Appunti studenti 2011_12

7/23/2019 Appunti studenti 2011_12

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Campi elettromagnetici

INTRODUZIONE SU AMBIENTE ED OEM

Lambiente in cui viviamo immerso in un mare di Onde elettromagnetiche (OEM), in particolare quelle di origine termica, e quelle luminose.Se restringiamo il campo alle OEM non ionizzanti, al di sotto dei 300 GHz, quelle in studio, vediamo che la situazione diversa. Dobbiamo innanzitutto distinguere dueepoche: quella prima dellutilizzo della corrente elettrica e delle telecomunicazioni via radio, e quella successiva.Infatti nella prima il CEM ere estremamente ridotto, riducendosi a quello di fondo della terra, alle correnti spontanee terrestri a bassa frequenza, a quello proveniente dallospazio, a quello proveniente dal sole, con le sue grandi variazioni connesse ad i suoi cicli di attivit e ad aumenti specie durante le tempeste solari, a quello generato daicorpi degli esseri viventi, oltre a casi sporadici come quelli generati dai fulmini durante i temporali.

Anche il contatto delluomo con lelettricit ed il magnetismo era estremamente ridotto, limitandosi a poche esperienze di elettrizzazione per strofinio, e di osservazioni dicalamite naturali, oltre casi sporadici, come il contatto con animali (pesci) generatori di elettricit ed in particolare con losservazione dei fulmini.Soltanto nel 1700 gli scienziati cominciarono a capire che questi fenomeni erano dovuti a due grandi sistemi di forze e fenomeni, ancora sconosciuti, lelettricit ed ilmagnetismo, e cominciarono a sperimentare e comprenderne le prime leggi, e solo verso la fine dellottocento si cominci a spiegarne lessenza insieme alla comprensionedella struttura atomica della materia.E solo da meno di un secolo che luomo comune ha cominciato a conoscere lesistenza di queste nuove forze e ad utilizzarle.Comunque lelettricit ed il magnetismo erano sempre presenti governando la fisica delle particelle e rendendo possibile il mondo in cui viviamo.

In seguito luomo ha prodotto campi elettromagnetici artificiali che ci hanno immerso quotidianamente in campi elettromagnetici molto pi forti di quelli naturali.In particolare ci dovuto allutilizzo della corrente (alternata) come fonte di energia, ed allutilizzo delle OEM per le telecomunicazioni, a cui bisogna aggiungerelutilizzo di OEM per processi industriali (riscaldamento), che per restano confinate negli stabilimenti di utilizzo e che riguardano in pratica i soli lavoratori, con unaforse unica eccezione: il forno a microonde che abbiamo nelle nostre case.Daltra parte per ci che riguarda frequenze superiori alle industriali, in genere noi, le persone comuni, non siamo direttamente produttori di OEM in quantit rilevante(teniamo comunque presente che una radio, un televisore, un computer generano OEM anche se in quantit ridotte, e che possibile comunque schermare), a meno che nonsiamo radioamatori o possediamo una barca con radio a bordo, o in pochi altri casi; ma da poco sorta una eccezione: il telefonino. Ormai ognuno di noi porta con s,con esso, e spesso a stretto contatto, un generatore di OEM di discreta potenza e comunque non schermabile.

1 - ONDE ELETTROMAGNETICHE

Per onde elettromagnetiche (EM) si intendono le variazioni del campo elettrico e magnetico viaggianti nello spazio sotto forma di propagazione ondosa e con velocitdefinita.Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche molto ampio e va dalle frequenze estremamente basse (ELF, 30-300 Hz) ai raggi X (frequenza superiore a 10 18 Hz),passando per le radiofrequenze (RF, 103-108 Hz), le microonde (MO 1010 Hz) e lo spettro dallinfrarosso (IR) allultravioletto (UV).Coprono quindi tutte le frequenze dal limite 0 ai raggi gamma.Da un punto di vista degli effetti sulla materia, e quindi sul corpo umano, si dividono in IR (Ionizing Radiation) e NIR (Non Ionizing Radiation). Le Radiazioni ionizzanti,molto pericolose per lessere umano, sono soggette ad apposita legislazione.

E entrato nelluso comune nello studio degli effetti dei Campi Elettromagnetici, definire NIR le radiazioni elettromagnetiche fino allinfrarosso.

Spettro delle radiazioni elettromagnetiche

FrequenzaInferiore

Hz

Denominazione FrequenzaSuperiore

Hz

0 NIR 3*1011

3*1011 Infrarosso 3*1014

3*1014 Visibile 3*1015

3*1015 Ultravioletto 3*1016

3*1016 Raggi X 3*1019

3*1020 Raggi gamma 3*1023

1.1 Radiazioni non ionizzanti e loro suddivisione

Le radiazioni non ionizzanti NIR si possono dividere in tre categorie:

Categorie delle NIR

Frequenzainferiore

Denominazione Frequenzasuperiore


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30 MHz VHF = Very High Frequency 300 MHz300 MHz UHF = Ultra High Frequency 3 GHz3 GHz SHF = Super High Frequency 30 GHz30 GHz EHF = Extremely High Frequency 300 GHz

1.2 - Elementi di Fisica

In condizioni statiche, ossia costanti nel tempo, un campo elettrico generato da una distribuzione di cariche, ed la regione di spazio nella quale si esercitano forze sualtri oggetti carichi; esso rappresentato da un vettore che, per ogni punto dello spazio, indica direzione, intensit e verso della forza che agisce su una carica puntiformeunitaria posta in quel punto.La relazione fra campo elettrico e carica stabilita da alcuni principi fondamentali, prima fra tutte la legge di Coulomb che determina la forza F che si genera fra duecariche Q1 e Q2 ad una distanza r fra loro.

F = k0 * Q1Q2/r2Poich il campo elettrico in grado di esercitare una forza sulle cariche elettriche, esso genera correnti elettriche nei materiali conduttori secondo la legge di Ohm: J = sE,dove s la conducibilit elettrica del materiale considerato e J la densit di corrente elettrica, ossia la quantit di carica che passa, nellunit di tempo, attraverso lunit disuperficie.Infine, il principio di conservazione della carica elettrica lega tra loro E, lintensit di corrente i e la carica Q.

Gli esperimenti e la teoria hanno mostrato altri fatti estremamente importanti:- Intorno ad un oggetto percorso da corrente si crea un campo magnetico- Un campo magnetico variabile nel tempo in grado di spostare cariche elettriche, inducendo correnti nei conduttori: induzione elettromagnetica.

- Da qui discende che una corrente variabile nel tempo produce un campo magnetico variabile nel tempo, e quindi una corrente variabile nel tempo in un secondoconduttore.

CORRENTI INDUSTRIALI E TELEFONIA

2.1 - Caratteristiche.

Vengono di solito designate semplicemente come correnti in quanto vengono trasportate lungo conduttori, hanno bassa frequenza ed irraggiano solo una piccola parte

della loro energia. Anche esse ovviamente producono un Campo Elettromagnetico.Considereremo solo le correnti industriali per il trasporto dell'energia elettrica in quanto le altre in genere non producono campi elevati.

2.2 - Produzione, trasformazione, trasporto ed utilizzo delle correnti industriali.

- Le sorgenti di campi elettromagnetici a basse frequenze sono essenzialmente elettrodotti ed elettrodomestici.- L'utilizzo della corrente elettrica come fonte di energia porta all'introduzione nel nostro ambiente di sorgenti di campi elettromagnetici, a volte anche molto forti.- Le fonti di tali campi sono distribuite dappertutto, anche nelle nostre case.- Le principali fonti comunque possono considerarsi i siti di produzione dell'energia ove sono presenti in particolare i forti campi magnetici prodotti dai generatori; i siti diutilizzo industriale, specie ove si usano grandi motori e campi magnetici; ma anche le stazioni di trasformazione e lo stesso trasporto di energia specie ad alta tensione.In particolare per queste ultime la legislazione prevede, come si specificher meglio in seguito, una distanza minima da luoghi abitati.


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- Per il trasporto dell'energia su grandi distanze bisogna tener conto delle perdite che si hanno lungo i conduttori, e della grandezza dei conduttori stessi. Tali valori nonpossono essere eccessivi per un uso conveniente della corrente. Tenendo presente che l'energia dissipata lungo il conduttore

W=V*I W=R*I2

e cheR=2*l/A (=resistenza specifica, l=lunghezza, A=sezione)

si vede come essa aumenti con il quadrato della corrente e diminuisca con l'aumentare della sezione dei conduttori.E' quindi conveniente trasportare l'energia elettrica a valori elevati di tensione.In pratica la tensione per l'utilizzo non pu essere troppo elevata per motivi pratici e di sicurezza, per cui conveniente produrre ed utilizzare la corrente con tensionirelativamente basse, e trasportarle a tensioni alte mediante opportuni apparecchi di trasformazione.

Il sistema pi pratico, semplice ed economico per la trasformazione della corrente l'utilizzo di trasformatori statici per correnti alternate.Inoltre pi semplice produrrecorrente alternata.La corrente continua prodotta da dinamo conterrebbe un gran numero di armoniche che porterebbero a complicazioni specie sui sistemi di isolamento ameno di non utilizzare sistemi di filtraggio.Si pu inoltre dimostrare che una corrente trifase ha minori perdite rispetto sia alla continua che alla monofase, che alla bifase, eche inoltre atto ad eliminare le terze armoniche con i vantaggi sopra descritti.Tali ed altre considerazioni hanno portato alla scelta di utilizzare industrialmente correntialternate trifasi con sfasamento di 120 a frequenza di 50 Hz (negli USA a 60 Hz) con linee trifilari, ad alta tensione.L'energia viene in genere prodotta da alternatoritrifase a 10 KV, trasportata con linee trifase ad alta tensione limitata, per fattori tecnologici, a 360 KV, anche se cominciano a comparire linee a tensione pi elevata, inparticolare a 500 KV. Per l'utilizzo l'alta tensione (AT) viene ridotta a tensione intermedia (MT) di circa 10-20 KV e poi distribuita come tale, industrie ecc. ove viene ingenere trasformata dall'utente, o poi trasformata in bassa tensione (BT) a 220 - 380 V e distribuita agli altri utenti.

Esposizione domestica

Ciascuno di noi, anche allinterno delle proprie case, soggetto ad un campo magnetico di 50 Hz dovuto sia a sorgenti interne (elettrodomestici) che esterne (lineeelettriche, elettrodomestici presenti negli appartamenti vicini) le quali costituiscono il fondo ambientale. Il campo magnetico negli ambienti abitativi presenta unanotevole variabilit temporale, allinterno della quale per possibile riscontrare una certa ciclicit giorno/notte. I valori sono comunque abbondantemente inferiori sia ailimiti di sicurezza raccomandati dalle normative, sia alla soglia di attenzione epidemiologica. Da notare che il campo elettrico fortemente dipendente dalla distanza dallasorgente.Ad esempio:

Induzione magnetica vicino e a 30 cm da alcuni elettrodomestici.

Fonte Induzione magnetica Tvicino 30 cm

Apriscatole 2000 16Asciugacapelli 2500 7Aspirapolvere 800 20Coperta elettrica 30 -Ferro da stiro 30 0.4Forno elettrico 1000 20Frullatore 700 10HiFi 5 5Lampada 325 W 2500 -Lampada alogena 12 12Lampada a incandescenza 400 4Caffettiera elettrica 2.5 0.15Monitor computer 0.25 0.25Radiosveglia 5 5Rasoio elettrico 1500 9Saldatore 800 20Sega elettrica 1000 25Trapano 800 16TV color 500 4Ventilatore 180 40


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3 - RADIOFREQUENZE E MICROONDE .

3.1 Campo elettromagnetico.

Riepilogando abbiamo visto prima di tutto che una carica elettrica genera nello spazio un campo elettrico, analogamente un magnete genera un campo magnetico.Abbiamo inoltre visto che cariche elettriche in movimento generano un campo magnetico, e che un campo magnetico variabile crea un campo elettrico.

RELAZIONI FRA CARICHE E CAMPI MAGNETICI ED ELETTRICI

Sorgente Prodotto

Carica elettrico Campo elettricoMagnete Campo magneticoCariche E. in movimento Campo magneticoCampo M. variabile Campo elettricoCampo E. variabile Campo magnetico

Maxwell scopr che anche un campo elettrico variabile crea un campo magnetico, si comporta quindi come se nello spazio ove presente il campo vi fosse una correntecircolante: la corrente di spostamento. Quindi fra i due campi vi una simmetria, per cui il variare del flusso di uno genera linee di forza dellaltro. In entrambi i casi essesono chiuse e perpendicolari a quelle dellaltro.I due campi non si possono quindi pi considerare separatamente, ma sono legati luno allaltro. Costituiscono una unicaunit: il campo elettromagnetico. Il momento in cui una sorgente comincia a funzionare, comincia ad emettere un campo elettromagnetico che comincia a viaggiare convelocit dipendente dal mezzo, se la sorgente viene spenta, il campo generato continuer a viaggiare allontanandosi dalla sorgente, per cui si pu affermare che esso ha unaesistenza autonoma indipendente dalla sorgente, quindi possiamo parlare di una unit indipendente, londa elettromagnetica.Riepilogando le O.E. sono caratterizzate dacampi elettrici e magnetici, perpendicolari fra loro ed alla direzione di propagazione, viaggianti con velocit v dipendente dal mezzo di propagazione, e con un rapporto frafrequenza f e lunghezza donda dipendente dalla velocit v: f = v / . La velocit nel vuoto viene denominata c ed uguale a 3 x 108 m/s.Come tutte le onde subiscono i fenomeni di riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza.

f = 1 / T

f = v /

c = 3 x 108 m/s

I campi elettromagnetici irraggiano maggiormente nello spazio allaumentare della frequenza. Le Onde Elettromagnetiche con frequenza, come visto, che vanno da circa100 kHz a 300 GHz vengono denominate Radiofrequenze (RF) e Microonde (MW).

Sorgenti.

- La radiazione RF e MW presente naturalmente sulla terra come radiazione di fondo naturale dovuta all'emissione di OEM da parte del Sole, delle galassie, e della terrastessa. Inoltre ogni oggetto a temperatura superiore allo zero assoluto emette radiazioni in tale campo di frequenza.In particolare anche il corpo umano emette energia in questo campo di frequenze con un energia paragonabile a quella del fondo terrestre.L'entit del fondo terrestre (USA) di circa 50 W/m2, molto minore di quella prodotta da sorgenti artificiali (10 mW/m2).

Fenomeni

caratteristici

delle onde

RiflessioneRifrazioneDiffrazioneInterferenza


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PRINCIPALI SORGENTI DI RADIAZIONI RF ED MW

L'entit del fondo terrestre (USA) di circa 50 W/m2, quella prodotta da sorgenti artificiali di circa 10 mW/m2 .

Le principali sorgenti artificiali si possono dividere, da un punto di vista dellirraggiamento, in apparecchiature chiuse, in cui il CEM generato viene contenuto in una zonadefinita di spazio, ed in apparecchiature aperte in cui il CEM viene irraggiato nello spazio circostante. Le due maggiori categorie di utilizzo, nei due diversi sistemi, sono:apparecchiature per il riscaldamento, apparecchiature per le radiotelecomunicazioni.

Da ricordare inoltre le applicazioni ad uso medico che includono quelle di fisioterapia per il riscaldamento profondo, che utilizzano apparecchiature a radiofrequenza(Marconiterapia) e a microonda (Radarterapia), e quelle per l'ipertermia con apparecchiature che utilizzano apparecchiature RF.

Infine da ricordare l'uso di RF combinata con forti campi magnetici (0.2-2 Tesla) a scopo diagnostico nella Risonanza Magnetica Nucleare.

3.3 - Apparecchiature per il riscaldamento

Si constatato che spesso conveniente l'uso di OEM per il riscaldamento di materiali ed oggetti per gli usi pi disparati, dall'industria, alla cucina, al corpo umanostesso per ragioni mediche.Una delle caratteristiche principali di questo tipo di riscaldamento che il calore viene prodotto per azione diretta delle OEM in tutte le zone dell'oggetto o sostanzasottoposta a riscaldamento, per cui si pu produrre riscaldamento in modo molto rapido ed uniforme.Esistono tre modalit di utilizzo delle OEM per il riscaldamento:- Perdite dielettriche, in cui il riscaldamento prodotto per la generazione di correnti elettriche (corrente di spostamento o correnti dielettriche di Maxwell- di tipo elastico)nel dielettrico, ed quindi utile per materiali non conduttori ma appunto dielettrici.- Induzione magnetica, in cui il riscaldamento prodotto da correnti generate per induzione in materiali conduttori: correnti "parassite" di Foucault (dovute alla legge diLenz).- Microonde, in cui il riscaldamento si ha per assorbimento diretto delle microonde da parte del materiale.

ESEMPIO DI APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Modalit Frequenze Potenza Industria Uso

Perdite dielettriche 3-50 MHz 5-200 kW Legno Incollaggio piegatura - laminazionePlastica Saldatura preriscaldamento - stampaggioTessile Riscaldamento - essiccamento

Induzionemagnetica

80 kHz-5 MHz 1-500 KW Siderurgica Ricottura - riscaldamento per stampaggio saldatura - indurimento tempera - fusione

Microonde 0.3-3 GHz 5-100 kW Elettronica Produzione fibre ottiche, riscaldamento sotto vuotoCarta Essiccamento cellulosaChimica Essiccamento laminati e fili dopo rivestimentoAlimentare Steril izzazione cereali ecc. Cottura cibi

Da ricordare in particolare i forni a microonde ad uso domestico con frequenza di 0.3-3 GHz e potenze di 0.3-1.2 kW.

Tutti questi sistemi in genere vengono usati in contenitori con schermature che contengono l'emissione di NIR nell'ambiente circostante, per cui vengono classificati comesistemi chiusi. In un forno a microonde di uso domestico la radiazione circostante mantenuta al disotto di 1.5 W/m 2 a 30 cm, che si riduce a 0.15 W/m 2 alla distanza di unmetro.Apparecchiature per le radiotelecomunicazioni.

Ovviamente tali apparecchiature irradiano OEM nello spazio libero, per cui sono classificati come sistemi aperti.Ricordare che le radiocomunicazioni sulla terra possono essere a vista, o, specie per onde lunghe, medie e corte, a lunga distanza a causa della riflessione della ionosfera.E' inutile soffermarsi sul loro scopo ed utilizzo.Sono progettati per trasformare quanta pi energia possibile in OEM.Si possono distinguere in due grandi categorie, importanti da un punto di vista protezionistico, quelle progettate per collegamenti direttivi: ponti radio, radar, ecc., ovel'energia viene concentrata in una sola direzione, minimizzando quella dispersa in altre direzioni, per cui da un punto di vista protezionistico le zone di influenzadovrebbero essere pi localizzate, e quelle omnidirettive, come radio, TV ecc. ove le zone interessate all'esposizione sono maggiori.

Come gi detto le onde elettromagnetiche sono onde trasversali in cui il vettore Campo Elettrico (E), il vettore Campo Magnetico (B) e la direzione di propagazionedell'onda sono fra loro perpendicolari. La velocit di propagazione nel vuoto (c) costante ed indipendente sia dalla frequenza che dall'ampiezza dell'onda: c=3 x 10 8

m/sec.Nel Sistema Internazionale E si misura in Volt/metro (V/m) e B in Tesla (T).

3.5 - Telefonia Cellulare

I telefoni cellulari sono ormai divenuti un mezzo di comunicazione estremamente diffuso. Si considera infatti che in Europa nel 2001 il numero di cellulari ammontavaad oltre 140 milioni di cui 30 solo in Italia.

Origine

Valore

Denominazione Sorgente Meccanismo

Naturale Fondo naturale Sole Reazioni nucleariGalassie - Interazion i corpi carichi e C.M.Spazio Interazioni corpi carichi e C.M.

Terra Ionosfera - FulminiTermico Tutti i corpi Agitazione termicaBiologico Esseri viventi Bioelettrico

Artificiale Riscaldamento Forni Perdite dielettriche (Maxwell)Induzione magnetica (Foucault)Microonde assorbimento

Telecomunicazione Trasmettitori Circuiti elettronici Magnetron ecc.(Telef.cellulare)Radar

Medico Elettromedicali Circuiti elettronici Magnetron ecc.RMN Circuiti elettronici + C.M.


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Attualmente la telefonia mobile utilizza due bande di frequenze centrate a circa 900 e 1800 MHz. Quando componiamo un numero dal nostro cellulare questo viene messoin comunicazione con la stazione radiobase pi vicina su uno dei canali radio disponibili. La stazione radiobase a sua volta collegata ad un ufficio di commutazione per latelefonia mobile che si occupa di trovare il destinatario della chiamata e di mantenere attivo il collegamento.Poich il numero di canali che possibile ricavare dalla banda di frequenze di cui si dispone finito, necessario un sistema che permetta il riutilizzo delle frequenze se sivuole far fronte ad un'utenza sempre pi elevata.Questo problema stato risolto suddividendo il territorio in aree geografiche di dimensioni limitate chiamate celle (da cui il nome cellulari). All'interno di ogni cella iltraffico telefonico regolato da una stazione radiobase in grado di gestire contemporaneamente un numero massimo di cellulari. Per semplicit possiamo immaginare unacella come una porzione di territorio di forma esagonale circondata da altre sei celle identiche. Ovviamente al fine di evitare interferenze, celle adiacenti non possonoutilizzare le stesse frequenze. Tuttavia, assegnando ad ogni cella un settimo (oppure una certa frazione dei canali disponibili) e calibrando la potenza delle onde radio in

modo da limitarne la propagazione al di fuori della cella stessa, si rende possibile il riutilizzo delle stesse frequenze in celle non adiacenti. In realt la forma e le dimensionidi una cella sono piuttosto irregolari e dipendono dalla struttura orografica del territorio, dall'eventuale presenza di ostacoli fisici, dalla potenza dell'antenna stessa edall'utenza che occorre gestire in quella zona. Rilievi montuosi, edifici o zone ricche di vegetazione possono influenzare la trasmissione delle onde radio.Nelle zone scarsamente popolate le celle hanno un diametro di qualche chilometro mentre in ambito urbano le dimensioni sono generalmente cos ridotte che si parla dimicrocelle (diametro di qualche centinaio di metri).Per quanto riguarda i cellulari occorre ricordare che la potenza di emissione ormai piuttosto ridotta come conseguenza delle sempre pi modeste dimensioni delle celle.Al fine di aumentare al massimo l'autonomia delle batterie, vengono inoltre adottati diversi accorgimenti per cui possiamo affermare che solo raramente un cellulareutilizza tutta la potenza di emissione di cui dispone. I sistemi di telefonia mobile sono infatti dotati di un meccanismo automatico di regolazione della potenza trasmessadetto Power Control che consente di utilizzare il livello minimo di potenza necessario a garantire una ricezione di buona qualit. Inoltre, quando l'utente non inconversazione, la stazione radiobase mantiene il collegamento con il terminale sfruttando una tecnica detta di trasmissione discontinua che consente di utilizzare un segnaledi fondo di intensit modesta.

EFFETTI BIOLOGICI DELLE OEM - EFFETTI SULLA MATERIA VIVENTE

4.1 - Energia associata al campo

Bisogna distinguere lenergia associata al campo in due tipi: quella quantistica associata ad ogni singola interazione con la materia, funzione della frequenza, e quellatrasportata nel suo insieme dal campo.Lenergia quantistica associata ai campi elettromagnetici nellintervallo di frequenza considerato, tuttavia estremamente basso per ci che riguarda le interazioni con lamateria.Infatti, ad esempio, l'energia associata al CM a 300 GHz di circa 1.2 meV (1.2*10 -3 eV) contro l'energia termica che a 30 C di 26 meV, e quella necessaria per rompereil pi debole legame idrogeno che di 80 meV.

L'energia associata ad una OEM che viaggia nello spazio , come per tutti i fenomeni ondulatori, proporzionale al quadrato dell'ampiezza del vettore che lo rappresenta, inquesto caso del vettore E e del vettore B. Pi precisamente si ha che l'energia per unit di volume nel vuoto :

u=1/2 0E2 + 1/2 B2 /0dove 0 e 0 sono rispettivamente la costante dielettrica e la permeabilit magnetica del vuoto.La quantit di energia trasportata nell'unit di tempo data dal vettore di Poynting (S) il cui modulo dato da:

S=E*B/(0Ricordando che E/B=c si ha anche che

S=E2/(c*(0)che rappresenta quindi il flusso di energia per unit di superficie nell'unit di tempo, cio la densit di potenza, e che misura anche il livello di esposizione a cui sottoposto un sistema biologico. Viene misurato in W/m2.Da questa formula si capisce perch i sistemi di misura in genere misurino l'intensit del campo elettrico che in genere pi semplice da misurare.

L'andamento delle energie connesse con il campo dipende fra l'altro, in termini di lunghezze d'onda (), dalla distanza dalla sorgente (R) e dalle sue dimensioni (D).La regione di spazio ove si verifica contemporaneamente che:

R e R D2/si chiama "zona di campo lontano" o "zona di Fraunhofer". Lo spazio interno ad essa detto "zona di campo vicino" o "zona di Fresnel".

L'andamento del campo nella zona di Fresnel dipende da molteplici fattori fra cui l'orientamento rispetto al radiatore, e da fenomeni di interferenze costruttive edistruttive da parte dei vari contributi alla formazione dell'onda stessa dati dalle varie parti del radiatore.

Nella zona di campo lontano, zona di Fraunhofer, invece le sorgenti possono essere considerate puntiformi ed applicare le usuali leggi del CEM.

4.2 - Assorbimento da parte di un sistema biologico.

Ricordiamo che le radiazioni non ionizzanti costituiscono un vasto spettro di frequenze con energia, associata alla lunghezza donda, non sufficiente ad ionizzare lamateria, per cui il loro effetto comporta fenomeni che potremmo dire di eccitazione.Linterazione si ha con uno scambio di energia che comporta variazioni sia della posizione relativa che della cinetica delle cariche elettriche esistenti nella materia, inparticolare con oscillazioni di cariche, rotazioni di molecole polari, variazioni di configurazioni di cariche.Ricordiamo inoltre che quando un elettrone o un sistema di elettroni assorbono unonda elettromagnetica ricevono anche un impulso avente la direzione ed il verso dipropagazione dellonda.

La prima fase di tale interazione prende il nome di meccanismo di accoppiamento ed la fase in cui nei tessuti sono indotte cariche e correnti elettriche. Dipendeessenzialmente dalle caratteristiche dielettriche del tessuto e dalla frequenza del campo. Dipende essenzialmente dal campo elettrico perch le caratteristiche magnetichedei tessuti non sono significative.

Occorre distinguere due casi: il meccanismo di accoppiamento a bassa e ad alta frequenza.

Per i campi a bassa frequenza (fino ad alcune centinaia di KHz) il tessuto biologico si comporta come un buon conduttore, inoltre a causa delle piccole dimensioni delcorpo esposto rispetto alla lunghezza donda, si pu considerare il campo inducente uguale, in un dato istante, in tutta la zona occupata dal corpo. Si pu quindi applicarequella che chiamata approssimazione quasistatica.Il principale risultato dellinduzione identificabile nella densit di corrente indotta. Inoltre sulla superficie corporea viene indotta una distribuzione di carica la cuivariazione nel tempo crea delle correnti che attraversano il corpo fino a scaricarsi a terra. Tali correnti sono la principale conseguenza dellesposizione e la loro intensit funzione del campo incidente mediante un fattore di proporzionalit il cui valore dipende dalle caratteristiche elettriche del tessuto coinvolto.Laccoppiamento al campo elettrico scollegato da quello al campo magnetico, che abbiamo detto essere trascurabile, e il problema pu dunque essere risolto in manieraindipendente.Spesso, bench poco rigorosamente, si considerano rispettati questi vincoli fino a qualche MHz.

Per le frequenze maggiori le dimensioni del corpo risultano superiori alla lunghezza donda del campo. Quindi una parte della radiazione incidente viene riflessa, ed unaparte lo penetra cedendo energia e attenuandosi quindi allaumentare della profondit di penetrazione.Gli effetti che si manifestano sono quindi correnti indotte allinterno del corpo, e, per campi molto elevati, riscaldamento dei tessuti interni.

In definitiva la quantit di energia assorbita da un sistema biologico dipende, come in genere per tutti i corpi, da vari fattori:

- Caratteristiche del campo incidente come intensit, frequenza, polarizzazione, ma anche se si nella zona di Fresnel o nella zona di Fraunhofer, ma anche caratteristicheche potremmo definire locali come riflessioni ed interferenze dovute all'ambiente ed agli oggetti presenti nelle vicinanze.

- Caratteristiche del Sistema Biologico esposto come dimensioni, geometria, distribuzione e spessore dei vari tessuti e loro caratteristiche dielettriche.


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In particolare, a parit di altre condizioni, dipende dalla frequenza dell'onda incidente, infatti ogni corpo o parte di corpo, anche in dipendenza della propria forma edimensione, pu essere pi o meno "trasparente" ad alcuni campi di frequenza, ma di pi, in un sistema biologico complesso anche i vari tessuti assorbono in mododiverso le varie frequenze.

A questo scopo viene introdotta una nuova unit di misura: il SAR (Specific Absorption Rate) (Rateo di assorbimento specifico) dato da:

SAR = W/V = E2/

dove e sono rispettivamente le conducibilit e le densit del tessuto biologico. Esprime la potenza assorbita per unit di massa e si misura in W/kg.

Ovviamente il valore dipende dai tessuti o dall'organismo considerato.

Lo studio dei SAR viene effettuato con varie metodologie, sia di calcolo, che con misure dirette, ma in particolare avvalendosi di modelli e simulazioni.

Se ci si riferisce all'intero corpo umano allora si ha il WBSAR (Whole Body SAR) (SAR del corpo intero)

Quindi in genere con il WBSAR si ha la quantit di energia rilasciata da un'onda incidente ad un intero corpo, e quindi, poich si trasforma generalmente in calore, ilcalore trasferito.

Con il SAR medio si ha il calore trasferito in media ad una parte del corpo, mentre il SAR specifico di volumi o di organi ci da la possibilit di valutare la potenzadissipata in parte del corpo o in un organo.

Il SAR medio ci d possibilit di calcolare la quantit di calore rilasciata al corpo e quindi, se si potesse tener conto anche delle caratteristiche di conduzione termicadell'organismo, e del sistema di termoregolazione, caratteristiche che possono solo essere ipotizzate, si potrebbe conoscere la velocit di variazione delle temperature delcorpo, o in altre parole la sollecitazione termica.

Lo studio della distribuzione dei SAR specifici dei vari tessuti e dei vari organi ci ha permesso di vedere come si abbiano particolari concentrazioni di assorbimento di

potenza in particolari zone ed organi (Hot Spots), che sono quindi da considerare particolarmente critici per l'esposizione a CEM.Come gi detto uno dei fattori pi importanti che entrano in gioco nella determinazione del SAR la frequenza dell'onda incidente, ci anche per motivi di risonanza delcorpo (che pu fungere come una sorta di antenna per cui si hanno picchi a determinate frequenze). Ad esempio per il WBSAR, quindi per tutto il corpo, si ha un picco diassorbimento, per un uomo di 1.75 m di altezza e 70 kg di peso, si ha un picco del WBSAR intorno ai 70 MHz. Per la testa si ha un picco di assorbimento intorno ai 375MHz.

4.3 - Effetti biologici

I meccanismi con cui le OEM interagiscono sul corpo umano sono molteplici, e non ancora ben conosciuti.Si pu ipotizzare che la interazione con la materia vivente possa comportare alterazioni della struttura fine sia delle cellule che degli organi.

Il meccanismo di interazione deve essere studiato a tre livelli: macroscopico che affronta le problematiche connesse all'esposizione a radiazioni NIR di tutto l'organismo,intermedio che si occupa delle interazioni a livello tissutale e di organo, e quello microscopico che si occupa dei meccanismi di interazione a livello molecolare,sovramolecolare e cellulare.

Ad esempio a livello molecolare ricordiamo due modelli che sono stati ipotizzati per spiegare un eventuale meccanismo di interazione:- Interazioni del CEM con gli ioni Calcio che attraversano la membrana cellulare e che sono sottoposti alla forza di Lorentz, e che hanno particolari finestre diassorbimento.

- Effetti quantistici su particolari siti della membrana cellulare a causa di effetti Zeeman (In un forte campo magnetico le righe dello spettro ottico vengono alterate esuddivise e con particolari polarizzazioni. Ci dovuto a modificazioni dello spin degli elettroni.) e Stark (lo stesso in un forte campo elettrico).

Gli effetti con i sistemi biologici vengono suddivisi, anche se non vi accordo in merito, in due grandi classi: effetti termici ed effetti non termici.

Per gli effetti termici si soliti considerare:- caratterizzazione delle propriet dispersive macroscopiche dei mezzi biologici- approccio elettrodinamico classico del problema- modelli per la valutazione del SAR.

E necessario che lenergia associata al SAR non dia luogo ad aumento della temperatura sistemica o locale tale che il sistema di termoregolazione del corpo non possaregolarla e contenerla entro un massimo di aumento di 1C.

Per gli effetti non termici bisogna in particolare avere presente:- processi a livello cellulare- processi di trasporto attraverso le membrane cellulari.INDAGINI EPIDEMIOLOGICHE5.1 - Metodologie e difficolt connesse.

Le interazioni dei CEM con sistemi biologici si possono dividere, da un punto di vista di scala, come gi detto, in azioni sull'intero organismo, interazioni su singoliorgani o sue strutture, interazioni a scala cellulare o molecolare.Quindi diverse sono le metodologie di approccio nel loro studio.

Potremmo anche dividere lo studio in due grosse categorie:- Quella "di laboratorio", sperimentale diretta che si ha esponendo soggetti, in genere animali, organi o tessuti direttamente a CEM, spesso anche forti per studiarne lepatologie e le alterazioni, sia come rapporti causa-effetto che come correlazione dose-effetto.- L'altra "ambientale" quella dello studio dell'esposizione cronica, che studia gli effetti su organismi, in genere umani, in relazione alla esposizione avuta nella loro vita, eche si avvale essenzialmente dello studio statistico, a volte anche su grandi numeri di individui.

Sostanzialmente in pratica si ha anche che- A livello di organismo si ha in genere lo studio dei soggetti nel loro insieme, in particolare con lo studio statistico di patologie connesse.- A livello di organo si ha lo studio sempre statistico di patologie specifiche o di esposizioni di laboratorio.- A livello cellulare in genere prevalente lo studio di laboratorio.

Una prima grande difficolt nello studio degli effetti dei CEM sull'uomo che i risultati ottenuti con lo studio di "laboratorio" difficilmente possono trasferirsi nellarealt "ambientale", specialmente a causa dei livelli di esposizione che in laboratorio sono molto elevati, per cui difficile farne delle estrapolazioni ai livelli bassi cui

siamo normalmente esposti, anche perch una estrapolazione di questo tipo presupporrebbe la non esistenza di un livello soglia [spiegare], o lipotesi di un livello sogliainferiore a quello della normale esposizione.

Comunque quelli che in realt ci interessano pi direttamente sono i risultati che si hanno nello studio dell'esposizione a CEM durante la vita normale, quindi a livellibassi o comunque fino a quelli che si possono avere nella realt lavorativa.


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I meccanismi di azione delle NIR sono, come gi detto, divisi in "termici" e "non termici" o "atermici", intendendo con quest'ultimo termine una serie di fenomeni, in cuiil meccanismo fondamentale non il semplice trasferimento di calore.Poich i campi NIR non hanno energia sufficiente per la ionizzazione e l'alterazione dei legami chimici, sono ritenuti in genere pi importanti quelli di tipo termico ottenutidall'induzione di dipoli, oscillazioni di cariche, rotazioni di molecole polari.A parte alcune ipotesi gi riportate non si hanno certezze sui meccanismi non termici.

Quindi ci interessano in particolare gli studi fatti sull'uomo esposto ai campi che normalmente incontra nella vita, quindi gli studi ambientali fondati su statistiche,statistiche che devono per forza estendersi per lunghi intervalli di tempo.Tali studi sono soggetti ad una serie di problemi cui bene accennare:

- In essi gioca un ruolo fondamentale la valutazione delle dosi a cui stato esposto l'individuo, e ci appare molto difficile, in particolare per la stima dell'intensit deicampi cui stato esposto e per i tempi ad esse correlati.- Altro problema dato dall'azione di confondimento esercitata da altri fattori concomitanti anch'essi presenti nella vita nei soggetti, ad esempio radiazioni ionizzanti difondo, pesticidi, benzene, solventi, fumo di sigaretta, e che possono avere una influenza paragonabile o maggiore di quella cercata o osservata, e che pu essereestremamente difficile eliminare.- Ulteriore fattore estremamente delicato quello dell'"arruolamento" nello studio, che spesso di per se stesso un fattore discriminante e che pu essere un fattoreconfondente in modo determinante quando si studiano fenomeni certamente non evidenti [esempio telefono].

Per ci che riguarda la valutazione dell'esposizione in genere nei vari studi stato preso in considerazione, per l'esposizione a CEM a frequenza industriale, la distanzadelle abitazioni dei soggetti in studio, da linee elettriche, a cui si aggiungono a volte stime retrospettive di carico sulle linee per ottenere l'intensit dei campi associati,misure effettuate nelle abitazioni o al loro esterno, combinate in vari modi.

Per le alte frequenze in genere ci si basati sul tipo di lavoro effettuato dai soggetti.

ELETTRODOTTI

Una delle problematiche pi studiate certamente quella concernente lesposizione a campi elettrici e magnetici per frequenze industriali, ovvero i campi dispersinell'ambiente dalle linee di trasporto e di distribuzione dell'energia elettrica (elettrodotti), la cui frequenza (50 Hz in Europa, 60 Hz negli Stati Uniti) rientra nella cosiddettabanda ELF (30 - 300 Hz).Si sono quindi determinati dei livelli di campo elettrico e magnetico a 50 Hz prodotti al suolo da vari tipi di elettrodotti a 380 kV e 1500 ampere (semplice terna, doppiaterna con fasi congruenti, doppia terna con fasi invertite) nell'ambiente e si visto il loro profilo laterale, ovvero i livelli di campo a partire dallasse della linea fino acirca 100 metri di distanza, con altezza minima dei conduttori dal suolo pari a 11,34; 7,78 e 1,85 metri.Le grandezze che determinano lintensit del campo magnetico circostante un elettrodotto sono principalmente: 1) distanza dalle sorgenti (conduttori); 2) intensit dellesorgenti (correnti di linea); 3) disposizione e distanza tra sorgenti (distanza mutua tra i conduttori di fase); 4) presenza di sorgenti compensatrici e 5) suddivisione dellesorgenti (terne multiple). I metodi di controllo del campo magnetico si basano principalmente sulla riduzione della distanza tra le fasi, sullinstallazione di circuitiaddizionali (spire) nei quali circolano correnti di schermo, sullutilizzazione di circuiti in doppia terna a fasi incrociate e sullutilizzazione di linee in cavo.I valori di campo magnetico, pur al di sotto dei valori di legge imposti, sono notevolmente al di sopra della soglia di attenzione epidemiologica (SAE) che di 0,2 T.Infatti, solo distanze superiori a circa 80 m dal conduttore permettono di rilevare un valore cos basso di campo magnetico. E necessario notare inoltre che aumentarelaltezza dei conduttori da terra permette di ridurre il livello massimo generato di campo magnetico ma non la distanza dallasse alla quale si raggiunge la SAE.E possibile ridurre questi valori di campo interrando gli elettrodotti. Questi vengono posti a circa 1,5-1,85 metri di profondit e sono composti da un conduttore cilindrico,una guaina isolante, una guaina conduttrice (la quale funge da schermante per i disturbi esterni, i quali sono pi acuti nel sottosuolo in quanto il terreno molto piconduttore dellaria) e un rivestimento protettivo. I fili vengono posti a circa 20 cm luno dallaltro e possono assumere disposizione lineare (terna piana) o triangolare(trifoglio).I cavi interrati generano, a parit di corrente trasportata, un campo magnetico al livello del suolo molto pi intenso degli elettrodotti aerei (circa il doppio), per lintensitdi campo magnetico si riduce molto pi rapidamente con la distanza (i circa 80 m diventano in questo caso circa 24). Tra i vantaggi sono valori di intensit di campomagnetico che decrescono molto pi rapidamente con la distanza, ma tra gli svantaggi sono da considerare i costi estremamente elevati, limpatto ambientale (scavi eriscaldamento del terreno) e i problemi di perdita di energia legati alla potenza reattiva (produzione, oltre ad una certa lunghezza del cavo, di una corrente capacitiva,

dovuta allinterazione tra il cavo ed il terreno stesso, che si contrappone a quella di trasmissione).Altri metodi con i quali ridurre i valori di intensit di campo elettrico e magnetico possono essere quelli di usare linee compatte, dove i cavi vengono avvicinati tra di loroin quanto questi sono isolati con delle membrane isolanti. Queste portano ad una riduzione del campo magnetico ma, essendo pesanti, richiedono un infittimento deisostegni degli elettrodotti stessi. Possono anche essere usati dei circuiti ausiliari di compensazione attiva o passiva, dove si installano dei circuiti ausiliari sotto le lineeelettriche primarie interessate. Nel primo caso si introduce in questi circuiti della corrente elettrica, nel secondo caso questultima viene prodotta dal campo magnetico dellalinea primaria, facendo cos in modo che il livello di campo elettrico e magnetico totale risulti diminuito.

5.2 - Risultati e loro valutazione.

Nello studio degli effetti dei CEM sull'uomo si sono ipotizzati o sono stati riportate in letteratura le patologie e le sintomatologie fra le pi varie.Nel campo degli effetti "atermici", e quindi anche con radiazioni molto deboli, si ipotizzano effetti specialmente su:- sistema nervoso- apparato cardiovascolare- sistema diencefalo-ipofisario

Sono state anche descritte tre sindromi caratteristiche:- Sindrome astenica. Con astenia, modificazioni vascolari vagotoniche, modifiche dell'attivit alfa dell'EEG.- Sindrome astenico-vegetativa-vascolare. Sintomatologia neurovegetativa di tipo iperreattivo con ipertensione, iperreattivit vascolare periferica, iperidrosi,dermografismo- Sindrome diencefalica. alterazioni del SN simpatico con fenomeni di angiospasmi e crisi simpatico-adrenergiche, con alterazioni nell'EEG con scariche di onde delta eteta.

Altri effetti ipotizzati sia per effetti termici che atermici sono:- Alterazioni dell'apparato visivo. Particolarmente a livello del cristallino che si ritiene particolarmente sensibile agli aumenti termici.- Alterazioni sulle gonadi. Particolarmente sensibili alla temperatura- Effetti sul SNC. Modificazioni indotte sulle membrane e sulle trasmissioni sinaptiche, specie per segnali opportunamente codificati- Effetti sul sistema neuroendocrino di vario tipo- Variazioni dei dati di laboratorio. Alterazioni sui neutrofili, linfociti, variazioni dei lipidi, istamina ecc.- Azione oncogena, teratogena e genotossica- Sintomatologia riferita. Vengono riferite sintomatologie le pi varie, con debolezza, facile stancabilit, depressione, disturbi del sonno, alterazioni della vista, tachicardiao bradicardia, diminuzione della libido, ecc.Da notare che in alcuni studi sono stati anche osservati effetti benefici, come per luso dei telefonini per cui stato notato sembra un effetto facilitante sui processi cognitivie ad un accelerato tempo di risposta a stimoli semplici.

I recenti studi di revisione critica fatta sui lavori statistici che sembravano dare fondamento a particolari effetti negativi dei CEM sull'uomo hanno in genere evidenziatodifetti di impostazione o di esecuzione tali da inficiarne i risultati.Lunico effetto certo si avuto nelluso dei telefonini cellulari, per cui risultato, per usi lunghi e continuati, un innalzamento della temperatura a livello cerebrale, oculare

e dellorecchio interno, ma i livelli risultano comunque molto pi bassi di quelli causati dal semplice esercizio fisico.Si pu affermare che attualmente nessuno studio riuscito a dimostrare l'esistenza di effetti negativi dell'esposizione a CEM da parte degli esseri umani nelle normalicondizioni di vita, restano soltanto pochi deboli indizi di pericolosit in campi ben precisi. La sola categoria di causa di morte per la quale c una indicazione di aumentatorischio con il maggior tempo di uso lincidente automobilistico connesso con luso dei telefonini.


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- Per il futuro, se si vuole risolvere il problema della pericolosit dei CEM, allora sar necessario adottare strategie di analisi pi corrette e sofisticate, probabilmentemiranti ad una maggiore precisione dell'esposizione, anche con appositi sistemi di monitoraggio; la valutazione con almeno pari accuratezza dell'esposizione concomitantead altri agenti influenzanti i parametri in studio.Bisogna inoltre tener conto dellipotesi espressa da pi parti, che i CEM non siano essi stessi responsabili delle patologie connesse, ma ne siano in qualche modo elementifavorenti, specie per ci che riguarda la connessione con le patologie tumorali.

Il problema dellinquinamento elettromagnetico si pu considerare quindi a tuttoggi aperto, senza che la ricerca scientifica abbia potuto dirimere definitivamente laquestione. In questo modo, da un lato si arrivati a definire valori soglia per lesposizione a campi EM, dallaltra numerose commissioni di controllo hanno concluso chenon esiste convincente evidenza che le linee dellalta tensione rappresentino un rischio per la salute o siano potenziali cause di cancro.

- PROTEZIONISTICA

6.1 - Schermature e confinamento

Potremmo definire, ai nostri fini, la schermatura come un sistema per evitare che il CEM investa una zona di spazio, il confinamento come un sistema che impedisca alCEM di uscire da una zona di spazio in cui viene prodotto.La schermatura del campo elettrico si ottiene mediante l'interposizione, fra la sorgente e lo spazio da proteggere, di una lastra o rete di materiale conduttore. Lo schermo pi efficiente quanto pi esteso, e se viene collegato a terra.Le maglie possono essere molto larghe a BF e devono essere pi strette in relazione alla lunghezza d'onda del CEM che si vuole schermare.

Analogamente la schermatura del campo magnetico si pu ottenere interponendo una lastra di materiale molto permeabile al CM. Lo schermo pi efficiente quanto pi spesso e, in linea di massima,quanto pi esteso.

La prima distinzione da fare nel campo della protezionistica se ci si trova nel campo delle frequenze industriali o Basse Frequenze (BF), o delle Alte Frequenze (AF),intendendo con AF le RF e le microonde.

Nel campo delle BF lo scopo dell'utilizzo dei CEM la produzione ed il trasporto di energia e segnali lungo apparati vari e fili, per cui l'emissione dei CEM nello spaziocircostante un sottoprodotto non necessario per gli scopi del loro utilizzo.Pertanto sarebbe teoricamente possibile cercare di eliminare la diffusione esterna dei CEM. In realt ci sarebbe troppo oneroso, specie lungo le linee elettriche, per cui inrealt la riduzione viene effettuata specie ove esistono forti campi magnetici.Il primo passo la progettazione e realizzazione di apparati, sia di trasformazione che di utilizzo, che producano bassi livelli di campo esterno, il secondo la schermaturaed il confinamento.In pratica la schermatura viene effettuata intorno alla zona di spazio ove si vuole ridurre o eliminare l'influenza del CEM, circondandola con una "rete" conduttrice posta aterra: Gabbia di Farady. Una discreta schermatura si ha gi negli edifici in cemento armato a causa della "rete" costituita dai ferri dell'armatura.Ove il disturbo pu essere causato da campi magnetici si circonda lo spazio con uno schermo costituito da ferro dolce o materiale con simili caratteristiche magnetiche.

Per le AF bisogna fare una prima importante suddivisione.Se l'apparato di produzione serve per uso localizzato in cui il CEM deve investire una zona limitata e chiusa di spazio (es. forno a microonde), o se il CEM deve diffondersinello spazio (es. trasmettitore radio).Nel primo caso si adotter una schermatura alla sorgente, in cui il campo confinato nell'area di utilizzo, ad esempio con schermi metallici.Nel secondo caso si pu ancora fare una schermatura alla sorgente, ma bisogna fare una ulteriore suddivisione:Se l'apparato deve trasmettere in un settore limitato di spazio (es. radar, ponte radio), allora possibile schermare verso lo spazio o parte di esso non interessato allatrasmissione. Una prima schermatura in genere effettuata dalla stessa antenna trasmittente che in genere in questi casi direzionale;Se l'apparato deve trasmettere in ogni settore dello spazio, allora la schermatura pu essere soltanto limitata a zone particolari, come ad esempio l'edificio su cui postal'antenna o comunque lo spazio al di sotto dell'antenna che in questo caso in genere omnidirezionale.

Nel caso pi generale comunque pu essere opportuno schermare, ove necessario, le sole zone di spazio che ci interessano.

Da ricordare che il primo, a volte pi importante, sistema di riduzione del CEM la distanza dalla sorgente. In zone di campo lontano, zona di Fraunhofer, l'energia delcampo, monopolare, diminuisce con il quadrato della distanza, per cui spesso basta spostarsi di poco per scendere a valori di CEM accettabili.

6.2 CEM in ambito cittadino

6.2.1 Rete di distribuzione

Oltre alle linee in alta tensione, che in ambito cittadino sono molto ridotte, un altro problema di produzione di campi elettromagnetici e' dato a)dalle stazioni ditrasformazione e b) dalle cabine di trasformazione:

a) Anche se il campo elettromagnetico rilevabile all'interno delle stazioni di trasformazione e' soprattutto un problema dei lavoratori (che andrebbero comunqueadeguatamente tutelati), queste non dovrebbero essere dislocate ne' in prossimit ne' all'interno di aree urbane. Per gli impianti gi esistenti, l'unica soluzione adottabile nelcaso si trovino vicino ad abitazioni per ottenere la riduzione dell'esposizione, causata soprattutto dalle linee in entrata ed in uscita, potrebbe essere quella di spostarli ad unadistanza maggiore o sostituire le linee aeree collegate all'impianto con cavi interrati.

b) Le nuove cabine di trasformazione elettrica media tensione/bassa tensione (MT/BT) non dovrebbero essere poste all'interno degli edifici: infatti, anche se l'esposizione alcampo elettromagnetico emesso dalle cabine interessa in genere solo gli abitanti del locale posto al di sopra dell'installazione, non sono ancora disponibili misure adeguatedi schermatura. Nel caso in cui sia prevista l'installazione di cabine secondarie in prossimit di aree o edifici adibiti alla permanenza della popolazione, in particolar mododi quella infantile (quali parchi, giardini, asili, scuole), le installazioni dovrebbero essere provviste anche di una recinzione.

6.2.2 Campi elettromagnetici in ambiente domestico

Nella maggior parte delle condizioni oggettive di esposizione al campo elettromagnetico si riscontra una sovrapposizione di frequenze, data la presenza nell'ambiente difonti con caratteristiche diverse. Tuttavia le intensit in gioco sono spesso assai modeste, a volte di alcuni ordini di grandezza inferiori rispetto ai limiti per gli effetti acutifissati dagli standard sanitari per quel determinato intervallo di frequenza. Ci si trova quindi spesso in presenza di condizioni di esposizione prolungate a basse obassissime intensit di campo.

L'ambiente domestico non fa eccezione. In esso i livelli di campo misurabili, a qualsiasi intervallo di frequenza, sono spesso contenuti e derivano dal contributo di fontiesterne (elettrodotti, stazioni di trasformazione, antenne radio-TV e per telefonia cellulare) ed interne (impianto elettrico dell'abitazione + utilizzatori collegati alla rete.Tali dati riguardano sia i valori di "fondo" (ai quali contribuiscono soprattutto fonti esterne nel caso in cui tutte le fonti interne siano spente), sia i valori misurati a variedistanze da un elevato numero di utilizzatori collegati all'alimentazione in rete (soprattutto elettrodomestici).In ambiente domestico, prevale nettamente il contributo fornito dalle frequenze di rete, ossia 50 Hz (frequenze estremamente basse o ELF). Un contributo minore fornitodalle radiofrequenze e dalle microonde, emesse in uno spettro piuttosto vasto di frequenze da antenne radiotelevisive, radar e antenne radio-base per telefonia cellulare. Trale fonti di microonde interne all'ambiente domestico sono annoverabili gli omonimi forni (per quanto in condizioni normali di funzionamento l'emissione siacompletamente confinata).

Una piccola componente di frequenze ricade nella banda 15-100 kHz e corrisponde alle emissioni dei sistemi di deflessione orizzontale dei raggi catodici contenuti neicinescopi di televisori e computer.

L'accensione e lo spegnimento degli utilizzatori di rete determina la presenza di picchi istantanei di campo elettrico e magnetico di significativa intensit (transienti).


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In generale, alle basse frequenze i livelli di fondo nelle abitazioni (escludendo l'apporto degli utilizzatori elettrici) sono dell'ordine di 0.1-1 T per il campo magnetico e 1-100 V/m per il campo elettrico. Alle frequenze pi elevate, il fondo di radiazione elettromagnetica e` anch'esso molto contenuto.

Per quanto riguarda gli utilizzatori elettrici i livelli di campo (soprattutto campo magnetico) tendono a decrescere rapidamente con la distanza (spesso in ragione della terzapotenza), ma possono raggiungere livelli relativamente elevati in prossimit dell'utilizzatore medesimo, specie se questo destinato ad un uso che lo porta quasi a contattocon la superficie del corpo (es. rasoi, asciugacapelli etc.).

A seconda dell'utilizzatore, le distanze cui normalmente si trova la persona sono ovviamente assai eterogenee (pari a 0 in caso di utilizzatori quali i rasoi elettrici e pari a 2-

3 m nel caso degli apparecchi televisivi). Il tempo di utilizzo variabile. Per molti di essi si colloca comunque nell'ordine di poche decine di minuti al giorno. Essi nonrappresentano quindi fonte di esposizione continua, anche per la circostanza che l'utente (o altro componente il nucleo abitativo) in molti casi non sosta a lungo inprossimit dell'apparecchio funzionante.

Per quanto i valori di esposizione di alcune di queste apparecchiature (che possono raggiungere anche 1000-2000 T) siano ancora contenuti in rapporto ai limiti sanitari,essi si configurano come elevati se si prendono in considerazione i potenziali effetti a lungo termine.

Quantificare l'esposizione complessiva al campo elettromagnetico in ambiente domestico operazione complessa, in quanto essa dipende in maniera critica dalla presenzae dalla distanza di fonti esterne, dal momento della giornata, dalla struttura dell'impianto elettrico nell'abitazione, dalla quantit di corrente che vi scorre, dallalocalizzazione dei punti luce, dalla presenza e dal numero di utilizzatori collegati alla corrente di rete, dalla loro dislocazione, dai tempi di funzionamento dei medesimi,dalla contemporaneit o meno di funzionamento di due o pi di essi. Occorre infatti ricordare che i campi (sia elettrici che magnetici) derivanti da fonti diverse si sommanovettorialmente istante per istante, rendendo assolutamente imprevedibile a priori la risultante (in termini di intensit e direzione) in un determinato punto dello spazio.

Rilievi istantanei e localizzati del campo elettromagnetico nelle abitazioni si rivelano indici molto inaccurati di valutazione dell'esposizione complessiva nel tempo.

Pertanto in casi di dubbi, la precauzione principale da prendere quella di porsi ad una certa distanza (50 cm) dagli utilizzatori.

Campi elettromagnetici in ambiente lavorativo

Sicurezza nell'ambiente lavorativo

La valutazione dei rischi ai sensi del D. Lgs. 81/98 deve individuare le possibili fonti di emissioni elettromagnetiche e il rischio associato. Ciascun lavoratore e` tenutoa:

- Osservare le procedure di lavoro suggerite dal Servizio di Prevenzione e Protezione- Utilizzare i dispositivi di sicurezza adottati e conservarli in buono stato- Utilizzare materiali schermanti ed assorbenti attorno alla sorgente per ridurre alla fonte le possibili emissioni- Stare ad almeno 60 cm dal videoterminale e, in presenza di piu` computer, stare ad almeno 1 metro dal retro dello schermo del computer vicino- Durante l'attivita` lavorativa mantenersi alla maggiore distanza possibile dal dispositivo emittente, soprattutto con il corpo, facendo uso ad esempio di attrezzi piu` lunghio di lenti di ingrandimento- Verificare periodicamente lo stato di funzionamento dei dispositivi di allarme a soglia e delle batterie degli stessi- Verificare che le connessioni elettriche e di trasmissione dei segnali collegate alle apparecchiature emittenti siano in buone condizioni d'uso- Non trascurare le perdite elettromagnetiche provenienti dalle cattive connessioni di guide d'onda o dalla mancanza di involucri schermanti o dai cattivi collegamenti aterra delle stesse- Non sostare o transitare per nessun motivo davanti ad una antenna a parabola di un radar a meno di conoscerne la distanza di sicurezza- Non sostare senza motivo nei pressi di un dispositivo elettrico con caratteristiche di potenziali emettitori- Non transitare frequentemente e/o senza motivo attraverso ambienti in cui sia segnalata presenza di emissioni di campi elettromagnetici, quando si possono scegliere

percorsi alternativi.- Nell'organizzazione del lavoro scegliere postazioni di lavoro a lunga permanenza sufficientemente lontane dalle potenziali sorgenti di campo

SEGNALAZIONI DI AVVERTIMENTO-PERICOLO

SEGNALAZIONI DI DIVIETO


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6.4 Esposizione a lungo termine

Nel caso dei CEM non sia ancora stato stabilito con certezza il collegamento tra esposizione e malattia. In questo caso, per motivi precauzionali, si prendono inconsiderazione i risultati non definitivi, privilegiando la riproducibilit del dato piuttosto che l'esatta comprensione dei meccanismi biologici coinvolti. Si introduce cos ladefinizione diprincipio cautelativo per cui, senza negare l'esistenza di margini di incertezza, si adottano dei valori soglia standard specificando che si sta mantenendo unatteggiamento di tipo cautelativo. Questo sistema e' volto ad evitare la mancanza di interventi a carattere preventivo in assenza di dati certi. Viene cos abbandonato il

concetto di limite di esposizione inteso come limite sanitario in favore degli obiettivi di qualit, i quali vanno raggiunti in maniera diversa a seconda del tipo diesposizione: per questo motivo anche i dati scientifici incerti vengono inclusi nell'ambito di un quadro generale di riferimento di cui si tiene conto per la definizione dellanormativa.

6.4.1 - Norme di sicurezza.

Sperimentalmente si osservato che l'effetto prevalente, a breve termine, sui sistemi biologici, , per frequenze inferiori ad 1 MHz, la stimolazione delle cellule delsistema nervoso e dei tessuti muscolari, sensibili alla stimolazione elettrica.Per frequenze maggiori l'effetto quello termico dovuto al riscaldamento.Dati gli effetti dei CEM sul corpo umano, sono state emanate opportune norme di sicurezza. Il primo passo da farsi stato decidere quali parametri utilizzare per le misuree per i relativi limiti da adottare. Si cos giunti alla definizione di due tipi di limiti: sui campi interni al corpo (limiti primari), difficili da usare in pratica, e limiti sulcampo incidente: (limiti secondari).

6.4.2 - Campo interno - Limiti primari

Secondo la normativa prevalente una volta identificati i limiti soglia oltre cui si manifestano effetti indesiderati, della corrente indotta, misurata in A/m2, e ladistribuzione della potenza assorbita SAR in W/kg, moltiplicando questi valori per un fattore di sicurezza pari a 0.1 si ottengono i limiti di esposizione da non superare peri lavoratori, intendendo con tale termine persone adulte e sane esposte consapevolmente a CEM per attivit lavorative.

Moltiplicando ancora per un fattore compreso fra 0.2 e 0.4 si ottengono i limiti massimi da non superare per la popolazione in genere.Tali limiti vengono chiamati "limiti primari", rispettivamente "limiti primari per i lavoratori" e "limiti primari per la popolazione".Ovviamente tali limiti sono frequenzadipendenti.In particolare si hanno:

Limiti primari

Frequenza Soglia effetti Limiti per Limiti perindesiderati lavoratori popolazione

50 Hz 0.1 A/m2 0.01 A/m2 0.004 A/m2

10 kHz 1 A/m2 0.1 A/m2 0.04 A/m2

1 MHz-10 GHz 4 W/kg 0.4 W/kg 0.08 W/kg

Per le frequenze pi alte ci si riferisce alla potenza media sull'intero corpo WBSAR

6.4.3 - Campo incidente - Limiti secondari

La distribuzione del campo interno, e quindi il calcolo dei relativi limiti, non praticamente direttamente effettuabile, ma ricavabile con calcoli, anche complessi, dallecaratteristiche della sorgente, dell'ambiente, dello stesso corpo umano.

Conoscendo la corrispondenza ottenuta da studi sperimentali, fra il campo incidente e campo interno, in varie condizioni, la norma allora fa riferimento a limiti imposti sulcampo incidente.Vengono chiamati "Limiti secondari" e consistono appunto in limiti sul campo incidente, misurato nelle condizioni reali, ma in assenza dell'uomo. Tali limiti riguardanol'intensit del vettore campo elettrico E misurato in V/m, e quella del vettore Campo Magnetico B misurato in Tesla (T).Nel caso di onda piana, il che si verifica spesso alle frequenze elevate in cui il CEM ha localmente le caratteristiche di un'onda piana, le ampiezze dei vettori elettrico emagnetico sono proporzionali fra di loro, e la potenza dell'onda incidente su una superficie proporzionale al loro prodotto. I limiti secondari possono allora esprimersiindifferentemente in termini di intensit del vettore elettrico E (V/m), dell'intensit del vettore magnetico H (A/m), induzione magnetica B (T) oppure di densit di potenzaW/m2.

La legge italiana, con i due DPCM del 8/7/2003 fissa i limiti del campo incidente per la popolazione, escludendo quindi i lavoratori come descritti in altra parte, sia perla frequenza industriale nominale a 50 Hz, che per i sistemi di comunicazione fissi, escludendo quindi i sistemi portatili come telefonini o radiotrasmettitori portatili CB, ousati per altri scopi diversi come radar, intendendo i valori come valori efficaci:

Frequenza Limite per la popolazione Valori di cautela

Ind.Magn.B Campo Elettr.E Ind.Magn. B50 Hz 100 T 5 kV/m 10 T

C.Elettr.E C.Magn.H D.Potenza D C.Elettr.E C.Magn.H D.Potenza DV/m A/m W/m2 V/m A/m W/m20.1 3 MHz 60 0.2 - 6 0.016 -3 3000 MHz 20 0.05 1 6 0.016 0.13 300 GHz 40 0.01 4 6 0.016 0.1

dove i valori di cautela sono quelli da adottare per aree di gioco per linfanzia, in ambienti abitativi e scolastici, edifici abitati a permanenze non inferiori a 4 ore nell'arcodella giornata.

6.4.4 Elettrodotti

La legge 36/01 prevede, ladozione di misure specifiche relative alle caratteristiche tecniche degli impianti e alla localizzazione dei tracciati per la progettazione, lacostruzione e la modifica di elettrodotti e di impianti per telefonia mobile e radiodiffusione. Con lo stesso regolamento vengono indicate le particolari misure atte ad evitaredanni ai valori ambientali e paesaggistici e possono essere adottate ulteriori misure specifiche per la progettazione, la costruzione e la modifica di elettrodotti nelle areesoggette a vincoli imposti da leggi statali o regionali, nonch da strumenti di pianificazione territoriale ed urbanistica, a tutela degli interessi storici, artistici, architettonici,archeologici, paesaggistici e ambientali.

La regione adotta, su proposta dei soggetti gestori e sentiti i comuni interessati, un piano di risanamento al fine di adeguare, in modo graduale, gli impianti radioelettrici giesistenti ai limiti di esposizione, ai valori di attenzione ed agli obiettivi di qualit stabiliti secondo le norme della legge. Il piano pu prevedere anche la delocalizzazionedegli impianti di radiodiffusione in siti conformi alla pianificazione in materia, e degli impianti di diversa tipologia in siti idonei


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Da ricordare inoltre che vengono adottate, per le linee ad alta tensione, distanze minime di sicurezza rispetto ai fabbricati adibiti ad abitazione o ad altra attivit checomporta tempi di permanenza prolungati:Distanze da qualunque conduttore della linea:linee a 132 KV almeno 10 mlinee a 220 KV almeno 18 mlinee a 380 KV almeno 28 m

6.5 Compatibilit elettromagnetica

Il campo delle interferenze elettromagnetiche, cio il disturbo ad altre apparecchiature, regolato essenzialmente dalla direttiva europea 89/336/CEE "compatibilitelettromagnetica" che impone ai costruttori di apparecchiature elettriche ed elettroniche il rispetto di alcuni requisiti essenziali insiti nella definizione stessa di compatibilitelettromagnetica, mirati al contenimento delle emissioni elettromagnetiche dei sistemi entro limiti ben determinati e contemporaneamente all'incremento dell'immunitdegli stessi nei confronti delle interferenze.

Il rispetto di tali requisiti si pu ottenere seguendo le prescrizioni delle norme tecniche armonizzate che forniscono i limiti ed i metodi di misura per la totalit dei prodottio delle famiglie di prodotti che rientrano negli obiettivi della direttiva, o per tutti i dispositivi che possono creare emissioni elettromagnetiche o il cui funzionamento puessere alterato da disturbi elettromagnetici presenti nell'ambiente.

Aspetti di compatibilit elettromagnetica considerati dalla Direttiva 89/336/CEE

Emissioni di disturbi condotti:

sono i disturbi originati dalle apparecchiature elettriche/elettroniche che si propagano lungo le linee di alimentazione o di segnale, e che possono interferire con ilfunzionamento di altre apparecchiature connesse sulla stessa linea.

Emissioni di disturbi irradiati:

sono i disturbi originati dai dispositivi elettrici/elettronici che si propagano dall'involucro attraverso mezzo circostante, e possono raggiungere altri sistemi provocandone ilmalfunzionamento.

Suscettibilit ai disturbi condotti:

la sensibilit di una apparecchiatura ai disturbi presenti sulle linee di alimentazione o di segnale originati da altre apparecchiature collegate alla stessa linea.

Suscettibilit ai disturbi irradiati:

la sensibilit di una apparecchiatura ai disturbi presenti nell'ambiente circostante che si accoppiano con parti conduttive (masse metalliche, cavi, piste di circuiti stampati,etc.) provocando il malfunzionamento del sistema.

Suscettibilit alle scariche di elettricit statica:

la sensibilit di una apparecchiatura al brusco passaggio di cariche elettrostatiche sulle sue parti metalliche (es. le cariche che si accumulano sui tessuti sintetici quando sicammina su pavimento isolante in atmosfera secca).

METODOLOGIE DI MISURA

7.1 Normativa cenni

Ricordiamo che la norma precisa che:- Ai fini della verifica del rispetto dei limiti riportati, le intensit dei campi possono essere determinate mediante calcoli o mediante misure.Se i calcoli lasciano prevedere che i valori di campo superino il 50% dei limiti, allora necessario eseguire misure dirette. In caso di discordanza, viene considerato ilvalore misurato.- Le misure devono essere le medie temporali su qualunque intervallo di 6 minuti. Le medie si intendono come medie aritmetiche della densit di potenza, cio come mediequadratiche delle intensit dei campi elettrico o magnetico.- Bisogna effettuare almeno due misure, una ad altezza del tronco, l'altra ad altezza della testa.Se la differenza fra le due misure maggiore del 25% del valore maggiore, allora bisogna effettuare una terza misura ad altezza intermedia e fare la media dei tre risultati.- Il punto ove effettuare la misura non deve essere, come in genere nell'igiene ambientale, quello ove il personale passa la maggior parte del tempo, ma quello ove siraggiunge il valore massimo.- In caso si abbia la presenza contemporanea di pi campi, allora bisogna calcolare i vari contributi, normalizzandoli, e la loro somma non deve superare l'unit.I singoli contributi vengono determinati dividendo il quadrato del valore di campo elettrico o magnetico misurato, per il quadrato del corrispondente limite. Ovviamente,per frequenze fra 3 MHz e 300 GHz, se si misura la densit di potenza, il contributo si calcola dividendo il valore misurato per il valore limite. La somma dei singolicontributi non deve superare, come detto, il valore di 1.- Nel caso si supera il valore di 1 bisogna ridurre i contributi dei vari segna li per riportarli nel limite cumulativo descritto, ma non basta, la norma impone che, per ragionidi ulteriore sicurezza, in questo caso il limite cumulativo deve essere ridotto al valore di 0.8. Vedere il citato DPCM per ulteriori dettagli sul calcolo e sull'esclusione dellesorgenti con contributo inferiore ad 1/100.- Ovviamente il tutto deve essere fatto o calcolato con il o gli impianti a pieno regime, o comunque extrapolati, dopo verifica della bont dell'estrapolazione, al pieno

regime.

Le norme definiscono solo in parte il dettaglio dei metodi di misura da adottare.E' necessario comunque adottare metodologie di misura che si adattino, volta per volta, alla particolare situazione in studio ed alle sue peculiarit.

La situazione sar diversa se stiamo valutando situazioni di BF o di AF, e se ci troviamo in zone di campo lontano o di campo vicino.

Le tipologie di misura dei valori del campo elettromagnetico sono due: a Larga Banda e Selettive.

7.2 - Misure a larga banda:

La misura pi semplice si effettua con uno strumento misuratore a larga banda: ci significa che in grado di dare un risultato cumulativo di tutte le emissioni presentinel luogo di misura. Il valore che esso fornisce, espresso in Volt/metro, direttamente confrontabile con il limite imposto dalla legge.Vengono realizzate tramite strumenti che forniscono l'indicazione del risultato di misura indipendentemente dal numero, dalla tipologia e dalla collocazione in frequenzadelle sorgenti elettromagnetiche. Tali strumenti sono caratterizzati da sensori larga banda operanti su diverse decadi di frequenza, dallassenza di filtri passa-banda selettivio blocchi di demodulazione o mixer e dalla successiva rivelazione del valore efficace totale, per mezzo di rivelazione di inviluppo o misura degli effetti termici(bolometro).Con lo stesso principio del misuratore a larga banda sono realizzate le centraline per la rete di monitoraggio. Questa rete, prevista dal Ministero delle Comunicazioni subase nazionale, mira a effettuare un rilievo continuo dei livelli di campo elettromagnetico in numerosi punti del territorio, in modo da dare ai cittadini la possibilit diconoscere quasi in tempo reale valori relativi allimpatto elettromagnetico localizzati proprio nelle zone di interesse, e di verificarne landamento nel tempo.Le centraline sono piccole ed autonome, sia per quanto riguarda lalimentazione (batterie + celle solari), sia per quanto riguarda linvio dei dati al server che funge dabanca-dati.

7.3 - Misure selettive:


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Ma, nel caso che la soglia di 6 V/m venga superata, occorre eseguire misure molto pi dettagliate, con attrezzature sofisticate, in grado di individuare tutti i contributiemessi da sorgenti anche assai diversi.Vengono realizzate con strumenti che consentono di valutare il contributo di ciascuna sorgente alle specifiche frequenze di emissione; si distinguono analizzatori di spettroe ricevitori, che per lo scopo delle nostre misure possono essere assimilati indifferentemente ad una apparecchio costituito da un filtro pre-selettore di ingresso conattenuazione regolabile, un mixer locale, un filtro passa-banda sulla IF (frequenza intermedia) in uscita dal mixer (che stabilisce la larghezza di banda di rivelazione) e ilrivelatore di uscita (che determina la modalit di rivelazione, valore medio, picco o quasi-picco e le relative costanti di tempo).Non essendoci suscettivit specifica del corpo umano a frequenze particolari e non essendo perci necessaria una elevata risoluzione in frequenza utilizzata generalmentela metodologia a larga banda; possibile successivamente ricorrere a misure selettive nei punti ove i valori riscontrati con il metodo a larga banda sono prossimi ai limiti di

riferimento secondo un margine cautelativo, in modo da distinguere il contributo di ciascuna sorgente e la severit del contributo, in base alla frequenza di emissione eanche della direzione (utilizzando antenne direttive orientabili).

Sensori

Bassafrequenza

Campo E come caduta di potenziale V su distanza d notaCampo H come forza elettromotrice su spira di misuraCampo B come effetto Hall (formazione di una differenza di potenziale sulle facce opposte di un conduttore elettrico dovuta a un campo magneticoperpendicolare alla corrente elettrica che scorre in esso).

Mediafrequenza

Campo E per mezzo di antenna aCampo H per mezzo di antenna a loop

Altafrequenza

Campo E (ed H) per mezzo di antenne diverse: dipoli tuned, antenne filari (log-periodiche, biconiche, Yagi), antenne asuperficie (per microonde), dipoli de-tuned

7.4 Strategia di misura esempio

Descriviamo quindi, nel caso generico di una apparecchiatura che produce il campo, non una metodologia standard di misura, ma piuttosto un esempio delle possibilistrategie da adottare di fronte ai problemi concreti. Ci limitiamo al campo delle radiofrequenze, comprese fra 100 kHz e 300 GHz.

La prima valutazione che necessaria fare l'acquisizione dei dati relativi all'apparecchiatura che produce il campo, come la potenza assorbita, la frequenza difunzionamento, lo scopo dell'utilizzo, ma anche alle modulazioni del campo, alle intensit massime dei campi elettrico e magnetico, alla potenza massima erogabile, allemodalit di utilizzo dell'apparecchiatura da parte degli utilizzatori.

Una seconda fase consiste nell'acquisizione delle caratteristiche ambientali di utilizzo, e dell'ambiente in cui inserita l'apparecchiatura.Bisogna stabilire se l'esposizione riguarda soltanto i lavoratori, come precedentemente definiti, o anche la popolazione, per individuare i livelli massimi consentiti e lanorma cui fare riferimento.

Da tener presente che in genere le apparecchiature che generano campi ad alta intensit sono riservate all'utilizzo da parte di personale esperto ed adeguatamenteinformato, con appropriati sistemi di schermatura e confinamento per la protezione del personale addetto. E' importante in tal caso, facendo riferimento alle specifichetecniche dell'apparecchiatura, controllare l'efficienza dei sistemi di protezione.

Nel caso di alte intensit bisogna anche tener presente un accorgimento che pu essere a volte utile nell'effettuare misure dirette: effettuare i rilievi a regime di potenzaridotto dell'apparecchiatura, in condizioni quindi di sicurezza, ed estrapolare poi tali risultati alla piena potenza. E' oppor tuno sempre verificare sperimentalmente, in zonesicure, la relazione esistente fra le varie potenze e le corrispondenti intensit dei campi.

Nei casi di generatori a bassa intensit probabilmente essi sono accessibili anche alla "popolazione", se non sono addirittura destinati ad essi. In tal caso bisogna porreparticolare attenzione allo studio dell'utilizzo in condizioni di uso errato dell'apparecchiatura, e se anzi sono presi opportuni accorgimenti per impedirne l'uso (es. sistemache blocca la produzione di microonde da parte di un forno domestico nel caso lo sportello non sia correttamente chiuso).

I livelli dei campi o della densit di potenza devono essere mediati su una area equivalente ad una sezione verticale del corpo umano.

Una descrizione completa del CEM connesso alla particolare apparecchiatura richiederebbe il rilevamento del campo stesso in tutto l'ambiente di utilizzo della stessa.Nella pratica delle misure, in genere l'intensit del campo decresce con la distanza, per cui, dopo aver accertata tale legge di diminuzione con la di stanza mediante misurepreliminari, e dopo aver stabiliti i livelli massimi di esposizione che non si vogliono superare, sufficiente determinare la superficie chiusa racchiudente l'apparecchiatura,in corrispondenza della quale il campo assume i valori limiti stabiliti. Questa determinazione possibile eseguirla con misure dirette in genere effettuando misure delcampo lungo direzioni stabilite, in particolare lungo linee distribuite a raggiera, ed anche tenendo conto delle posizioni in cui possono trovarsi corpi umani, ed organiparticolarmente sensibili.

Ricordiamo che la norma precisa che in pratica bisogna effettuare almeno due misure, una ad altezza del tronco, l'altra ad altezza della testa. Le misure devono essere lemedie temporali su qualunque intervallo di 6 minuti. Se la differenza fra le due misure maggiore del 25% del valore maggiore, allora bisogna effettuare una terza misuraad altezza intermedia e fare la media dei tre risultati.Le medie si intendono come medie aritmetiche della densit di potenza, cio come medie quadratiche delle intensit dei campi elettrico o magnetico.

In caso si abbia la presenza contemporanea di pi campi, allora bisogna calcolare i vari contributi, normalizzandoli come descritto, e la loro somma non deve superarel'unit.Nel caso si supera il valore di 1 bisogna ridurre i contributi dei vari segnali per riportarli nel limite cumulativo descritto, ma non basta, la norma impone che, per ragioni diulteriore sicurezza, in questo caso il limite cumulativo deve essere ridotto al valore di 0.8.

7.5 Norme

Ai fini della valutazione, della misurazione e/o del calcolo dell'esposizione dei lavoratori ai campi elettromagnetici, finch norme europee standardizzate del Comitatoeuropeo di normalizzazione elettrotecnica (Cenelec) non avranno contemplato tutte le pertinenti situazioni per quanto riguarda valutazione, misurazione e calcolo, gli Statimembri potranno usare altre norme o linee guida scientificamente fondate.

In Italia vi disponibilit soprattutto di norme e guide tecniche di impostazione ambientale.

Riferimento a norme tecniche Direttiva europea, articolo 3 comma 3(Comitato Elettrotecnico Italiano)

- Guida ai metodi di calcolo dei campi elettrici e magnetici generati da linee elettriche.Norma CEI 211-4, Milano, 1996.

- Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell'intervallo di frequenza 0Hz-10kHz, con riferimento all'esposizione umana. Norma CEI 211-6,Milano, 2001.- Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettromagnetici nell'intervallo di frequenza 10kHz-300GHz, con riferimento all'esposizione umana. Norma CEI 211-7,Milano, 2001.- Guida alla realizzazione di una Stazione Radio Base per rispettare i limiti di esposizione ai campi elettromagnetici in alta frequenza. Norma CEI 211-10, Milano, 2002.

Gruppo di lavoro ANPA / ARPA

- Guida tecnica per la misura dei campi elettromagnetici compresi nellintervallo di frequenza 100kHz-3GHzin riferimento allesposizione della popolazione. ANPA -RTICTN_AGF 1/2000.- Verifica del rispetto dei valori limite di esposizione

La sorveglianza fisica secondo la direttiva europea 2004/40/CE (Articolo 4 comma 2)Se i valori di azione sono superati- Determinazione delle grandezze dosimetriche fondamentali
http://it.wikipedia.org/wiki/Differenza_di_potenzialehttp://it.wikipedia.org/wiki/Conduttore_elettricohttp://it.wikipedia.org/wiki/Conduttore_elettricohttp://it.wikipedia.org/wiki/Conduttore_elettricohttp://it.wikipedia.org/wiki/Campo_magneticohttp://it.wikipedia.org/wiki/Corrente_elettricahttp://it.wikipedia.org/wiki/Differenza_di_potenzialehttp://it.wikipedia.org/wiki/Conduttore_elettricohttp://it.wikipedia.org/wiki/Campo_magneticohttp://it.wikipedia.org/wiki/Corrente_elettrica


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- Valutazione con metodi semplificati- Calcolo con metodi numerici accurati


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8 - PROTEZIONE DEI LAVORATORI (Esposizione a breve termine)

Il Decreto Legislativo 81 del 9 aprile 2008 la normativa pi recente sulla tutela della salute e sicurezza nei luoghi di lavoro. Ha raggruppate e sistemate varie normaprecedenti e ne ha dettate delle nuove, in particolare sulla esposizione dei lavoratori ai campi elettromagnetici.Il titolo VIII tratta dellesposizione agli agenti fisici, ed in particolare il Capo IV porta il titolo di Protezione dei lavoratori dai rischi di esposizione a campi elettromagnetici

8.1 - Campo di applicazione e limiti.

Nel Campo di applicazione viene specificato che il capo determina i requisiti minimi per la protezione dei lavoratori contro i rischi per la salute e la sicurezza derivanti

dall'esposizione ai campi elettromagnetici durante il lavoro. In particolare riguarda la protezione dai rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori dovuti agli effetti nocivia breve termine conosciuti nel corpo umano derivanti dalla circolazione di correnti indotte e dall'assorbimento di energia, e da correnti di contatto.Non riguarda la protezione da eventuali effetti a lungo termine e i rischi risultanti dal contatto con i conduttori in tensione.

La norma riguarda campi elettromagnetici, intendendosi campi magnetici statici e campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo di frequenza inferiore opari a 300 GHz.Vengono definiti i valori limite di esposizione basati direttamente sugli effetti sulla salute accertati e su considerazioni biologiche. Il rispetto di tali limiti garantisce che ilavoratori esposti ai campi elettromagnetici sono protetti contro tutti gli effetti nocivi a breve termine per la salute conosciuti.Vengono inoltre definiti i valori di azione, cio l'entit dei parametri direttamente misurabili, espressi in termini di intensit di campo elettrico (E), intensit di campomagnetico (H), induzione magnetica (B) e densit di potenza (S), che determina l'obbligo di adottare una o pi delle misure specificate nel capo. Il rispetto di questi valoriassicura il rispetto dei pertinenti valori limite di esposizione.

Valori limite di esposizione e valori d'azione

I valori limite di esposizione sono riportati nell'allegato XXXVI, lettera A, tabella 1.Quelli di azione sono riportati nell'allegato XXXVI, lettera B, tabella 2.

TABELLA 1Valori limite di esposizione.

Intervallo difrequenza

Densit di corrente per corpo etronco

J (mA/m2)(rms)

SAR mediato sul corpointero

(W/kg)

SAR localizzato (capo etronco)(W/kg)

SAR localizzato(arti)

(W/kg)

Densit dipotenza(W/m2)

01 Hz 40 - - - -14 Hz 40/f - - - -

41000 Hz 10 - - - -1000Hz100kHz f/100 - - - -100kHz10MHz f/100 0,4 10 20 -10MHz10GHz - 0,4 10 20 -

10300 GHz - - - - 50Tutte le condizioni devono essere rispettatef la frequenza in HzNelle note relative sono portate una serie di avvertimenti e condizioni particolari, specie sulle modalit di misura, a cui si rimanda.

TABELLA 2

Valori di azione

Intervallo difrequenza

Intensit campoelettrico E (V/m)

Intensit campomagnetico H (A/m)

Induzionemagnetica B (T)

Densit di potenza ondapiana Seq (W/m2)

Corrente dicontatto IC (mA)

Corrente indottaattraverso gli arti IL (mA)

01 Hz - 1,63 x 105 2 x 105 - 1,0 -18 Hz 20000 1,63 x 105/f 2 2 x 105/f2 - 1,0 -825 Hz 20000 2 x 104/f 2,5 x 104/f - 1,0 -

0.0250.82 kHz 500/f 20/f 25/f - 1,0 -0.822.5 kHz 610 24,4 30,7 - 1,0 -2.565 kHz 610 24,4 30,7 - 0,4f -65100 kHz 610 1600/f 2000/f - 0,4f -0.11 MHz 610 1,6/f 2/f - 40 -110 MHz 610/f 1,6/f 2/f - 40 -

10110 MHz 61 0,16 0,2 10 40 100110400 MHz 61 0,16 0,2 10 - -4002000 MHz 3f1/2 0,008f1/2 0,01f1/2 f/40 - -

2300 GHz 137 0,36 0,45 50 - -F la frequenza espressa nelle unit indicate nella I colonna

Nelle note relative sono portate una serie di avvertimenti e condizioni particolari, specie sulle modalit di misura, a cui si rimanda.

8.2 - Identificazione dell'esposizione e valutazione dei rischi

Il datore di lavoro valuta e, quando necessario, misura o calcola i livelli dei campi elettromagnetici ai quali sono esposti i lavoratori. La valutazione, la misurazione e ilcalcolo devono essere effettuati in conformit alle norme europee standardizzate del Comitato europeo di normalizzazione elettrotecnica (CENELEC).Finch le norme non avranno contemplato tutte le pertinenti situazioni per quanto riguarda la valutazione, misurazione e calcolo dell'esposizione dei lavoratori ai campielettromagnetici, il datore di lavoro adotta le specifiche linee guida individuate od emanate dalla Commissione consultiva permanente per la prevenzione degli infortuni eper l'igiene del lavoro, o, in alternativa, quelle del Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI), tenendo conto, se necessario, dei livelli di emissione indicati dai fabbricanti delleattrezzature.A seguito della valutazione dei livelli dei campi elettromagnetici, qualora risulti che siano superati i valori di azione, il datore di lavoro valuta e, quando necessario, calcolase i valori limite di esposizione sono stati superati.La valutazione, la misurazione e il calcolo non devono necessariamente essere effettuati in luoghi di lavoro accessibili al pubblico, purch si sia gia proceduto ad unavalutazione conformemente alle disposizioni relative alla limitazione dell'esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici da 0 Hz a 300 GHz e risultino per ilavoratori esclusi rischi relativi alla sicurezza.

Nell'ambito della valutazione del rischio, il datore di lavoro presta particolare attenzione ai seguenti elementi:a) il livello, lo spettro di frequenza, la durata e il tipo dell'esposizione;

b) i valori limite di esposizione e i valori di azione delle tabelle precedenti;c) tutti gli effetti sulla salute e sulla sicurezza dei lavoratori particolarmente sensibili al rischio;d) qualsiasi effetto indiretto quale:1) interferenza con attrezzature e dispositivi medici elettronici (compresi stimolatori cardiaci e altri dispositivi impiantati);2) rischio propulsivo di oggetti ferromagnetici in campi magnetici statici con induzione magnetica superiore a 3 mT;3) innesco di dispositivi elettro-esplosivi (detonatori);


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di manutenzione o altre att ivit svolte a ridosso o sulle sorgenti dichiarazione del rispetto della legislazione nazionale in materiaUso di apparecchiature a bassa potenza (cos come definite dalla norma EN 50371: conemissione di frequenza 10 MHz 300 GHz e potenza media trasmessa fino a 20 mW e20 W di picco), anche se non marcate CE

Non sono comprese le attivit di manutenzione

Uso di attrezzature marcate CE, valutate secondo gli standard armonizzati per laprotezione dai CEMLista soggetta a frequenti aggiornamenti: EN 50360: telefoni cellulari; EN 50364: sistemi di allarme e antitaccheggio; EN 50366: elettrodomestici; EN 50371: norma generica per gli apparecchi elettrici ed elettronici di bassa potenza; EN 50385: stazioni radio base e stazioni terminali fisse per sistemi ditelecomunicazione senza fili; EN 50401: apparecchiature fisse per trasmissione radio (110 MHz - 40 GHz) destinatea reti di telecomunicazione senza fili; EN 60335-2-25: forni a microonde e forni combinati per uso domestico e similare; EN 60335-2-90: forni a microonde per uso collettivo (uso domestico e similare)

Le attrezzature devono essere installate ed utilizzate secondo le indicazioni delcostruttore.Non sono comprese le attivit di manutenzione.Il datore di lavoro deve verificare sul libretto di uso e manutenzione chelattrezzatura sia dichiarata conforme al pertinente standard di prodotto

Attrezzature presenti sul mercato europeo conformi alla raccomandazione 1999/159/ECche non richiedono marcatura CE essendo per esempio parte di un impiantoApparati luminosi (lampade) Escluso specifiche lampade attivate da RFComputer e attrezzature informaticheAttrezzature da ufficio I cancellatori di nastri possono richiedere ulteriori valutazioniCellulari e cordlessRadio rice-trasmittenti Solo quelle con potenze inferiori a 20 mWBasi per telefoni D

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