Eru rafsegulbylgjur frá farsímum og öðrum raftækjum skaðlegar heilsunni eða erfðaefninu?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Eru rafsegulbylgjur frá farsímum og öðrum raftækjum skaðlegar heilsunni eða erfðaefninu?
Vísindavefnum hafa borist nokkrar spurningar um skaðleg áhrif rafsegulbylgna, svo sem frá GSM-símum, örbylgjuofnum, útvarpssendum og raflínum. Í þessu svari er fjallað um öll þessi efni í samhengi.

Bylgjur frá útvarpssendum, símum og örbylgjuofnum eru rafsegulbylgjur rétt eins og sýnilegt ljós, röntgengeislar, innrautt ljós og útfjólublátt. Munurinn á þessum bylgjum felst í tíðni þeirra eða bylgjulengd. Með hækkandi tíðni styttist bylgjulengdin því að margfeldi tíðni og bylgjulengdar er alltaf jafnt ljóshraðanum. Í grófum dráttum má flokka rafsegulrófið sem hér segir:

Útvarpsbylgjur:	2000 metrar - 15 sentímetrar
Örbylgjur:	15 sentímetrar - 1 millímetri
Innrautt ljós:	1 millimetri - 700 nanómetrar
Sýnilegt ljós:	700 - 400 nanómetrar
Útfjólublátt ljós:	400 - 10 nanómetrar
Röntgengeislar:	1 nanómetri - 0.01 nanómetri
Gammageislar:	0.01 nanómetri - 0

Einn nanómetri er einn milljarðasti úr metra. Bylgjulengdin 700 nanómetrar er því tæplega einn milljónasti úr metra.

Oft er frekar vitnað til tíðninnar. Til dæmis hafa bylgjur í örbylgjuofni tíðnina 2,45 GHz (gígarið), gervihnattasjónvarp er á bilinu 8 - 12 GHz, FM-útvarpsstöðvar á 88 - 108 MHz (megariðum), GSM símar á 800 eða 1800 MHz. Eitt gígarið, GHz, táknar að fjöldi sveiflna á sekúndu í bylgjunni er einn milljarður, en eitt Megarið, MHz, samsvarar milljón sveiflum á sekúndu. Ljóshraðinn er 300.000 km á sekúndu. Rafsegulbylgja með tíðninni 1 Megarið hefur því bylgjulengdina 300 m en tíðnin 1 GHz samsvarar bylgjulengdinni 30 cm.

Þegar rafsegulgeislun víxlverkar við efni birtist orka geislunarinnar í skömmtum sem eru kenndir við ljóseindir. Orka þessara skammta er í beinu hlutfalli við tíðnina. Orkan og þar með tíðnin ræður því hvaða áhrif geislunin getur haft á efni. Þannig getur geislunin sem hefur minnsta tíðni og mesta bylgjulengd í töflunni hér á undan aðeins valdið rafstraumum í leiðurum (loftnetum!) og ef til vill nokkurri hitun, en til dæmis alls ekki valdið efnahvörfum eða þaðan af róttækari breytingum í innri gerð efnisins. Þá er og alveg sama þótt við aukum styrk eða vattafjölda viðkomandi geislunar. Við erum þá aðeins að fjölga orkuskömmtunum en ekki að stækka þá. Slíkt eykur aðeins straumana eða hitunina en breytir ekki hinu, að efnahvörf verða engin eftir sem áður.

Rafsegulgeislun frá náttúrulegum hlutum tengist yfirleitt hita þeirra og dreifing orkunnar eftir tíðni, orkurófið, fer eftir hitanum. Sólin hefur yfirborðshita um 6000^oC og geislar mestu af orku sinni á formi ljóss á sýnilega sviðinu en kaldari hlutir eins og við og flest í umhverfi okkar geisla á innrauða sviðinu. Hitinn ræður sem sé tíðni geislunarinnar og þar með stærð orkuskammtanna en styrkleiki geislunarinnar, fjöldi skammtanna, ræðst af öðrum einkennum hlutanna, samanber til dæmis svar Tryggva Þorgeirssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvers vegna eru katlar, pottar og hitakönnur yfirleitt gljáandi að utan?

Orkuskammtarnir í örbylgjuofni hafa litla orku sem nægir ekki til þess að rjúfa efnatengi sameinda, eins og til dæmis erfðaefnis. Aftur á móti er orkuflæðið í örbylgjuofni, fjöldi skammtanna, mjög mikið (100 - 800 W). Orkan í skömmtunum nægir til þess að örva snúning vatnssameinda. Á vatnssameindirnar verka kraftar frá öðrum sameindum í umhverfi þeirra (í matnum) og verða til þess að orka tapast frá snúningnum til umhverfisins. Þannig verður hið mikla orkuflæði orkulágra örbylgjugeisla til þess að maturinn hitnar á skömmum tíma. Um þetta má lesa nánar í svari Kristjáns Leóssonar við spurningu um örbylgjuofna: Verður hægt að finna upp tæki sem kælir jafn hratt og örbylgjuofn hitar??

Geislar frá GSM-síma eru á lægri tíðni sem nægir enn síður til þess að rjúfa efnatengi í líkamanum. Sendistyrkur farsímans er mjög lítill (örfá vött) svo að hitun á höfðinu er líka mjög lítil og ekki skaðleg [heimildir 1 og 2, sjá neðst]. Einnig hefur rafsviðið frá loftneti símans verið borið saman við rafsviðið á taugaþráðum í heilanum. Þessi samanburðir bendir til þess að sviðið frá loftnetinu sé lítið miðað við náttúrulegu sviðin á taugunum í hvíld eða í notkun. Það er því nokkuð ljóst að farsímar geta ekki valdið skemmdum á erfðaefni eða öðrum lífsameindum líkamans sem gætu síðan leitt til krabbameins.

Útfjólublá geislun eða geislun með hærri tíðni getur rofið efnatengi og þannig haft róttækari áhrif á líkamann, bæði til góðs og ills. Hún nýtist mönnum til dæmis til framleiðslu á D-vítamíni. Rafsegulsvið hefur áhrif á lífverur og lífverurnar sjálfar geisla frá sér rafsegulbylgjum á innrauða sviðinu og lægri tíðni. Engar rannsóknir hafa sýnt fram á tengsl rafsegulgeislunar með lágri tíðni og veikum styrkleika við krabbamein. Hitt er ljóst að við þekkjum ekki öll áhrif rafsegulgeislunar á lífverur. Þau þurfa ekki að vera neikvæð, og við verðum að muna að lífverur hafa ávallt starfað í umhverfi þar sem mikið er um utanaðkomandi rafsegulsvið og eigið svið lífveranna sjálfra.

Bæði Ameríska eðlisfræðifélagið (APS) og Alþjóðasamband verkfræðinga (IEEE) hafa kostað úttektir á rannsóknum sem hafa verið taldar sýna fram á tengsl krabbameins og geislunar frá raforkulínum. Niðurstöðurnar eru þær að engin tengsl hafa fundist ef tölfræðilega rétt er farið með gögnin.

Heimildir:

[1] J. Toftgaard, S.N. Hornsleth og J.B. Andersen, IEEE Trans. Antennas Propag. 41, 739 (1993).

[2] Ronold W.P. King, Journal of Appl. Physics. 87, 893 (2000).

Lesa má (á ensku) um áhrif rafsegulgeisla á líkamann á eftirtöldum síðum:

http://cnn.com/HEALTH/9610/31/powerlines/

http://www.mcw.edu/gcrc/cop/cell-phone-health-FAQ/toc.html

http://www.spectrum.ieee.org/INST/feb97/viewpoint.html

Upphafleg spurning var sem hér segir:

Eru bylgjur s.s. útvarpsbylgjur, frá GSM og ýmsum raftækjum á einhvern hátt skaðlegar heilsu okkar og geta þær valdið krabbameini? Skynja frumur okkar á einhvern hátt bylgjur og geta orðið skaðar á DNA sem fruman getur ekki gert við af þeirra völdum? Hvaða raftæki eru það þá helst sem eru skaðleg?

...