اثرات امواج الکترومغناطیسی بر بدن انسان

سرویس علمی برق نیوز: امواج را از نظر ماهیت و اثراتی که بر انسان می‌گذارند به دو دسته بزرگ امواج یونیزان و امواج غیر یونیزان تقسیم بندی کرده اند. امواج یونیزان آن‌هایی هستند که انرژی موجود در آن‌ها ماده‌ای را که آن را دریافت می‌کند، یونیزاسیون می‌کند.

درحالی که امواج غیر یونیزان، بخشی از امواج الکترومانیتیک هستند که با جذب شدن در ماده در شرایط عادی در ساختار تشکیلاتی اتم آن ماده تغییری ایجاد نمی‌کند. البته این دسته از امواج نیز در اثر مواجهه با انسان بسته به ماهیتشان بر بافت‌های مختلف اثرات مخربی خواهند داشت، مانند امواج مادون قرمز که در صورت برخورد با چشم غیر مسلح سبب ایجاد آب مروارید و یا حتی نابینایی می‌شود. علاوه بر امواج غیر یونیزان طبیعی، مانند اشعه‌هایی که نور خورشید وجود دارند، امروزه وسایل الکتریکی که در صنعت به کار گرفته می‌شوند و یا مصارف خانگی دارند، مولد امواج غیر یونیزان محسوب می‌شوند.

امواج ماوراء بنفشی که در اثر جوشکاری با برق ایجاد می‌شوند، امواج مادون قرمزی که در کوره‌های مذاب تولید می‌شوند، امواج ناشی از فرستنده‌های رادیویی و ماهواره ای، امواج متساطع از برخی وسایل مثل ماکرویو، تلفن‌های همراه و ... همگی جزو امواج غیر یونیزانی هستند که تاثیرات متفاوتی در بدن انسان ایجاد می‌کنند.

- آسنایی با امواج پرتو‌های غیر یونساز:
پرتو‌های غیر یونساز، پرتو‌های الکترومغناطیسی با طول موج بیشتر ار ۱۰۰ نانومتر هستند. انرژی فوتون این پرتو‌ها کمتر از آن است که بتوانند در محیط بیولوژیکی یونسازی کنند و کمتر از انرژی فوتون پرتو‌های ایکس و گاما می‌باشد. این امر بدلیل کمتر بودن فرکانس پرتو‌های غیر یونساز است. پرتو‌های غیر یونساز به سه محدوده اصلی پرتو‌های نوری (شامل پرتو‌های فرابنفش، نورمرئی و پرتو‌های فروسرخ) و میدان‌های الکترومغناطیسی (شامل میدان‌های رادیویی، مایکروویو و میدان الکترومغناطیسی با فرکانس‌های کم) و میدان‌های مغناطیسی ثابت تقسیم می‌شوند.

انواع پرتو‌های غیر یونساز

نوع پرتو		فركانس(HZ)	طول موج در هوا
پرتوهاي نوري	فرا بنفش(UV)	1015×3- 1014×50/7	Nm400-100
	نور مرئي(VS)	1014×50/7 – 1014 ×84/3	Nm780-400
	فرو سرخ(IR)	1014×84/3 - 1011×00/3	Nm106- 780
ميدان هاي الكترومغناطيسي	مايكروويو(MW)	1011×00/3 - 108×00/3	mm1000-1
	راديويي(RF)	108×00/3 – 105×00/3	m1000-1
	بسامد كم(LF)	105×00/3 – 104×00/3	Km 10-1
	بسامد بسياركم (VLF)	104×00/3- 300	Km 1000-10
	بسامد فوق العاده كم(ELF)	300 <	Km 1000 >
ميدانهاي مغناطيسي ثابت		0	------------

- پرتو‌های فرابنفش:
پرتو‌های الکترومغناطیسی با طول موج ۱۰۰ الی ۴۰۰ نانومتر پرتو‌های فرابنفش (UV) خوانده می‌شود.
اثرات پرتو‌های فرابنفش در طول موج‌های مختلف متفاوت است از این رو طبقه بندی‌های فرعی نیز برای این پرتو‌ها وجود دارد. از این رو طبقه بندی‌های فرعی نیز برای این پرتو‌ها وجود دارد.
- پرتو فرابنفش با طول موج ۱۰۰ الی ۱۹۰ نانومتر که پرتو فرابنفش خلاء نامیده میشود. این پرتو‌ها توسط اغلب مواد از جمله اکسیژن هوا جذب می‌شوند، لذا تنها در خلاء می‌توانند وجود داشته باشند.
- پرتو‌های با طول موج ۱۹۰ الی ۳۰۰ نانومتر یا پرتو فرابنفش دور
- پرتو‌های ۳۰۰ الی ۴۰۰ نانومتر یا پرتو‌های فرابنفش نزدیک

مهمترین منبع طبیعی تولید کننده پرتو‌های فرابنفش خورشید می‌باشد. مقدار پرتو‌های فرابنفش خورشید که به زمین می‌رسد، توسط لایه ازون جو زمین کاهش چشم گیری می‌یابد و با نازک شدن لایه ازون شدت این پرتو‌ها افزایش می‌یابد.


- پرتو‌های فروسرخ:
پرتو‌های الکترومغناطیسی با طول موج ۷۸/۰ الی ۱۰۰۰ میکرون، پرتو‌های فروسرخ (IR) خوانده می‌شود. انواع پرتو‌های فروسرخ:
- پرتو‌های فروسرخ با طول موج‌های ۷۸/۰ الی ۵/۱ میکرون یا پرتو‌های فروسرخ نزدیک
- پرتو‌های فروسرخ با طول موج‌های ۵/۱ الی ۱۰۰۰ میکرون یا پرتو‌های فروسرخ دور
هر ماده‌ای که دمای آن بالاتر از صفر کلوین باشد پرتو فروسرخ ساطع می‌کند. که خورشید یکی از منابع مهم آن بوده و لامپ‌های فروسرخ نیز تولید کننده این امواج می‌باشند.


اثرات پرتو‌های اپتیکی (UV, IR)
همه افراد در معرض اشعه UV ناشی از خورشید قرار دادند و تعداد روز افزونی از مردم مواجهه با منابع مصنوعی مورد استفاده در صنعت، تجارت و تفریحات می‌باشد تشعشعات خورشید حاوی گرما و پرتو UV می‌باشد.

اندام‌های بحرانی:
– پوست
– چشم
– برای سوختن پوست معیار ۰.۰۳ J/cm۲ پرتو UV برای پوست نسبتا تیره میتواند راهنمای خوبی باشد.
– برای پوست‌های نازک عدد فوق کمتر و برای پوست‌های تیره‌تر این مقدار کمی بیشتر است
v در یک روز روشن (اواسط تابستان) و در عرض جغرافیائی متوسط فلوی کلی ماوراء بنفش (کمتر از ۴۰۰ نانومتر) در سطح زمین تقریبا برابر ۲۰۰۰ J/cm۲ بوده که از این مقدار ۰.۰۰۰۰۱ J/cm۲ آن در سوختگی موثر است.
– درمورد اثر برچشم میزان آستانه پرتوگیری در ۲۷۰ نانومتر تا ۵۰ J/m۲ تشخیص داده شده است.


- پرتو‌های نور مرئی:
پرتو‌های الکترومغناطیسی با طول موج ۴۰۰ الی ۷۸۰ نانومتر، نور مرئی (VS) خوانده می‌شود. نور شدید آذرخشی می‌تواند به چشم‌ها آسیب برساند و روشنایی زیاد می‌تواند در دراز مدت سبب تخریب شبکیه شود. در اثر واکنش طبیعی بدن، چشم‌ها در برابر نور خورشید محافظت می‌شوندکه شامل پلک زدن و سربرگرداندن است.


- میدان‌های رادیویی و مایکروویو:
این میدان‌ها شامل میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس ۳۰۰ کیلوهرتز الی ۳۰۰ گیگا هرتز هستند. این میدان‌ها همیشه تواما" وجود دارند و میدان‌های الکترومغناطیسی خوانده می‌شوند. منابع و دستگاه‌های تولید کننده‌ی پرتو‌های رادیویی و مایکروویو بسیار متنوع هستند. این منابع در دو دسته کلی قرار می‌گیرند:
- منابع باز: منابعی هستند که پرتو را مستقیما" به محیط اطراف ارسال می‌کنند، مانند انواع آنتن، رادارو غیره.
- منابع بسته: منابعی هستند که ارسال پرتو آن‌ها به محیط عمدی نیست، اما هنگام کار در اطراف آن‌ها پرتو‌های رادیویی و مایکروویو وجود دارد. مانند فر‌های مایکروویو، دستگاه‌های جوش یا ذوب رادیویی (RF)، سیستم‌های فرستنده و غیره.


اثرات بیولوژیکی میدان‌های رادیویی و مایکروویو:
با قرار گرفتن بدن انسان در میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، ممکن است در قسمت‌های مختلف بدن، جریان الکتریکی القاء شود یا مقداری از انرژی میدان توسط بافت جذب شود و یا هر دو پدیده همزمان روی دهد.

- در فرکانس‌های کمتر از ۲۰ مگا هرتز، جریان‌های القاء شده در بافت بدن حائز اهمیت است. این جریان‌ها می‌توانند بر اعصاب محیطی اثر بگذارند و عملکرد آن‌ها اختلال ایجاد کنند.
- در فرکانس‌های ۲۰ مگاهرتز الی ۳۰۰ مگاهرتز، علاوه بر جریان‌های القاء شده در بدن، انرژی جذب شده در بافت در اثر قرار گرفتن در میدان الکترومغناطیسی نیز حائز اهمیت است.
- در فرکانس‌های ۳۰۰ مگاهرتز الی ۱۰ گیگاهرتز، جریان القایی اهمیت چندانی ندارد و اغلب اثرات بیولوژیکی شناخته شده پرتو‌های مایکروویو، به آهنگ جذب انرژی در بافت نسبت داده می‌شود.
- در فرکانس‌های بیشتر از ۱۰ گیگاهرتز، جذب انرژی سطحی است. یعنی عمق نفوذ پرتو‌ها در بدن انسان کم است.

- میدان‌های مغناطیسی ثابت:
میدان مغناطیسی ثابت، در هر نقطه از مکان، با گذشت زمان، مقدار ثابتی دارد. میدان مغناطیسی ثابت که اغلب با کمیت چگالی شار مغناطیسی مشخص می‌شود، در اطراف آهن ربا‌های دائمی و نیز در اطراف سیم‌های حامل جریان ثابت ایجاد می‌شود. منابع تولید کننده میدان‌های مغناطیسی ثابت عبارتندار:

کره زمین مهم‌ترین منبع طبیعی تولید کننده این میدان می‌باشد و چگالی میدان مغناطیسی در اطراف زمین بین ۳۰ تا ۷۰ میکروتسلا تغییر می‌کند؛ و منابع مصنوعی تولید کننده آن سیستم‌های ام-آر-آی (MRI)، کابل‌های برق و ژنراتور‌های DC، راکتور‌های هسته ای، شتابدهنده‌های ذرات، جداکننده‌ای ایزوتوپ‌ها و اسپکترومتر‌های ان-ام-آر (NMR)

- اثرات بیولوژیکی میدان‌های مغناطیسی ثابت:
از طریق القای مغناطیسی ایجاد جریان الکتریکی در بافت در اثر تغییر شار مغناطیسی
از طریق مگنتومکانیکال چرخش مولکول‌های قطبی موجود در بدن در اثر این میدان
از طریق جابجایی مولکول‌های پارامغناطیس و فرومغناطیس در اثر نیروی میدان مغناطیسی
از رطیق برهم کنش‌های الکترونیکی الکترون‌های آزاد می‌توانند تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار گیرند.

میدان‌های الکترومغناطیسی با فرکانس فوق العاده پایین:
این میدان‌ها شامل میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس کمتر از ۳۰۰ هرتز هستند. وسایل برقی که با برق شهر کار می‌کنند از مهمترین منابع تولید کننده میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس فوق العاده کم هستند. ولتاژ و جریان برق شهر متناوب هستند و فرکانس تغییرات آن‌ها ۵۰ هرتز یا ۵۰ دور بر ثانیه است و در اطراف خطوط انتقال هوایی، با افزایش فاصله از سیم مرکزی، شدت میدان الکتریکی به سرعت کاهش می‌یابد.
خطوط انتقال محلی و خطوط سیم کشی داخل منازل، باعث افزایش مکیدان مغناطیسی در داخل منازل می‌شود. شدت میدان مغناطیسی حاصل معمولا بین ۰۱/۰ و ۲/۰ میکروتسلا است. در مجاورت پست‌های برق محلی نیز شدت میدان مغناطیسی، حدود چند میکروتسلا است.


- اثرات بیولوژیکی میدان‌های الکترومغناطیسی با فرکانس فوق العاده پایین:
جریان‌های القایی در وسایل و اشیاء می‌تواند ایجاد شوک یا سوختگی کند. در میدان‌های الکترومغناطیسی عایق‌های الکتریکی موجب کاهش جریان الکتریسیته بین بدن و زمین می‌شود.
میدان‌های مغناطیسی سبب ایجاد جریان‌های گردابی در بدن می‌شوند. میدان الکتریکی ناشی از خطوط انتقال روی سطح بدن بار الکتریکی القاء می‌کند.


- امواج الکترومغناطیس ناشی از موبایل:
این امواج خطوط نامرئی از نیروی احاطه شده در تجهیزات الکتریکی بوده و خطوط انرژی، تجهیزات و اتصالات الکتریکی همه تولید کننده EMF هستند. طیف فرکانس این امواج مقادیر ۰ تا ۳۰۰ گیگاهرتز را شامل می‌شود. این مقادیر همه فرکانس‌های موجود در محیط زیست و تکنولوژی مورد مصرف را شامل می‌شود.
یکی از وسایلی که کاربرد همگانی دارد و افراد در گروه‌های سنی مختلف، از آن استفاده می‌کنند، تلفن همراه است. نوع و میزان مضر بودن امواج ناشی از کاربرد تلفن همراه، هنوز به صورت رسمی و کامل مشخص نشده است.
اثرات مضر شناخته شده موبایل بر سلامت و تندرستی که هنوز از منابع رسمی و آکادمیک اعلام نشده اند به شرح ذیل هستند: سرطان زایی، ضعیف کردن سیستم دفاعی بدن، کاهش قدرت باروری و قوای جنسی در آقایان، افزایش احتمال ابتدا به بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون، تغییر ساختار آنزیمی بزاق دهان، تاثیرات منفی روی خون و ادرار، افزایش سرعت گسترش تومورها...

مقررات کار با امواج الکترومغناطیس:
- ناحیه‌ای که در آن شدت میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی بالاتر از حدود این میدان برای مردم است، اما از حدود آن‌ها برای شاغلین کمتر است، تعیین و علامت هشدار نصب شود.
- حتی الامکان قطعات فلزی غیر ضروری که منعکس کننده امواج الکترومغناطیسی هستند در مجاورت دستگاه‌های مولد پرتو وجود نداشته باشد. وجود این قطعات می‌تواند باعث تقویت میدان در برخی نقاط شود.
- جهت کاهش شدت میدان‌های الکترومغناطیسی در موارد ممکن حفاظ‌های منعکس کننده استفاده شود.
- پرتو خروجی منابع باز نباید به سمت قسمت‌هایی که افراد در آن مستقر هستند تابیده شود. در صورتی که این عمل اجبارا" انجام شود پرتوگیری هر فرد نباید از حد پرتوگیری برای شاغلین بیشتر شود.

- بعلت اثرات زیان بار پرتو‌های الکترومغناطیسی روی انسان و نیز اثرات تداخلی روی سیستم الکترونیکی نصب منابع باز مولد پرتو در نزدیک مناطق مسکونی باید به نحوی باشد که شدت پرتو در اماکن عمومی و غیر شغلی کمتر حدود آن‌ها برای پرتوگیری مردم باشد.

- افرادی که ناراحتی قلبی دارند ویا ضربان ساز مصنوعی قلب یا سایر تجهیزات الکتریکی داخل بدن که ممکن است عملکرد آن‌ها در این میدان‌ها دچار اختلال شود، استفاده می‌کنند و افرادی که در داخل بدن آن‌ها پروتز‌های بزرگ فلزی قرار دارد نباید با دستگاه‌های تولید کننده امواج یا در مجاورت آن‌ها قرار گیرند.


منابع:
- موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران – جزوه پرتو‌های غیر یونساز – حدود پرتوگیری، ۱۳۸۵
- دلنواز فروردین - آشنایی با پرتو‌های غیر یونساز و حفاظت در برابر آنها– آبان ماه ۱۳۸۵
- جزوه آموزشی امواج غیر یونساز- آقای دکتر محمدرضا منظم
- خطر‌های نامرئی – مقاله سایت آفتاب - مورخ ۶ مهر ۱۳۸۶
- مقاله تشعشعات رادیوفرکانس و مایکروویو و عوارض جانبی ناشی از تماس شغلی با آن – محمد قاسمی و پروانه میرزایی- ۱۳۸۶
- Electromagnetic Fields And Public Health – February ۲۰۰۵
- Frequently Asked Questions about Cell Phones and Your Health – march ۲۰۰۵