A continuación, detallamos información básica sobre la naturaleza de los campos electromagnéticos y de la radiación electromagnética, así como sobre los límites de exposición legales y los niveles cautelares no oficiales.
Las ondas electromagnéticas, o campos electromagnéticos, se miden y blindan de formas distintas según su frecuencia; además, los efectos biológicos de las ondas electromagnéticas varían según su frecuencia. Por eso, dividimos los campos electromagnéticos en dos grupos: baja frecuencia y alta frecuencia.
En general, denominamos las ondas electromagnéticas de baja frecuencia como campos electromagnéticos de baja frecuencia o CEM, y las ondas electromagnéticas de alta frecuencia como radiación electromagnética de alta frecuencia.
El conjunto de ondas electromagnéticas de todas las frecuencias posibles se llama el espectro electromagnético, el cual incluye emisiones de fuentes muy diversas: desde los campos electromagnéticos generados por la red eléctrica, las ondas de radio, las ondas infrarrojas, la luz visible y ultravioleta, hasta los rayos X y la radiación gamma. Todas estas emisiones son ondas electromagnéticas que difieren únicamente en su longitud de onda:
La única diferencia entre estas tres ondas es su longitud de onda, que influye, por ejemplo, en el caso de la luz visible, en el color que percibimos.
La longitud de onda está vinculada con la frecuencia de la onda mediante una relación sencilla: la frecuencia es igual a la velocidad de la onda (que denominamos la velocidad de la luz) dividida por su longitud de onda:
Frecuencia de onda = velocidad de la luz ÷ longitud de onda
La frecuencia de una onda electromagnética se expresa en unidades de hertzios (Hz). Un hertzio corresponde a un ciclo por segundo, que se puede entender como el paso de una onda por segundo.
No obstante, estas diferencias de longitud de onda y frecuencia implican diferencias enormes en la manera en que las ondas interactúan con los materiales y, por supuesto, con el cuerpo humano.
Dividimos el espectro electromagnético en varias regiones que corresponden, más o menos, con bandas de frecuencias que tienen propiedades, efectos o usos similares:
| Región | Banda de frecuencias | Longitud de onda |
|---|---|---|
| Frecuencias Extremadamente Bajas | 30 Hz - 300 Hz | > 1000 km |
| Frecuencias bajas/medianas | 300 Hz - 3 MHz | 1000 km - 100 m |
| Radiofrecuencias | 3 MHz - 300 MHz | 100 m - 100 cm |
| Microondas | 300 MHz - 30 GHz | 100 cm - 1 cm |
| Microondas de muy alta frecuencia | 30 GHz - 300 GHz | 1 cm - 1 mm |
| Ondas infrarrojas | 300 GHz - 430 THz | 1 mm - 700 nm |
| Luz visible | 430 THz - 770 THz | 700 nm - 390 nm |
| Radiación ultravioleta | 770 THz - 30 PHz | 390 nm - 10 nm |
| Rayos X | 30 PHz - 10 EHz | 10 nm - 10 pm |
| Radiación gamma | 10 EHz - 1022 Hz | 10 pm - 0,3 pm |
| Rayos cósmicos | 1022 Hz - 1025 Hz | 0,3 pm - < 10-17 m |
| Rayos cósmicos muy energéticos | > 1025 Hz | < 10-17 m |
Los materiales de blindaje suministrados por Radiansa pertenecen a las regiones que abarcan desde las Frecuencias Extremadamente Bajas hasta las Microondas.
Los campos electromagnéticos tienen dos componentes, como sugiere el nombre: el campo eléctrico y el campo magnético. En el gráfico de abajo se muestra cómo los componentes eléctricos y magnéticos forman una onda electromagnética entera:
La relación entre el campo magnético y el campo eléctrico depende de la distancia a la fuente emisora y de la longitud de onda.
Si estamos a una distancia mucho mayor que la longitud de onda de la onda electromagnética, nos encontramos en el campo lejano; si estamos más cerca de la fuente emisora, estamos en el campo cercano.
El punto de transición entre campo cercano y campo lejano puede ser complejo de calcular, pero en general podemos considerar que estamos en el campo cercano cuando nos situamos a distancias menores que una longitud de onda.
En términos prácticos, podemos considerar lo siguiente:
Entonces, a frecuencias de la red eléctrica (baja frecuencia), siempre estamos en el campo cercano. En cambio, a las frecuencias de telefonía móvil y otros sistemas de telecomunicaciones (alta frecuencia), casi siempre estamos en el campo lejano.
Es por eso que blindamos y medimos los campos electromagnéticos de alta y de baja frecuencia de forma distinta. Las instalaciones que generan campos electromagnéticos de baja frecuencia son los centros de transformación y líneas de alta tensión, mientras que los emisores de radiación de alta frecuencia son las antenas de telefonía móvil, WiFi y telecomunicaciones en general.
Habitualmente, en cuanto a los campos electromagnéticos de baja frecuencia, estamos interesados en las emisiones a la frecuencia de la red eléctrica, es decir, a una frecuencia de 50 hercios (50 Hz).
Los emisores de campos electromagnéticos de baja frecuencia incluyen las siguientes fuentes:
Como mencionamos anteriormente, los campos electromagnéticos de baja frecuencia pueden considerarse como dos componentes distintos: el campo magnético y el campo eléctrico. Los métodos usados para medir y blindar los campos eléctricos y los campos magnéticos son distintos.
El componente eléctrico (campo eléctrico) tiene su origen en diferencias de voltaje y, cuanto más elevado sea el voltaje, más intenso será el campo resultante. Un campo eléctrico puede existir aunque no haya corriente.
Por otro lado, el componente magnético (o campo magnético) tiene su origen en las corrientes eléctricas. Una corriente más elevada da como resultado un campo magnético más intenso, es decir, la magnitud del campo magnético cambia con el consumo de energía eléctrica.
La controversia sobre el posible vínculo entre los campos electromagnéticos y el cáncer está centrada en el componente magnético, es decir, los campos magnéticos.
Los campos magnéticos son más intensos en los puntos cercanos a su origen y su intensidad disminuye rápidamente conforme aumenta la distancia a la fuente. Los materiales comunes, como las paredes de los edificios, no bloquean los campos magnéticos.
Para caracterizar el valor de un campo magnético, habitualmente se emplea la magnitud conocida como densidad de flujo magnético, que se mide en unidades de tesla o gauss.
El tesla es la unidad establecida por el Sistema Internacional de Unidades (SI), mientras que el gauss (o milligauss, mG) aparece con mayor frecuencia en textos más antiguos.
De forma más precisa, la intensidad de un campo magnético se expresa en términos de amperios por metro (A/m); sin embargo, en la práctica suele utilizarse la densidad de flujo magnético, expresada en teslas, para comunicar la intensidad del campo.
Dado que el valor de un tesla es bastante grande, habitualmente se usan unidades de millitesla (mT), microtesla (μT) o incluso nanotesla (nT) para expresar la intensidad de los campos magnéticos de baja frecuencia. Un millitesla es equivalente a 0,001 tesla; un microtesla es equivalente a 0,001 millitesla; y un nanotesla es equivalente a 0,001 microtesla.
Es fácil realizar conversiones entre las unidades de tesla, gauss y A/m:
| microtesla (µT) | nanotesla (nT) | milligauss (mG) | amperios/metro (A/m) |
|---|---|---|---|
| 1 | 1000 | 10 | 0,67 |
| 0,001 | 1 | 0,01 | 0,0067 |
| 0,1 | 100 | 1 | 0,067 |
Se mide la intensidad de campo magnético usando instrumentos que se llaman magnetómetros, también conocidos como teslámetros o gaussímetros.
La intensidad de un campo eléctrico se expresa en unidades de voltios por metro (V/m). Se mide la intensidad de campo eléctrico con un voltímetro. Muchos equipos de medición de campos de baja frecuencia incorporan sensores de campo eléctrico además de campo magnético.
La normativa española establece en el Real Decreto 1066/2001 , un límite de exposición máximo para el público de 100 microtesla (100.000 nanotesla) para campos electromagnéticos a la frecuencia de 50 Hz. La cifra equivalente para trabajadores/as está especificada en el Real Decreto 299/2016 como 1000 microtesla (nivel de acción inferior).
Estos valores están basados en las recomendaciones de la Comisión Internacional para la Protección contra la Radiación no Ionizante (ICNIRP). Esta organización no gubernamental, reconocida formalmente por la Organización Mundial de la Salud (OMS), evalúa los resultados de estudios científicos realizados en todo el mundo y elabora unas directrices en las que establece límites de exposición recomendados.
En 2010, el ICNIRP publicó recomendaciones nuevas en las cuales se elevó el límite de exposición para el público a 200 µT, pero no está previsto ningún cambio en la legislación estatal.
Estos límites de exposición han sido adoptados por la mayoría de países europeos; no obstante, en algunos otros países se han establecido límites de referencia por debajo de los niveles ICNIRP. Por ejemplo, en Italia existe un “objetivo de calidad” de 3 microtesla para instalaciones nuevas, incluidos edificios e infraestructura eléctrica.
En el rango de frecuencia de 1 Hz a 1 MHz, que incluye la frecuencia de la red eléctrica de 50 Hz, las recomendaciones especifican límites de exposición únicamente para evitar efectos nocivos en el funcionamiento del sistema nervioso (el único efecto que ha sido demostrado inequívocamente con evidencia científica). De esta forma, la normativa española considera que las exposiciones a niveles de campo electromagnético por debajo de 100 microtesla (100.000 nanotesla) no provocan ningún efecto nocivo en la salud humana.
Sin embargo, hoy en día la controversia se centra en otros posibles efectos nocivos, sospechosos pero no comprobados inequívocamente, sobre todo un posible vínculo entre las exposiciones a los campos magnéticos y el cáncer. Varios científicos han planteado la necesidad de revisar los límites de exposición. La ICNIRP ha declarado que “...algunos estudios epidemiológicos indican un posible ligero incremento del riesgo de leucemia en los niños, asociado a niveles de campos magnéticos de frecuencia industrial (50/60 Hz) promedios en el tiempo iguales o mayores de 0,4 microtesla (400 nanotesla)”.
Este hecho ha llevado al Centro Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC - International Agency for Research on Cancer), organismo de la OMS, a clasificar los campos magnéticos FEB como posiblemente cancerígenos .
En sus últimas recomendaciones, la ICNIRP, a pesar del aumento en el nivel de referencia mencionado arriba, reconoce que “estudios epidemiológicos han encontrado, de forma constante, que la exposición crónica a los campos magnéticos de baja intensidad (0,3 – 0,4 microtesla) está asociada con un aumento en el riesgo de la leucemia infantil. Sin embargo, la carencia de una causalidad establecida significa que este efecto no se puede abordar en las restricciones básicas” .
La investigación sobre posibles mecanismos de acción sigue, y en una publicación reciente, los investigadores examinaron 34 estudios sobre la genotoxicidad de los campos magnéticos de baja frecuencia y concluyeron que “Existen numerosas evidencias científicas que revelan una capacidad genotóxica de los campos magnéticos determinada mediante los ensayos de MN, en diferentes condiciones experimentales que pretenden simular condiciones de exposiciones humanas. La vía de lesiones cromosómicas es posible, aunque no se ha encontrado un claro mecanismo de acción que produzca estas lesiones. Asimismo, queda por determinar cuáles serían las consecuencias biológicas que este incremento de lesiones cromosómicas podrían tener para la salud” (M. Alcarez et al, Radioprotección 71, 28-36).
Frente a esta duda, es recomendable aplicar el principio de “evitación prudente”, que aconseja reducir las exposiciones a los campos magnéticos que puedan ser evitadas con mínimas inversiones de dinero y esfuerzo, sobre todo en el caso de niños y mujeres embarazadas. Como medida práctica, recomendamos un nivel de acción de 0,3 microtesla (300 nanotesla).
En la vida cotidiana estamos expuestos casi continuamente a ondas electromagnéticas emitidas por sistemas de telecomunicaciones, como las antenas de telefonía móvil. En este contexto, la onda electromagnética representa la transferencia de energía de un punto a otro y se denomina más propiamente “radiación electromagnética”.
En la siguiente sección ofrecemos una perspectiva sobre los factores que influyen en la exposición a la radiación de las antenas.
Una antena típica de una estación base de telefonía móvil se compone de uno o más (habitualmente 3) antenas “sectoriales”; cada antena sectorial concentra sus emisiones hacia el frente y en horizontal, en forma de un haz sensiblemente plano que abarca un sector entre 60 y 120 grados.
Dado que la estación base se compone de varias antenas sectoriales y emiten un haz muy asimétrico, se puede esperar una variación importante en el nivel de la señal según la posición relativa a la estación base, incluso aunque la distancia sea la misma. En el siguiente gráfico se muestra una variación típica en la distribución horizontal de la radiación emitida por un emisor de una antena sectorial.
El radio de acción de cada estación base es limitado, dependiendo del número de usuarios y de los obstáculos que las ondas encuentren en su camino. En campo abierto, el alcance de la señal de estaciones base puede llegar a varios kilómetros de distancia. Sin embargo, en las ciudades, la presencia de los edificios reduce el rango de las emisiones drásticamente, por absorción de la radiación y también por el denominado “efecto paraguas”. Para mantener la cobertura de la red, además de instalar más estaciones base, se suele instalar una gran cantidad de antenas más pequeñas, denominadas antenas “micro-celda”, a menudo montadas en paredes en la calle y también dentro de edificios.
En el caso de que la antena tenga que servir a pocos usuarios (en zonas rurales, por ejemplo), se suele instalar una antena omnidireccional, que se compone de una antena varilla central (emisora) y dos antenas receptoras a cada lado. Este tipo de antena emite radiación de intensidad casi igual en todas las direcciones horizontales.
En teoría, la radiación de alta frecuencia disminuiría según una ley de inverso cuadrado, lo que significa que la intensidad de radiación varía inversamente al cuadrado de la distancia a la fuente; o sea que, si aumentamos la distancia a la fuente de radiación 2 veces, la intensidad de radiación se reduce por un factor de 4. Sin embargo, en la práctica, la radiación de alta frecuencia casi nunca disminuye como una sencilla función de la distancia, debido a reflexiones, difusiones y difracciones causadas por las interacciones con edificios, árboles, materiales de construcción, etc. Estos efectos pueden dar lugar a gran variabilidad en la intensidad de la radiación encontrada de una parte a otra de la zona de medición, aunque la distancia hacia la antena sea igual.
Para caracterizar la intensidad de radiación electromagnética, generalmente usamos una (o las dos) unidades:
Un valor en unidades de voltios por metro es una medida de la intensidad de campo eléctrico; un valor en unidades de vatios por metro cuadrado es una medida de la densidad de potencia de las ondas.
De forma aproximada, las dos cantidades se relacionan por la siguiente expresión matemática:
Densidad de potencia W/m2 = (Campo eléctrico V/m)2 × 377
La relación solo se aplica estrictamente a las ondas planas, es decir, las ondas que no llevan ningún tipo de modulación que transporte información como voz o datos.
La normativa española sobre la exposición a la radiación de telefonía móvil está detallada en los RD mencionados anteriormente: el Real Decreto 1066/2001 para exposiciones al público, y el Real Decreto 299/2016 para exposiciones laborales, y sigue las recomendaciones del ICNIRP y las directivas de la Unión Europea.
Los criterios aplicados por el ICNIRP en su estudio fueron fijados para evaluar la credibilidad de las diversas conclusiones alcanzadas; pero únicamente se utilizaron como base para las recomendaciones los efectos “comprobados”, es decir, solo los efectos térmicos que resultan del calentamiento del cuerpo humano por las microondas emitidas por las antenas de telefonía móvil.
Como nivel de referencia, destacamos el límite para el público más restrictivo dentro del rango de frecuencias de telefonía móvil (que corresponde a la banda de 700 MHz):
Sin embargo, diversos científicos se han planteado la necesidad de una revisión de los niveles máximos de exposición, señalando que existe una abundante bibliografía biomédica sobre los efectos no térmicos, sobre su influencia en determinados tipos de proliferación celular, los cambios hormonales, los ritmos circadianos, el síndrome de radiofrecuencias, etc. No obstante, los niveles de exposición a partir de los cuales estos efectos se manifiestan son, generalmente, bastante altos.
Además, hay que tener en cuenta que la proliferación masiva de nuevas tecnologías de telecomunicación implica la introducción de energía electromagnética en nuestro entorno vital a niveles no experimentados hace pocos años, y no existen estudios suficientes sobre las exposiciones a estas radiaciones a largo plazo, debido a la novedad relativa de este fenómeno.
Para orientar a nuestros clientes frente a esta situación confusa, Radiansa Consulting recomienda 1000 µW/m2, equivalente a 0,1 µW/cm2, como límite cautelar no oficial. Este nivel corresponde aproximadamente al 1,5 % del límite legal a una frecuencia de 900 MHz en España (sistemas de telefonía móvil GSM900). Una exposición de 1000 µW/m2 es equivalente (para señales continuas) a una intensidad de campo eléctrico de 0,6 V/m, y corresponde al nivel de acción recomendado por varias organizaciones no oficiales (Salzburg 2000, Bioinitiative, por ejemplo).
A partir de 1000 µW/m2, los niveles están muy por encima del nivel promedio que solemos encontrar en un entorno urbano.
Destacamos que este argumento no significa que a partir de 1000 µW/m2 la radiación sea, sin duda, perjudicial para la salud humana —aún faltan conocimientos completos, sobre todo para exposiciones de largo plazo—, pero sí significa que, en el caso de que hubiera un efecto nocivo, las exposiciones por encima de este nivel corresponderían a un riesgo por encima de lo normal.
Entonces, 1000 µW/m2 sirve como un “nivel de acción” para clientes preocupados por la posibilidad de que las emisiones sean perjudiciales para su salud.
Es fácil convertir microvatios por metro cuadrado (µW/m2) a otras unidades de densidad de potencia de uso común, como microvatios por centímetro cuadrado (µW/cm2), milivatios por metro cuadrado (mW/m2), vatios por metro cuadrado (W/m2) y además voltios por metro (V/m), aunque este último es estrictamente válido solo para señales continuas, como emisiones de radio:
| 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 |
Campos electromagnéticos:
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