Škodia nám mobilné telefóny?
description
Transcript of Škodia nám mobilné telefóny?
Škodia nám mobilné telefóny?
František KundracikFakulta matematiky, fyziky a informatiky Univerzity KomenskéhoProjekt „Fyzika očami fyzikov“
Čo sa možno dočítať na internetových fórach?
Žiarenie z mobilu poškodzuje zdravie
Poškodenie bunkových membrán
Zvýšené riziko vzniku mozgových nádorov
Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie?
Ionizačný účinok – nie mobily
Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie?
Vznik elektrických prúdov Priamo účinkom elektrického
poľa Premenným magnetickým
poľom (elektromagnetická indukcia)
Účinok elektrického prúdu Elektrolýza Poškodenie bunkových
membrán Ohrievanie
Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie?
Priamy účinok elektrického poľa na molekuly
Priamy účinok magnetického poľa na molekuly
A čo mobil?
Frekvencia niekoľko GHz (109) – obvykle 900/1800 MHz, 3G siete aj vyššie
Ióny netečú jedným smerom, ale striedavo sem-tam
Ako vyzerá prúd s „mobilovou“ frekvenciou?
0,5 % roztok NaCl = 1026 iónov/m3 1 m3 obsahuje náboj
1026 iónov/m3 x 1,6.10-19 C = 1,6.107 C/m3
Nech tkanivom preteká obrovský prúd 1 A/mm2 = 106 A/m2
Za jednu polperiódu 2 GHz signálu prejde myslenou plochou náboj 106 A/m2 x 10-9 s = 10-3 C/m2
Zodpovedá to posunutiu iónov o(10-3 C/m2) / (1,6.107 C/m3) = 6.10-11 m
Ako vyzerá prúd s „mobilovou“ frekvenciou?
Ako taký prúd nemôže škodiť
Poškodenie bunkových membrán – nie, lebo ióny cez ne neprechádzajú
Elektrolýza – nie, lebo ióny nedokážu prejsť od elektródy k elektróde
Ohrievanie elektrickým prúdom – iba slabé, lebo ióny prakticky stoja na mieste a nenarážajú do molekúl
Fyziologický účinok EM polí
Malý fyziologický účinok možno ukázať aj naživo
1 MHz = 1000-krát silnejšie účinky elektrického prúdu ako pri 1 GHz
Aký účinok teda zostáva?
Priamy účinok magnetického poľa – nie, magnetické polia sú slabé, molekuly nie sú silne magnetické
Ostáva iba priamy účinok elektrického poľa na polárne molekuly – otáčanie molekúl a následné ohrievanie
Ako ohrievajú mikrovlny
Niektoré molekuly, napríklad voda, tuky a cukry majú jeden svoj koniec nabitý kladne a druhý záporne
Ak ich umiestnime medzi elektricky nabité dosky (do elektrického poľa), otočia sa kladným koncom ku zápornej doske a naopak
Ako ohrievajú mikrovlny
2000 miliónov otočení molekuly vody za sekundu miliardy miliárd molekúl vody pracujú v každom
kúsku jedla a rozkmitávajú jeho molekuly
Hygienické normy: Zbierka zákonov č.325/2006, č. 329/2006 a
č.534/2007
Referenčné hodnoty hustoty energie S pre rovinnú vlnu.
Frekvenčný rozsahS (W/m2)
zamestnanciS (W/m2) obyvatelia
10 MHz < 400 MHz400 MHz < 2000 MHz
2 GHz < 300 GHz
10f/4050
2f/200
10
Ohrievanie tkaniva
mobil: 2W maximálne, pohltí sa iba malá časť, povedzme 0,5W v okolí antény (objem tkaniva cca 0,1 litra, hmotnosť 0,1 kg), 5W/kg
Ohrievanie tkaniva
Pokožka – 9,5 W/kg
Mozog – 1 W/kg
Ohrievanie tkaniva
SAR-index (W/kg) u telefónov – ohrievanie tkaniva v okolí antény. Typicky 2-5 W/kg
Človek sa ohrieva aj fyziologicky. Musí zjesť aspoň 10 kJ/24hod, väčšina sa v konečnom dôsledku premení na teplo v tele. 10000kJ/24hod=120W
Z toho takmer tretina (40W) sa vyvíja v mozgu, t.j. cca 20 W/kg
V závislosti od mozgovej činnosti tento výkon dosť kolíše a termoregulačné mechanizmy to musia vedieť uchladiť
Zvýšenie produkcie tepla o 10-20% oproti kľudovému stavu nemôže pravdepodobne významne ohriať mozgové tkanivo
Internet – pokus s vajíčkom
Pokus s vajíčkom, ktoré sa
za 30 minút uvarí, jeden z „presvedčivých“ argumentov o škodlivosti mobilov
Je to video reálne?
Internet – pokus s vajíčkom
Mobil GSM vysiela maximálne 2W (všetkými smermi), dva mobily maximálne 4W
Do vajíčka povedzme 20% (jeden zo 6 smerov, ktorým ide žiarenie z antény), P = 0,8 W
Kalorimetrická rovnica:
P.t = m.c.(t2-t1), m = 0,05 kg, c = 4180 J/kg/K, t = 1800 s
t2-t1 = 6,8 oC, treba aspoň 40 oC – nereálne!
Navyše sa vajíčko chladí ohrievaním vzduchu, takže rýchlosť nárastu bude menšia, než vypočítaná 0,2 oC/min
Môj vlastný pokus
Vajíčko ostalo úplne chladné Rovnako dopadli všetci, čo to skúšali
zopakovať Bol to žart?
Internet – pokus s pukancami
Pokus s pukancami, ktoré sa vypukajú pri zapnutých mobiloch
Je to video reálne?
Pokus s pukancami
Video je po fyzikálnej stránke úplne absurdné 4 mobily dokážu vyžiariť (všetkými smermi)
maximálne 8 W. Kukurice sú veľmi malé, dokážu zachytiť veľmi malú časť (možno 1%) energie – menej než 0,1 W
Podľa videa začnú pukance vypukávať po cca 20 sekundách
Mikrovlnka – 1000 W = 10 000 krát väčší výkon Pukance začnú vypukávať po asi 30 s až 1 min Ekvivalentne mobil (ak navyše zanedbáme
chladenie): 10 000 x 30 s = 300 000 s = 83 hodín
Sú videá podvod?
Na prvý pohľad sú veľmi presvedčivé, ale Môj pokus s WiFI anténou na mobile
Ako to bolo naozaj?
Stačí program na strihanie videa
Prečo vznikli tieto videá?
Žart? Odporcovia mobilov? Novinári zistili, že všetky videá (s Japoncami
aj Európanmi) poli na YouTube uložené naraz z Francúzska + ďalšie indície
Managéri Cardo Systems sa priznali – išlo o súčasť reklamnej kampane na bluetooth hands-free súpravy
Iné (netepelné) účinky? Niektoré štúdie ukázali vplyv
mikrovlnového žiarenia s výkonom používaným v mobiloch na fyziologické procesy v bunkách
Je otázne, či takéto procesy v reálnom živote majú štatisticky významný vplyv na zdravie
Na preskúmanie dlhodobých účinkov ešte neuplynul dosť dlhý čas
Vnútorné korelácie
Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“)
Vnútorné korelácie
Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“)
STRES
Komu škodí žiarenie z mobilov?
Najviac vadí citlivým prístrojom (EKG, EEG, rádioastronómia, citlivé fyzikálne merania, ...)
Žiarenie mobilu môže narušiť činnosť pacemakerov, elektronických prístrojov, ...
Máte obavy z mobilov?
Používajte hands-free súpravy Neverte všetkému, čo je na Internete
Ďakujem za pozornosť
Teším sa na otázky...