1

Albert Gras Martíagm@ua.eshttp://www.agm.catDept. de Física AplicadaUniversitat d’Alacant

MADAS, Màster en Dret Ambiental i de la Sostenibilitat, març de 2007

A quines radiacions estem exposats? Quins efectes tenen sobre la salut?

2

http://www.torsimany.ua.es

3

1a part: Radiacions Què son? RNI i RI Efectes

2a part: RI

Conclusions

4

Veurem...

Física: Què és? Biologia: Com pot afectar? Societat (“media”): Què se’n diu? Ciència: Què pot dir? Conclusions

5

Objectius

Science in Context ordres de magnitud principis bàsics relacions amb altres coneixements recerca científica i interès social exemple de canvi d'actitud de la

societat efectes molt acoblats i no lineals

6

Mòbils

Ones electro- magnètiques

7

Notícies i preocupacions

Han posat un transformadora prop de ma casa...

Visc sota una línia de tensió elevada...

En la meua finca han patit més malalties....

8

9

10

11

Vivim en un mar d’

aire

radiacions

12

Efectes biològics del mar de radiacions?

I) Què són?

II) Efectes biològics?

13

Radiació…

a) Emissió, propagació i transferència d’energia en forma d’ones electromagnètiques o partícules

b) Les ones propagant-se o les pròpies partícules (llum, so, calor radiant, partícules)

Energia?

14

Light stick

15

Energia electromagnètica: pertot arreu...

Visible...

... i invisible...

16

... i tot tipus de radiacions...

17

Isòtops?

18

Isòtops radiactius

La presència del gas radioactiu 222Radó incrementa l'exposició ambiental preexistent a la radioactivitat. Aquest gas és un agent cancerigen humà especialment associat amb el càncer pulmonar en les persones exposades.

19

Electro-magnètic

Elèctric

Magnètic

Electromagnètic

20

21

Energia electromagnètica: pertot arreu...

Visible... llum

... i invisible... ones de ràdio i TV radiació infraroja microones (mòbils) electricitat en

l’atmosfera raigs X, ...

22

Dinamo

23

Electromagnetisme i cos humà

Governat

Influenciat

On n’hi ha?

24

Bateria

25

4 forces de la Naturalesa

26

Forces electromagnètiques

27

Ones

ldo freqüència energia reflexió...

28

Ones: fenòmens en l’espai i en el temps

29

Objecte material

Ones i partícules: DualitatOnes i partícules: Dualitat

Ona

31

Ones

generació

32

Fenòmens electromagnètics

oem microones TV, ràdio...

Naturals i artificials

Camps elèctrics i magnètics

Terra i atmosfera electrodomèstics línies d'alta tensió medicina cos humà

33

Què són les ones electromagnètiques (oem)?

Què és una ona? Camps elèctric i magnètic en una

oem Generació d’oem Espectre de freqüències de les

ones electromagnètiques Significat de l’espectre

34

Qüestions: oem

camps baixa freqüènciamòbils...

Risc per a la salut...?

35

oem: Què són?

36

Ondas transversales

Ondas / Fotones

Polarització

Làmines polaritzadores

Làmines polaritzadores creuades

38

Antecedents...

‘60: microones i radiofreqüència

Actualment: línies de distribució electrodomèstics exposició al lloc de

treball mòbils ...

39

Efectes de la radiació...

benigne o nul ionitzant

Agent... guaridor / mortífer

40

Factors...

energia (freqüència) dosi ressonància

Unitat d’energia: 1 eV

Formació de parell d’ions 25 eV en l’aigua

• Llum E 1 eV R.N.I.

• Radioactivitat: E >> 1000 eV R.I.

41

Ondas estacionarias (Hornos microondas giratorios)

42

R.I. i salut

Radiació ultraviolada Fotons E 3 124 eV Càncer de pell Capa d’ozó

43

Radiacions i energia

Fotons Energia -> matèria

ràdio 10-10 eV llum 2 eV raigs MeV.

• R.N.I. escalfa

• R.I. trenca enllaços

44

Difracción

FM

ldo?

Calculem-ne

45

Efectes biològics de les radiacions

Electricitat i salut (ser humà) van lligades

sistema nerviós: naturalesa essencialment elèctrica

Resum d’efectes de camps elèctrics R.I. i teixits radiació intensa de microones... cem-bf: insuficients per a trencar enllaços un escalfament Joule ritme metabòlic humà (1 W/kg)

requereix E 107 V/m Erupt dielèctrica

Resum d’efectes de camps magnètics ambientals...travessen el cos humà...

46

Camps elèctrics i magnètics ambientals i els organismes vius

Microones fotó E 1 meV (< llum visible i

radiació infraroja) Perill: escalfament eficient dels teixits freqüències ajustades a de rotació H2O: substància més comuna en

cèl·lules...

Efectes sobre la salut de l’exposició directa

es “cuinen” els teixits canvis en el ritme cardíac danyat de sistemes nerviosos

Seguretat dels forns…

47

Fuites en el forn de microones?

Experimenta

48

Microones

Emissions d’origen molt divers forns de microones elements de control del trànsit aeri sistemes de TV i comunicacions via satèl·lit radar militar, etc.

En condicions normals nivell de potència baix < 2 W/m2

Normes criticades… pulsants o no tipus de modulació efectes de camp pròxim efectes de durada de l'exposició…

49

Efectes de les radiacions

Energia (freqüència)

Dosi (ritme)

Ressonància (mecanisme)

50

Dosi i ritme

Elevada destrucció cèl·lules

(sistemes immunològic, nerviós... )

mata

Baixa reparar/reemplaçar

cèl·lules mortes perill: mutació

51

Dosi alta/baixa

Companyies telefòniques: antenes de baixa

potència

Altres companyies...

52

Ressonància?

Energia del fotó

Interacció forns microones cel blau plantes verdes

Exemple: diapaso

ns

53

54

Efectes de la ressonància

Vídeo

55

Absorció d’energia

56

Espectre electromagnètic

57

58

59

60

Càlculs

ldo freqüencia

61

Camps naturals...

elèctric en l’atmosfera

magnètic terrestre

62

Camps elèctrics i magnètics naturals...

Camp magnètic terrestre varia en la superfície origen ¿?

variacions diürnes ( 0.03 T) fluctuacions brusques ( 10 T)

63

Camps artificials...

Electrodomèstics mantes elèctriques cafeteres elèctriques desvetllador nevera equip de música...

línies de transmissió línies de tren ...

Decreixen fortament amb la distància...

64

Exposició al llarg del dia

65

¿Buscas un físico? http://www.fisicaysociedad.es/view/

default.asp

Se denominan celulares porque emplean la técnica de división del área de cobertura en celdas, con el objetivo de reutilizar las frecuencias disponibles.

El espectro asignado a la telefonía móvil es muy limitado, por lo que hay que reutilizar las frecuencias de la forma más eficiente posible. 

Muchas veces cuando vamos en coche hablando por teléfono (conduce otro) parece que la comunicación se corta por unos instantes: estamos cambiando de celda... 

Cel·lulars?

66

Els mòbils

Per què “cel·lulars”? Característiques

tècniques en comprar-lo Apagar-lo

Embolica’l en paper de cuina

Cobertura en determinats espais

Ús prolongat “Mal de caps” ”Dolor d’oïdes” ...

67

68

Potència

Distància

No en el meu terrat!O sí?

69

Aïllar / Apagar el mòbil

70

Radiacions: efectes biològics

Camps elèctrics baixa freqüència: petits dins l'organisme

(El camp elèctric de la membrana és enorme) Camps magnètics: d’intensitat < que el

terrestre

Tanmateix: sistemes biològics: no lineals

mecanismes de detecció i d'amplificació de senyals?

71

Efectes biològics descrits (cem)

mutagènics cel·lulars? in vitro en animals tumors i leucèmia (resultats +/–)

reproducció i desenvolupament d'embrions manca de reproducibilitat dubtes sobre control dels experiments o interpretació

72

(cem) Efectes cel·lulars...

’80: Hospital Ramón y Cajal - malformacions d'embrions d'ous de pollastre exposats a camps magnètics pulsants.

Camps elèctrics alteren el ritme del flux d'ions per la membrana de les neurones.

73

Efectes immunològics...

Resultats contradictoris (en animals): supressió? estimulació? de la resposta immune...

No s'han trobat canvis significatius en els paràmetres hematològics i en la bioquímica de la sang en persones exposades voluntàriament

S'han descrit canvis en l'activitat dels linfocits humans (importants en la resposta a infeccions i invasions tumorals)

Els únics experiments que pareixen indicar una alteració sistemàtica de la funció immunològica són els realitzats, amb efectes termogènics, amb microones de cert nivell de potència.

74

Percepció i efectes sobre el comportament

Camps elèctrics: poden tenir efectes perceptibles

eriçament i vibració del pèl

A freqüències altes: efecte auditiu de les microones:

la persona sent espetecs

Camps magnètics: sensacions visuals parpelleigs

75

Percepció i efectes sobre el comportament (en animals)

alteracions de comportament associades a l'elevació de la temperatura del cos

mecanismes de termorregulació afectats per nivells relativament baixos d'exposició a microones.

Els camps elèctrics de baixa freqüència afecten els ritmes circadians.

(estudis fets amb camps superiors al valor llindar de percepció, cosa que limita els resultats)

efectes: reducció dels nivells de l'hormona melatonina, segregada per la glàndula pineal

algunes recerques han implicat la melatonina en la regulació dels ritmes circadians i en el desenvolupament de cert tipus de tumors.

76

Pocs efectes biològics confirmats

alteracions de ritmes circadians variacions en nivells de melatonina flux d'ions de calci alterat en sistema

nerviós improbable: mutacions o efectes hereditaris

Malgrat certs estudis epidemiològics, no hi ha perill d’iniciar carcinogènesi

Efectes a nivells termogènics de les microones

Si la dosi >1 W/kg durant aproximadament 1h... variacions de nivells hormonals, efectes sobre la resposta immune i alteracions de comportament que inclouen capacitat mental

77

Efectes biològics positius...

Camps magnètics variables per reduir el temps d'unió de les fractures d'ossos.

administrats durant 12 hores diàries camp magnètic terapèutic >>que línies d'alta

tensió

Camps magnètics: estimulen la regulació de la funció cerebral

usar-los per tractament de desordres mentals?

78

Dificultats de l’anàlisi de riscs (cem)

Magnitud física? dosi? Toxicologia, la dosi => efecte biològic R.I., dosis => energia absorbida

No sabem quin mecanisme actua sobre la salut, i no es pot estimar una dosi

Si dosi = integral dels camps en el temps, valor mitjà d'exposició en les llars excedeix el de les línies d'alta tensió.

En valor mitjà, les mantes elèctriques serien la font més important, tot i vivint a prop de la línia d'alta tensió, perquè el propi edifici fa de pantalla.

Però si dosi = integral en el temps únicament dels camps majors que un cert llindar, seria major l'exposició per els camps de les línies de transmissió, ja que disminueixen més lentament amb la distància.

79

Conclusions dels estudis epidemiològics (R.N.I.)

contradictòries? sense significat estadístic? difícil aïllar influències estudis de grups més grans i controlats:

< relació de risc?

80

Conclusions dels estudis epidemiològics (R.N.I.) ...

En resum: intensitats dels cem-bf minúscules s'ha exagerat molt l'efecte perjudicial dels

cem-bf dades epidemiològiques inconsistents i

mancades de resultats biològics concrets esmerçat 1 bilió de $ !!!

continuar la recerca i prendre precaucions

81

82

83

84

85

WHO / OMS

La OMS ha efectuado estudios al respecto y hace poco se ha reavivado la controversia en torno a los efectos dañinos a largo plazo

http://www.suis.org.uy/infosuis/temas/temas_06-1.shtml

Pueden ingresar también a los resultados de las investigaciones de la Organización Mundial de la Salud misma,

http://www.who.int/mediacentre/factsheets/en/

En la letra "E"

86

87

Conclusions

No es un àrea jove de recerca Bastants publicacions sense prou rigor S'han descrit molts efectes "finestra“ (rang

limitat de freqüències o d'intensitats) L'existència d'efectes biològics no implica

efectes adversos per a la salutLa conclusió generalment acceptada és la de que no hi

ha justificació d'alarma per a la població mitjana sotmesa als camps ambientals a les dosis més usuals

88

Conclusions…

Cal ser cauts efectes confirmats a camps elevats multiplicitat d'efectes descrits i no descartats aparició creixent de tecnologia que fa servir cem

Implantació tecnologia valoració de riscs atenció a la investigació experiments de laboratori controlats mecanismes d'acció biològica dels camps

noves aplicacions de diagnòstic o de teràpia?No hi ha motiu per etiquetar els electrodomèstics i TV

advertint de perills (com es fa amb tabac)

89

Conclusions…

La prudència és la millor garantia davant la incertesa

Informació clara, honesta i equilibrada

Continuar investigant factor de risc < risc de càncer -tabac donar prioritat a problemes més clars

(sida…)?

90

Informació física...Google, Vikipèdia...

91

http://www.terra.org

92

Lleis...

93

Web: http://www.agm.cat ... c/e: agm@ua.es

94

Web: http://www.agm.cat ... c/e: agm@ua.es

95

Aplicacions del l’espectre electromagnètic

96

La Direcció General de XXX li adverteix que aquest aparell pot emetre radiacions que siguen perjudicials per a la seua salut!

Lleis?

97

Radiacions ionitzants (R.I.) i no ionitzants (R.N.I.)

Radiació emesa per materials radioactius: Energiaprocés nuclear 103 - 106 Energiaprocés atòmic

• radiació ionitzant: provoca milers d’ions i de radicals lliures

– R.I. i R.N.I. interaccionen amb la matèria transferint la seua energia a les molècules i àtoms

• R.I. trenca enllaços químics

• R.N.I. habitualment, únicament escalfa

98

R.I. i R.N.I.• Radiació corpuscular i electromagnètica

– oem (v = c)

– partícules màssiques (carregades o no)

• Unitat d’energia: 1 eV

– 1 eV = 1.6·10-19 J

• Formació de parell d’ions

25 eV en l’aigua

• Llum visible E 1 eV R.N.I.

• Radiació emesa pels materials radioactius: E keVMeV R.I.

99

Radiació electromagnètica Classificació: Naturalesa dual: oem

partícules E = h· 0 < E < h = constant de Planck

fotons: banda d’emissores de ràdio 10-10 eV llum visible 2 eV raigs gamma nuclears MeV.

100

Espectre electromagnètic

101

R.N.I. Interacció de radiació

electromagnètica i matèria: absorció reflexió transmissió

tipus de material freqüència de la radiació

Exemple: el vidre

102

Comportament?

llum: ondulatòria ressonància ona— àtom

Exemple: antena de ràdio

103

Camps generats ...

a 8 m: Eterra 10 kV/m a 50 m: < 1 kV/m Figura: camp elèctric a nivell de terra (línia de 765

kV)

• a) Camps elèctrics de les línies de transmissió

104

Camps generats ...

Camps elèctrics i cos humà

persones i objectes conductors el distorsionen

acoblament del cos humà... a 50 Hz totalment

apantallat Variacions del camp extern

provoquen corrents... Edificis i vehicles actuen

com a pantalles...

105

Camps generats ...

Camps magnètics de línies de transmissió elèctrica

Distribució no afectada per la Terra ...

... ni pel cos humàValors típics dels camps

magnètic a nivell de terra, produïts per una línia de transmissió de 765 kV

106

Camps generats ...

Els camps magnètics de les línies elèctriques de trens

Més intensos 100 TLínies del camp magnètic

creat per la línia d’un tren elèctric. Passa un corrent de 500 A a través de la línia de transmissió i torna pels rails

Afegir en algun lloc la taula de Hewitt I ctte de tant fa cosconelles, o d’altra, mata

107

Camps generats ...

Camps elèctrics dels equipaments domèstics

Pocs intensos, 10-100 V/m, però importants Decauen + ràpidament

que els de línies d’alta tensió

108

Camps generats ...

Els camps magnètics dels equipaments domèstics i industrials Comparables als de línies

d’alta tensió ( 10-100 T)

elevats en les proximitats disminueixen molt

ràpidament 10 nT (a 1 m)

109

Camps magnètics creats per electrodomèstics, en funció de la distància

110

Camps generats ...

Radiofreqüències regió de l’espectre no controvertida

MicroonesEmissions d’origen molt divers forns de microones elements de control del trànsit aeri sistemes de TV i comunicacions via

satèl·lit radar militar, etc.

111

Aplicacions clíniques o en diagnosis dels camps de baixa freqüència

RMN camp magnètic estàtic elevat ( 100 mT) i camps magnètics ( 1 mT) modulats

aplicació terapèutica de les microones

112

Alguns efectes sobre la salut

En general, quant més intensa i freqüent l’exposició

major probabilitat de danyat permanent

Les cèl·lules que passen per un creixement ràpid són més susceptibles de danyats permanents

113

Raigs X

Fotons E 10 100 keV Fàcilment penetren teixits blans Els absorbeixen materials amb Z

elevats Perills: R.I.

114

RI

115

Exemple: la partícula alfa del plutoni

116

Efectes biol. camps 60 Hz

117

Desintegració

118

Àtoms i fotons

119

Partícula alfa...

120

Dosi, radiacions, radó

121

% radiacions diverses

122

% radiacions diverses

123

Radioactivitat i probabilitats

124

Plutoni, Urani...

125

Efecte túnel

126

Dosi, atenuació...

127

Desintegració, radiacions, danyat

128

Dosi

129

Dosi

130

131

132

133

134

135etc.!!!

136

Neutrinos...

Supernova de 1987: (Ara: aquell estel és un núvol de gas expandint-

se)

Per cada cm2 de la Terra (a 170 mil anys llum) el travessaren 100 mil milions de neutrinos

Es detectaren 19 desintegracions de protons

137

http://www.torsimany.ua.es

138

Informació... (Amena)

139

Informació...

140

Informació...

The Blind Men and the QuantumWorld The Blind Men and the QuantumWorld

QuantumMechanics

142

Bibliografia Miguel Sancho, Eloísa López, Campos electromagnéticos y salud,

Rev. Española de Física 9 (1995), núm. 3, 21-27. Saviz et al: Case-control study of childhood cancer and exposure to

60-Hz magnetic fields, Am. J. Epidemiol. 128 (1988) 21. Working group of the International Agency for research of Cancer,

Lyon, France: Extremely low-frequency electric and magnetic fields and risk of human cancer, Bioelectromagnetics 11 (1990) 91.

W.R. Bennett, Cancer and power lines, Physics Today, abril 1994. R. Pool, Electromagnetics fields: the biological evidence, Science

249 (1990) 1378. R.P. Feynmann et al, The Feynmann lectures on Physics, vol. II,

cap.9, Addison Wesley, 1964. J.D. Saffer, Cancer risk & electromagnetic fields, Nature 375 (1995)

22. M. Granger Morgan et al, Power-line fields and human health, IEEE

Spectrum. Feb. 1985. Los Alamos Science, Radiation protection and the human radiation

experiments, núm.23 (1995). OM P. Ghandi, editor, Biological effects and medical applications of

electromagnetic energy, Prentica Hall (1990). R.K. Adair, Constraints on biological effects of weak extremely-low-

frequency electromagnetic fields, Phys. Rev. A43 (1991) 1039.

143

Conclusions

Cal informació Punts foscos Desconeixeme

nt Complexitat

Precaució

144

2 coses finalment...

1a: gràcies per l’atenció

2a: hem de cuidar la vida...