Aprile 2013
Campi elettromagnetici sul
lavoro, quali rischi?
Campi Magnetici statici
Rebecca Del Conte
Laboratori NMR & Campi Magnetici statici
Effetti diretti ed indiretti
Misure di Prevenzione e protezione - D. Lgs
81/2008
Misure di sicurezza - D. Lgs 81/2008
Liquidi Criogenici
Buona pratica dei laboratori NMR
D. Lgs. 81/2008 (Titolo VIII Capo IV) la prima legge
sull’esposizione dei lavoratori ai campi
elettromagnetici (“Agenti Fisici”)
I limiti di esposizione si basano sulle linee guida
dell’International Commission on Non-Ionizing
Radiational Protection (ICNIRP)
Meccanismi di interazione con campi magnetici
statici - Effetti biologici “diretti”
1) Induzione magnetica
2) Interazione spin elettronico
3) Effetti magneto-meccanici
– Orientamento magnetico (torsione)
– Traslazione
1) Induzione Magnetica
Interazioni con elettroliti in movimento
I campi statici esercitano forze di Lorenz su cariche in
movimento dando origine a campi elettrici indotti e correnti
indotte
Da calcoli teorici risulta:
•A 5T la densità di corrente indotta intorno al cuore sia circa
100 mA/m2, circa il 10% della massima corrente endogena
•Campi fino a 8T si suppone non alterino il ritmo cardiaco
Holden AV. Prog Biophys Mol Biol 87 (2-3):289-320, 2005
1) Induzione Magnetica
campi elettrici/correnti indotte dal movimento
•Dai calcoli risultano correnti indotte significative in campi di
2-3 T
•I campi e le correnti indotte aumentano con la velocità di
movimento
Questo è correlabile con fenomeni di nausea e vertigini
segnalati da alcuni soggetti
•Il D.M. 3.7.93 indica che variazioni di campo minori di 6T/s
non producono effetti sulla salute
Le informazioni ad oggi note non indicano problemi
significativi di salute dovuti ad esposizioni acute
Crozier S, Liu F. Prog Biophys Mol Biol 87(2-3):267-278, 2005.
2) Interazione spin elettronico
Varie sono le reazioni metaboliche che
coinvolgono la formazione di intermedi
radicalici che è noto essere affetti da campi
magnetici statici
Ad oggi non è chiaro il significato biologico di
tali variazioni
3) Effetti Magneto meccanici –
Orientamento magnetico
Molecole paramagnetiche ed aggregati
diamagnetici in un campo magnetico statico si
orientano per minimizzare la loro energia libera
- DNA in soluzione (1%) si orienta in un campo a 13T
- I globuli rossi falciformi si orientano in campi < 1T
- Riorientameto dell’apparato mitotico in campi >17T
Il principio di precauzione è applicato per le persone affette
da anemia falciforme, in stato di gravidanza, ecc..: esse non
sono ammesse in prossimità di campi magnetici ≥ 0.5mT (5G)
Escluse le poche eccezioni le forse risultano troppo
piccole per influire tessuti biologici in vivo
3) Effetti magneto meccanici – Translazione
In presenza di gradienti, campi mangetici
statici producono uno forza netta di traslazione
su vari materiali
• A 8 T con un gradiente di 50 T/m si ha una riduzione
dell’altezza dell’acqua in un condotto orizzontale passante
attraverso il magnete
• A 10T questo corrispone ad una variazione di pressione
dell’H2O (interno/esterno del magnete) <40mm di acqua,
insufficiente per alterare il flusso sanguinio umano
• A 8 T si osserva una riduzione del flusso sanguinio nella
pelle dei ratti
Ueno S, Iwasaka M. J Appl Phys 75(10):7177-7180; 1994.
Schenck JF. J Magn Reson Imaging 12(1):2-19, 2000
Ichioka S et al.. Bioelectromagnetics 21:183-188, 2000.
Effetti biologici indiretti dovuti ad
esposizione a campi magnetici statici
Effetti su dispositivi medici impiantati
(ferromagnetici o elettronici ) quali : clips,
pacemakers, pompe per infusione di ormoni,
protesi
Campi < 0.5mT (5G) non infulenzano tali apparati
Effetto propulsivo di oggetti ferromagnetici
È presente per campi > 3mT=30G (D.Lgs 81/2008,
capo IV Art.209)
D. Lgs 81/2008 - Titolo VIII – Capo IV
Art 206 . Campo di Applicazione
Determina i requisiti minimi per la potezione dei
lavoratori contro i rischi per la salute e la
sicurezza derivanti dall’esposizione ai campi
magnetici (da 0Hz a 300GHz)
Rischi dovuti agli effetti nocivi a breve termine e
non riguarda eventuali effetti a lungo termine
Misure di prevenzione e protezione
D. Lgs 81/2008 Titolo VIII- Capo IV- Art 207Art 207 - Definizioni
Campi Elettromagnetici: Campi magnetici statici, campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo con frequenza ≤
300GHz
Valore limite di esposizione: limiti all’esposizione a campi
elettromagnetici, basati su effetti accertati e valutazioni biologiche.
Il loro rispetto garantisce la protezione contro gli effetti nocivi a
breve termine conosciuti.
Valori di azione: valori dei parametri misurabili espressi in Int.
campo elettrico (E), int. di campo magnetico (H), induzione
magnetica (B), corrente indotta attraverso gli arti (IL) e densità di
potenza (S). Il rispetto di questi valori assicura il rispetto dei
pertinenti valori limite di esposizione
Unità di misura
D. Lgs 81/2008 - Art 208 and All. XXXVI, A, Table 1
valori limite di esposizine
(mA/m2) (rms)
f: frequecy (Hz)
Densità di corrente: definita come corrente che passa attraverso una sezione unitaria
perpendicolare alla sua direzione
SAR: Specific absorption rate- valore medio, su tutto il corpo o su una parte, del tasso di
assorbimento di energia per unità di massa di tessuto
D. Lgs 81/2008 Art 208 and All. XXXVI, B, Table 2
Valori di azione
=2000G
f: frequecy (Hz)
I valori di azione sono ottenuti a partire dai valori limite di esposizione secondo ICNIRP (7/99)
Il rispetto di questi limiti garantisce il rispetto dei valori limiti di esposizione
ICNIRP Guidelines 2008
Limits of exposure to static magnetic fields
Exposure Characteristics
Magnetic flux density
Occupational
Exposure of head and trunk
2T
Exposure of limbs
8T
General public
Exposure of any part of the body
400 mT
To prevent inadvertent harmful exposure of person with
implanted medical devices and implants containing
ferromagnetic material , and danger from flying object, a
lower restriction level is fixed to 0.5mT (5G)
Misure di sicurezza
Indicazione delle zone ad
accesso limitato per la
presenza di campi
magnetici statici > 0.5 mT
(5G)
– Non sono ammesse
persone con dispositivi
medici elettronici, donne
in stato di gravidanza,
ragazzi di età inferiore ai
14 anni,…
– Tutti gli oggetti
metallici devono essere
amagnetici per evitare il
rischio propulsivo
Esposizione simultanea a campi
Deve essere valutata la presenza di più sorgenti
Titolo VIII- Capo IV - D. Lgs 81/2008
Art 209 –Identificazione dell’esposizione e Valutazione dei rischi
Il datore di lavoro deve misurare e calcolare i livelli dei campi a cui il
lavoratore è esposto
Qualora i valori di azione risultino superati il datore di lavoro calcola
se i valori limite sono stati superati
Nella valutazione del rischio il datore di lavoro presta attenzione ai
rischi diretti ed indiretti
Art 210 – misure di prevenzione e protezione
Sulla base della valutazione del rischio tutte le possibili azioni per la
sicurezza devono essere applicate (Accessi limitati, DPI, etc.)
Art 211 – sorveglianza medica
La sorveglianza sanitaria viene effettuata periodicamente, di norma
una volta l’anno
Cosa sono i liquidi criogenici?
- Gas liquefatti mantenuti allo stato liquido
raffreddandoli a T < del loro punto di ebollizione.
-Tutti I liquidi criogenici sono estremamente freddi
- Vapori e gas derivanti da liquidi criogenici sono
anch’essi estremamente freddi
-I liquidi criogenici più usati nei nostri
laboratori sono:
He liquido- Punto di ebollizione (1 atm) 4.2K per 4He e
3.2K per 3He
N2liquido – Punto di ebollizione (1 atm) 77K
Caratteristiche dei contenitori
I Liquidi criogenici sono tenuti in contenitori termicamenti
isolati
Nei nostri laboratori:
- Liquid Dewar Flasks: non sono
pressurizzati, hanno camera isolante
sotto vuoto, con valvola di sicurezza di
non ritorno che permette lo scarico
dei gas
- Laboratory Liquid Dewar Flasks:
usati per l’immagazzinamento
temporaneo, con grande apertura
Quali sono i pericoli dei liquidi
criogenici?
-Basse temperature (Ustioni da assideramento,
brevi esposizioni di tessuti delicati (occhi)
possono portare a danni permanenti, danni ai
polmoni, ustioni da contatto con superfici fredde)
-Asfissia /Esplosioni (piccoli volumi di liquido
possono evaporare in gradi volumi di gas, gas non
tossici possono saturare l’aria (1 l di N2
liquido=695 l di gas, circa 1m3)
-Tossicità (sulla base della tossicità di ciascun gas)
Sistemi di sicurezza
-Ventilazione dei laboratori
-Aspirazione automatica in
caso di riduzione della % di O2
(in NMR lab casi di quench,
grossi sversamenti, ecc...)
-Refill dei dewar da eseguire
in aree ventilate/ esterne
DPI richiesti per la manipolazione
dei liquidi criogenici
-Schermo facciale o
occhiali di sicurezza
-Guanti di sicurezza
(Guanti isolanti e laschi)
-Scarpe chiuse/stivali e pantaloni che coprono
completamente il collo della scarpa
-Non indossare orologi, anelli o gioielli
Altre raccomandazioni per la sicurezza
Tenere I contenitori in aree ventilate
Trasferire i criogenici lentamente per evitare
shock termici o eccessiva pressione
Controllare costantemente le operazioni di
refill
Utilizzare solo contenitori adatti al freddo
estremo
Non toccare parti metalliche senza DPI
Attenzione alle superfici raffreddate dove si
può trovare aria condensata (l’O2 liquido
contiene 4,000 volte più ossigeno)
Usare pinze per recuperare eventuale
materiale disperso nel liquido criogenico
Attenzione all’infragilimento dei materiali
