Efekty oświetlenia fluorescencyjnego w piwnicy
Pomieszczenie, które często znajduje się w piwnicy, ma wiele elementów elektrycznych i jest rozległe, co sprawia, że jest to miejsce o maksymalnym polu magnetycznym. Na wysokości ramion operatora w piwnicy określono natężenie pola magnetycznego otoczenia na poziomie 2 mG, natomiast na wysokości głowy operatora (przy wyłączonych wszystkich urządzeniach) 3 mG.
Układ okablowania elektrycznego w naszym domu, który łączy sufit piwnicy z górnym piętrem, umożliwił wzrost pola magnetycznego, gdy czujnik został podniesiony wyżej w kierunku sufitu.
Oświetlenie fluorescencyjne, często spotykane w pralniach, piwnicach i garażach, jest silnym generatorem pól elektrycznych i magnetycznych. Po włączeniu lamp fluorescencyjnych, badano pole magnetyczne tła w tej samej przestrzeni i stwierdzono, że wynosi 2 mG na wysokości klatki piersiowej (taki sam odczyt jak przy wyłączonym świetle) i 5 mG na wysokości głowy.
Dodatkowy przepływ prądu w lampach fluorescencyjnych mógł być przyczyną gwałtownego wzrostu drugiego pomiaru. Pole magnetyczne jest znacznie silniejsze w odległości 6 cali od systemu oświetlenia, pomimo niewielkiego wzrostu tła, jak widać na rys. 1 poniżej.
Natężenie pól elektrycznych i magnetycznych w 55-calowym uchwycie świetlówki przedstawiono w tabeli 1 poniżej. Stężenie pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez lampy fluorescencyjne jest najwyraźniej bardzo nieproporcjonalne, gdy liczby podane w tabeli 1 porównuje się z tymi pokazanymi na wykresie na rys. 1. Jednak obszary o większych polach magnetycznych mają również silne pola elektryczne.
Stwierdzono, że obszar o maksymalnym polu elektrycznym znajduje się 10 cali od końca urządzenia. Wykres na rys. 2 pokazuje, jak pola elektryczne słabną w miarę oddalania się od źródła.
Urządzenie EMF zostało odsunięte od lampy fluorescencyjnej po utrzymywaniu stałej odległości 10 cali od końca, który wytwarzał największe pole elektryczne dla pomiarów poziomu EMF pokazanych na rys. 2. Zaobserwowano, że gdy detektor oddala się od źródła , początkowy odczyt natężenia pola dramatycznie spada.
Promieniowanie EMF z dużych urządzeń
Jak wspomniano wcześniej, bez względu na to, czy światła fluorescencyjne były włączone, czy wyłączone, pole magnetyczne mierzone na wysokości ramion w piwnicy wynosiło 2 mG. Pralka i suszarka były wyłączone, podczas gdy pomiary były zbierane w sąsiednim miejscu. Na wysokości ramion, 2 stopy od pralki, gdy pralka była włączona, pole magnetyczne wynosiło 3 mG.
Suszarka (i inne tego typu urządzenia) mają pole magnetyczne, które jest silniejsze w miejscu wejścia przewodu sieciowego do urządzenia. Stwierdzono, że dla pralki wynosi ona 15 mG. Jednak ze względu na umieszczenie silnika o wysokim poborze prądu, dno urządzenia miało największe zmierzone pole magnetyczne.
W tabeli 2 przedstawiono natężenie pola magnetycznego mierzone gdzieś z przodu pralki na różnych wysokościach nad jej dnem.
Ponieważ siła pola magnetycznego całkowicie zależy od działania maszyny, pierwsze z nich są liczbami maksymalnymi, — czyli najsilniejszymi zaobserwowanymi polami magnetycznymi. W każdym razie pokazuje, że pola magnetyczne wytwarzane przez pralki są potężne. Kiedy suszarka elektryczna była włączona, miejsce, w którym kabel zasilający wchodzi do urządzenia, oraz sam kabel zasilający wytwarzały najsilniejsze pola magnetyczne, mierzące 100 mG.
Pola magnetyczne wytwarzane przez suszarkę elektryczną, w przeciwieństwie do pralki, pozostawały stałe, gdy przyrząd testowy był opuszczany ku ziemi. Rozsądnie jest sądzić, że wielkość pola elektromagnetycznego jest równa sumie poszczególnych wkładów, gdy dwa lub więcej urządzeń jest włączanych w tym samym czasie.
Skutki promieniowania z małych urządzeń
Silne pola magnetyczne są wytwarzane nie tylko przez duże urządzenia elektryczne. Małe, przenośne urządzenia elektryczne również mogą uwalniać pola elektromagnetyczne o sile podobnej do pralki. Żelazko parowe wytwarza pole magnetyczne o mocy 40 mG wokół kabla zasilającego i wokół uchwytu.
Jak widać na rys. 3, najsilniejsze pola znajdują się na ścianach bocznych, gdzie mogą osiągnąć wartości do 100 mG przed osłabieniem, gdy oddalamy się od żelaza. Zaobserwowano, że podstawowe natężenie pola magnetycznego generowane przez elektryczny ściemniacz światła wynosi 20 mG, z wartościami szczytowymi, które mogą osiągnąć ponad 100 mG w zależności od jego orientacji.
EMF z komputerów i telewizorów
Inną potencjalną przyczyną występowania pól elektrycznych i magnetycznych są telewizory i komputery. Zmierzone pole elektryczne wyniosło 5 kV/m, a pole magnetyczne 15 mG w odległości 2 stóp od normalnego telewizora. Pola spadały do 5 mG i 1 kV/m w odległości 3 stóp.
Natężenie pola magnetycznego mierzone w odległości 20 cali od monitora komputerowego, co jest standardem dla większości konsumentów, wynosiło 35 mG. Wokół różnych komponentów komputera, w tym procesora, klawiatury, głośników itp., zaobserwowano, że pole magnetyczne pozostało dość spójne.
EMF na zewnątrz domu?
Wbrew powszechnej opinii, mimo ogromnych ilości prądu, jaki mogą przenosić, nasłupowe transformatory wysokiego napięcia wytwarzają bardzo słabe pole magnetyczne. Stwierdzono, że natężenie pola magnetycznego w pobliżu transformatora wynosi zaledwie 3 mG.
Transformatory te są szczególnie dobrze chronione w celu zmniejszenia strat energii, ponieważ promieniujące pola elektromagnetyczne oznaczają marnotrawstwo energii dla firm energetycznych.
Tak więc transformatory w bardzo niewielkim stopniu przyczyniają się do zanieczyszczenia elektromagnetycznego w mieszkaniu ze względu na ich niskie stężenie pól elektromagnetycznych i ich położenie. Główne przewody elektryczne indukowały na korpusie zewnętrznego miernika elektrycznego pola magnetyczne o wartości 100 mG. Wykrył pole magnetyczne o mocy 100 mG w odległości 3 cali od metra, ale nie wykrył pola elektrycznego.
Kilka uwag końcowych
Jak wspomniano, celem tego artykułu było przedstawienie podsumowania tego, jak i dlaczego wytwarzane są pola elektromagnetyczne oraz zapewnienie względnego pomiaru natężenia pola wytwarzanego przez kilka typowych urządzeń gospodarstwa domowego.
Instalując sprzęt w domu, należy pamiętać, jak szybko słabną pola elektryczne i magnetyczne, gdy oddalamy się od tych źródeł. Zaleca się widzom dokonanie własnych osądów i oświecenie się, czytając najnowsze badania i wyniki naukowe w tej kontrowersyjnej dziedzinie, ponieważ korelacja między polami elektromagnetycznymi a konsekwencjami zdrowotnymi nie została potwierdzona w środowisku naukowym.
