الإشعاع الكهرومغناطيسي والصحة

عُثِر على نطاقات مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي التي تسبب عند مستويات تدفق عالية تأثيرات صحية ضارة على الناس. يمكن تصنيف الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى نوعين: الإشعاع المؤين والإشعاع غير المؤين، بناءً على قدرة فوتون واحد بطاقة أكثر منعشرة إلكترون فولت على تأيين الأكسجين أوكسر الروابط الكيميائية. الأشعة فوق البنفسجية الشديدة والترددات الأعلى، مثل الأشعة السينية أوأشعة غاما، إشعاعات مؤينة، وتشكل مخاطر خاصة بها، كتسمم الإشعاع. شهد الربع الأخير من القرن العشرين زيادة هائلة في عدد الأجهزة التي تُصدِر إشعاعًا غير مؤين في جميع قطاعات المجتمع، الأمر الذي أدى إلى زيادة المخاوف الصحية من قبل الباحثين والأطباء، فضلًا عن الاهتمام بذلك ضمن التشريعات الحكومية لأغراض السلامة. في الولايات المتحدة، نتج عن ذلك تشريع مثل قانون مراقبة الإشعاع للصحة والسلامة لعام 1968 وقانون السلامة والصحة المهنية لعام 1970. الخطر الصحي الأكثر شيوعًا للإشعاع يتلخص في الإصابة بحروق الشمس، والتي تتسبب في أكثر من مليون إصابة بسرطان الجلد سنوياً في الولايات المتحدة.

المخاطر

مخاطر خارجية

يمكن حتى يسبب الإشعاع الكهرومغناطيسي القوي (إي إم آر) تيارات كهربائية في المواد الموصلة التي تكون قوية بما يكفي لإحداث شرر (أقواس كهربائية) عندما يتجاوز الجهد المستحث جهد الانهيار للوسط المحيط (على سبيل المثال، عند 3.0 ميغا فولت/متر). يمكن حتى تسبب هذه صدمة كهربائية للأشخاص أوالحيوانات. على سبيل المثال، تتسبب انبعاثات الراديومن خطوط النقل أحيانًا في حدوث صدمات لعمال البناء من المعدات المجاورة، ما يتسبب في حتى تضع إدارة السلامة والصحة المهنية معايير للتعامل السليم.

يمكن حتى تظهر الشرارات الناتجة عن الإشعاعات الكهرومغناطيسية في المواد أوالغازات القابلة للاشتعال القريبة، والتي قد تكون خطرة، خاصة قرب المتفجرات أوالألعاب النارية. يُشار إلى هذا الخطر عادةً من قبل القوات البحرية للولايات المتحدة باعتباره أحد مخاطر الإشعاع الكهرومغناطيسي للمعدات الحربية. يفرض المعيار العسكري الأمريكي (464 إيه) تقييم مخاطر الإشعاع الكهرومغناطيسي للمعدات الحربية في النظام، لكن وثيقة (يوإس إن-أودي 30393) توفر مبادئ وممارسات للسيطرة على المخاطر الكهرومغناطيسية على الذخائر.

تُعهد المخاطر المرتبطة بالوقود باسم (مخاطر الإشعاع الكهرومغناطيسي على الوقود)، يمكن استخدامها لتقييم مخاطر الإشعاع الكهرومغناطيسي على الوقود، التي تنص على كثافة طاقة قصوى تبلغ 0.09 واط/متر مربع للترددات التي تقل عن 225 ميغاهرتز (أي 4.2 متر لباعث 40 واط).

مخاطر جوهرية

يمكن للتسخين الكهربائي من الحقول الكهرومغناطيسية حتى يؤدي إلى خطر حيوي. على سبيل المثال، يمكن حتى يتسبب اللمس أوالوقوف قرب الهوائي أثناء تشغيل جهاز إرسال عالي الطاقة في حروق شديدة. تُعتبر هذه نوعًا من الحروق التي يمكن حدوثها داخل فرن الميكروويف. يختلف تأثير التسخين الكهربائي حسب الطاقة وتردد الموجات الكهرومغناطيسية، وكذلك البعد عن المصدر. العينين والخصيتين عرضة بشكل أكبر للتسخين عن طريق الموجات الراديوية بسبب قلة تدفق الدم في هذه المناطق، والدم ضروري لتبديد الحرارة المتراكمة.

يمكن حتى تتسبب طاقة التردد الراديوي (آر إف) بمستويات كثافة الطاقة التي تتراوح من 1 إلىعشرة ميغاواط / سم^2 أوأعلى في تسخين الأنسجة القابلة للقياس. مستويات طاقة الترددات الراديوية التقليدية التي يقابلها عامة الناس أقل بكثير من المستوى اللازم لحدوث تسخين كبير، ولكن قد تتعدى بعض بيئات أماكن العمل بالقرب من مصادر الترددات الراديوية عالية الطاقة حدود التعرض الآمنة.

مقياس تأثير التسخين هومعدل الامتصاص المحدد أومعدل الامتصاص النوعي (إس إيه آر)، الذي يحتوي على وحدات من واط لكل كيلوغرام. وضع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات والكثير من الحكومات الوطنية حدود أمان للتعرض للترددات المتنوعة للطاقة الكهرومغناطيسية استنادًا إلى معدل الامتصاص النوعي، واستنادًا إلى إرشادات اللجنة الدولية للحماية من الإشعاعات غير المؤينة التي تحمي من التلف الحراري.

التعرض الإشعاعي منخفض المستوى

بدأت منظمة الصحة العالمية مجهودًا بحثيًا في عام 1996 لدراسة الآثار الصحية الناجمة عن التعرض المتزايد للناس لمجموعة متنوعة من مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي. بعد 30 عامًا من الدراسة المكثفة، لم يؤكد الفهم بعد المخاطر الصحية الناجمة عن التعرض لحقول منخفضة المستوى. ومع ذلك، ما زالت هناك فجوات في فهم الآثار الحيوية، وهناك حاجة إلى إجراء المزيد من البحوث.

تُجرى الدراسات لفحص الخلايا وتحديد إذا كان التعرض للموجات الكهرومغناطيسية يمكن حتى يسبب تأثيرات ضارة. تُستَخدم الدراسات على الحيوانات للبحث في الآثار التي تؤثر على وظائف الأعضاء الأكثر تعقيدًا والتي تشبه الإنسان. تبحث الدراسات الوبائية عن وجود ارتباطات إحصائية بين التعرض للإشعاعات الكهرومغناطيسية والآثار الصحية المحددة. اعتبارًا من عام 2019، يركز الكثير من العمل الحالي على دراسة مجالات الموجات الكهرومغناطيسية فيما يتعلق بالسرطان.

توجد منشورات تدعم وجود تأثيرات حيوية وعصبية معقدة للحقول الكهرومغناطيسية الغير حرارية الأضعف (كما هومُوضَّح في فهم التأثيرات الكهربائية الحيوية)، بما في ذلك حقول الترددات الكهرومغناطيسية بالغة الانخفاض وحقول التردد اللاسلكي والموجات الصغرية المعدلة. الآليات الأساسية للتفاعل بين المواد الحيوية والحقول الكهرومغناطيسية في المستويات غير الحرارية ليست مفهومة بشكل كامل.

الآثار حسب الترددات

على الرغم من حتى أشد حالات التعرض للمستويات الضارة للإشعاع الكهرومغناطيسي تظهر على الفور كحروق، فإن الآثار الصحية الناجمة عن التعرض المزمن أوالمهني قد لا تُظهر آثارًا على مدى شهور أوسنوات.

التردد البالغ الانخفاض

من المعروف حتى الترددات الراديوية بالغة الانخفاض لها قدرة عالية مع مستويات المجال الكهربائي في نطاق الكيلوفولت/متر المنخفض لتحث تيارات يمكن إدراكها داخل جسم الإنسان، وتنتج إحساسًا بوخز مزعج. تتدفق هذه التيارات عادةً إلى الأرض من خلال سطح ملامس للجسم مثل القدمين، حيثقد يكون الجسم معزولًا بشكل جيد.

الموجة القصيرة

يمكن استعمال العلاج بالإنفاذ الحراري الذي يعمل على الموجات القصيرة بتردد (من 1.6 إلى 30 ميغاهرتز) كأسلوب علاجي لتأثيره المسكن والمرخي للعضلات، لكنه استُبدِل إلى حد كبير بالموجات فوق الصوتية. نتيجةً لذلك، يمكن حتى ترتفع درجات الحرارة في العضلات بمعدل 4-6 درجة مئوية، والدهون تحت الجلد بمعدل 15 درجة مئوية. قيَّدت لجنة الاتصالات الفدرالية الترددات المسموح بها للعلاج الطبي، ومعظم الأجهزة في الولايات المتحدة تستخدم تردد 27.12 ميغاهيرتز.

يمكن تطبيق العلاج الحراري بالموجات القصيرة إما في وضع مستمر أونابض، اتى هذا الأخير إلى الصدارة لأن الوضع المستمر ينتج الكثير من التسخين بسرعة كبيرة، ما يجعل السقمى غير مرتاحين. هذه التقنية تسخن الأنسجة ذات الموصلات الكهربائية الجيدة فقط، مثل الأوعية الدموية والعضلات. لكن الأنسجة الدهنية (الدهون) تتلقى القليل من التسخين فقط عن طريق حقول الحث، لأن التيار الكهربائي لا يمر بالعمل في الأنسجة.

أُجريَت دراسات عن استخدام الإشعاع بالموجات القصيرة لعلاج السرطان وتعزيز التئام الجروح، ولاقت بعض النجاح. ومع ذلك، فطاقة الموجات القصيرة، على مستوى طاقة مرتفع بما فيه الكفاية، يمكن حتى تكون ضارة بصحة الإنسان، ما قد يسبب ضررًا للأنسجة الحيوية. تحدد هيئة الاتصالات الفيدرالية الحد الأقصى المسموح به لتعرض مكان العمل لطاقة التردد الراديوي بالموجات القصيرة في النطاق من ثلاثة إلى 30 ميغاهرتز، حيثقد يكون له كثافة طاقة مكافئة للموجة المستوية تبلغ (900 / f 2) ميلي واط/ سم^2 حيث f هوالتردد بوحدة ميغاهرتز و100 ميلي واط/سم^2 في النطاق من 0.3-3.0 ميغاهيرتز. بالنسبة للتعرض للأشعة غير المتحكَّم به للعامة، فالحد الأقصى هو180 / f 2 ضمن نطاق الترددات بين 1.34-30 ميغاهيرتز.

المراجع

^ Cleveland, Jr., Robert F.; Ulcek, Jerry L. (August 1999). (PDF) (الطبعة 4th). Washington, D.C.: OET (Office of Engineering and Technology) Federal Communications Commission. مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 يونيو2019. اطلع عليه بتاريخ 29 يناير 2019.
^ Michaelson, Solomon, المحرر (2012). . Springer Science & Business Media. صفحة xv. ISBN . مؤرشف من الأصل في 14 ديسمبر 2019.
^ "15. Ultraviolet Radiation Carcinogenesis". Holland-Frei Cancer Medicine (الطبعة 5th). Hamilton, Ontario: B.C. Decker. 2000. ISBN . اطلع عليه بتاريخ 31 يناير 2011.
^ Britton, Laurence G. (2010). . 20. John Wiley & Sons. صفحة 247. ISBN . مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019.
^ "Radiofrequency Energy Poses Unseen Hazard". EHS Today. Informa USA, Inc. 11 December 2002. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو2019. اطلع عليه بتاريخ 03 فبراير 2019.
^ "Acquisition Safety - Radio Frequency Radiation (RFR) Hazards". Naval Safety Center - United States Navy. مؤرشف من الأصل في 08 أغسطس 2014. اطلع عليه بتاريخ 30 يوليو2014.
^ International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (April 1998). "Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz)" (PDF). Health Physics. 74 (4): 494–522. PMID 9525427. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 نوفمبر 2008.
^ Cleveland, Jr., Robert F.; Ulcek, Jerry L. (August 1999). "Questions and Answers about Biological Effects and Potential Hazards of Radiofrequency Electromagnetic Fields" (PDF). OET Bulletin 56 (الطبعة Fourth). Office of Engineering and Technology, Federal Communications Commission. صفحة 7. مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 يونيو2019. اطلع عليه بتاريخ 02 فبراير 2019.
^ "What are electromagnetic fields? – Summary of health effects". World Health Organization. مؤرشف من الأصل في 16 أكتوبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 07 فبراير 2019.
↑ Binhi, Vladimir N (2002). Magnetobiology: underlying physical problems. Repiev, A & Edelev, M (translators from Russian). San Diego: Academic Press. صفحات 1–16. ISBN . OCLC 49700531.
^ "Embryological changes induced by weak, extremely low frequency electromagnetic fields". Journal of Anatomy. 134 (3): 533–51. May 1982. PMC 1167891. PMID 7107514.
^ Sliney DH (1994). "UV radiation ocular exposure dosimetry". Doc Ophthalmol. 88 (3–4): 243–54. doi:10.1007/bf01203678. PMID 7634993.
^ "UV Exposure & Your Health". UV Awareness. مؤرشف من الأصل في 2 مايو2019. اطلع عليه بتاريخعشرة مارس 2014.
^ Fry, Luther L.; Garg, Ashok; Guitérrez-Camona, Francisco; Pandey, Suresh K.; Tabin, Geoffrey, المحررون (2004). . CRC Press. صفحة 79. ISBN . مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019.
^ Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria Monograph No.238, chapter 5, page 121, WHO نسخة محفوظة 29 أكتوبر 2013 على مسقط واي باك مشين.
^ Knight, Kenneth L.; Draper, David O. (2008). . Lippincott Williams & Wilkins. صفحة 288. ISBN . مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019.
^ Yu, Chao; Peng, Rui-Yun (2017). "Biological effects and mechanisms of shortwave radiation: a review". Military Medical Research. 4: 24. doi:10.1186/s40779-017-0133-6. PMC 5518414. PMID 28729909.