Elektromagnetiske felt

 

 Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no

 

 

Definisjon

Elektromagnetiske felt er stråling som inneholder mindre energi enn ioniserende stråling og kan ikke ionisere molekyler og atomer, denne typen stråling kan også kalles derfor ikke-ioniserende stråling. Utover dette innehar elektromagnetiske felt de samme basale egenskaper som ioniserende stråling.

Elektromagnetiske felt omgir oss overalt, normale statiske magnetiske felt i naturen, luftelektriske felt, jordmagnetfelt, varmeenergi fra ovner og solen, lyspærer, kraftlinjer, mobiltelefonsignaler, trådløse signaler av andre former, radio og tv kringkastning, lydbølger og mikrobølgeovner, se figuren under:

 

Stråling som fenomen ble ”oppdaget” på slutten av 1800 tallet. Det er mange store oppdagelser innenfor elektrisitet og magnetisme, men vi må nevne Alessandro Volta som i 1799 fant opp verdens første batteri (Voltasøylen) som for første gang kunne produsere elektrisk strøm, og ga utallige nye muligheter. Når det gjelder magnetisme så har det vært flyktig kjennskap til magnetismen, og mange myter omkring de magnetiske egenskapene. På 1600 tallet publiserte William Gilbert boken De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (Om magneten og magnetiske legemer, og om den store magneten Jorda). I dette verket avkreftet han en rekke myter, han beskrev nye fenomener som magnetisering av metall, lovene om magnetisk tiltrekning og frastøting, at alle magneter har to poler (sør- og nordpol) og at Jorden også er en stor magnet. Arbeidet var så omfattende at det ble ikke tilført noe ny kunnskap før Michael Faraday oppdaget elektromagnetismen i 1820.

 

For elektromagnetiske felt er det en rekke begreper man må ha kjennskap til:

  • Elektrisk felt måles i Volt pr meter (V/m), men man bruker som regel benevnelser som kiloVolt/meter.
  • SAR: den mengde energi som per tids- og masseenhet absorberes (Watt/kg).
  • Magnetiske felt har ulike benevnelser:
    1. Magnetisk flukstetthet (B-felt) angies i Gauss, 1 Gauss = 10-4 kg/(coloumb sekund)
    2. Tesla = kg/s2/ampére = 104 Gauss
    3. Magnetisk felt (H-felt) angies i ampére/meter
    4. B-feltet = H-feltet x (magnetisk permeabilitet)
      • Magnetisk permeabilitet = henry/m

 

 Grenseverdier

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

For elektromagnetiske felt er det opprettet en internasjonal komité som samler og gjennomgår studier på elektromagnetiske felt for å oppdatere kunnskapsstatus, utvikle begrepsapparatet, filosofien og strategien for elektromagnetiske felt. De utarbeider retningslinjer og grenseverdier. Denne organisasjonen heter ICNIRP (International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection). Grenseverdiene er ulike utfra hvilke felt man setter grensen for (magnetisk eller elektrisk) og hva slag frekvens feltet har (radar, radiobølge, strømbølge osv), og de er basert på kjente helseeffekter som er påvist i studier.

 

 

 

 

Felt/frekvens

Anbefalte yrkesmessig eksponeringsgrense

Magnetfelt

Elektrisk felt

B (mikroTesla)

H (Ampere/meter)

(Volt/meter)

Statiske magnetfelt

200

 

 

50 Hz

500

 

10000

82-65 Hz

30.7

24.4

610

100 kHz

 

16

610

1 MHz

 

1.6

610

10-400 MHz

 

0.16

61

900 MHz

 

0.24

90

2-300 GHz

 

0.36

137

 

Helseeffekter

I Norge er det nettopp lansert en rapport på elektromagnetiske felt og helse der man konkluderer med at det ikke er vitenskapelig grunnlag for å si at de svake elektromagnetiske feltene rundt mobiltelefoner og annet sendeutstyr gir helseskader.

 

Link til rapporten: http://www.fhi.no/dokumenter/6563fe9a33.pdf 

 

De kjente påvirkningene man kan få fra elektromagnetiske felt kommer fra felt som er kraftige:

 

Induserte spenninger i kroppen:

Kraftige lavfrekvente elektriske felt (>10 kVolt/m) og kraftige magnetfelt (>1000-10000 mikroT) kan indusere elektriske strømmer i kroppen som er såpass kraftige at nerver aktiveres. Dette kan gi ubehagelige rykninger bl.a. Dette kan også oppleves ved radiofrekvente felt opp til 10 MHz.

 

Termisk effekt:

En vevsoppvarming er sterkt knyttet til hva slag frekvens som gjelder, hvilken styrke og hva slags vev som bestråles. Termisk/oppvarmings effekt gir brannskader, netthinneskader og genotoksiske skader som infertilitet og genskade.

 

 

Ikke-termisk effekt:

Det er per i dag ingen konsistente funn som tyder på at ikke-termisk eksponering for elektromagnetiske felt gir en biologisk effekt av negativ art, men flere studier i dag arbeider med å undersøke dette temaet og det er stor diskusjon rundt temaet. Her nevnes to av hovedteoriene som er undersøkt:

El-overfølsommet: 

Det er per i dag en rekke pasienter som er undersøkt i svært gode studier uten at man har funnet en sammenheng mellom eksponering og symptomer. Her er link til en rapport fra strålevernet som omhandler el-overfølsomme, og gir råd til møte med disse personene og behandlingsmuligheter: http://www.nrpa.no/dav/6dd765fa4f.pdf Det er mye følelser knyttet til temaet og følgende video viser et talk-show fra USA der en el-overfølsom forklarer sine symptomer og vanskeligheter:

Mobilstråling og hjernekreft

Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no

To store studier på bruk av mobiltelefoner og hjernekreft er gjennomført (Hardell-studiene og Interphone-studiene). Disse studiene er hovedårsaken til WHOs klassifisering av radiofrekvente felt som mulig kreftfremkallende for mennesker.

«Interphone»-studien var en multinasjonal case-control studie hovedsakelig basert på intervju av hjernekreftpasienter og kontrollpersoner om mobilvaner. Denne studien kan grovt sett sammenfattes til at de finner en 1.5 x økt risiko for gliom hos såkalte «heavy users» av mobiltelefoni.

 

 Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no

 

 

 

«Hardell»-studiene er studier gjennomført av en gruppe forskere i Sverige, ledet av L. Hardell. Disse studiene er også intervjubaserte case-control studier av hjernekreftpasienter og kontrollpersoner. De har noe ulik metode og inkluderer noen flere pasienter, samt spør om flere eksponeringskilder (trådløse telefoner). Disse studiene konkluderer i hovedsak også med økt risiko for gliom hos «heavy users» etter en tidseksponering på 10 år.

Det er viktig i denne sammenheng å huske på at disse studiene dreier seg hovedsakelig om tidlig mobilteknologi, NMT og GSM, der SAR verdiene nok var mye høyere enn dagens 3 G telefoner har. Men, det finnes ikke noen studier av 3 G telefonieksponering over tid og derfor er det påkrevd med føre var tenkning og forsiktighet. Det pågår forskning på 3 G telefoni og kunnskapen vil nok fortløpende utvikles i fremtiden. 

 

Forekomst

Det er vanskelig å definere forekomst av helseeffekter fra ikke-ioniserende felt da det er få kjente helseeffekter av disse. Men av skader som inntrer relativt hyppig er særlig skader i tilknytning til elektrisitet. Det var i Norge 2 dødsfall i 2011 pga elektrisk spenning, i tillegg er det ofte flere mindre alvorlige ulykker i tilknytning til elektrisitet. Av andre termiske skader fra ikke-ioniserende stråling er det sjeldent man har eksponering i disse nivå, men det var en hendelse høsten 2012 med et norsk kystvaktskip som ble bestrålt av kraftig radar fra amerikansk fregatt. Hendelsen førte til 1 sykehusinnleggelse og flere som rapporterte om varmefølelse, smerter i kroppen og hodepine. Soldatene følges opp i tiden fremover. Det har vært flere tilfeller den siste tiden med skader fra laserpenner som har ført til innskjerpet kontroll av dette. Les mer om dette på: http://www.nrpa.no/temaartikler/90918/laserpekere

 

Eksponering og kartlegging

Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no

En omfattende rapport fra strålevernet undersøker nivåene av slik stråling i det offentlige rom i Norge og i private husholdningseksempler. Den konkluderer med at strålingseksponeringen i Norge i dag er lav og langt under det vi i Norge i dag benytter som grenseverdier.

Se rapport: http://www.nrpa.no/dav/388936eecd.pdf

 

Yrkeseksponering for elektromagnetiske felt:

 

Type felt

Yrker

Bruk

Helseeffekt

Optisk stråling

Medisinsk bruk

Normal bruk overskrider ikke grenser.

Brannskader

Netthinneskader

Tannbehandling

Ved god bruk av personlig verneutstyr overskrides ikke grensene.

Laser

 

Industri

Innkapslet

Hud og øyeskader, kan gi betydelig reduksjon eller tap av syn.

Forskning

Direkte og indirekte eksponering fra reflekterte stråler.

Undervisning

Medisin

Forbruksartikler

UVC

Næringsmiddelindustri

Desinfeksjon. Ofte manuelle eller automatiske sikkerhetsanordninger.

Hud og øyeskader

Helsevesen

Laboratorier

UV

Industrisveising

 

Forbrenning

Naturlig UV

Utendørs arbeid

Skal ikke overskride 30 J/m2 CIE-vektet dose i løpet av 8 timers arbeidsdag hvis ubeskyttet.

Forbrenning

LF og statiske magnetfelt

Kraftverk

Noe arbeid kan gi eksponeringer opp mot grenseverdiene, særs smelteverk og arbeid på/ved spenningssatt linje

Nerveaktivering, ubehagsfølelse

Elektrisitetsarbeidere

Arbeid på spenningssatte anlegg

Smelteverk

Sveisere

Magnetpulverprøving

Industrikontroll av stål

Jernbane, bybane, trikk

Arbeid på linjene kan gi høy eksponering, deretter lokførere og personell i vognene

Fly, skip, buss

Lave eksponeringer, langt under grenseverdiene

MRI

Lave verdier utenfor selve skannerrommet, begrensninger på adgang og opphold i dette

Radiofrekvente felt

 

 

 

Plastsveising

Ved arbeid nære elektrodene overstiges grensene

Termisk kan gi brannskader, celleskader, øyeskader, hudskader og skader på arvematerialet. Ikke-termiske effekter er fortsatt diskutert og forskes på.

Medisinsk diatermi

Feltene inntil ledningene overstiger grenseverdiene ved aktiv bruk

Mikrobølgeovner

Krav til produsent for å hindre lekkasje, forutsatt at ovnen er i orden er derfor eksponeringen lav

Radaranlegg

Normalt restriksjoner på opphold i og særlig i forhold til avstand til radarstrålen som hindrer eksponering.

Kommunikasjon

Feltene nært sendeantennene kan være store og det er restriksjoner på opphold i disse områdene

Overvåking

Grenseverdier overstiges i området mellom butikkenes alarmdetektorer ved utgangen.

Induksjonsovner

Industrielle ovner gir høy eksponering, mens ovner til matlaging har beskjedne feltverdier

Overflatebehandling

 

UVC=ultrafiolett UV C stråler, LF=lavfrekvent.

  

Aktuelle lover og forskrifter

 

Lover:

Lov om strålevern og bruk av stråling                        [LOV-2000-05-12-36] http://www.lovdata.no/all/hl-20000512-036.html#map0

Lov om vern mot forurensning og avfall                        [LOV-1981-03-13-6] http://www.lovdata.no/all/hl-19810313-006.html

 

Forskrifter:

FOR 2011-12-06 nr 1355: Forskrift om organisering, ledelse og medvirkning http://www.lovdata.no/for/sf/ad/xd-20111206-1355.html

FOR 2010-10-29 nr 1380: Forskrift om strålevern og bruk av stråling http://www.lovdata.no/for/sf/ho/xo-20101029-1380.html

FOR 2004-06-01 nr 930:   Forskrift om gjenvinning og behandling av avfall http://www.lovdata.no/for/sf/md/xd-20040601-0930.html

 

Oppfølging og behandling

Kartlegging av evt strålingskilder er viktig i behandlingen av evt helseeffekter fra ikke-ioniserende felt. Særlig ved ulykkestilfeller som har gitt overeksponering er det viktig å få klarhet i hva de har vært eksponert for, og prøve å utarbeide en dose for eksponeringen. Både frekvensstyrken på feltet og wattmengden er viktig for å forstå hvordan strålene evt kan påvirke kroppen og for å skille faktiske stråleskader fra andre skader.

Behandlingen vil i hovedsak være symptomatisk.

Ved bekymringer om strålenivåer ved eksponering og helsepåvirkning er det viktig med god opplysning om de faktiske forhold. Gjennom å vite hvordan mobiltelefoner, basestasjoner osv fungerer vil mange bekymringer være unødvendige. Man kan også gjøre målinger ved bekymringer ifht bosituasjon, barnehager, skoler osv for å undersøke eksponeringsnivåene, og særlig i forhold til utrednings- og tiltaksverdier som er satt av Statens strålevern.

 

Forebygging

Forebygging av eksponering fra ikke-ioniserende felt skjer i hovedsak gjennom statlige krav til produsenter og bruken av slikt utstyr. Ved UV- og IR-stråling er det primært skjerming og beskyttelse i form av solkremer o.l. som benyttes. Ved laser er det en rekke sikkerhetsforskrifter, med økende krav jo kraftigere laserne er. Det er også en godkjenningsordning for salg av lasere. Kjøp i utlandet er et økende problem. For elektriske og magnetiske felt har Norge utrednings- og tiltaksgrenser særlig knyttet til områder med langtidseksponering (hus, skoler, barnehager osv). Mye kan skjermes og reduseres vha tekniske hjelpemidler som motstrømsprinsipp, jordkabling o.l. Skjerming i form av ulike kleder o.l. er vanskelig å vise har effekt, noen nettstrukturer kan skjerme enkelte frekvenser av strålingen, men aldri alle. Det er en rekke varsomhetsprinsipper som er anbefalt å følge i Norge når det gjelder bruk av mobil og trådløse nettverk. Disse kan sees på www.nrpa.no, på Strålevernet nettsider. Det er sannsynlig at slike varsomhetsprinsipp vil bli gjeldende for MRI også. Dette vil nok følges nøyere i fremtiden, særlig mtp gjentatte eksponeringer av pasienter over lang tid, men også sannsynlig i forhold til ansatte ved MRI.

 

Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no

 

Referanser til spesielt interesserte

-Moen(red) «Fysiske og biologiske arbeidsmiljøfaktorer, samt arbeidsulykker. Del I», 2003.

-Statens strålevern

 

Litt humor må til:

Myter om elektromagnetiske felt, tror dere på denne?

Her har en flink klasse undersøkt med et godt forsøk om det kan stemme:

Hvorfor du ikke må ta med magnetiske objekt inn i MRI rommet!!