A continuació, detallem informació bàsica sobre la naturalesa dels camps electromagnètics i de la radiació electromagnètica, així com sobre els límits legals d’exposició i els nivells cautelars no oficials.
Les ones electromagnètiques, o camps electromagnètics, es mesuren i es blinden de formes diferents segons la seva freqüència; a més, els efectes biològics de les ones electromagnètiques varien segons la seva freqüència. Per això, dividim els camps electromagnètics en dos grups: baixa freqüència i alta freqüència.
En general, anomenem les ones electromagnètiques de baixa freqüència camps electromagnètics de baixa freqüència o CEM, i les ones electromagnètiques d’alta freqüència radiació electromagnètica d’alta freqüència.
El conjunt d’ones electromagnètiques de totes les freqüències possibles s’anomena l’espectre electromagnètic, el qual inclou emissions de fonts molt diverses: des dels camps electromagnètics generats per la xarxa elèctrica, les ones de ràdio, les ones infraroges, la llum visible i ultraviolada, fins als raigs X i la radiació gamma. Totes aquestes emissions són ones electromagnètiques que només es diferencien en la seva longitud d’ona:
L’única diferència entre aquestes tres ones és la seva longitud d’ona, que influeix, per exemple, en el cas de la llum visible, en el color que percebem.
La longitud d’ona està vinculada amb la freqüència de l’ona mitjançant una relació senzilla: la freqüència és igual a la velocitat de l’ona (que anomenem la velocitat de la llum) dividida per la seva longitud d’ona:
Freqüència de l’ona = longitud d’ona ÷ velocitat de la llum
La freqüència d’una ona electromagnètica s’expressa en unitats de hertz (Hz). Un hertz correspon a un cicle per segon, que es pot entendre com el pas d’una ona per segon.
Tanmateix, aquestes diferències en longitud d’ona i freqüència impliquen diferències enormes en la manera com les ones interactuen amb els materials, i, és clar, amb el cos humà.
Dividim l’espectre electromagnètic en diverses regions que corresponen, més o menys, a bandes de freqüències que tenen propietats, efectes o usos similars:
| Regió | Banda de freqüències | Longitud d’ona |
|---|---|---|
| Freqüències extremadament baixes | 30 Hz - 300 Hz | > 1000 km |
| Freqüències baixes/mitjanes | 300 Hz - 3 MHz | 1000 km - 100 m |
| Radiofreqüències | 3 MHz - 300 MHz | 100 m - 100 cm |
| Microones | 300 MHz - 30 GHz | 100 cm - 1 cm |
| Microones de molt alta freqüència | 30 GHz - 300 GHz | 1 cm - 1 mm |
| Ones infraroges | 300 GHz - 430 THz | 1 mm - 700 nm |
| Llum visible | 430 THz - 770 THz | 700 nm - 390 nm |
| Radiació ultraviolada | 770 THz - 30 PHz | 390 nm - 10 nm |
| Raigs X | 30 PHz - 10 EHz | 10 nm - 10 pm |
| Radiació gamma | 10 EHz - 1022 Hz | 10 pm - 0,3 pm |
| Raigs còsmics | 1022 Hz - 1025 Hz | 0,3 pm - < 10-17 m |
| Raigs còsmics molt energètics | > 1025 Hz | < 10-17 m |
Els materials de blindatge subministrats per Radiansa pertanyen a les regions que abasten des de les Freqüències extremadament baixes fins a les Microones.
Els camps electromagnètics tenen dos components, com suggereix el nom: el camp elèctric i el camp magnètic. Al gràfic de sota es mostra com els components elèctrics i magnètics formen una ona electromagnètica completa:
La relació entre el camp magnètic i el camp elèctric depèn de la distància a la font emissora i de la longitud d’ona.
Si ens trobem a una distància molt més gran que la longitud d’ona de l’ona electromagnètica, ens trobem en el camp llunyà; si estem més a prop de la font emissora, estem en el camp proper.
El punt de transició entre camp proper i camp llunyà pot ser complex de calcular, però, en general, podem considerar que ens trobem en el camp proper quan ens situem a distàncies menors que una longitud d’ona.
En termes pràctics, podem considerar el següent:
Així doncs, a freqüències de la xarxa elèctrica (baixa freqüència), sempre estem en el camp proper. En canvi, a les freqüències de telefonia mòbil i altres sistemes de telecomunicacions (alta freqüència), gairebé sempre estem en el camp llunyà.
És per això que blinden i mesuren els camps electromagnètics d’alta i de baixa freqüència de manera diferent. Les instal·lacions que generen camps electromagnètics de baixa freqüència són els centres de transformació i les línies d’alta tensió, mentre que els emissors de radiació d’alta freqüència són les antenes de telefonia mòbil, WiFi i telecomunicacions en general.
Habitualment, pel que fa als camps electromagnètics de baixa freqüència, estem interessats en les emissions a la freqüència de la xarxa elèctrica, és a dir, a una freqüència de 50 hertz (50 Hz).
Els emissors de camps electromagnètics de baixa freqüència inclouen les següents fonts:
Com hem esmentat anteriorment, els camps electromagnètics de baixa freqüència es poden considerar com dos components diferents: el camp magnètic i el camp elèctric. Els mètodes utilitzats per mesurar i blindar els camps elèctrics i els camps magnètics són diferents.
El component elèctric (camp elèctric) té el seu origen en diferències de voltatge i, com més elevat sigui el voltatge, més intens serà el camp resultant. Un camp elèctric pot existir encara que no hi hagi corrent.
D’altra banda, el component magnètic (o camp magnètic) té el seu origen en les corrents elèctriques. Una corrent més elevada dona com a resultat un camp magnètic més intens; és a dir, la magnitud del camp magnètic canvia amb el consum d’energia elèctrica.
La controvèrsia sobre el possible vincle entre els camps electromagnètics i el càncer se centra en el component magnètic, és a dir, els camps magnètics.
Els camps magnètics són més intensos en els punts propers al seu origen i la seva intensitat disminueix ràpidament a mesura que augmenta la distància a la font. Els materials comuns, com ara les parets dels edificis, no bloquegen els camps magnètics.
Per caracteritzar el valor d’un camp magnètic, habitualment s’empra la magnitud coneguda com a densitat de flux magnètic, que es mesura en unitats de tesla o gauss.
El tesla és la unitat establerta pel Sistema Internacional d’Unitats (SI), mentre que el gauss (o milligauss, mG) apareix amb més freqüència en textos més antics.
De manera més precisa, la intensitat d’un camp magnètic s’expressa en termes d’amperis per metre (A/m); tanmateix, a la pràctica se sol utilitzar la densitat de flux magnètic, expressada en tesles, per comunicar la intensitat del camp.
Atès que el valor d’un tesla és bastant gran, habitualment s’utilitzen unitats de mil·letesla (mT), microtesla (μT) o fins i tot nanotesla (nT) per expressar la intensitat dels camps magnètics de baixa freqüència. Un mil·letesla és equivalent a 0,001 tesla; un microtesla és equivalent a 0,001 mil·letesla; i un nanotesla és equivalent a 0,001 microtesla.
És fàcil realitzar conversions entre les unitats de tesla, gauss i A/m:
| microtesla (µT) | nanotesla (nT) | milligauss (mG) | ampers/metre (A/m) |
|---|---|---|---|
| 1 | 1000 | 10 | 0,67 |
| 0,001 | 1 | 0,01 | 0,0067 |
| 0,1 | 100 | 1 | 0,067 |
La intensitat de camp magnètic es mesura amb instruments que s’anomenen magnetòmetres, també coneguts com a teslàmetres o gaussímetres.
La intensitat d’un camp elèctric s’expressa en unitats de volts per metre (V/m). La intensitat de camp elèctric es mesura amb un volímetre. Molts equips de mesura de camps de baixa freqüència incorporen sensors de camp elèctric, a més de camp magnètic.
La normativa espanyola estableix al Reial decret 1066/2001 un límit màxim d’exposició per al públic de 100 microtesla (100.000 nanotesla) per a camps electromagnètics a la freqüència de 50 Hz. La xifra equivalent per a treballadors/es està especificada al Reial decret 299/2016 com a 1000 microtesla (nivell d’acció inferior).
Aquests valors es basen en les recomanacions de la Comissió Internacional per a la Protecció contra la Radiació no Ionitzant (ICNIRP). Aquesta organització no governamental, reconeguda formalment per l’Organització Mundial de la Salut (OMS), avalua els resultats d’estudis científics realitzats a tot el món i elabora unes directrius en què estableix límits d’exposició recomanats.
El 2010, l’ICNIRP va publicar noves recomanacions en què es va elevar el límit d’exposició per al públic a 200 µT, però no hi ha previst cap canvi en la legislació estatal.
Aquests límits d’exposició han estat adoptats per la majoria de països europeus; tanmateix, en alguns altres països s’han establert límits de referència per sota dels nivells ICNIRP, per exemple a Itàlia existeix un “objectiu de qualitat” de 3 microtesla per a instal·lacions noves, inclosos edificis i infraestructura elèctrica.
Al rang de freqüència d’1 Hz a 1 MHz, que inclou la freqüència de la xarxa elèctrica de 50 Hz, les recomanacions especifiquen límits d’exposició únicament per evitar efectes nocius en el funcionament del sistema nerviós (l’únic efecte que ha estat demostrat inequívocament amb evidència científica). D’aquesta manera, la normativa espanyola considera que les exposicions a nivells de camp electromagnètic per sota de 100 microtesla (100.000 nanotesla) no provoquen cap efecte nociu en la salut humana.
Tanmateix, avui dia la controvèrsia se centra en altres possibles efectes nocius, sospitosos però no comprovats de manera inequívoca, sobretot un possible vincle entre les exposicions als camps magnètics i el càncer. Diversos científics han plantejat la necessitat de revisar els límits d’exposició. L’ICNIRP ha declarat que “...alguns estudis epidemiològics indiquen un possible lleuger increment del risc de leucèmia en els infants, associat a nivells de camps magnètics de freqüència industrial (50/60 Hz) mitjans en el temps iguals o superiors a 0,4 microtesla (400 nanotesla)”.
Aquest fet ha portat el Centre Internacional de Recerca sobre el Càncer (IARC - International Agency for Research on Cancer), organisme de l’OMS, a classificar els camps magnètics FEB com a possiblement cancerígens.
En les seves últimes recomanacions, l’ ICNIRP, malgrat l’augment en el nivell de referència esmentat més amunt, reconeix que “estudis epidemiològics han trobat, de manera constant, que l’exposició crònica als camps magnètics de baixa intensitat (0,3 – 0,4 microtesla) està associada amb un augment en el risc de leucèmia infantil. Tanmateix, la manca d’una causalitat establerta significa que aquest efecte no es pot abordar en les restriccions bàsiques”.
La recerca sobre possibles mecanismes d’acció continua, i en una publicació recent els investigadors van examinar 34 estudis sobre la genotoxicitat dels camps magnètics de baixa freqüència i van concloure que “Existeixen nombroses evidències científiques que revelen una capacitat genotòxica dels camps magnètics determinada mitjançant els assaigs de MN, en diferents condicions experimentals que pretenen simular condicions d’exposicions humanes. La via de lesions cromosòmiques és possible, tot i que no s’ha trobat un mecanisme d’acció clar que produeixi aquestes lesions. Així mateix, queda per determinar quines serien les conseqüències biològiques que aquest increment de lesions cromosòmiques podria tenir per a la salut” (M. Alcarez et al, Radioprotección 71, 28-36).
Davant d’aquest dubte, és recomanable aplicar el principi d’“evitació prudent”, que aconsella reduir les exposicions als camps magnètics que es puguin evitar amb mínimes inversions de diners i esforç, sobretot en el cas d’infants i dones embarassades. Com a mesura pràctica, recomanem un nivell d’acció de 0,3 microtesla (300 nanotesla).
En la vida quotidiana estem exposats gairebé de manera contínua a ones electromagnètiques emeses per sistemes de telecomunicacions, com les antenes de telefonia mòbil. En aquest context, una ona electromagnètica representa la transferència d’energia d’un punt a un altre.
A la secció següent oferim una perspectiva sobre els factors que influeixen en l’exposició a la radiació de les antenes.
Una antena típica d’una estació base de telefonia mòbil es compon d’una o més (habitualment 3) antenes “sectorials”; cada antena sectorial concentra les seves emissions cap al front i en horitzontal, en forma d’un feix sensiblement pla que abasta un sector d’entre 60 i 120 graus.
Atès que l’estació base es compon de diverses antenes sectorials que emeten un feix molt asimètric, es pot esperar una variació important en el nivell del senyal segons la posició relativa a l’estació base, fins i tot encara que la distància sigui la mateixa. Al gràfic següent es mostra una variació típica en la distribució horitzontal de la radiació emesa per un emissor d’una antena sectorial.
El radi d’acció de cada estació base és limitat, i depèn del nombre d’usuaris i dels obstacles que les ones troben al seu camí. En camp obert, l’abast del senyal d’estacions base pot arribar a diversos quilòmetres de distància. Tanmateix, a les ciutats, la presència d’edificis redueix dràsticament l’abast de les emissions, per absorció de la radiació i també pel denominat “efecte paraigua”. Per tal de mantenir la cobertura de la xarxa, a més d’instal·lar més estacions base, sovint s’instal·la una gran quantitat d’antenes més petites anomenades antenes “microcel·la”, sovint muntades en parets al carrer i també dins d’edificis.
En el cas que l’antena hagi de servir a pocs usuaris (a zones rurals, per exemple), se sol instal·lar una antena omnidireccional, que es compon d’una antena vareta central (emissora) i dues antenes receptores a cada costat. Aquest tipus d’antena emet radiació d’intensitat gairebé igual en totes les direccions horitzontals.
En teoria, la radiació d’alta freqüència disminuiria segons una llei d’invers quadrat, la qual cosa significa que la intensitat de la radiació varia inversament al quadrat de la distància a la font; és a dir, si dupliquem la distància a la font de radiació, la intensitat de radiació es redueix per un factor de 4. Tanmateix, en la pràctica, la radiació d’alta freqüència gairebé mai no disminueix com una funció senzilla de la distància, a causa de reflexions, dispersions i difraccions provocades per les interaccions amb edificis, arbres, materials de construcció, etc. Aquests efectes poden donar lloc a una gran variabilitat en la intensitat de la radiació trobada d’una banda a l’altra de la zona de mesura, encara que la distància a l’antena sigui la mateixa.
Per caracteritzar la intensitat de la radiació electromagnètica, generalment fem servir una (o totes dues) unitats de mesura:
Un valor en unitats de volts per metre és una mesura de la intensitat de camp elèctric; un valor en unitats de watts per metre quadrat és una mesura de la densitat de potència de les ones.
De forma aproximada, les dues quantitats es relacionen mitjançant l’expressió matemàtica següent:
Densitat de potència W/m2 = (Camp elèctric V/m)2 × 377
La relació només s’aplica estrictament a les ones planes, és a dir, les ones que no porten cap tipus de modulació que contingui informació com ara veu o dades.
La normativa espanyola sobre l’exposició a la radiació de telefonia mòbil està detallada als reials decrets esmentats anteriorment, el Reial decret 1066/2001 per a exposicions del públic, i el Reial decret 299/2016 per a exposicions laborals, i segueix les recomanacions de l’ICNIRP i les directives de la Unió Europea.
Els criteris aplicats per l’ICNIRP en el seu estudi es van fixar per avaluar la credibilitat de les diverses conclusions assolides; però únicament es van utilitzar com a base per a les recomanacions els efectes “comprovats”, és a dir, només els efectes tèrmics que resulten de l’escalfament del cos humà per les microones emeses per les antenes de telefonia mòbil.
Com a nivell de referència, destaquem el límit per al públic més restrictiu dins del rang de freqüències de telefonia mòbil (que correspon a la banda de 700 MHz):
Tanmateix, diversos científics han plantejat la necessitat d’una revisió dels nivells màxims d’exposició, assenyalant que existeix una bibliografia biomèdica abundant sobre els efectes no tèrmics, sobre la seva influència en determinats tipus de proliferació cel·lular, els canvis hormonals, els ritmes circadians, la síndrome de radiofreqüències, etc. No obstant això, els nivells d’exposició a partir dels quals aquests efectes es manifesten són, generalment, força elevats.
A més, cal tenir en compte que la proliferació massiva de noves tecnologies de telecomunicació implica la introducció d’energia electromagnètica al nostre entorn vital a nivells no experimentats fa pocs anys, i no existeixen estudis suficients sobre les exposicions a aquestes radiacions a llarg termini, a causa de la novetat relativa d’aquest fenomen.
Per orientar els nostres clients davant d’aquesta situació confusa, Radiansa Consulting recomana 1000 µW/m2, equivalent a 0,1 µW/cm2, com a límit cautelar no oficial. Aquest nivell correspon a l’1,5% del límit legal a una freqüència de 900 MHz a Espanya (sistemes de telefonia mòbil GSM900). Una exposició de 1000 µW/m2 és equivalent (per a senyals continus) a una intensitat de camp elèctric de 0,6 V/m, i correspon al nivell d’acció recomanat per diverses organitzacions no oficials (Salzburg 2000, Bioinitiative, per exemple).
A partir de 1000 µW/m2, els nivells estan molt per sobre del nivell mitjà que solem trobar en un entorn urbà.
Cal destacar que aquest argument no significa que, a partir de 1000 µW/m2, la radiació sigui, sens dubte, perjudicial per a la salut humana — encara falten coneixements complets, sobretot per a exposicions de llarg termini — però significa que, en el cas que hi hagués un efecte nociu, les exposicions per sobre d’aquest nivell correspondrien a un risc per sobre del normal.
Així doncs, 1000 µW/m2 serveix com a “nivell d’acció” per a clients preocupats per la possibilitat que les emissions siguin perjudicials per a la seva salut.
És fàcil convertir microWatts per metre quadrat (µW/m2) a altres unitats de densitat de potència d’ús comú, com microWatts per centímetre quadrat (µW/cm2), Watts per metre quadrat (W/m2), i també en volts per metre (V/m), tot i que aquesta última equivalència és estrictament vàlida només per a senyals continus, com emissions de ràdio:
| µW/m2 | µW/cm2 | mW/m2 | W/m2 | V/m |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 0,001 | 0,01 | 0,00001 | 0,06 |
| 100 | 0,01 | 0,1 | 0,0001 | 0,19 |
| 1000 | 0,1 | 1 | 0,001 | 0,61 |
| 10000 | 1 | 10 | 0,01 | 1,94 |
Camps electromagnètics:
Avís: Aquest web usa cookies de tercer (Google Analytics) per obtenir dades estadístiques de la navegació dels nostres usuaris de forma anònima; navegar el nostre web implica l'acceptació de la nostra política de cookies.