Vores befolkning er blevet ekstremt bekymret over elektromagnetisk forurening i løbet af de sidste par år. Der er et reelt problem om, hvordan elektromagnetiske felter (EMF) påvirker folks sundhed. I øjeblikket er hovedårsagen til angst for EMF konsekvenserne af mobiltelefoner, specielt udviklingen af mobiltårne i nærheden af boligområder.
I videnskabens verden er der stor uenighed om, hvordan lav-niveau EMF påvirker mennesker. Der synes at være videnskabelige undersøgelser, der tyder på muligheden for sundhedsmæssige konsekvenser for mennesker som følge af, at kroppen reagerer med elektromagnetiske bølger, hvorimod andre undersøgelser afviser disse data og siger, at de indledende undersøgelser er forudindtaget og ikke kan replikeres. Formålet med denne artikel er ikke at levere videnskabelige data til fordel for nogen af påstandene, i stedet søger den at 'artikulere' begge synspunkter hurtigt og at hjælpe læserne med at bestemme de mest sandsynlige indendørs EMF-kilder.
Sundhedseffekter af EMF
Forskning, der relaterer elektromagnetiske felters konsekvenser for menneskers sundhed, er baseret på generering af små strømme, der ændrer kroppens normale ionbalance. For eksempel hævder forskere, at et elektrisk felt på 2,5 kV/m, der opererer ved 60 Hz, genererer omkring en milliardtedel af en ampere per kvadratcentimeter.
Dette strømniveau er mindre end den menneskelige perceptionstærskel, som betragtes som den mindste mængde strøm, som mennesker kan opleve at flyde gennem deres kroppe. Ikke desto mindre mener mange eksperter, at disse utroligt små strømme har potentialet til at interagere med menneskelige celler, ændre deres normale proteinsyntese og dermed øge risikoen for at pådrage sig mange sygdomme.
På den anden side hævder mange forskere, at konklusionen er rent grundløs, fordi resultaterne ikke er blevet verificeret ved laboratorietest som krævet af videnskaben. Sidstnævnte forskere mener, at der ikke er behov for bekymring, fordi der ikke er nogen plausibel og testbar teori for, hvordan lavt niveau EMF påvirker menneskelige celler (omtalt som bioeffekter i videnskabelig litteratur).
I begge scenarier mener forskellige forskningsorganisationer, at selvom der ikke er videnskabeligt bevis, der forbinder lav-niveau EMF med sundhedspåvirkninger, tilrådes det, at vi stræber efter at undgå elektromagnetiske felter, hvor det er nødvendigt.
Hvad vi vil diskutere
I dette indlæg vil vi diskutere EMF på lavt niveau, i modsætning til EMF på højere niveau, som kan forårsage velkendte konsekvenser som elektrisk stød, når en strømførende elektrisk forbindelse berøres. Vi vil desuden se på de mest typiske EMF-kilder og give nogle omtrentlige EMF-værdier, som vi kunne støde på i vores daglige liv. Det er afgørende at huske, at den feltstyrke, der registreres i et typisk amerikansk hjem, er væsentligt under den sikkerhedsstandard, der er fastsat af mange organisationer.
Men hvis vi bliver opmærksomme på 'hot spots' i hjemmet, kan vi omdesigne rummet for at gøre det mindre sårbart.
De elektriske og magnetiske feltstyrker, der er vist i denne artikel, blev målt ved hjælp af en TriField-måler, som også analyserer radio- og mikrobølgelækager og elektriske og magnetiske feltstyrker individuelt.
Det er afgørende at bemærke, at TriField-måleren er en grundlæggende, billig enhed, der højst sandsynligt ikke ville opfylde de krav, der er fastsat af regulerende organer om acceptable eksponeringsgrænser for EMF. På trods af dette tjener værktøjet vores behov langt over forventning.
Teknisk information vedrørende EMF
Når der er en spændingsforskel over to ledere, dannes der elektriske felter. Tværtimod, når mængden af elektrisk strøm stiger, produceres større magnetiske felter ved passage af elektroner genereret i elektrisk strøm.
Da vi ønsker at måle feltstyrker lige omkring EMF-kilderne (såsom et husholdningsapparat), er vi inden for en region, der omtales som 'nærfelt'. De elektriske og magnetiske felter er forskellige og fungerer uafhængigt i 'nærfelt' (det betyder, at der kan være et magnetfelt i fravær af et elektrisk felt eller et elektrisk felt i fravær af et magnetisk felt). I modsætning til nærfelt er elektriske og magnetiske felter forbundet med hinanden i fjernfelt.
Elektriske felter kan effektivt isoleres af et ledende materiale eller endda af den menneskelige krop. Magnetiske felter kan på den anden side trænge ind i den menneskelige krop og bygninger.
Sammenlignet med elektriske felter er magnetiske felter mere udfordrende at beskytte mod, hvilket nødvendiggør anvendelsen af dyre ferromagnetiske materialer, der for det meste ikke anvendes i bygnings- eller hverdagsapplikationer.
Magnetiske felter opstår oftest i boliger på grund af deres vanskeligheder med at afskærme og det faktum, at højstrømsforbrugende udstyr producerer dem.
Enhederne til måling af elektriske felter er kV/m eller kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). Teslaer (T) eller Gauss (G) bruges til at måle magnetiske felter. Følgende ligning repræsenterer deres forhold.
1T = 10.000 G
På grund af deres relativt lille størrelse beregnes magnetfelter i boligområder i milligauss (mG). Når elektromagnetiske felter produceret af spændinger og strømme kommer i kontakt med ledende materialer, spredes de på samme måde som radiobølger og får strømme til at flyde. Baseret på deres bølgelængdekarakteristika kan elektromagnetiske felter groft opdeles i følgende kategorier.
DC statiske felter
Statiske magneter eller jordens magnetfelt kan for eksempel producere statiske felter. Deres tilknytning til den menneskelige krop menes at være sikker ved medium og endda moderat styrkeniveauer, da de er DC og fungerer ved en nulfrekvens og derfor ikke tvinger elektriske strømme til at flyde i kroppen.
Eksempler på disse felter omfatter Jordens magnetfelt, som har en styrke på 500 mG; industrielle magnetfelter, hvor nogle arbejdere kan blive udsat for felter på op til 500 G uden skade i længere perioder; og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), hvor patienter kan udsættes for felter på op til 40.000 G uden skade, dog i korte tidsintervaller.
Elektromagnetiske felter med lavfrekvente
EMF'er med frekvensniveauer lavere end 3 kHz betragtes som lavfrekvente felter. Det elektriske distributionsnetværk, som producerer felter ved 60 Hz samt harmoniske ved 120 Hz, 180 Hz osv., er hovedkilden til disse felter i bolig- og industriområder. Det er de EMF-felter, som overvåges inde i et hus.
EMF-felter med høj frekvens
Højfrekvente EMF-felter er dem, der har frekvenser over 3 kHz. Disse produceres for det meste gennem emissioner på tværs af alle spektralbånd, inklusive 2-vejs radio, kommercielle AM- og FM-radiosignaler osv.
Effekter af fluorescerende belysning i kælderen
Mudderrummet, som ofte findes i en kælder, har en masse elektriske genstande og er stort, hvilket gør det til stedet med de maksimale magnetfelter. I operatørens skulderhøjde i kælderen blev den omgivende magnetiske feltintensitet bestemt til 2 mG, mens den var 3 mG i operatørens hovedhøjde (med alle apparater slukket).
Det elektriske ledningsarrangement i vores hjem, der forbinder kælderloftet med den øverste etage, er virkelig det, der gjorde det muligt for magnetfeltet at vokse, når detektoren blev hævet højere mod loftet.
Fluorescerende belysning, som ofte findes i vaskerier, kældre og garager, er en stærk generator af både elektriske og magnetiske felter. Efter at have tændt fluorescerende lys, blev baggrundsmagnetfeltet i samme rum undersøgt og fundet til at være 2 mg i brysthøjde (samme aflæsning som da lysene var slukket) og 5 mg i hovedhøjde.
Den ekstra strøm i lysstofrørene kan have været det, der fik den anden måling til at stige. Det magnetiske felt er væsentligt stærkere i en afstand på 6 tommer fra belysningssystemet, på trods af at der kun er en lille baggrundsforøgelse, som det ses i fig. 1 nedenfor.
Styrken af de elektriske og magnetiske felter på tværs af et 55 tommer lysrørsarmatur er afbildet i tabel 1 nedenfor. Koncentrationen af EMF produceret af lysstofrørene er tilsyneladende meget uforholdsmæssig, når tallene angivet i tabel 1 sammenlignes med dem, der er vist i grafen i fig. 1. Områderne med større magnetfelter har dog også kraftige elektriske felter.
Området med det maksimale elektriske felt viste sig at være 10 tommer fra armaturets ende. Grafen i fig. 2 viser, hvordan de elektriske felter svækkes, når man kommer længere væk fra kilden.
EMF-enheden blev flyttet væk fra lysstofrøret efter at have holdt en ensartet afstand på 10 tommer fra den ende, der producerede det største elektriske felt for EMF-niveaumålingerne vist i fig. 2. Det blev observeret, at når detektoren bevæger sig væk fra kilden , falder den indledende feltstyrkeaflæsning dramatisk.
EMF-stråling fra store apparater
Som nævnt tidligere, uanset om lysstofrørene var tændt eller slukket, var magnetfeltet målt i skulderhøjde i kælderen 2 mG. Vaskemaskinen og tørretumbleren blev slukket, mens målingerne blev opsamlet i en position ved siden af dem. I skulderhøjde, 2 fod væk fra vaskemaskinen, mens vaskemaskinen var tændt, var magnetfeltet 3 mG.
Hårtørreren (og andet sådant udstyr) har et magnetfelt, der er stærkere på det sted, hvor netledningen kommer ind i enheden. Dette viste sig at være 15 mg for vaskemaskinen. Men på grund af placeringen af den højstrømforbrugende motor havde apparatets bund det største magnetfelt som målt.
Tabel 2 viser magnetfeltstyrken målt et sted ved vaskemaskinens front i forskellige højder over dens bund.
Fordi styrken af magnetfeltet fuldstændig afhænger af maskinens drift, er førstnævnte maksimale tal, hvilket betyder de stærkeste magnetiske felter, der er observeret. Under alle omstændigheder viser det, at magnetiske felter produceret af vaskemaskiner er kraftige. Da den elektriske tørretumbler blev tændt, producerede stedet, hvor strømkablet går ind i enheden og selve strømledningen, de stærkeste magnetfelter, begge målte 100 mg.
De magnetiske felter produceret af den elektriske tørretumbler forblev i modsætning til vaskemaskinen konstante, når testinstrumentet blev sænket ned mod jorden. Det er rimeligt at tro, at størrelsen af EMF er lig med summen af de individuelle bidrag, når to eller flere apparater tændes på samme tid.
Virkningerne af stråling fra små apparater
Stærke magnetfelter produceres ikke kun af stort elektrisk udstyr. Små, bærbare elektriske enheder kan også frigive EMF i størrelser svarende til dem i en vaskemaskine. Et dampstrygejern producerer et 40 mg magnetfelt omkring strømkablet og rundt om håndtaget.
Som det ses i fig. 3, findes de kraftigste felter på sidevæggene, hvor de kan nå værdier på op til 100 mG, før de svækkes, når vi bevæger os væk fra jernet. Den væsentlige magnetiske feltstyrke genereret af en elektrisk lysdæmper blev observeret til at være 20 mg, med toppe, der kan nå højere end 100 mg afhængigt af dens orientering.
EMF fra computere og fjernsyn
En anden potentiel årsag til både elektriske og magnetiske felter er fjernsyn og computere. Det elektriske felt blev målt til at være 5 kV/m, og det magnetiske felt var 15 mG i en afstand af 2 fod fra et normalt tv. Felter faldt med op til 5 mG og 1 kV/m i en afstand af 3 fod.
Magnetfeltintensiteten målt i en afstand af 20 tommer fra en computerskærm, som er standard for de fleste forbrugere, var 35 mg. Omkring de forskellige komponenter på computeren, inklusive CPU, tastatur, højttalere osv., blev det observeret, at magnetfeltet forblev ret konsistent.
EMF uden for huset?
I modsætning til almindelig opfattelse, på trods af de enorme mængder strøm, de kan bære, producerer polmonterede højspændingstransformatorer et meget svagt magnetfelt. Den magnetiske feltstyrke viste sig at være kun 3 mg tæt på transformeren.
Disse transformere er særligt godt beskyttet for at reducere energitab, da udstråling af elektromagnetiske felter betyder energispild for elselskaberne.
Transformatorer bidrager således meget lidt til den elektromagnetiske forurening i en lejlighed på grund af deres lave EMF-koncentrationer og deres placering. Magnetiske felter på 100 mG blev induceret på kroppen af den eksterne elektriske måler af de vigtigste elektriske ledninger. Den registrerede et 100 mG magnetfelt i en afstand af 3 tommer fra måleren, men intet elektrisk felt.
Et par afsluttende bemærkninger
Som diskuteret var formålet med denne artikel at give et resumé af, hvordan og hvorfor elektromagnetiske felter produceres, og at give en relativ måling af feltintensiteten produceret af flere typiske husholdningsudstyr.
Når du installerer udstyr inde i et hus, er det nødvendigt at huske på, hvor hurtigt elektriske og magnetiske felter svækkes, når vi bevæger os væk fra disse kilder. Seere anbefales at foretage deres egne vurderinger og blive oplyst ved at læse den seneste forskning og videnskabelige resultater på dette omstridte område, fordi sammenhængen mellem EMF og sundhedsmæssige konsekvenser ikke er blevet bekræftet i det videnskabelige samfund.
