Témakörök Nem-ionizáló sugárzások fajtái, fizikai tulajdonságai és biológiai hatásai, jogszabályi előírások Jánossy Gábor OSSKI Nem-ionizáló Sugárzások Főosztálya Nem-ionizáló sugárzások spektruma Egyen Estrém alacsony Rádiófrekvenciás áram frekvenciák (ELF) sugárzások(rf) Nagyon alacsony és Látható alacsony fr. (VLF,LF) Mikrohullám(MW) fény Ultraibolya Infravörös sugárzás(uv) sugárzás(ir) Nem-ionizáló sugárzás(nir) Ionizáló sugárzás Frekvencia: khz MHz GHz Hullámhossz: nm Nagyfrekvenciás elektromágneses tér elnyelődése (behatolási mélység) Az elnyelődést elsődlegesen a víztartalom határozza meg! Hz - * Hz frekvenciatartomány + ultrahang (lökéshullám)! Elektromos és mágneses terekre jellemző fizikai mennyiségek Áramsűrűség Mennyiség Mágneses indukció Mágneses térerősség Elektromos térerősség Teljesítménysűrűség Jele B H J E S T (teszla) Mértékegysége A/m (amper/méter) A/m (amper/négyzetméter) V/m (volt/méter) W/m (watt/négyzetméter) Témakörök Fajlagosan elnyelt teljesítmény SAR W/kg (watt/kilogramm)
9 Ju n / / : : A M H ermann EM D EX II h-as meres : A M : A M : A M : A M T ime C : \ sz j\ tra fo \ tra fo st u d y \ e mc a lc \ H e rma n n. mb k Ju n / / : : A M B ro a d b a n d R e su lta n t H a rmo n ic R e su lt a n t ELF elektromos és mágneses terek jellemző előfordulásai Sztatikus terek NMR berendezések alumínium kohászat villamos kocsi Hz-es mágneses és elektromos terek transzformátorok távvezetékek áramot felhasználó berendezések Sztatikus ( Hz-es) mágneses tér mérési eredmények NMR MR helyiségben mt Mellette levő helyiségekben,, (,) mt Alatta levő helyiségben,, mt Felette levő helyiségben,, mt Megengedett határérték (/. (VII..) ESzCsM rendelet): lakosságnak, órára mt //EC EU direktíva: munkahelyre, órára T pacemaker esetén:, mt (= G) Háromféle elektromágneses tér Transzformátor (/, kv) Transzformátor az R,S,T sínekkel (zöld, sárga, piros) Boka mag. Trafó fölött óráig gyűjtött mérési adatok a csúcs felett,- m magasságban Herman n EM DEX II h -as meres m mag. ut m mag. Elővigyáz. M agnetic Field (ut ) 9 Bro a d b a n d R e su lta n t Harmonic Resultant M agnet ic Field (ut ) 9 : PM : AM 9 : AM : PM T im e J u n / / Ju n / / :: PM : : PM C:\ szj\ trafo\ trafo study\ emcalc \ Hermann.mbk,,,,, m Szoba keresztmetszete a legmagasabb értéknél órás adatok, mintavételezés mp-enként, napszaki ingadozás: Bb,9 9,9 µt Bh,,9 µt a órás adatokból kiemelt perc (Bb+Bh), a Bb adatok tüskéi és ingadozása Lakosság: µt, munkahely: µt
Transzformátor feletti lakások A transzformátor feletti szobákban, m magasságban a mágneses tér (,-, µt) magasabb az átlag lakásokénál (,-, µt). A mágneses tér intenzitása a távolsággal gyorsan csökken. A / ESzCsM rendelet lakosságra állandó tartózkodásra µt-t engedélyez. Az új telepítéseknél célszerű figyelembe venni az EU által ajánlott elővigyázatossági elv -et. Térerösség kv/m Tipikus lakossági Hz-es elektromos és mágneses expozíció (távvezeték, transzformátor, lakás) - - - - - Távolság (m) kv kv kv Jellemző lakossági expozíciók: távvezetékek alatt (max): transzformátor fölötti h átlag: lakossági átlag (lakás, iroda): Magasság (m) Mágneses indukció (µt) 9 - µt; - V/m ~ µt (max. - µt) <,-, µt; - V/m - - - - - Távolság (m) kv kv kv µt : lakossági határérték (ICNIRP, 99; EU, 999), µt (ICNIRP, ) A laboratóriumi vizsgálatokból levonható következtetések /. In vitro µt feletti igen alacsony frekvenciájú mágneses tér biológiai hatást idézhet elő. A hatásmechanizmus nem ismert. A legtöbb hatásra, mint pl. a genotoxicitás, sejten belüli kalcium koncentráció vagy a gén kifejeződés általános mintái, nem találtak kétségtelen és reprodukálható eredményeket. Az in vitro hatások egyike sem jelent szükségszerűen az egészségre káros hatást. A hatásmechanizmus ismeretének hiányában, a nagy térerősségeknél észlelt hatásokból nem lehet a kisebb terek hatásaira extrapolálni, mert a hatásmechanizmus különböző lehet. A laboratóriumi vizsgálatokból levonható következtetések /. In vivo Több vizsgálat sugallja, hogy a - µt közötti mágneses indukció kísérleti állatokban csökkenti az éjszakai tobozmirigy és vér melatonin koncentrációt. Ilyen hatást emberben nem sikerült kimutatni, de hosszan tartó foglalkozási expozíció esetén a melatonin bomlástermékének a csökkenését figyelték meg a vizeletben. Az állatok viselkedési és idegi-viselkedési válaszaira vannak bizonyítékok, de csak erős, / Hz-es elektromos tér expozíció esetén. Mágneses tér a távvezetékeken és transzformátorállomásokban dolgozóknál A feszültség alatt végzett munkák esetén amikor a megengedett szint körüli/feletti értékek alakulhatnak ki, ez átmenetileg idegrendszeri tüneteket idézhet elő (fáradékonyság, ingerlékenység). Egyéni érzékenység függvényében egyéb tünetek is elképzethetők allergia jellegű érzékenységgel. Amennyiben feszültség mentesített területen lehet munkát végezni, akkor általában a mért legmagasabb mágneses indukció értékek alatta maradnak az EU ajánlásban megengedett értéknek tünetek nem várhatók. //EC Direktíva egészségügyi határértékei: munkahelyre, órára: µt EMF gyerekkori leukémia epidemiológia A távvezetékek közelében lévő otthonokban való tartózkodás a gyermekkori leukémia megközelítően,-szeres többlet kockázatával jár együtt. Az expozíció meghatározása kérdéses (távvezetéktől való távolság vagy számított mágneses tér) A kockázat növekedése statisztikailag szignifikáns,-, µt mágneses indukció felett. Néhány fontosabb tanulmány Wertheimer & Leeper, 99 Két összevont meta-analízis Savitz et al., 9 Ahlbom et al., Feychting and Ahlbom, 99 Greenland et al., Linet et al., 99 McBride et al., 999 UK Childhood Cancer Study Investigators, 999 Schüz et al., Draper et al.,
Az IARC rákkeltő hatás szerinti besorolás csoportjai A B (WHO Ténylap No.. www.osski.hu) (. június..) Emberi rákkeltő (carcinogenic) Valószínű emberi rákkeltő (probably) Lehetséges emberi rákkeltő (possibly) Osztályozhatatlan emberi rákkeltő hatás szempontjából (unclassifiable) Valószinűleg nem emberi rákkeltő (probably not carcinogenic) Gamma sugárzás UV sugárzás (A, B,C) Diesel kipuffogó gáz Éjszakai műszak ELF mágneses tér RF tér vez.nélk.tel. Statikus mágneses tér, Statikus és ELF elektromos tér Fémkereső (mágneses) kapuk,, µt,,, µt Frekvencia: 9 Hz Megengedett szint:, µt (/. ESzCsM.r. lak.) 9, µt (//EC ajánlás mh.) 9 µt Nem ártalmas: szívritmus szabályozóra, terhes nőre, bankkártyára Témakörök Nagyfrekvenciás elektromágneses tér Legfontosabb források: A számítógépes képernyők (- khz) nem probléma PVC hegesztők ( MHz) Szárító- főző berendezések (- MHz) Diatermiás készülékek (, és MHz) Rádió és TV adóállomások ( MHz) Rádiótelefon (bázisállomások) (9, és MHz) Diatermiás berendezések egészségügyi alkalmazás Rádiófrekvenciás elektromágneses környezet spektruma, - MHz között városi környezet Frekvencia szerint három alap típus: MHz üzemi frekvencia MHz üzemi frekv. MHz üzemi frekv. GSM 9 GSM UMTS A berendezések közelében a megengedett szint körüli értékek előfordulnak, mely az asszisztenciát éri, ezért célszerű árnyékolt fülkékbe helyezni a készülékeket. korai abortusz veszélye - távolság tartás, széttelepítés
Rádió adóállomások Antenna Hungária és egyéb (rádió, TV) műsorszolgáltatók Középhullámon (khz-es tartomány) nagy teljesítmények általában védő övezeten kívül megengedett szint alatti sugárzási szintek kisugárzott teljesítmény kw MW - MHz-es URH adók környezetében (pl. Szabadsághegyi adó) az utcai légvezetékek az épületekben másodlagos sugárforrásként szerepelhetnek kisugárzott teljesítmény néhány W néhány kw A nagy teljesítményű rádió adóállomások általában lakott területtől távol vannak. Biológiai hatások RF expozíció esetén Az expozíció nagysága alapján - Hőhatás (dt > o C), W/kg SAR felett - Kompenzált (atermikus) hatás (dt < o C keringés),.- W/kg - Nem hőhatás (nem-termikus hatás). W/kg-nál kisebb - Az expozíció jellege alapján - Modulált expozíció (időben szakaszos) - Folyamatos expozíció (időben folyamatos) A RF sugárzás biológiai hatása a sugárzás intenzitása szerint/ Hőhatás: Hőhatás eredményeként létrejöhet a szemlencse hűtési hiányosságai miatt a szürkehályog képződés. (Miskolci...) A nemi sejtek érzékenysége miatt létrejöhet a nőknél a korai abortusz (vagy késői vérzés), a férfiaknál a megtermékenyítő képesség csökkenés. (Valahol...) Kompenzált hatás: A hőszabályozás fenntartja a szervezet hőmérsékletét a megszokott étékén. Élettani (biológiai) hatás következhet be a hőszabályozási rendszer aktiválásából, akkor is, ha a maghőmérséklet jelentősen nem változik. (változások az agyi keringésben, EEG alfa sávjának teljesítménye megnő átmeneti hatások) A RF sugárzás biológiai hatása a sugárzás intenzitása szerint/ Nem-termikus hatások Néhány vizsgálatban minimális hatást találtak a tanulási folyamatok tekintetében Az agyműködés néhány területén kis mértékű hatás jelentkezik alvás közbeni RF expozíció mellett. Fejfájás, szédülés ( szubjektív tüzetek ) összefüggés az RF expozícióval kettős vak módszer nem erősítette meg. Terek érzékelés a vizsgálatok nem bizonyították Nocebo hatás (placebo hatás mintájára) olyan káros hatás, amit valamilyen veszély feltételezése, vélelme vált ki. A RF sugárzás biológiai hatása a sugárzás intenzitása szerint/ Nem-termikus hatások (folytatás) Celluláris Ca ++ ki és beáramlást indít meg a pulzáló és modulált EM sugárzás (Blackman99) az ELF jel az RF vivőhullámon megváltozott Ca ion fluxust okoz, ezt az ELF jel önmagában nem teszi. (Bawin és Adey 9) Fontosabb a moduláló frekvencia mint a vivőhullám intenzitása az ion változások szempontjából Gyakran erősebb hatást találtak alacsonyabb expozíciós szinteken, mint magasabbakon, intenzitás ablakok szerint. Témakörök Néhány definíció és fogalom Rádiótelefon bázisállomások és készülékek sugárzása
Rádiótelefon rendszerek működése mozgó mobiltelefon esetében Expozíció rádiótelefon bázisállomás torony környezetében A nyaláb - m-re éri el a talajt. Vízszintes és függőleges nyalábolás Szabad térben a távolság négyzetével arányosan csökken Beépített környezetben a távolság ~.-ik hatványával csökken A kisugárzott teljesítmény időben (a forgalomtól függően) változik Az expozíció kis területen is, a terjedési viszonyok miatt, jelentősen ingadozhat Teljesítménysűrűségek a lakosság által elérhető helyeken, szélessávú ( MHz- GHz) mérések alapján, hazai bázisállomások környezetében Hely Tetőn, antenna közelében (< m) Szomszéd háznál Felső lakásban Egyéb helyeken (talajon) Mérések száma Telj.sűrűség (µw/cm ),,,, Hány %-a a régi határértéknek,,,, Lakossági határérték (/): - µw/cm (9, vagy MHz),, Hány %-a az új határértéknek,,9 Kézitelefonok sugárzása és a fej A kisugárzott teljesítmény -%-a a fejben nyelődhet el Az elnyelődés függ a telefon típusától, a használat módjától Kihúzott antenna esetében kisebb az elnyelődés A Headset, Bluetooth és a gépkocsi kihangosító csökkenti a fejet érő sugárzást Több nagyságrenddel nagyobb expozíció mint a bázisállomás esetében Bázisállomás a tetőn:.- µw/cm Kézikészüléktől cm-re: - µw/cm is lehet Vezeték nélküli kommunikáció Wireless (vezetéknélküli) kommunikáció Elektromágneses sugárzások segítségével bonyolított kommunikáció. Ebbe tartoznak különböző hatósugarú eszközök és rendszerek, a műholdas kapcsolatokig. Bluetooth Kis hatósugarú (max. m) vezeték nélküli technológia (WPAN) Pl.: vezeték nélküli egér, billentyűzet, fejhallgató stb. Router Vezeték nélküli helyi kapcsolatok (WLAN) hatósugara m körüli. Pl. egy számítógép kapcsolódási lehetősége (általában külön antennával router antenna) egy kiterjedtebb hálózathoz. Ide sorolhatók a garázs nyitó rendszerek, a bébi őrző rendszerek stb. Ide sorolható még a beltéri egyéb felhasználás is pl: cordless telefon. Mobil telefon A cellás rendszer (mobil telefon és a hozzá tartozó bázisállomások) nagyobb hatósugarú (max. - km) Lakások Rf terheltsége és a hordozható készülékek mellett cm-re mért értékek Router Cordless Lakás/ készülék Átlag lakás Bázisáll. közeli lakás Bluetooth Mobil telefon, beszélgetéskor Mért értékek (V/m) <, <,,,,,,,,, Lakossági határérték (V/m),,,,,,,
A mobil telefon biológiai hatása Daganatos megbetegedések Általánosságban nem növelte a kockázatot a mobil használata Hosszú idejű mobil használatnál összefüggést találtak a használat oldala és az agydaganat között módszertani kritika A fültőmirigy daganat kockázatát nem növelte a hosszú idejű használat, de a használatoldala igen. INTERPHONE Stady: országból több, mint gliómás és meningiómás esetet dolgoztak fel. Nem találtak fokozott kockázatot az agydaganatok kialakulásában a mobil telefon használat következtében. Főbb problémák (mobil telefonok): - az expozíció pontos becslése érdemben lehetetlen - rövid még a követési idő Témakörök Optikai sugárzásokat jellemző fizikai mennyiségek Sugársűrűség (infravörös, látható és ultraibolya sugárzás + lézer) Mennyiség Sugárzott teljesítmény Sugárzott energia Sugárzott felületi teljesítmény Spektrális sug. felületi telj. Besugárzottság W (watt) W/m sr (watt/négyzetméterszteradián) J (joule) W/m (watt/négyzetméter) W/m nm (watt/négyzetméternanométer) J/m Mértékegysége (joule/négyzetméter) Lézerek Optikai sugárzás alkalmazások Egészségügy sebészet, szemészet, bőrgyógyászat (terápia, akupunktúra) Ipar méréstechnika, anyagmegmunkálás, hírközlés, holográfia, (szórakoztató ipar) Kozmetika (kezelések) Gyerekjáték (pointer) Ultraibolya (UV) sugárzás Szoláriumok ( év felett) Bankjegyvizsgálók bank, posta, pénztáros stb. Egészségügy sterilezés, kezelés Ipar hegesztés, nyomda levilágítás, sterilizálás Ultraibolya sugárzások Hullámhossz szerinti felosztás: -- UV-A: - nm -- UV-B: - nm -- UV-C: - nm A fotonok energiája az optikai sugárzások közül az UV tartományban, azon belül az UV-B-nél a legnagyobb kémiai kötések törése DNS károsító hatás bizonyított rákkeltő hatás Természetes UV sugárforrás a Nap A magaslégköri ózoncsökkenés miatt az UV-B sugárzás mennyisége megnőtt az utóbbi évtizedekben. Ez károsíthatja: a növényeket az állatokat az embereket (pl. bőrrák, szürkehályog képződés) S Z E M B Ő R Optikai sugárzások biológiai hatásai szaruhártya lencse retina hatásmechanizmus CIE sávok szaruhártya gyulladás szürkehályog fotokarcinogenezis szürkehályog? lencsehiány esetén retina gyulladás f o k o z o t t ö r e g e d é s erythema immunológiai változás? ionizáció e l s ő d l e g e s e n f o t o k é m i a i t e r m á l i s UV-C UV-B UV-A látható Hullámhossz: nm
Témakörök /. (VII..) ESzCsM rendelet/.! Lakosságra vonatkozó, Hz- GHz-ig terjedő frekvenciatartományban az elektromágneses sugárzás megengedett egészségügyi felső határértékei alapkorlátok és vonatkoztatási határértékek. sz. mell. Alapkorlát: azon korlátok, melyek közvetlenül a megállapított egészségi hatásokon alapulnak. Vonatkoztatási határérték: az alapkorlátból származtatott határérték, a gyakorlatban végzett expozíció mérések céljaira. A vonatkoztatási határérték betartását az ÁNTSZ illetékes Sugáregészségügyi Decentruma ellenőrzi. Egyes esetekben a vonatkoztatási szint teljesülését méréssel kell igazolni hatóság: ÁNTSZ Decentrum. (...) (Előzmény: 999/9/EC: lakosságra Hz-GHz alapja: ICNIRP, 999.) /. (VII..) ESzCsM rendelet/. Frekvencia Vonatkoztatási határértékek (lakosságra) Hz - MHz 9 MHz MHz //EK Irányelv /. Munkahelyre vonatkozó, Hz- GHz-ig terjedő frekvenciatartományban az elektromágneses sugárzás megengedett egészségügyi felső határértékei expozíciós határértékek elnyelt telj. (alapkorlátok) beavatkozási szintek levegőben mérhető értékek (vonatkoztatási határértékek) I., II. és III. melléklet Megengedett szint µt V/m = µw/cm µw/cm 9 µw/cm Jelenleg már van magyar fordítás ( oldal). Hatályba lépés EU szinten:. június 9. EU országoknak legkésőbb. július -ig át kell venni nemzeti jogszabály szinten //EK irányelv /. Ez az irányelv nem foglalkozik a hosszú távú hatásokkal, mivel az ok-okozati összefüggésekre jelenleg nincs tudományosan megalapozott bizonyíték. Kizárólag a rövid távú, közvetlen biofizikai hatások és az elektromágneses expozíció közötti, tudományosan megalapozott összefüggésekre vonatkozik (. cikk) A kockázatot elsődlegesen a forrásnál kell csökkenteni. A munkáltató köteles értékelni az összes kockázatot Elfogadhatja a gyártó vagy forgalmazó által megjelölt kibocsátási szinteket, amikor azonban a megfelelés nem állapítható meg megbízhatóan, akkor méréssel vagy számítással kell meghatározni a határértéknek való megfelelőséget (.cikk) Speciális esetekben expozíció túllépés lehetséges Különösen veszélyeztetett munkavállalók: orvostechnikai eszközöket viselők (pl. szívritmus-szabályozó, inzulinpumpa) illetve várandós nők (. cikk) //EK irányelv /. Átmeneti jellegű tünetek előfordulhatnak: Sztatikus mágneses terek esetén: szédülés vagy hányinger Hz esetén: agyi funkciókban változások, retinán szemkáprázás Ilyenkor a munkáltatónak aktualizálni kell a kockázatértékelést és a megelőző intézkedéseket (. cikk) Tájékoztatást, oktatást kell tartani a dolgozóknak (. cikk) Az expozíció szintje meghaladhatja az expozíciós határértékek szintjét MRI berendezéseknél egyes esetekben, illetve általában kellően indokolt esetekben (. cikk) (Kötelező erővel nem bíró) gyakorlati útmutató készül. januárig az irányelv használatával kapcsolatban (. cikk).
//EK irányelv /. I. melléklet: az expozícióval kapcsolatos fizikai mennyiségek meghatározása II. melléklet: nem termikus hatások ( Hz MHz) Expozíciós határértékek (expozíciós, egészségügyi és érzékelési határértékek). Beavatkozási szintek (elektromos terek, mágneses terek, érintési áram és sztatikus mágnes terek). III. melléklet: termikus hatások ( khz GHz) Expozíciós határértékek (egészségügyi és érzékelési határértékek) Beavatkozási szintek (beavatkozási szintek és beavatkozási szintek érintési áramokra) /. (V..) EüM. rendelet Munkahelyi mesterséges optikai sugárzásnak való expozícióból keletkező, a munkavállalók egészségét és biztonságát veszélyeztető kockázatokkal szembeni védelemre vonatkozó minimumkövetelményekről Azon kockázati tényezőre vonatkozik, amelyet a szem és a bőr mesterséges optikai sugárzásnak való expozíciójából eredő káros hatások okoznak. Expozíciós határértékek:. melléklet (nem természetes, nem koherens optikai sugárzásokra). melléklet (lézer sugárzásokra) Hatályba lépés EU szinten:. április. Az Európai Unió Hivatalos Lapja (L/) (europa.eu.int) /. (V..) EüM. rendelet Ez az irányelv nem foglalkozik a természetes (Napból eredő) optikai sugárzással! Annak ellenére, hogy a mezőgazdasági és építőipari dolgozók igen nagy számban vannak kitéve természetes UV sugárzásnak. Az optikai források sugárzása általában szélesebb sávban történik, ezért annak mérése, ellenőrzése (a sugárterhelés számítása) sokkal összetettebb feladat, mint a nagyfrekvenciás sugárzások esetében, ahol általában diszkrét frekvencián történő sugárzással találkozunk Köszönöm a figyelmüket! 9