Škodia nám mobilné telefóny?

František KundracikFakulta matematiky, fyziky a informatiky Univerzity KomenskéhoProjekt „Fyzika očami fyzikov“

Čo sa možno dočítať na internetových fórach?

Žiarenie z mobilu poškodzuje zdravie

Poškodenie bunkových membrán

Zvýšené riziko vzniku mozgových nádorov

Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie?

Ionizačný účinok – nie mobily

Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie?

Vznik elektrických prúdov Priamo účinkom elektrického

poľa Premenným magnetickým

poľom (elektromagnetická indukcia)

Účinok elektrického prúdu Elektrolýza Poškodenie bunkových

membrán Ohrievanie

Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie?

Priamy účinok elektrického poľa na molekuly

Priamy účinok magnetického poľa na molekuly

A čo mobil?

Frekvencia niekoľko GHz (109) – obvykle 900/1800 MHz, 3G siete aj vyššie

Ióny netečú jedným smerom, ale striedavo sem-tam

Ako vyzerá prúd s „mobilovou“ frekvenciou?

0,5 % roztok NaCl = 1026 iónov/m3 1 m3 obsahuje náboj

1026 iónov/m3 x 1,6.10-19 C = 1,6.107 C/m3

Nech tkanivom preteká obrovský prúd 1 A/mm2 = 106 A/m2

Za jednu polperiódu 2 GHz signálu prejde myslenou plochou náboj 106 A/m2 x 10-9 s = 10-3 C/m2

Zodpovedá to posunutiu iónov o(10-3 C/m2) / (1,6.107 C/m3) = 6.10-11 m

Ako vyzerá prúd s „mobilovou“ frekvenciou?

Ako taký prúd nemôže škodiť

Poškodenie bunkových membrán – nie, lebo ióny cez ne neprechádzajú

Elektrolýza – nie, lebo ióny nedokážu prejsť od elektródy k elektróde

Ohrievanie elektrickým prúdom – iba slabé, lebo ióny prakticky stoja na mieste a nenarážajú do molekúl

Fyziologický účinok EM polí

Malý fyziologický účinok možno ukázať aj naživo

1 MHz = 1000-krát silnejšie účinky elektrického prúdu ako pri 1 GHz

Aký účinok teda zostáva?

Priamy účinok magnetického poľa – nie, magnetické polia sú slabé, molekuly nie sú silne magnetické

Ostáva iba priamy účinok elektrického poľa na polárne molekuly – otáčanie molekúl a následné ohrievanie

Ako ohrievajú mikrovlny

Niektoré molekuly, napríklad voda, tuky a cukry majú jeden svoj koniec nabitý kladne a druhý záporne

Ak ich umiestnime medzi elektricky nabité dosky (do elektrického poľa), otočia sa kladným koncom ku zápornej doske a naopak

Ako ohrievajú mikrovlny

2000 miliónov otočení molekuly vody za sekundu miliardy miliárd molekúl vody pracujú v každom

kúsku jedla a rozkmitávajú jeho molekuly

Hygienické normy: Zbierka zákonov č.325/2006, č. 329/2006 a

č.534/2007

Referenčné hodnoty hustoty energie S  pre rovinnú vlnu.

Frekvenčný rozsahS (W/m2)

zamestnanciS (W/m2) obyvatelia

10 MHz < 400 MHz400 MHz < 2000 MHz

2 GHz < 300 GHz

10f/4050

2f/200

10

Ohrievanie tkaniva

mobil: 2W maximálne, pohltí sa iba malá časť, povedzme 0,5W v okolí antény (objem tkaniva cca 0,1 litra, hmotnosť 0,1 kg), 5W/kg

Ohrievanie tkaniva

Pokožka – 9,5 W/kg

Mozog – 1 W/kg

Ohrievanie tkaniva

SAR-index (W/kg) u telefónov – ohrievanie tkaniva v okolí antény. Typicky 2-5 W/kg

Človek sa ohrieva aj fyziologicky. Musí zjesť aspoň 10 kJ/24hod, väčšina sa v konečnom dôsledku premení na teplo v tele. 10000kJ/24hod=120W

Z toho takmer tretina (40W) sa vyvíja v mozgu, t.j. cca 20 W/kg

V závislosti od mozgovej činnosti tento výkon dosť kolíše a termoregulačné mechanizmy to musia vedieť uchladiť

Zvýšenie produkcie tepla o 10-20% oproti kľudovému stavu nemôže pravdepodobne významne ohriať mozgové tkanivo

Internet – pokus s vajíčkom

Pokus s vajíčkom, ktoré sa

za 30 minút uvarí, jeden z „presvedčivých“ argumentov o škodlivosti mobilov

Je to video reálne?

Internet – pokus s vajíčkom

Mobil GSM vysiela maximálne 2W (všetkými smermi), dva mobily maximálne 4W

Do vajíčka povedzme 20% (jeden zo 6 smerov, ktorým ide žiarenie z antény), P = 0,8 W

Kalorimetrická rovnica:

P.t = m.c.(t2-t1), m = 0,05 kg, c = 4180 J/kg/K, t = 1800 s

t2-t1 = 6,8 oC, treba aspoň 40 oC – nereálne!

Navyše sa vajíčko chladí ohrievaním vzduchu, takže rýchlosť nárastu bude menšia, než vypočítaná 0,2 oC/min

Môj vlastný pokus

Vajíčko ostalo úplne chladné Rovnako dopadli všetci, čo to skúšali

zopakovať Bol to žart?

Internet – pokus s pukancami

Pokus s pukancami, ktoré sa vypukajú pri zapnutých mobiloch

Je to video reálne?

Pokus s pukancami

Video je po fyzikálnej stránke úplne absurdné 4 mobily dokážu vyžiariť (všetkými smermi)

maximálne 8 W. Kukurice sú veľmi malé, dokážu zachytiť veľmi malú časť (možno 1%) energie – menej než 0,1 W

Podľa videa začnú pukance vypukávať po cca 20 sekundách

Mikrovlnka – 1000 W = 10 000 krát väčší výkon Pukance začnú vypukávať po asi 30 s až 1 min Ekvivalentne mobil (ak navyše zanedbáme

chladenie): 10 000 x 30 s = 300 000 s = 83 hodín

Sú videá podvod?

Na prvý pohľad sú veľmi presvedčivé, ale Môj pokus s WiFI anténou na mobile

Ako to bolo naozaj?

Stačí program na strihanie videa

Prečo vznikli tieto videá?

Žart? Odporcovia mobilov? Novinári zistili, že všetky videá (s Japoncami

aj Európanmi) poli na YouTube uložené naraz z Francúzska + ďalšie indície

Managéri Cardo Systems sa priznali – išlo o súčasť reklamnej kampane na bluetooth hands-free súpravy

Iné (netepelné) účinky? Niektoré štúdie ukázali vplyv

mikrovlnového žiarenia s výkonom používaným v mobiloch na fyziologické procesy v bunkách

Je otázne, či takéto procesy v reálnom živote majú štatisticky významný vplyv na zdravie

Na preskúmanie dlhodobých účinkov ešte neuplynul dosť dlhý čas

Vnútorné korelácie

Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“)

Vnútorné korelácie

Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“)

STRES

Komu škodí žiarenie z mobilov?

Najviac vadí citlivým prístrojom (EKG, EEG, rádioastronómia, citlivé fyzikálne merania, ...)

Žiarenie mobilu môže narušiť činnosť pacemakerov, elektronických prístrojov, ...

Máte obavy z mobilov?

Používajte hands-free súpravy Neverte všetkému, čo je na Internete

Ďakujem za pozornosť

Teším sa na otázky...