ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια
•Télécharger en tant que PPTX, PDF•
0 j'aime•1,453 vues
Περιγραφή Ιοντίζουσας και μη-ιοντίζουσας ακτινοβολίας. Ραδόνιο. Ισχύουσες Ελληνικές και Ευρωπαϊκές Νομοθεσίες. Κινητά τηλέφωνα και οικοσκευές.
Recommandé
Contenu connexe
Tendances
Tendances (20)
En vedette
Similaire à ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια
Similaire à ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια (20)
Plus de Nikitas Vougiouklis
Plus de Nikitas Vougiouklis (20)
ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια
- 1. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ . 01/11/2015 1Νικήτας Βουγιουκλής Μαγνητικό Πεδίο Ηλεκτρικό Πεδίο λ: Μήκος κύματος ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ
- 2. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 2 Γιατί ? • Κάποιοι Φίλοι με ρωτούν γιατί ασχολούμαι με αυτά τα πονήματα. Η απάντηση είναι απλή. Προσπαθώ να καλύψω τα κενά που έχω στις γνώσεις μου πάνω σε θέματα για τα οποία έχω περιέργεια και ενδιαφέρον. Επομένως μπορεί κάποιος να πει ότι γράφω για θέματα τα οποίa κάποτε ήξερα αλλά θυμόμουν πολύ λίγα πράγματα η και δεν ήξερα τίποτα γι’ αυτά. • Επειδή πάντα εύρισκα σαν πιο αποτελεσματικό τρόπο μάθησης τη γραφή, για το λόγο αυτό κρατώ σημειώσεις από ότι διαβάζω (cut & paste) τα οποία και μεταφέρω σε μορφή Power Point Presentation. Επομένως δεν κάνω πρωτογενή έρευνα αλλά παρουσιάζω μόνο, σε κάποια οργανωμένη μορφή, τις πληροφορίες που αντλώ από τις πηγές μου τις οποίες καμιά φορά εμπλουτίζω με videos η ακόμα και με μουσική. • Ελπίζοντας ότι κάποιοι από τους φίλους μου θα έχουν το ίδιο ενδιαφέρον μάθησης για κάποια από τα πονήματα αυτά, τα διανέμω σε αυτούς πιστεύοντας ότι στη χειρότερη περίπτωση θα τους βάλω στο κόπο να κάνουν ένα DELETΕ. MΦΧ ΝΙΚΗΤΑΣ nvougiouklis@yahoo.com
- 3. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Α/Α ΤΙΤΛΟΣ ΣΕΛΙΔΑ 1 Ακτινοβολίες 5 2 Τα Σωματίδια 9 3 Χαρακτηριστικές ιδιότητες των ακτινοβολιών 13 4 Ηλεκτρομαγνητικά πεδία 15 5 Ιοντίζουσες ακτινοβολίες (ραδιενέργεια) 18 6 Μετρολογία Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών 24 7 Όρια Έκθεσης 27 8 Πιθανές επιπτώσεις υγείας ανάλογα με τον ρυθμό δόσης ραδιενέργειας 27 9 Το ραδιενεργό αέριο ραδόνιο 30 10 Πως μετράμε το ραδόνιο, ποια τα ασφαλή όρια έκθεσης 35 11 Τρόποι μείωσης ανεβασμένων τιμών ραδονίου 38 12 Μετρήσεις ραδονίου από την ΕΕΑΕ 40 13 Μη ιοντίζουσα ακτινοβολία 43 14 Ακτινοβολία εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας (ELF) 43 15 Ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων (RF)/Ακτινοβολία μικροκυμάτων (MW) 43 16 Υπέρυθρη Ακτινοβολία (IR) 45 17 Ορατή Ακτινοβολία 45 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 3
- 4. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ 18 Υπεριώδης ακτινοβολία(UV) 45 19 Κίνδυνοι laser 45 20 Κινητή Τηλεφωνία 46 21 Δίκτυα Κινητής Τηλεφωνίας 48 22 Σταθμοί Βάσης 51 23 Μετρολογία μη Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών 60 24 Όρια Έκθεσης 60 25 Ελληνική Νομοθεσία 61 26 Ευρωπαϊκή Νομοθεσία 61 27 Πως προέκυψαν τα όρια της ICNIRP 62 28 Τι είναι το φυσικό μέγεθος SAR 65 29 Κινητά Τηλέφωνα 67 30 Καρκίνος 69 31 Ηλεκτρομαγνητικές Παρεμβολές 71 32 Ηλεκτρομαγνητική Υπερευαισθησία 71 33 Ακτινοβολίες Κινητών Τηλεφώνων 73 34 Ακτινοβολία Οικοσκευών 73 35 ΣΧΕΤΙΚΑ 7501/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 4
- 5. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ • Είναι γνωστό ότι η ύλη αποτελείται από άτομα. Τα άτομα αυτά είναι μικρογραφίες του ηλιακού συστήματος αφού στο κέντρο τους υπάρχει ο πυρήνας, ενώ γύρω από αυτόν περιφέρονται αλλά και περιστρέφονται τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, σε καθορισμένες τροχιές πού καθορίζουν και την ενέργειά τους. • Ο πυρήνας αποτελείται από θετικά φορτισμένα σωματίδια, τα πρωτόνια, και από ουδέτερα, τα ουδετερόνια ή νετρόνια. • Ο αριθμός των πρωτονίων, πού ονομάζεται και ατομικός αριθμός, ισούται με τον αριθμό των περιφερομένων ηλεκτρονίων, και επειδή τα φορτία αυτών των σωματιδίων είναι ίσα, τα άτομα είναι ουδέτερα. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 5 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Μαζικός και Ατομικός αριθμός ατόμων
- 6. • Όταν για κάποιο λόγο, π.χ. επίδραση ακτινοβολίας, ή κρούση με άλλο σωματίδιο ένα ηλεκτρόνιο εγκαταλείπει την τροχιά του και μεταβαίνει σε άλλη τροχιά υψηλότερης ενεργειακής στάθμης, όπως λέμε, προσλαμβάνοντας ενέργεια, τότε το άτομο διεγείρεται. • Στην κατάσταση αυτή το άτομο δεν παραμένει επί πολύ, αλλά επανέρχεται στην προηγούμενη σταθερή κατάσταση (αποδιέγερση) ενώ το ηλεκτρόνιο επιστρέφει στην τροχιά του δίνοντας την ενέργεια πού προσέλαβε προηγουμένως. • Η απόδοση της ενέργειας αυτής γίνεται με την μορφή ενός φωτονίου. Τα φωτόνια πού δραπετεύουν κατά κάποιο τρόπο από τα άτομα, συνιστούν αυτό πού αντιλαμβανόμαστε ως ακτινοβολία. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 6 • Στην διαφάνεια 7 φαίνεται η διέγερση ενός ατόμου με επίδραση (απορρόφηση) φωτονίων και η αποδιέγερση με την εκπομπή φωτονίων και την επιστροφή των ηλεκτρονίων στην αρχική τους στοιβάδα. • Έτσι γεννιούνται τα δομικά συστατικά της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, δηλαδή τα φωτόνια. Ανάλογα μάλιστα με την ενέργεια πού αποδίδεται στο αποβαλλόμενο φωτόνιο, αυτό αντιστοιχεί σε ορισμένη συχνότητα ή μήκος κύματος. • Αν τώρα αυτό το μήκος κύματος είναι τέτοιο πού μπορεί και διεγείρει τον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού μιλάμε για το ορατό φώς, άλλως έχομε την αόρατη (υπεριώδη ή υπέρυθρη) περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 7. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 7 ΔΙΕΓΕΡΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΔΙΕΓΕΡΣΗ ΑΤΟΜΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 8. • Με άλλα λόγια το σύνολο των συχνοτήτων πού μπορούν να προκύψουν από την αποδιέγερση των ατόμων αποτελεί το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ένα τμήμα του οποίου είναι το φώς. • Συγκεκριμένα το φώς είναι η πολύ μικρή περιοχή πού αντιστοιχεί στο ορατό και φαίνεται σαν έγχρωμη ταινία, και όταν η περιοχή αυτή απομονώνεται και μετρείται, τότε μετρείται σε νανόμετρα, εκατομμυριοστά δηλαδή του μέτρου. • Μια βασική διάκριση όλων αυτών των συχνοτήτων, είναι το εάν προκαλούν ή όχι ιονισμό της ύλης, οπότε αντιστοιχούν στις λεγόμενες ιοντίζουσες ακτινοβολίες και στις μη ιοντίζουσες αντίστοιχα. • Αυτές δημιουργούνται όταν το ηλεκτρόνιο δεν επιστρέψει στην αρχική του τροχιά, αλλά με την ενέργεια πού προσέλαβε καταφέρει να εγκαταλείψει το άτομο, οπότε λέμε ότι το άτομο ιονίζεται, μετατρέπεται σε θετικό ιόν, (αφού πλεονάζουν πλέον τα θετικά φορτία των πρωτονίων) και το φαινόμενο ονομάζεται ιονισμός. • Κατά τον ιονισμό δηλαδή αλλάζει ουσιαστικά η δομή της ύλης και αυτό φυσικά έχει τις επιπτώσεις του όπως θα δούμε στα κύτταρα των οργανισμών. • Οι ακτινοβολίες λοιπόν πού όταν επιδρούν στα άτομα της ύλης καταφέρνουν να της αποσπούν ηλεκτρόνια ονομάζονται ιοντίζουσες. • Παραδείγματα Ιοντιζουσών είναι και οι σωματιδιακές ακτινοβολίες α (πυρήνων του στοιχείου Ήλιον) και β (θετικών και αρνητικών 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 8 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 9. ηλεκτρονίων) πού εκπέμπονται κατά την εκδήλωση της ραδιενέργειας τύπου α ή β, όπως λέγεται αντίστοιχα, αλλά και η φυσική κοσμική ακτινοβολία πού κυριαρχεί σε μεγάλα ύψη. • Στο σημείο αυτό πρέπει να ξαναθυμηθούμε τι συμβαίνει με τα διάφορα σωματίδια στα οποία και αναφερθήκαμε. Τα Σωματίδια • Το φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει τον τρόπο εναπόθεσης της ενέργειας στην ύλη και αποτελεί μέτρο της βλαπτικότητας μιας ακτινοβολίας είναι ο συντελεστής γραμμικής μετάδοσης της ενέργειας LET (Linear Energy Tranfer). Ακτινοβολίες με μεγάλο LET είναι βλαπτικότερες από αντίστοιχες με μικρό LET διότι εναποθέτουν μεγάλα ποσά ενέργειας στο μικρό μήκος της διαδρομής τους (ιδιαίτερα προς το τέλος της) και αυξάνουν τοπικά την πυκνότητα των ιοντισμών. • Η ακτινοβολία "α" είναι σωματιδιακή ακτινοβολία η οποία εκπέμπεται από ραδιενεργούς πυρήνες και μπορεί να παραχθεί σε επιταχυντές σωματιδίων. • Το σωματίδιο “α” είναι ένα σχετικά βαρύ σωμάτιο διότι αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, (είναι δηλαδή πυρήνας του στοιχείου ηλίου, τέσσερις φορές βαρύτερο του πυρήνα του υδρογόνου), και μεταφέρει σχετικά μεγάλο ηλεκτρικό φορτίο (+2). • Όταν τα σωματίδια “α”, προσβάλλουν την ύλη, λόγω των προαναφερθέντων φυσικών ιδιοτήτων τους, επιβραδύνονται έντονα διότι αλληλεπιδρούν με τα ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά και βαρυτικά πεδία που περιβάλλουν τα άτομα, 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 9 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 10. με αποτέλεσμα την άμεση απορρόφησή τους στα πρώτα κιόλας ελάχιστα πάχη του υλικού που συναντούν. • Η ακτινοβολία "α" χαρακτηρίζεται από υψηλό LET και είναι δυνατόν να αποκοπεί πλήρως από ένα και μόνο λεπτό φύλλο χαρτιού. Δες το παράπλευρο σχήμα. • Η ακτινοβολία "β" είναι σωματιδιακή ακτινοβολία η οποία εκπέμπεται από ραδιενεργούς πυρήνες ή μπορεί να παραχθεί σε επιταχυντές σωματιδίων. • Τα σωματίδια “β” είναι ηλεκτρόνια, με μικρή μάζα (7000 φορές περίπου ελαφρύτερη από αυτήν των σωματίων "α"), και φέρουν μικρό σχετικά ηλεκτρικό φορτίο (+1 ή -1, τα θετικά ηλεκτρόνια καλούνται ποζιτρόνια). 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 10 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 11. • Οι φυσικές αυτές ιδιότητες επιτρέπουν στην ακτινοβολία "β" να διεισδύει στην ύλη με μεγαλύτερη ευκολία και να διανύει σημαντικά μεγαλύτερη διαδρομή από ότι η ακτινοβολία "α" και συνεπώς χαρακτηρίζεται από σχετικά χαμηλότερο LET. • Μερικά χιλιοστά plexiglass είναι ικανά να αποκόψουν την ακτινοβολία "β” (Δες διαφάνεια 10). • Η ακτινοβολία "γ” είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φωτόνια) υψηλής ενέργειας, που συνοδεύει τις ραδιενεργές διασπάσεις των πυρήνων. • Δεν έχει μάζα και δε μεταφέρει ηλεκτρικό φορτίο με αποτέλεσμα να μη παρακωλύεται η 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 11 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 12. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ διέλευσή της μέσα από τα πλέγματα των ατόμων της ύλης ενώ η πιθανότητά της να αλληλεπιδράσει με τα ηλεκτρόνια ή τους πυρήνες των ατόμων είναι σχετικά μικρή. Συνεπώς είναι διεισδυτική ακτινοβολία χαμηλού LET και αποκόπτεται δύσκολα. • Συνήθως για την προστασία μας από αυτήν κατά τις ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές χρησιμοποιείται μόλυβδος ή σκυρόδεμα το πάχος των οποίων εξαρτάται από την ενέργεια και την ένταση της ακτινοβολίας. • Η ακτινοβολία "Χ" είναι και αυτή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φωτόνια) υψηλής ενέργειας, της ίδιας φύσης με την ακτινοβολία "γ", αλλά διαφορετικής προέλευσης. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 12 . β Τα σωματίδια α και β αποκλίνουν προς αντίθετες κατευθύνσεις διότι έχουν αντίθετα φορτία. Τα σωματίδια γ δεν αποκλίνουν.
- 13. • Παράγεται στις ηλεκτρονικές στιβάδες των ατόμων (χαρακτηριστική ατομική ακτινοβολία), ή σε στόχους επιβράδυνσης ταχέως κινουμένων φορτισμένων σωματιδίων (ακτινοβολία πέδης) σε ειδικές για το σκοπό αυτό διατάξεις (λυχνίες ακτίνων-Χ, επιταχυντές σωματίων). • Η ακτινοβολία "Χ" παρουσιάζει τις ίδιες βασικές φυσικές ιδιότητες με την ακτινοβολία "γ" σε ό,τι αφορά τη διεισδυτικότητά της. Χαρακτηριστικές ιδιότητες των ακτινοβολιών • Τα διάφορα είδη των ακτινοβολιών που προαναφέρθηκαν χαρακτηρίζονται από διαφορετικές μεταξύ τους φυσικές ιδιότητες. • Οι ιδιότητες αυτές καθορίζουν και τη συμπεριφορά τους κατά την αλληλεπίδρασή 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 13 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 14. τους με την ύλη και κατ'επέκταση τη σχετική βλαπτικότητά τους όταν αυτές προσβάλλουν τους ανθρώπινους ιστούς. • Οι διαφορές αυτές όσον αφορά στο φορτίο και στη μάζα των ακτινοβολιών αυτών δίνονται διαφάνειες 12 και 13 που δείχνει τη διέλευση μέσα από ομογενές ηλεκτρικό πεδίο της εκπεμπόμενης από ραδιενεργό πηγή ακτινοβολίας • Τα ευκίνητα ταχέα ηλεκτρόνια "β" οδεύουν προς την άνοδο, τα βαριά σωμάτια "α" προς την κάθοδο, ενώ η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία "γ" περνάει ανεπηρέαστη. • Η διεισδυτικότητα ενός είδους ακτινοβολίας μέσα σε δεδομένο υλικό είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μικρότερη είναι η μάζα και το φορτίο της ακτινοβολίας (Σχήμα Διαφάνειας 11). • Ειδικότερα και όσον αφορά τη βλαπτικότητα μιας ακτινοβολίας όταν αυτή προσβάλλει ένα ζωντανό κύτταρο, αυτή εξαρτάται τόσον από το ποσό της εναποτιθέμενης στο προσβαλλόμενο κύτταρο ενέργειας όσον και από τον τρόπο εναπόθεσής της σ'αυτόν. • Έτσι, ακτινοβολίες με μικρή εμβέλεια (διεισδυτικότητα) στους ιστούς, εναποθέτουν όλη την ενέργειά τους στο μικρό μήκος διαδρομής τους και δημιουργούν μεγάλη βλάβη στα προσβαλλόμενα κύτταρα λόγω της μεγάλης χωρικής πυκνότητας των αλληλεπιδράσεων. • Αντίθετα, διεισδυτικές ακτινοβολίες με μεγάλη εμβέλεια στους ιστούς, κατανέμουν την ενέργειά τους σε μεγαλύτερο μήκος διαδρομής, κατά την οποία η τοπική πυκνότητα των αλληλεπιδράσεων είναι μικρή και έτσι η βλάβη 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 14 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 15. των προσβαλλόμενων κυττάρων είναι σχετικά μικρότερη. • Iοντίζουσες ακτινοβολίες είναι οι υπεριώδεις υψηλής συχνότητας, οι ακτίνες Χ, και οι ακτίνες γ, οι οποίες έχουν ευρύτατη εφαρμογή στην ιατρική αλλά και σε άλλους κλάδους της τεχνολογίας • Στην άλλη άκρη του φάσματος είναι οι μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες, οι ακτινοβολίες χαμηλών συχνοτήτων στις οποίες περιλαμβάνονται οι ραδιοφωνικές, οι τηλεοπτικές, των επικοινωνιών (κινητής – σταθερής), των μικροκυμάτων (φούρνοι μικροκυμάτων), μέχρι και οι υπεριώδεις μικρής συχνότητας. • Χαρακτηριστικό όλων των ηλεκτρομαγνητικών. κυμάτων είναι η ταχύτητα, 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, ενώ αυτό πού τα διαφοροποιεί είναι η συχνότητα (ή το μήκος κύματος). • Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ούτε φαίνεται, ούτε μυρίζει, ούτε ακούγεται, ούτε αλλιώς πως την αισθανόμαστε, και αυτό την καθιστά ενδεχομένως πλέον ύπουλη και επικίνδυνη. Υπάρχουν ευτυχώς κατάλληλες συσκευές με τις οποίες την ανιχνεύουμε και την μετράμε Ηλεκτρομαγνητικά πεδία • Τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά πεδία αποτελούν ξεχωριστά φαινόμενα με διαφορετικές μονάδες μέτρησης και όρια ασφαλείας. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 15 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 16. • Μια ηλεκτρική συσκευή όταν είναι στην πρίζα λόγω της ύπαρξης τάσης παράγει ένα ηλεκτρικό πεδίο. • Όταν την θέσουμε σε λειτουργία, λόγω της κυκλοφορίας ρεύματος παράγει και ένα μαγνητικό πεδίο Αυτά τα πεδία εμφανίζονται με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. • Τι εννοούμε με το όρο ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ? • Με τον όρο αυτό εννοούμε την ενέργεια πού διαδίδεται με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, από διάφορες πηγές, τα οποία με τη σειρά τους συνίστανται από ένα ηλεκτρικό πεδίο και ένα μαγνητικό πεδίο τα οποία κινούνται ταυτόχρονα και κάθετα μεταξύ τους, προς κάθε κατεύθυνση στο χώρο και χωρίς να έχουν ανάγκη κάποιου μέσου διαδόσεως, όπως συμβαίνει π.χ. με τα ηχητικά κύματα. • Η συχνότητα πρακτικά είναι το πλήθος των κυμάτων πού διέρχονται από ένα συγκεκριμένο σημείο ανά δευτερόλεπτο, ενώ ταυτίζεται με την συχνότητα με την οποία πάλλεται ένα δίπολο, το οποίο αποτελεί και την αιτία – πηγή του ηλεκτρομαγνητικού κύματος. • Γενικώς οποιαδήποτε ταλάντωση ηλεκτρικών φορτίων προκαλεί την παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ίδιας συχνότητας. • Η συχνότητα, η οποία μετρείται σε Hertz (Hz ) η πολλαπλάσια του (όπως φαίνετε στο παρακάτω πίνακα), αποτελεί και το μέγεθος βάσει του οποίου τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξινομούνται σε διάφορες κατηγορίες όπως 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 16 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 17. αυτού. • Το σύνολο αυτών των συχνοτήτων συνιστά το λεγόμενο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Δες διαφάνεια 20. • Είναι δύσκολο να προστατευθούμε από τα μαγνητικά πεδία τα οποία εύκολα μπορούν να διαπεράσουν κτήρια και ανθρώπους. • Σε αντίθεση με τα μαγνητικά πεδία, τα ηλεκτρικά πεδία έχουν πολύ μικρή ικανότητα να διαπεράσουν το δέρμα ή τα κτήρια και είναι γενικά παραδεκτό ότι η οποιαδήποτε βιολογική επίδραση από έκθεση σε στατικά πεδία, πρέπει να οφείλεται στο μαγνητικό πεδίο ή στα ηλεκτρικά πεδία και ρεύματα που προκαλούν αυτά τα μαγνητικά. από τα βιομηχανικά και τηλεφωνικά κύματα μικρών συχνοτήτων, πού παράγονται από κινούμενα ηλεκτρικά φορτία (ηλεκτρικό ρεύμα) έως και τις σκληρές ακτίνες Χ και γ πολύ υψηλών συχνοτήτων, πού παράγονται από ανακατανομή των δομικών λίθων της ύλης. • Για τη διάκριση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, αντί της συχνότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το μήκος κύματος, η απόσταση δηλαδή πού διανύει το κύμα σε χρόνο τόσο όσο διαρκεί η ταλάντωση, το οποίο μετρείται σε μέτρα, ή τα υποπολλαπλάσια 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 17 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ HERZ Herz Hz=1Hz KiloHerz ΚHz=103 Hz MegaHerz ΜHz=106 Hz GigaHerz GHz=109 Hz
- 18. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 18 ΟΙ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΕΊΝΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΕΠΙΚΥΝΔΙΝΕΣ • Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι μόνο το μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται κατάλληλο για να προκαλέσει προβλήματα υγείας και κατόπιν τούτου μας ενδιαφέρει μόνο η ένταση του μαγνητικού πεδίου. ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ (ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ) • Τα πάντα στη φύση αποτελούνται από άτομα. Τα ραδιενεργά άτομα είναι ασταθή γιατί οι πυρήνες τους έχουν πολλή ενέργεια. • Κατά την εξασθένηση τους σε πιο σταθερές μορφές εκπέμπουν ακτινοβολία (σωματίδια α, β και ακτίνες γ) η οποία αποκαλείται ιοντίζουσα γιατί προκαλεί την απόσπαση ηλεκτρονίων από άλλα άτομα δημιουργώντας ιόντα. • Ο ιονισμός ενεργοποιεί την παραγωγή
- 19. ελευθέρων ριζών στα κύτταρα του ανθρωπίνου σώματος και μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην δομή των χρωμοσωμάτων και της κυτταρικής μεμβράνης (μηχανισμοί που σχετίζονται με την ανάπτυξη καρκίνου). Σημείωση: Ο πυρήνας είναι συνήθως το μεγαλύτερο οργανίδιο ενός κυττάρου. Έχει, συνήθως, σχήμα σφαιρικό ή ωοειδές και αποτελεί το κέντρο ελέγχου του κυττάρου. Εκεί βρίσκεται το γενετικό υλικό (DNA) στο οποίο είναι καταγραμμένες οι πληροφορίες για όλα τα χαρακτηριστικά του κυττάρου (δομικά και λειτουργικά). Ελέγχει τις κυτταρικές δραστηριότητες. Περιβάλλεται από διπλή μεμβράνη (πυρηνική) με ανοίγματα (πόρους), μέσω των οποίων γίνεται ανταλλαγή μορίων μεταξύ του πυρήνα και του υπόλοιπου κυττάρου. • Ανεβασμένα επίπεδα ραδιενέργειας μπορεί να προκαλέσουν ναυτία, εμετό, εγκαύματα , 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 19 τριχόπτωση, στειρότητα, βλάβες στο ανοσοποιητικό σύστημα, αυξημένη εμφάνιση συγκεκριμένων τύπων καρκίνου και θάνατο. • Ειδικά για το ραδιενεργό αέριο ραδόνιο που αποτελεί την κύρια πηγή έκθεσης του πληθυσμού σε ραδιενέργεια, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας αναφέρει ότι αποτελεί, μετά το κάπνισμα, τη δεύτερη σημαντικότερη αιτία του καρκίνου του πνεύμονα (η πιο κοινή αιτία θανάτου από καρκίνο). • Οι συνήθεις πηγές ραδιενέργειας έχουν ως ακολούθως: Δομικά υλικά με υψηλό ποσοστό ραδιενεργών υλικών (π.χ. διάφορα κεραμικά πλακάκια, πάγκοι γρανίτη, ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 20. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 20 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ
- 21. τούβλα, τσιμέντο, ελαφρόπετρα, πέτρες από ηφαιστειακή τέφρα, φωσφογύψος κ.α.). Σημείωση: Ο όρος φωσφογύψος αναφέρεται στο παραπροϊόν που σχηματίζεται κατά τη διεργασία παραγωγής φωσφορικού λιπάσματος Φαγητό με ραδιενεργά κατάλοιπα (π.χ. κοντά σε πυρηνικά εργοστάσια και αντιδραστήρες, ιδιαίτερα μετά από κάποιο πυρηνικό ατύχημα για το οποίο ενδεχομένως να μην είχε ενημερωθεί το κοινό – ή να ενημερώθηκε πολύ καθυστερημένα όπως έγινε με το ατύχημα του Τσέρνομπιλ). Απόβλητα βιομηχανιών, νοσοκομείων (εφαρμογές πυρηνικής ιατρικής) κ.α. Περιοχές με πολύ ψηλό υψόμετρο (υψηλότερα επίπεδα κοσμικών ακτινοβολιών) Περιοχές με υψηλότερα ποσοστά ραδονίου, θορίου, ουρανίου κ.α. στο υπέδαφος (στην Ελλάδα: Καμένα Βούρλα, Ικαρία, Νεράιδα Θεσπρωτίας, Καβάλα, Μύκονος, κ.α.). Για περισσότερα δες διαφάνεια 42. Σπήλαια, ιαματικές πηγές και ορυχεία. Ακτινοδιαγνωστικά εργαστήρια. Φωσφορικά λιπάσματα, γεωτρήσεις πετρελαίου και σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση λιγνίτη κ.α. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 21 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 22. Αεροπλάνα κατά τη διάρκεια των πτήσεων. • Για ποσοστοποίηση της εκπεμπόμενης ραδιενέργειας από τις διάφορες πηγές δες την επόμενη διαφάνεια. • Πρόσφατα στατιστικά από τη Γερμανία δείχνουν ότι λόγω της συχνότερης πραγματοποίησης μαστογραφιών, αξονικών τομογραφιών κ.α. η συνολική ποσότητα ραδιενέργειας που δεχόμαστε από τεχνητές πηγές είναι πλέον αντίστοιχη με αυτή από φυσικές πηγές που καταγράφουν συχνά ανεβασμένες τιμές ραδιενέργειας. • «Όταν η ακτινοβολία περνά μέσα από υλικό, προκαλεί ιονισμό που μπορεί να βλάψει τις χημικές δομές (...) Αυτό δεν είναι σημαντικό εάν η επισκευή των βλαβών είναι επιτυχής, ή 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 22 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ εάν ο αριθμός των κυττάρων που θανατώνονται δεν είναι μεγάλος. • Ωστόσο, είναι δυνατόν το DNA να μην έχει διορθωθεί σωστά (...)το κύτταρο να επιβιώσει και η μετάλλαξη στο DNA να αντιγραφεί καθώς το κύτταρο διαιρείται. Αυτό μπορεί να είναι η αρχή μιας διαδικασίας που θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε σχηματισμό ενός καρκίνου. • Η σοβαρότητα της κάθε άμεσης επίδρασης (από τη ραδιενέργεια) θα εξαρτηθεί από το συνολικό ποσό της έκθεσης σε ακτινοβολία μέσα σε μια δεδομένη χρονική περίοδο που ονομάζεται δόση ακτινοβολίας. • Εάν ένα άτομο έχει εκτεθεί σε πολύ υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας για σημαντικό χρονικό διάστημα και η συσσωρευμένη δόση είναι υψηλή, ένας μεγάλος αριθμός κυττάρων μπορεί να σκοτωθεί.
- 23. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 23
- 24. αυξάνει στον πληθυσμό ανάλογα με τη δόση ακτινοβολίας που λαμβάνει. Μετρολογία Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών • Οι περισσότεροι μετρητές ραδιενέργειας καταγράφουν τον ρυθμό ενεργού δόσης ραδιενέργειας, που συνήθως μετράται σε μSv/h (μικρο σιβέρτ ανά ώρα). • Το Sievert είναι μια μονάδα δόσης ιοντίζουσας ακτινοβολίας εις το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI). Μετράει της επιπτώσεις της υγείας χαμηλής εντάσεως ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα. • Μία άλλη μονάδα που εκφράζει το επίπεδο ραδιενέργειας ενός ραδιενεργού υλικού είναι το Curie (Ci). Ένα Curie ισοδυναμεί με 3,7*1010 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 24 • Αυτό προκαλεί σοβαρή βλάβη στο άτομο που έχει εκτεθεί π.χ. εγκαύματα στο δέρμα, τριχόπτωση, στειρότητα, βλάβη στα αγγεία συστήματα παραγωγής ενώ η ανάρρωση του ανοσοποιητικού συστήματος δεν είναι δυνατή, οδηγώντας στο θάνατο σε ημέρες ή εβδομάδες. • Σε χαμηλότερες δόσεις ακτινοβολίας, κάτω από τα επίπεδα που συνδέονται με την πρώιμη έναρξη του τραυματισμού λόγω του θανάτου των κυττάρων, ένας εκτεθειμένος πληθυσμός μπορεί να παρουσιάσει αυξημένη συχνότητα εμφάνισης ορισμένων τύπων καρκίνου, δεκαετίες αργότερα, σε σύγκριση με πληθυσμούς που δεν είχαν εκτεθεί. • Από την άποψη αυτή η ιοντίζουσα ακτινοβολία είναι καρκινογόνο παρόμοιο με τον καπνό του τσιγάρου και η συχνότητα εμφάνισης καρκίνου ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 25. ραδιενεργές διασπάσεις ανά δευτερόλεπτο. • Άλλη μονάδα ραδιενέργειας είναι το Becquerel (Bq), που αντιστοιχεί σε μία ραδιενεργό διάσπαση ανά δευτερόλεπτο. Δηλαδή ισχύει ότι 1 Ci = 3,7*1010 Bq • Για να εκτιμήσουμε ποσοτικά τα αποτελέσματα της επίδρασης της ακτινοβολίας, θεσπίστηκε αρχικά μία μονάδα ακτινοβολίας, η οποία ονομάστηκε rad (radiaton absorbed dose). • Αυτή εκφράζει τη δόση ραδιενέργειας (ή την ποσότητα ακτινοβολίας γενικότερα) η οποία αποθέτει 0,01 J ενέργειας ανά χιλιόγραμμο μάζας του ιστού που την απορροφά. • Άλλη μονάδα είναι το Gray (Gy), που αντιστοιχεί σε απορρόφηση ακτινοβολίας. ενέργειας 1 J ανά χιλιόγραμμο μάζας του ιστού. Δηλαδή, 1 Gy =100 rad. • Η απορροφηθείσα δόση ακτινοβολίας δεν αποτελεί από μόνη της μέτρο των βιολογικών επιπτώσεων, διότι τα βιολογικά αποτελέσματα εξαρτώνται και από το είδος της ακτινοβολίας (από τα ραδιοκύματα στο ένα άκρο του φάσματος ως τις ακτίνες γ). Για παράδειγμα μια δεδομένη δόση ακτινοβολίας “α” προκαλεί δέκα φορές περισσότερες βιολογικές βλάβες από ίση δόση ακτινών “Χ”. • Η επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς μπορεί να διαφέρει επίσης και από άλλες 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 25 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Σύμβολο Ισοδύναμο Gy 1Gy mGy 1Gy = 10 3 Gy μGy 1Gy = 10 6 Gy
- 26. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ παραμέτρους όπως το όργανο και το χρόνο έκθεσης και άλλες. • Για παράδειγμα για το στομάχι 1 mGy ισούται με 0,12 mSv ενώ για το δέρμα 1 mGy ισούται με 0,01 mSv ενώ για παράδειγμα αν η απορρόφηση 1 mGy από ακτινοβολία φωτονίων αντιστοιχίζεται σε 1 mSv, τότε η ίδια ενέργεια από σωματίδια άλφα αντιστοιχεί σε 20 mSv (20 φορές πάνω). • Για ακτίνες x οι δύο μονάδες μέτρησης είναι ίσες ως προς τη ποσότητα ενέργειας ανά μάζα. • Τέλος η κοσμική ακτινοβολία και η φυσική ραδιενέργεια του εδάφους αντιστοιχούν σε ισοδύναμη δόση 0,03 mSv/h ανά έτος στην επιφάνεια της θάλασσα. Σε μεγαλύτερα ύψη δες το παράπλευρο σχήμα.. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 26 Κοσμική Ακτινοβολία και υψόμετρο.
- 27. Όρια έκθεσης • Τα όρια έκθεσης στη ραδιενέργεια που η νομοθεσία ορίζει είναι τα εξής • Επίσης 1 Gy ακτινοβολίας α προκαλεί 20 φορές μεγαλύτερη καταστροφή στους ανθρώπινους ιστούς από 1 Gy ακτινοβολίας γ. Πιθανές επιπτώσεις υγείας ανάλογα με τον ρυθμό δόσης ραδιενέργειας • Ο παρακάτω πίνακας ταυτοποιεί τις πιθανές επιπτώσεις στην υγεία ανάλογα με το ρυθμό δόσης ραδιενέργειας. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 27 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Κρατική Αρχή Επιτρεπόμενα Όρια ραδιενέργειας Φυσιολογικές τιμές περιβάλλοντος παγκοσμίως <0,3μSv/h (π.χ. 0,13 μSv/h Φιλανδία: όρια συναγερμού > 0,4 μSv/h Ελληνικό και ευρωπαϊκό όριο επαγγελματικά εκτιθέμενων < 10 μSv/h (20 mSv/έτος - 2000 εργατοώρες το χρόνο) Ελληνικό όριο επαγγελματικά εκτιθέμενων κατά τη διάρκεια εγκυμοσύνης: <0,70 μSv/h (1 mSv/έτος – 1440 εργατοώρες τους 9 μήνες) Ποσότητα Ραδιενέργειας Συμπτώματα 100 μSv/h Αυξημένη πιθανότητα ασθένειας 100.000 μSv/h Ναυτία, εμετός (radiation sickness) 1.000.000 μSv/h Αυξημένη πιθανότητα καρκίνου 10.000.000 μSv/h Βλάβες σε όργανα και θάνατος μέσα σε λίγες ώρες
- 28. • Η αμερικανική Πυρηνική Ρυθμιστική Επιτροπή (NRC) χαρακτηρίζει ως περιοχές υψηλής ραδιενέργειας σε πυρηνικό σταθμό ή μετά από πυρηνικό ατύχημα όταν υπερβαίνονται τα 1000 μSv/h. • Πολλαπλασιάζοντας τον ρυθμό δόσης με τον χρόνο έκθεσης προκύπτει και η συνολική δόση ραδιενέργειας σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. • Σύμφωνα με την Επιστημονική Επιτροπή των Ηνωμένων Εθνών για τις Επιπτώσεις της Ατομικής Ακτινοβολίας (UNSCEAR) οι επιπτώσεις από την ραδιενέργεια στον άνθρωπο ανά δόση ακτινοβολίας φαίνονται στους πίνακες των διαφανειών 21 & 22. Όρια Ακτινοβολίας Συνέπειες < 10 mSv Δεν υπάρχουν αποδείξεις για επιπτώσεις στην υγεία 10-1000 mSv Όχι άμεσες επιπτώσεις, αυξημένη εμφάνιση συγκεκριμένων τύπων καρκίνου σε εκτεθειμένους πληθυσμούς σε υψηλότερες δόσεις ακτινοβολίας 1000-10000 mSv: Ναυτία, εμετός (radiation sickness), πιθανότητα θανάτου, αυξημένη εμφάνιση συγκεκριμένων τύπων καρκίνου σε εκτεθειμένους πληθυσμούς >10000 mSv: Θάνατος 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 28 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Παραδείγματα δόσης ραδιενέργειας Πηγή Δόση 10ωρη πτήση με αεροπλάνο 0,03mSv Ακτινογραφία θώρακα 0,05mSv
- 29. • Όπως είναι προφανές, συνηθισμένες ιατρικές εφαρμογές (ακτινογραφία, αξονική τομογραφία, σπινθηρογράφημα κ.α.) μπορεί να αυξήσουν σημαντικά την ετήσια δόση ραδιενέργειας που λαμβάνουμε. • Ειδικά κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, η Ελληνική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας (ΕΕΑΕ), , προτείνει να αναζητούνται εναλλακτικές διαγνωστικές μέθοδοι ή θεραπείες με μηδενική ή χαμηλότερη ακτινική επιβάρυνση του εμβρύου. • Μπορείτε να μετρήσετε εύκολα τα επίπεδα ραδιενέργειας στο χώρο σας με ποικιλία διαθεσίμων μετρητών τους οποίους μπορείτε να βρείτε και να παραγγείλετε μέσω του διαδικτύου όπως παραδείγματος χάριν ο Radex RD1212. • Ο Radex RD1212 αποτελεί το τελευταίο μοντέλο στη σειρά των φιλικών προς το χρήστη μετρητών ραδιενέργειας της εταιρείας Quarta Rad, είναι πιο ελαφρύς, πιο εύχρηστος και πιο γρήγορος από τους προηγούμενους. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 29 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Αξονική τομογραφία 10mSv Ραδόνιο (ετήσια έκθεση) 0,2-10 mSv (μέση τιμή 1,26mSv) Υπέδαφος (ετήσια έκθεση) 0,3-1 mSv (μέση τιμή 0,48mSv) Τροφές (ετήσια έκθεση) 0,2-1 mSv (μέση τιμή 0,29 mSv) Κοσμική ακτινοβολία (ετήσια έκθεση) 0,3-1 mSv (μέση τιμή 0,39 mSv) Ολική ετήσια έκθεση σε ραδιενέργεια από το φυσικό περιβάλλον: 1-13 mSv (μέση τιμή 2,4 mSv) 1-13 mSv (μέση τιμή 2,4 mSv)
- 30. • Ο μετρητής RD1212 περιέχει ένα σωλήνα Geiger – Muller που εντοπίζει και καταγράφει τα επίπεδα ραδιενέργειας σε πραγματικό χρόνο. • Ο RD1212 μετρά επιπλέον και ακτίνες Χ και σωματίδια β. Το ραδιενεργό αέριο ραδόνιο • Το ραδόνιο είναι ένα φυσικό ραδιενεργό αέριο, το οποίο προέρχεται από τη διάσπαση του ουρανίου και στη συνέχεια του ραδίου. • Λόγω της παρουσίας του ουρανίου στο έδαφος και σε πετρώματα, καθώς και στα προερχόμενα από αυτά οικοδομικά υλικά, το ραδόνιο βρίσκεται παντού και αποτελεί μέρος της φυσικής ραδιενέργειας. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 30 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΜΕΤΡΗΤΗΣ RADEX RD 1212
- 31. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ • Το ραδόνιο είναι αέριο, άχρωμο, άοσμο, άγευστο και αδρανές. • Το ραδόνιο χρησιμοποιείται για θεραπευτικούς σκοπούς σε δεκάδες ιαματικά λουτρά ή σπηλιές ραδονίου σε όλο τον κόσμο, όπου οι ασθενείς εκτίθενται σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις ραδονίου για περιορισμένο κάθε φορά χρόνο. • Από τη στιγμή που παράγεται, το αέριο ραδόνιο διαφεύγει από τους πόρους και τις ρωγμές των πετρωμάτων και εισέρχεται στην ατμόσφαιρα όπου διαχέεται γρήγορα. • Δυστυχώς το ραδόνιο που εκλύεται από το έδαφος έχει πολλές οδούς εισόδου σε ένα κτίριο όπως: τις μικρορωγμές που υπάρχουν στο τσιμεντένιο δάπεδο τα κενά ή ρωγμές που υπάρχουν στους τοίχους τα κενά στα σημεία σύνδεσης τοίχου δαπέδου τα κενά στα σημεία εισόδου των σωλήνων ύδρευσης και αποχέτευσης τα διάκενα στις πόρτες και τα παράθυρα • Η συγκέντρωση ραδονίου στον εσωτερικό χώρο ενός κτιρίου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Οι κυριότεροι από αυτούς είναι: ο ρυθμός εκροής ραδονίου από το έδαφος το είδος θεμελίωσης της οικοδομής πάνω στο έδαφος το ύψος της κατοικίας από το έδαφος τα διάκενα στα ξύλινα πατώματα η εκροή του ραδονίου από τα οικοδομικά υλικά και μάλιστα από τις εσωτερικές 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 31
- 32. επιφάνειες ο εξαερισμός η διαφορά πίεσης ανάμεσα στο εσωτερικό της κατοικίας και στο εξωτερικό περιβάλλον • Για μία τυπική ισόγεια κατοικία, και για ένα πολυώροφο κτίριο οι συνεισφορές του εδάφους, των οικοδομικών υλικών και του εξωτερικού αέρα στην συγκέντρωση του ραδονίου είναι : • Το ραδόνιο και τα θυγατρικά του ισότοπα, εισέρχονται στον ανθρώπινο οργανισμό με την αναπνοή. • Οι επιπτώσεις στο αναπνευστικό σύστημα οφείλονται περισσότερο στα θυγατρικά του ραδονίου παρά στο ίδιο το ραδόνιο. Επειδή το ραδόνιο είναι χημικά αδρανές και ο χρόνος ημιζωής του είναι μεγάλος συγκρινόμενος με το χρόνο της αναπνοής, μόνο ένα πολύ μικρό ποσοστό από το εισπνεόμενο ραδόνιο προλαβαίνει να διασπαστεί μέσα στους πνεύμονες. • Αντίθετα όμως, τα τέσσερα θυγατρικά του ραδονίου (Po-218, Pb-214, Bi-214 και Po-214) δεν είναι αδρανή αέρια και λίγο μετά το σχηματισμό τους προσκολλώνται σε αιωρούμενα σωματίδια (αεροζόλ), τα οποία με την εισπνοή επικάθονται στο πνευμονικό 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 32 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Πηγή Ισόγεια κατοικία % Πολυώροφο κτίριο % Έδαφος 60 0 Οικοδομικά Υλικά 20 50 Εξωτερικός αέρας 20 50
- 33. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 33 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΙΣΟΔΟΙ ΡΑΔΟΝΙΟΥ ΣΕ ΕΝΑ ΚΤΙΡΙΟ
- 34. επιθήλιο. • Ακολουθεί διάσπασή τους μέσα στους πνεύμονες, με εκπομπή κυρίως σωματιδίων άλφα, που μπορεί να προκαλέσουν βλάβες στις ευαίσθητες κυψελίδες του πνεύμονα, αυξάνοντας έτσι την πιθανότητα ανάπτυξης καρκίνου. • Λόγω των βιολογικών επιπτώσεών του, το ραδόνιο θεωρείται ισχυρός καρκινογόνος παράγων και κατατάσσεται στην κορυφή της αντίστοιχης κατηγορίας σύμφωνα με το Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (WHO/IARC 1988). • Το ραδόνιο έχει ενταχθεί στα αποδεδειγμένα καρκινογόνα από το Διεθνές Πρακτορείο Έρευνας για τον Καρκίνο από το 1988 και είναι, μετά το κάπνισμα, η δεύτερη σημαντικότερη αιτία του καρκίνου του πνεύμονα σε πολλές χώρες. • Προκαλεί μεταξύ 3% και 14% όλων των καρκίνων του πνεύμονα, ανάλογα με το μέσο επίπεδο ραδονίου σε μια χώρα. • Ανεβασμένες τιμές ραδονίου καταγράφονται και κοντά σε καλώδια υψηλής ή μέσης τάσης. Έρευνα του Πανεπιστημίου του Bristol έδειξε ότι η ύπαρξη υψηλών επιπέδων ακτινοβολιών χαμηλών συχνοτήτων αυξάνει μέχρι και 18 φορές την συσσώρευση των σωματιδίων ραδονίου στο χώρο. • Στην Ευρωπαϊκή Ένωση ο καρκίνος του πνεύμονα είναι η πιο κοινή αιτία (περίπου 20%) θανάτου από καρκίνο. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 34 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 35. • Όσο μικρότερη είναι η συγκέντρωση ραδονίου σε ένα σπίτι, τόσο χαμηλότερος είναι ο κίνδυνος. • Δεν υπάρχει όριο κάτω από το οποίο η έκθεση σε ραδόνιο δεν φέρει κανένα κίνδυνο. • Η πιθανότητα καρκίνου του πνεύμονα αυξάνεται κατά 16% για κάθε 100 Bq/m3 αύξησης στη συγκέντρωση ραδονίου! • Με βάση επιδημιολογικές έρευνες σε εννέα χώρες της ΕΕ εκτιμήθηκε ότι περίπου το 9% των θανάτων από καρκίνο του πνεύμονα μπορεί να οφείλεται σε έκθεση σε ραδόνιο στο σπίτι. • Με βάση αυτές τις επιδημιολογικές μελέτες εκτιμάται ότι το 2006, στην ΕΕ των 25, περίπου 21.000 θάνατοι από καρκίνο του πνεύμονα οφείλονταν στην έκθεση σε ραδόνιο . Πως μετράμε το ραδόνιο, ποια τα ασφαλή όρια έκθεσης • Οι περισσότερες μέθοδοι μέτρησης του ραδονίου (Rn) και των θυγατρικών του (RnD) βασίζονται στην ανίχνευση α-σωματιδίων που εκπέμπονται από τα ραδιονουκλίδια αυτά κατά τη ραδιενεργό διάσπασή τους. Σημείωση:Οι πυρήνες με διαφορετικό αριθμό πρωτονίων ή/και νετρονίων ονομάζονται νουκλίδια. Τα ασταθή νουκλίδια ονομάζονται ραδιονουκλίδια. • Οι μέθοδοι μέτρησης διακρίνονται γενικά σε ενεργητικές και παθητικές. Ενεργητικές τεχνικές είναι εκείνες που απαιτούν ηλεκτρική ενέργεια και τη χρήση αντλιών αέρα. • Παθητικές τεχνικές είναι εκείνες στις οποίες 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 35 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 36. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 36 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΘΑΝΑΤΩΝ ΑΠΟ ΡΑΔΟΝΙΟ ΜΕ ΑΛΛΕΣ ΑΙΤΙΕΣ. Πηγή ΕΕ -2006 Ραδόνιο Οδήγηση Ατυχήματα Πνιγμός Πυρκαγιά Υπό μέθη στο σπίτι στο σπίτι ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 37. αφού βάλουμε τον ανιχνευτή στο σημείο μέτρησης, αυτός δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια. • Οι παθητικές τεχνικές είναι συνήθως απλές, με ανταγωνιστικό κόστος και εύκολη χρήση. Είναι κατάλληλες για ερευνητική δουλειά και για μακροχρόνιες μετρήσεις. • Το αποτέλεσμα μιας μέτρησης ραδονίου με παθητικούς ανιχνευτές εκφράζεται σε Βq/m3 και εκφράζει την μέση ολοκληρωμένη συγκέντρωση ραδονίου που είναι και η πλέον αντιπροσωπευτική για τον εσωτερικό αέρα της κατοικίας. • 1 Bq/m3 όπου Becquerel (Bq - μπεκερέλ) ο αριθμός των ραδιενεργών διασπάσεων σε κάθε κυβικό μέτρο αέρα, ανά δευτερόλεπτο. • Η αξιολόγηση των επιπέδων ραδιενεργού αερίου ραδονίου σε ένα χώρο γίνεται με ψηφιακούς μετρητές ραδονίου, ανιχνευτές άλφα ή δοσίμετρα ραδονίου που καταγράφουν τη συγκέντρωση ραδονίου ανά κυβικό μέτρο (σε Bq/m3). • Άλλη μονάδα συγκέντρωσης ραδονίου που χρησιμοποιείται είναι το pCi/lt (πικο-κιουρί ανά λίτρο), όπου 37 Bq/m3 = 1 pCi/lt. • Οι μέσες τιμές συγκέντρωσης ραδονίου διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και είναι μεγαλύτερες σε εσωτερικούς χώρους. • Στις Η.Π.Α π.χ., οι μέσες τιμές είναι 15 Bq/m3 σε εξωτερικούς χώρους και 50 Bq/m3 σε εσωτερικούς χώρους. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 37 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 38. • Τα επίσημα και προτεινόμενα όρια έκθεσης σε ραδόνιο είναι τα εξής • Μπορείτε να μετρήστε εύκολα τα επίπεδα ραδονίου στο χώρο σας με έναν μετρητή όπως τον ψηφιακό μετρητή ραδονίου Canary!. Στο διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε και άλλες επιλογές. Τρόποι μείωσης ανεβασμένων τιμών ραδονίου: • Αερίστε περισσότερο το χώρο ανοίγοντας τα παράθυρα. • Εντοπίστε τις ρωγμές σε τοίχους και δάπεδο και σφραγίστε τις • Αν βρίσκεστε στο στάδιο της κατασκευής υπάρχει η δυνατότητα τοποθέτησης ειδικών στεγανοποιητικών μεμβρανών ή η δημιουργία κενού ή ειδικού υποδαπέδου κάτω από το δάπεδο του υπογείου. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 38 Αρχή όρια Ευρωπαϊκή Ένωση (προτεινόμενο για υφιστάμενα κτίρια): 400 Bq/m3. Ευρωπαϊκή Ένωση (προτεινόμενο για νέα κτίρια): 200 Bq/m3 Γερμανικό Ινστιτούτο Βιολογίας Κτιρίων (IBN) ασθενή<30 Bq/m3, πολύ ισχυρά > 200 Bq/m3. Αμερικανικό Πρακτορείο Περιβαλλοντικής Προστασίας (EPA): 150 Bq/m3 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 39. • Οι συγκεντρώσεις ραδονίου στους εργασιακούς χώρους ελέγχονται από την ΕΕΑΕ σύμφωνα με τις απαιτήσεις της Ελληνικής Δημοκρατίας ως ακολούθως: 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 39 ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΡΑΔOΝΙΟΥ CANARY ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Εργασιακοί χώροι – Επιτρεπόμενα όρια ΦΕΚ 216Β, 5/3/2001 Μέση ετησία ολοκληρωμένη συγκέντρωση Ραδονίου <400 Bq/m3 (Διάρκεια εργασίας 2,000 ωρών) Εξαιρούνται περαιτέρω ελέγχου και μέτρων ακτινοπροστασίας Μέση ετήσια ολοκληρωμένη συγκέντρωση ραδονίου >400 Bq/m3 <1,000 Β;/m3 (Διάρκεια εργασίας 2,000 ωρών) Επιβλεπόμενος χώρος από την ΕΕΑΕ και προσπάθειες να μείωσης συγκεντρώσεως ραδονίου υπό την επίβλεψη /έγκριση της ΕΕΑΕ Μέση ετήσια ολοκληρωμένη συγκέντρωση ραδονίου >1,000 Bq/m3 <3,000 Β;/m3 (Διάρκεια εργασίας 2,000 ωρών) Ελεγχόμενος χώρος από την ΕΕΑΕ, οι πρακτικές αδειοδοτούνται από την ΕΕΑΕ και τα μέτρα ακτινοπροστασίας εγκρίνονται από την ΕΕΑΕ. Μέση ετήσια ολοκληρωμένη συγκέντρωση ραδονίου < 3,000 Bq/m3 (Διάρκεια εργασίας 2,000 ωρών) Υπέρβαση καταλήγει σε απαγόρευση χρήσης χώρου
- 40. • Για μια σωστή προσέγγιση της κατάστασης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι μεταβολές της συγκέντρωσης του ραδονίου και των θυγατρικών του. • Αυτές οι μεταβολές συμβαίνουν σε πολλές χρονικές κλίμακες (ωριαίες μέχρι ετήσιες μεταβολές), και εξαρτώνται από εποχικούς παράγοντες, τις καιρικές συνθήκες, τα χαρακτηριστικά του κτιρίου, τη χρήση των συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού των κατοικιών, τις συνήθειες των κατοίκων, και από αρκετούς άλλους παράγοντες. • Συνήθως οι συγκεντρώσεις είναι υψηλότερες το απόγευμα και τη νύχτα απ’ ότι αργά το πρωί και το μεσημέρι, υψηλότερες το χειμώνα απ’ ότι το καλοκαίρι, παρ’ όλο που είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθούν αυτές οι μεταβολές με αρκετή ακρίβεια. Μετρήσεις ραδονίου από την ΕΕΑΕ • Η ΕΕΑΕ παρέχει από τον Μάρτιο του 1997 τη δυνατότητα μέτρησης δοσιμέτρων ραδονίου. • Τα δοσίμετρα που χρησιμοποιούνται βασίζονται στους ανιχνευτές ιχνών. • Οι παθητικοί ανιχνευτές ιχνών αποτελούν μία από τις μεθόδους επιλογής για ολοκληρωτικές μετρήσεις της συγκέντρωσης του ραδονίου στον εσωτερικό αέρα κατοικιών, και αυτό γιατί είναι μία απλή και οικονομική τεχνική. • Η μέθοδος βασίζεται στην τοποθέτηση ενός ανιχνευτή ιχνών SSNTD (Solid State Nuclear Track Detector) υπό μορφή πλακιδίου διαστάσεων από 2x5 cm και πάχους μερικών μm, μέσα σε ένα πλαστικό δοχείο. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 40 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 41. • Οι γνωστότεροι ανιχνευτές αυτής της κατηγορίας είναι τα πολυμερή CR-39, PADP και LR-115. Στο κάλυμμα του δοχείου τοποθετείται συνήθως φίλτρο το οποίο δεν επιτρέπει την είσοδο στο δοχείο των θυγατρικών που υπάρχουν στον αέρα του χώρου. • Λόγω διάχυσης η συγκέντρωση του ραδονίου στο δοχείο είναι περίπου ίση με τη συγκέντρωση του ραδονίου στον περιβάλλοντα χώρο. • Το δοσίμετρο (δοχείο με τον ανιχνευτή) τοποθετείται σε κάποιο σημείο της κατοικίας και αφήνεται εκεί για διάστημα από 1 μήνα έως και 1 χρόνο. • Μετά την πάροδο του χρόνου έκθεσης ο ανιχνευτής αφαιρείται και υποβάλλεται σε χημική διαδικασία επιλεκτικής διάβρωσης (chemical etching) με διάλυμα ΝaΟΗ ή ΚΟΗ. Σημείωση: NaOH = υδροξείδιο του νατρίου ή καυστικό νάτριο, KOH = υδροξείδιο του καλίου, ή καυστική ποτάσα • Με αυτή τη διαδικασία τα ίχνη τα οποία άφησαν στον ανιχνευτή τα α-σωματίδια που εκπέμφθηκαν από τη διάσπαση του ραδονίου μέσα στο δοχείο διευρύνονται και γίνονται ορατά σε οπτικό μικροσκόπιο όπου και καταμετρώνται. • Με την κατάλληλη βαθμονόμηση η πυκνότητα ιχνών του ανιχνευτή (ίχνη/cm2) μετατρέπεται σε συγκέντρωση ραδονίου (Βq/m3 ) του εσωτερικού αέρα της κατοικίας. • Όπως προαναφέρθηκε η μέτρηση αυτή ανήκει 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 41 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 42. στην κατηγορία των ολοκληρωτικών μετρήσεων και το αποτέλεσμα αντιπροσωπεύει την ολοκληρωτική έκθεση. • Στη διαφάνεια αυτή μπορείτε να βρείτε τις 12 χειρότερες τοποθεσίες της Ελλάδας από την άποψη συγκέντρωσης ραδονίου. • Ο Πίνακας αυτός έχει αντιγραφεί από το σχετικό 17. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 42 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Κέντρο πόλης Καβάλας 350 Σέλερο Ξάνθης 320 Πρασινάδα Δράμας 280 Μύκονος Κυκλάδων 280 Δεσκάτη Γρεβενών 279 Πεντάλοφος Κοζάνης 258 Νικίσιανη Καβάλας 237 Κέντρο Πόλης Θεσσαλονίκης 220 Δοξάτο Δράμας 211 Γενισέα Ξάνθης 200 Οι περιοχές με τη μεγαλύτερη συσσώρευση ραδονίου στην Ελλάδα (σε bequerel ανά κυβικό μέτρο) Χωριό Νομός Συσσώρευση ραδονίου (bq/m³) Νεράιδα Θεσπρωτίας 511 Μελιβοία Ξάνθης 460
- 43. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΜΗ ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ • Μη ιοντίζουσα ακτινοβολία είναι γενικός όρος για ακτινοβολίες και πεδία τμήματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος τα οποία δεν έχουν επαρκή ενέργεια για τη διάσπαση βιολογικών δεσμών και συνεπώς την πρόκληση ιονισμού στο μέσον από το οποίο διέρχονται, ήτοι την απόσπαση ηλεκτρονίων από άτομα ή μόρια. Στις διαφάνειες 44 μπορείτε να δείτε πηγές της μη ιοντίζουσας ακτινοβολίας • Ακολουθεί περιγραφή διαφόρων μη ιοντιζουσών ακτινοβολιών. Ακτινοβολία εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας (ELF) • Η ακτινοβολία ELF των 60 Hz παράγεται από τα ηλεκτροφόρα καλώδια, την ηλεκτρική καλωδίωση, και τον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Οι κοινές πηγές έντονης έκθεσης σε αυτή την ακτινοβολία περιλαμβάνουν τους κλιβάνους επαγωγής και τα υψηλής τάσεως ηλεκτροφόρα καλώδια. Ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων (RF)/Ακτινοβολία μικροκυμάτων (MW) • Η ακτινοβολία μικροκυμάτων απορροφάται κοντά στο δέρμα, ενώ η ακτινοβολία RF μπορεί να απορροφηθεί από όλο το σώμα. Σε αρκετά υψηλές εντάσεις και οι δύο ακτινοβολίες βλάπτουν τους ιστούς εξ' αιτίας της θέρμανσης των. Οι πηγές ακτινοβολίας RF και MW περιλαμβάνουν τις κεραίες των ραδιοφωνικών κυμάτων, τα ραντάρ, τα κυψελωτά (δες διαφάνεια 50) κινητά τηλέφωνα, και σταθμοί κινητής τηλεφωνίας. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 43
- 44. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 44 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 45. Υπέρυθρη ακτινοβολία(IR) • Το δέρμα και τα μάτια απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία ως θερμότητα. Τα άτομα, που εκτίθενται σε αυτήν, καταλαβαίνουν την υπερβολική έκθεση σε αυτήν όταν ζεσταίνονται ή και πονάνε ακόμα. Τέτοιες πηγές ακτινοβολίας IR περιλαμβάνουν τους φούρνους, τους λαμπτήρες θερμότητας, και τα λέιζερ IR. Ορατή ακτινοβολία • Οι διαφορετικές ορατές συχνότητες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (EM) "θεωρούνται" από τα μάτια μας ως διαφορετικά χρώματα. Ο καλός φωτισμός συμβάλλει στην καλή διάθεση αλλά η υπερβολική ορατή ακτινοβολία μπορεί να βλάψει τα μάτια και το δέρμα. Υπεριώδης ακτινοβολία(UV) • Τα φωτόνια της υπεριώδους ακτινοβολίας έχουν υψηλή ενέργεια και είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη επειδή δεν υπάρχει συνήθως κανένα άμεσο σύμπτωμα της υπερβολικής έκθεσης. Οι πηγές της UV ακτινοβολίας περιλαμβάνουν τον ήλιο, τα μαύρα φώτα, η οξυγονοκόλληση, και τα UV λέιζερ . Κίνδυνοι λέιζερ • Τα λέιζερ εκπέμπουν UV, ορατές και IR ακτινοβολίες και πρώτιστα κινδυνεύουν τα μάτια και το δέρμα. • Τα κοινά λέιζερ περιλαμβάνουν τα IR λέιζερ του CO2 , τα ορατά λέιζερ περιλαμβάνουν του ηλίου - νέου, νεοδμίου YAG, και κόκκινα ορατά λέιζερ, ενώ τα UV περιλαμβάνουν λέιζερ του αζώτου. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 45 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 46. Κινητή τηλεφωνία • Όπως παρατηρούμε στην διαφάνεια 44 τα κινητά τηλέφωνα εκπέμπουν στην ζώνη των ραδιοσυχνοτήτων (RF). • Η ζώνη αυτή έχει συχνότητες πολύ μικρές της τάξης των 109 Herz, άρα μη ιοντίζουσες. • Στην Ελλάδα, η κινητή τηλεφωνία βασίζεται στα συστήματα GSM (Global System for Mobile Communications), DCS 1.800 (Digital Cellural System), και UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) που λειτουργούν στις περιοχές συχνοτήτων 900, 1.800 και 2.100 MHz. • Το UMTS επιτρέπει τη μετάδοση δεδομένων (εικόνα & ήχο) με πολύ υψηλές ταχύτητες και 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 46 ΔΙΑΝΟΜΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΟΤΑΝ ΜΙΛΑΜΕ ΣΤΟ ΚΙΝΗΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ Σταθμός Βάσης Ενέργεια που επιδρά στο κεφάλι Ενέργεια που απορροφάται από το Σταθμό Βάσης Ενέργεια που χάνεται σε άλλες κατευθύνσεις από το σταθμό Βάσης
- 47. σε πραγματικό χρόνο. • Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των συστημάτων GSM (Groupe Spécial Mobile) είναι η προσαρμογή της ισχύος ώστε η επικοινωνία να διεξάγεται με επαρκές σήμα αλλά όχι απαραίτητα με υψηλή ισχύ η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει παρεμβολές στα σήματα γειτονικών σταθμών και έτσι να μειώσει τη χωρητικότητα του δικτύου • Η εξάπλωση των σταθμών βάσης και κεραιών κινητής τηλεφωνίας και η εγγύτητα τους προς χώρους παρουσίας του κοινού, έχει προκαλέσει ισχυρές αντιδράσεις και ανησυχίες για τις επιδράσεις της μη-ιοντίζουσας ακτινοβολίας. • Οι φόβοι επιτείνονται από τη δημοσίευση νέων και μη αξιολογημένων επιστημονικών μελετών που δημιουργούν μια αίσθηση αβεβαιότητας και την αντίληψη ότι υπάρχουν άγνωστοι κίνδυνοι. • Από την άλλη, υπάρχουν ανακοινώσεις υπεύθυνων φορέων, όπως είναι ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας, το Υπουργείο Υγείας των ΗΠΑ, το ΕΜΠ, που είναι καθησυχαστικές. • Οι αλληλοσυγκρουόμενες όμως πληροφορίες συμβάλουν στο να παραμείνουν μετέωρες για πολλά χρόνια οι φόβοι αν όντως τα κινητά τηλέφωνα και η γειτνίαση με τις κεραίες τους προκαλούν μακροπρόθεσμα καρκινογένεση η όχι. • Πρόσφατα ο συνήγορος του πολίτη καθόρισε τις ασφαλείς αποστάσεις που πρέπει να έχουν οι κεραίες από κατοικημένες περιοχές, σχολεία, νοσοκομεία κλπ. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 47 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 48. • Για παράδειγμα όρισε ότι οι κεραίες θα πρέπει να απέχουν 300 μ. από κατοικημένες περιοχές, 500 μ. από σχολεία - νοσοκομεία κλπ, ενώ θα πρέπει οι κεραίες να απέχουν 300 μέτρα μεταξύ τους. • Ισχυρίζεται επίσης, ότι θα πρέπει να θεσπιστούν αυστηρότερα όρια για την επικινδυνότητα των ακτινοβολιών • Ευτυχώς η Παγκόσμια Οργάνωση Yγείας ασχολείται με το θέμα και κατά καιρούς βγάζει σχετικές ανακοινώσεις. Σύμφωνα με στοιχεία της (2006) η έκθεση στην ακτινοβολία των σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας ανέρχεται στο 2% των οριακών τιμών. • Ανάλογες τιμές έχουν παρατηρηθεί για ραδιοφωνικούς ή τηλεοπτικούς αναμεταδότες. Πιθανότητα υπέρβαση των οριακών τιμών υπάρχει στην περίπτωση των πάρκων κεραιών και σε ορόφους κτιρίων όπου είναι εγκατεστημένοι σταθμοί βάσης (WHO, 2006). Δίκτυα κινητής τηλεφωνίας • Η κινητή τηλεφωνία χρειάζεται ένα εκτεταμένο δίκτυο κεραιών, ο αριθμός των οποίων με τη πάροδο του χρόνου αυξάνεται συνεχώς. • Άλλα ασύρματα δίκτυα, όπως αυτά που προσφέρουν ταχεία πρόσβαση στο Διαδίκτυο, έχουν, επίσης, εξαπλωθεί σημαντικά σε κατοικίες και δημόσιους χώρους. • Στη χώρα μας είναι εγκατεστημένες περίπου 8000 κεραίες κινητής τηλεφωνίας, εκ των οποίων οι 2500 στην Αθήνα. Άλλες 4000 περίπου κεραίες εξυπηρετούν τα δίκτυα σταθερής ασύρματης επικοινωνίας. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 48 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 49. • Τα συστήματα GSM, DCS 1.800, και UMTS είναι κυψελωτά. Τι σημαίνει αυτό; Η γεωγραφική περιοχή που καλύπτουν διαιρείται σε μικρότερες περιοχές (τις λεγόμενες κυψέλες) που ορίζονται από τις περιοχές κάλυψης των σταθμών βάσης, οι οποίοι εγκαθίστανται συνήθως στις ταράτσες κτιρίων ή σε άλλα υψηλά σημεία. • Το πόσες είναι και οι κυψέλες και το μέγεθος της περιοχής που καλύπτουν εξαρτάται από τη γεωγραφία της περιοχής, το εύρος των συχνοτήτων και το πόσες κλήσεις γίνονται, τον αριθμό των χρηστών κ.λ.π. • Για παράδειγμα στις αραιοκατοικημένες αγροτικές περιοχές, τοποθετούνται λίγες κεραίες με εμβέλεια χιλιομέτρων, ενώ στις πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές τοποθετούνται πολλές κεραίες που η εμβέλειά. τους μπορεί να μην ξεπερνά τις μερικές εκατοντάδες μέτρα. • Οι σταθερές κεραίες που χρησιμοποιούνται για την εξυπηρέτηση της κινητής τηλεφωνίας αναφέρονται ως σταθμοί βάσης. • Κάθε φορά που κάνουμε μια κλήση, το σήμα μεταδίδεται στον κοντινότερο σταθμό βάσης. • Η επικοινωνία ενός κινητού τηλεφώνου με ένα σταθμό βάσης, και το αντίστροφο, γίνεται με ηλεκτρομαγνητικά σήματα. Ο σταθμός βάσης επικοινωνεί στη συνέχεια με κάποια κέντρα ώστε να γίνει εφικτή η επικοινωνία με τον συνδρομητή που επιθυμούμε. • Κάθε σταθμός βάσης έχει περιορισμένη χωρητικότητα κλήσεων, και αυτό καθιστά απαραίτητη την εγκατάσταση σημαντικού 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 49 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 50. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 50 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΚΥΨΕΛΩΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ
- 51. αριθμού εντός των μεγάλων πόλεων. • Συνήθεις τιμές ισχύος εισόδου στην κεραία ενός σταθμού βάσης σε αγροτική περιοχή είναι έως 40W, ενώ στις πόλεις όπου το δίκτυο είναι πυκνότερο, δεν υπερβαίνει τα 10W. Σταθμοί βάσης • Σταθμός βάσης είναι το σύνολο των εγκαταστάσεων που τοποθετούνται σε μια περιοχή για την εξυπηρέτηση ενός δικτύου κινητής τηλεφωνίας. • Αποτελούνται από: κεραίες εκπομπής και λήψης ηλεκτρομαγνητικών σημάτων για την επικοινωνία . μικροκυματικές κεραίες για την σύνδεση του σταθμού με το κέντρο, όπου λαμβάνεται και προωθείται η κλήση. ηλεκτρονικό εξοπλισμό για την επεξεργασία των ηλεκτρομαγνητικών σημάτων. • Στη διαφάνεια 52 μπορείτε να δείτε ένα σταθμό βάσης. • Υπάρχουν διαφόρων ειδών κεραίες. Οι κατευθυντικές κεραίες έχουν σχήμα ορθογώνιο ή ράβδου μήκους έως 2μ. και εκπέμπουν προς συγκεκριμένες κατευθύνσεις. • Μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας των μεταφέρεται εντός της δέσμης προς την κατεύθυνση εκπομπής. Το υπόλοιπο διαχέεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Δες διαφάνεια 46. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 51 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 52. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 52 Σταθμός Βάσης ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 53. • Οι μικροκυματικές κεραίες έχουν σχήμα δίσκου διαμέτρου έως 60 εκ. Είναι υπερκατευθυντικές, εκπέμπουν δηλαδή μια πολύ στενή δέσμη εντός της οποίας μεταφέρεται σχεδόν το σύνολο της ακτινοβολίας. Η ισχύς εκπομπής είναι πολύ μικρή, της τάξεως του 1W. • Μερικοί σταθμοί βάσης χρησιμοποιούν ομοιοκατευθυντικές κεραίες, οι οποίες μοιάζουν με στύλους ύψους 3-4.5 μέτρων. Αυτού του είδους οι κεραίες σχεδιάζονται για να παρέχουν ένα διάγραμμα ακτινοβολίας 360 μοιρών στο οριζόντιο επίπεδο. • Χρησιμοποιούνται όταν απαιτείται η κάλυψη σε όλες τις κατευθύνσεις που περιβάλλουν τις κεραίες και απαντώνται συνήθως σε αγροτικές περιοχές. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 53 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ • Στους σταθμούς βάσης σε αστικό και προαστιακό περιβάλλον, οι εταιρίες κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν συνήθως κεραίες που "φωτίζουν" ορισμένες περιοχές του χώρου (sector antennas). • Αυτές οι κεραίες αποτελούνται από ορθογώνια πλαίσια, με διαστάσεις που κυμαίνονται στο εύρος 0.3-1.2m και διατάσσονται συνήθως σε ομάδες των τριών κεραιών η καθεμία. • Η μια κεραία κάθε ομάδας χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σημάτων στα κινητά τηλέφωνα, και οι άλλες δύο κεραίες χρησιμοποιούνται για τη λήψη σημάτων από τα κινητά τηλέφωνα. • Εκτός από τα ανωτέρω είδη κεραιών που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με τα κινητά τηλέφωνα, στους σταθμούς βάσης υπάρχουν και κεραίες σε σχήμα δίσκου (dish
- 54. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 54 ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΙΚΗ ΑΝΤΕΝΝΑ ΟΜΟΙΟΚΑΤΕΥΘΥΝΤΙΚΗ ΑΝΤΕΝΝΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 55. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 55 ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΙΚΗ ΑΝΤΕΝΝΑ SECTOR ΑΝΤΕΝΝΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 56. antenna), οι οποίες αποτελούν τερματικούς κόμβους για τη μικροκυματική σύνδεση και επικοινωνία με άλλους σταθμούς βάσης , εξυπηρετούν δηλαδή τη διασύνδεση του δικτύου. • Με τον N.2801/2000 έχει επιτραπεί η τοποθέτηση σταθμών βάσης σε γήπεδα, σε δώματα κτιρίων και εντός των κτιρίων. Η στήριξη των κεραιών γίνεται σε μεταλλικούς πυλώνες ή ιστούς. • Επίσης και σε περιπτώσεις όπου υπάρχει συγκεντρωμένος μεγάλος αριθμός χρηστών επιτρέπεται η τοποθέτηση μικρών κεραιών εντός κτιρίων, κυρίως, αλλά και σε εξωτερικούς χώρους, οι οποίες έχουν μικρή ακτίνα κάλυψης. Τέτοιοι χώροι είναι οι σταθμοί των συγκοινωνιών, γήπεδα, πάρκα και χώροι εκδηλώσεων 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 56 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ DISH ΑΝΤΕΝΝΑ
- 57. • Η έκθεση του πληθυσμού στην ακτινοβολία των κεραιών εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες: Ισχύ της εκπομπής: Η ισχύς μιας κεραίας μπορεί να αυξηθεί εάν προστεθούν συχνότητες για την υποστήριξη παρεχόμενων υπηρεσιών. Στο σύστημα UMTS μπορεί να μειωθεί όταν υπάρχει μεγάλος όγκος πληροφοριών ή απαιτείται υψηλός ρυθμός μεταφοράς δεδομένων από λίγες συσκευές. Κατεύθυνση εκπομπής Απόσταση από την κεραία: Η ισχύς που ακτινοβολείται μειώνεται ταχύτατα με την απόσταση Παρεμβαλλόμενα εμπόδια (φυσικα κ.λ.π.) • Για να παρέχεται ικανοποιητική κάλυψη συγκεκριμένης περιοχής και πλήθους χρηστών, οι κεραίες πρέπει να τοποθετούνται σε μεγάλο ύψος και, επομένως, εγκαθίστανται συνήθως σε ταράτσες πολυκατοικιών ή στύλους. Το σύνηθες ύψος εγκατάστασης σταθμών βάσης κυμαίνεται μεταξύ 15 και 60m. • Μερικές φορές, οι σταθμοί βάσης διασυνδέονται μεταξύ τους με υπόγεια καλώδια αντί με μικροκυματικές ασύρματες ζεύξεις. • Ανάλογα με τη θέση του σταθμού βάσης και το πλήθος των εξυπηρετουμένων χρηστών κινητών τηλεφώνων, οι σταθμοί βάσης μπορεί να απέχουν μεταξύ τους από μερικές εκατοντάδες μέτρα σε μεγάλες πόλεις έως αρκετά χιλιόμετρα σε αγροτικές περιοχές. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 57 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 58. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 58 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ
- 59. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ • Το σύστημα κινητής τηλεφωνίας είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να είναι αναγκαία η τοποθέτηση σταθμών βάσης πολύ χαμηλής ισχύος μέσα στις πόλεις και πολύ κοντά ο ένας στον άλλο, ώστε να καλύψει ο καθένας μία κυψέλη. • Ο βασικός λόγος της δομής αυτής είναι το περιορισμένο φάσμα συχνοτήτων που είναι διαθέσιμο για την κινητή τηλεφωνία. Οι συχνότητες είναι απολύτως αναγκαίο να επαναχρησιμοποιούνται, ώστε να μπορούν πολλοί συνδρομητές να μιλούν ταυτόχρονα. • Για να καταλάβεις πόσο περιορισμένες είναι οι συχνότητες και γιατί δεν γίνεται να υπάρχουν «κεντρικές» κεραίες κινητής, αν είχαμε τοποθετήσει μια κεντρική κεραία η οποία θα «έβλεπε» πχ την Αθήνα, θα μπορούσαν να συνομιλούν ταυτόχρονα μόνο 130 χρήστες ανά εταιρεία. • Ένας ή περισσότεροι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας μόνο στα βουνά, δεν είναι δυνατόν να παρέχουν πλήρη κάλυψη και εξυπηρέτηση των συνδρομητών που βρίσκονται εντός των αστικών περιοχών, σε αντίθεση με τους ραδιοφωνικούς και τηλεοπτικούς σταθμούς που είναι μεγάλης ισχύος, τοποθετούνται στα βουνά και η επικοινωνία με τους δέκτες είναι μονόδρομη. • Κάτι που συχνά δεν γνωρίζουμε είναι ότι όσο περισσότεροι είναι οι σταθμοί βάσης που θα εγκατασταθούν, τόσο μικρότερη θα είναι η ισχύς εκπομπής τους, με αποτέλεσμα να έχουμε την μικρότερη δυνατή ισχύ εκπομπής από τα κινητά τηλέφωνα. 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 59
- 60. • Αντίθετα, λιγότεροι σταθμοί βάσης σημαίνει αδύναμο σήμα και μεγαλύτερη εκπομπή από τα κινητά που προσπαθούν να «εντοπίσουν» τον κοντινότερο σταθμό βάσης. Μετρολογία μη Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών • Τα κυριότερα μεγέθη των ακτινοβολιών αυτών μετρούνται με μονάδες της ραδιομετρίας ως ακολούθως: Η ισχύς P της ακτινοβολίας μετρείται με W, η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου E σε V/m, η ένταση του μαγνητικού πεδίου H σε A/m, και το σπουδαιότερο αυτών η πυκνότητα ισχύος S σε W/m2 ή συνηθέστερα σε mW/m2. • Η αποτίμηση όμως των επιπτώσεων της έκθεσης των ζώντων οργανισμών, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, σε μια μη ιοντίζουσα ακτινοβολία για χρόνο t, γίνεται με βάση τον ρυθμό της απορροφημένης δόσης SAR, για τον οποίο ισχύει ότι SAR = σΕ2/2ρ. Τα σ και ρ είναι η ειδική αγωγιμότητα και η πυκνότητα αντιστοίχως των ιστών. Όρια εκθεσης (Πηγή Σχετικό 25) • Θεσμοθετημένα όρια για την προστασία του κοινού από τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στη χώρα μας • Σύμφωνα με την Ελληνική Νομοθεσία (βλέπε ακόλουθο πλαίσιο) στη χώρα μας υπάρχουν όρια για την έκθεση του κοινού σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. • Τα όρια αυτά βασίστηκαν σε σχετική Σύσταση της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Μάλιστα τα Ελληνικά όρια είναι αυστηρότερα σε σχέση με τα 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 60 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ
- 61. οριζόμενα στην προαναφερθείσα Σύσταση της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ελληνική Νομοθεσία • Κοινή Απόφαση υπ’ αριθ. 53571/3839 των Υπουργών Ανάπτυξης, ΠΕ.ΧΩ...Ε.,Υγείας και Πρόνοιας, Μεταφορών και Επικοινωνιών (ΦΕΚ 1105/Β/6-9-2000) με θέμα «Μέτρα προφύλαξης του κοινού από τη λειτουργία κεραιών εγκατεστημένων στη ξηρά» με την οποία εισάγονται στην Ελληνική Νομοθεσία τα όρια της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την έκθεση του κοινού σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ορίζονται μηχανισμοί ελέγχου για τα επίπεδα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τους σταθμούς κεραιών όλων των ειδών. • Νόμος 3431 (ΦΕΚ 13/Α/3-2-2006) «Περί Ηλεκτρονικών Επικοινωνιών και άλλες διατάξεις», άρθρο 31 «Ρυθμίσεις σχετικά με την εγκατάσταση κεραιών». • Σύμφωνα με το άρθρο τα Ελληνικά όρια για την έκθεση του κοινού τίθενται στο 70% των ορίων της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τους σταθμούς κεραιών που βρίσκονται σε απόσταση μεγαλύτερη των 300 μέτρων από την περίμετρο των κτιριακών εγκαταστάσεων σχολείων, βρεφονηπιακών σταθμών, νοσοκομείων και γηροκομείων και στο 60% των ορίων της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τους σταθμούς κεραιών που βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη των 300 μέτρων από τις εγκαταστάσεις αυτές. Ευρωπαϊκή Νομοθεσία • Σύσταση του Συμβουλίου της Ευρωπαϊκής 01/11/2015 Νικήτας Βουγιουκλής 61 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ