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CAMPI ELETTROMAGNETICI
introduzione e normativa di riferimento
dott. ing. Francesco Giacobbe
direttore UOT di Messina
Concetti fisici di base
Un campo elettrico può essere generato, oltre che
da una distribuzione di carica elettrica, anche da
un campo magnetico variabile nel tempo;
Analogamente un campo magnetico può essere
generato, oltre che da una corrente elettrica,
anche da un campo elettrico variabile nel
tempo.
In altre parole quando si è in un regime variabile
nel tempo, campo elettrico e campo magnetico
divengono uno la sorgente dell’altro.
GIACOBBE
Concetti fisici di base
Considerata la stretta relazione esistente tra
campo elettrico e campo magnetico è
possibile parlare in questo caso di campo
elettromagnetico. In molti casi le ampiezze
dei campi radiativi variano in modo
sinusoidale tanto nel tempo quanto nello
spazio e si parla allora di onde
elettromagnetiche.
GIACOBBE
E
[V/m, kV/m]
B
[T, mT, µT]
A parte per il caso statico, non si può separare il campo
elettrico da quello magnetico. Un campo elettrico variabile
nel tempo genera, in direzione perpendicolare a se stesso,
un campo magnetico pure variabile che, a sua volta,
influisce sul campo elettrico stesso. Questi campi
concatenati determinano nello spazio la propagazione di un
campo elettromagnetico.
Le onde elettromagnetiche sono caratterizzate dalla
frequenza ν o, in modo equivalente, dalla lunghezza d’onda
λ
ν=c/λ
c = 300.000 km/s
0
1000
B.F.
ν
RADIOFREQUENZA MICROONDE
100
50 Hz
CAMPI STATICI
λ
1012
1017
INFRAROSSO
10 µm
UV
X
1 nm
LUCE VISIBILE
400-760 nm
Hz
γ
CAMPI MAGNETICI STATICI
2
TOMOGRAFIA A
RISONANZA MAGNETICA
0.15
0.01
INTERNO DI
UN TRENO
CAMPO MAGNETICO
TERRESTRE
0.0002
0.00005
SMAGNETIZZAZIONE DI
MEMORIE MAGNETICHE
DISTORSIONI NEI
MONITOR A COLORI
Magneti
Magneti
Magneti
Magneti
per rivelatori:
per fusione nucleare:
da laboratorio:
“ibridi”:
1 - 3.5 T
oltre 10 T
6 - 20 T
fino a 35 T
La regione interna di questi magneti, dove il campo è
elevato, è in genere non accessibile.
Il campo magnetico a cui gli operatori sono esposti è il
campo presente all’esterno, nella zona circostante il
magnete (campo disperso).
L’intensità del campo disperso dipende dal campo
massimo, dalle dimensioni del magnete, dalla distanza e
dalla presenza di eventuali schermature.
EFFETTI DEI CAMPI MAGNETICI STATICI
EFFETTI BIOLOGICI DIRETTI
EFFETTI INDIRETTI
EFFETTI BIOLOGICI DIRETTI
Orientazione di molecole
In teoria, tutte le molecole magneticamente
anisotrope esposte ad un campo magnetico
subiscono una forza che può determinarne la
rotazione e quindi l’orientazione con il campo.
È stato verificato che il DNA in soluzione all’1% si
orienta in un campo di 13 T.
EFFETTI BIOLOGICI DIRETTI
Induzione di correnti elettriche
Una variazione dell’intensità di campo così come il
movimento del corpo in campo magnetico genera
correnti elettriche nel corpo stesso: I∝dB/dt
Le correnti indotte producono effetti biologici
solo per valori >10 mA/m2 corrispondente ad una
variazione del campo magnetico superiore a 0.5
T/s.
Tra 10 e 100 mA/m2 si può avere sensazione di
nausea o vertigine ed effetti sul sistema visivo
(magnetofosfeni) ma non si hanno danni biologici.
- LA ZONA IN CUI IL CAMPO È ELEVATO DEVE
ESSERE DELIMITATA, SEGNALATA E, SE
NECESSARIO,
DEVONO
ESSERE
POSTE
BARRIERE FISICHE;
- SOLO LE PERSONE CHE NON RIENTRANO NELLE CATEGORIE “A
RISCHIO” POSSONO ACCEDERE AL SITO DEL MAGNETE;
- TUTTE LE PERSONE OPERANTI IN PROSSIMITÀ DI UN MAGNETE
DEVONO ESSERE INFORMATE DEI POSSIBILI RISCHI;
- OGNI OGGETTO DI MATERIALE FERROMAGNETICO DOVRÀ
ESSERE TENUTO A DEBITA DISTANZA DAL MAGNETE;
- NESSUN OGGETTO DI MATERIALE FERROMAGNETICO DEVE
ESSERE SPOSTATO IN PROSSIMITÀ DEL MAGNETE;
- GLI ELETTROMAGNETI DEVONO ESSERE FORNITI DI UN
PULSANTE DI SPEGNIMENTO EVIDENTE E FACILMENTE
ACCESSIBILE.
NORMA CEI-ENV 50166-1
PER I CAMPI MAGNETICI STATICI E
ALTERNATI CON FREQUENZA FINO A 1 HZ
PARTE ESPOSTA (LAVORATORI)
CORPO (MEDIA PESATA GIORNALIERA)
CORPO (VALORE MASSIMO)
ARTI
ESPOSIZIONE CONTINUA
(POPOLAZIONE)
INTENSITÀ DI CAMPO
0.2 T
2T
5T
0.04 T
DECRETO MINISTERIALE 2 AGOSTO 1991
Limite per i pazienti:
tronco e testa
2.5 T (fino a 4 T a giudizio del medico)
arti
4T
dB/dT
20 T/s (o maggiori per brevi periodi)
Limite per gli operatori:
Corpo
0.2 T (1 ora al giorno)
2T
(15 minuti al giorno)
Arti
2T
4T
(1 ora al giorno)
(15 minuti al giorno)
CAMPI ELETTROMAGNETICI
bassa frequenza (f < 10 KHz)
alta frequenza (10 KHz < f < 300 GHz)
Definizioni
• campi elettromagnetici: ovvero i campi magnetici
statici e campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici
variabili nel tempo di frequenza inferiore o pari a 300
GHz;
• valori limite di esposizione: che rappresentano i
limiti all'esposizione lavorativa ai campi
elettromagnetici.
Il rispetto di questi valori garantisce la certezza di
protezione contro tutti gli effetti nocivi conosciuti per
la salute;
• valori di azione: parametri misurabili direttamente
che impongono l’adozione delle misure di sicurezza
indicate nel decreto.
Questi parametri sono espressi in termini di:
• intensità di campo elettrico (E)
• intensità di campo magnetico (H),
• induzione magnetica (B)
• densità di potenza (S).
Il rispetto dei valori di azione assicura il rispetto
dei valori limite di esposizione.
Campi a bassa frequenza
Non ci sono evidenze di effetti dei campi
elettromagnetici a bassa frequenza (50 Hz) sulla
salute umana. C’è il sospetto che l’esposizione per
tempi lunghi possa favorire l’insorgere di leucemie
infantili (esistono prove sia a favore e sia contro
questa ipotesi) per cui, in base al principio di
precauzione sono stati posti limiti per legge.
Limite massimo per i campi a 50 Hz:
100 µT
5 KV/m
(valori efficaci mediati su 24 ore)
Limite in prossimità delle aree di gioco, nelle
abitazioni, nelle scuole e nei luoghi a permanenza
non inferiore a 4 ore:
0.2 µT
Campi ad alta frequenza
In questo caso l’effetto del campo sui tessuti è
noto ed è legato al riscaldamento.
SAR* [W/Kg] = E2•σ/ρ
Per valori tipici di densità e di conducibilità, 30
V/m corrispondono a un SAR di 1 W/Kg.
*SAR=Specific Adsorption Rate
D.Lgs. 81/08 Articolo 207 – Definizioni
1. 1. Agli effetti delle disposizioni del presente capo si intendono per:
a) campi elettromagnetici: campi magnetici statici e campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo di frequenza
inferiore o pari a 300 GHz;
2. b) valori limite di esposizione: limiti all’esposizione a campi
elettromagnetici che sono basati direttamente sugli effetti sulla
salute accertati e su considerazioni biologiche. Il rispetto di questi
limiti garantisce che i lavoratori esposti ai campi elettromagnetici
sono protetti contro tutti gli effetti nocivi a breve termine per la
salute conosciuti; c) valori di azione: l’entità dei parametri
direttamente misurabili, espressi in termini di intensità di campo
elettrico (E), intensità di campo magnetico (H), induzione
magnetica (B), corrente indotta attraverso gli arti (IL) e densità di
potenza (S), che determina l’obbligo di adottare una o pi ù delle
misure specificate nel presente capo. Il rispetto di questi valori
assicura il rispetto dei pertinenti valori limite di esposizione.
Martedì 13 Maggio 2014
PARIGI - Stare e telefonare al cellulare per mezz'ora al giorno
aumenta il rischio di tumore al cervello. Questo è il risultato di uno
studio dei ricercatori francesi dell'unità di epidemiologia e
prevenzione (Isped) dell'Università di Bordeaux pubblicato sulla
rivista scientifica 'Occupational and Environmental Medicine'.
Dopo avere analizzato un campione di persone affette da
meningioma e glioma in alcuni dipartimenti del nord della Francia
(Gironda, Calvados, Manica e Herault) i ricercatori hanno stabilito
un legame tra la comparsa di questi tumori cerebrali e l'utilizzo
prolungato e continuativo negli anni del telefonino. Secondo gli
studiosi bastano 15 ore di chiamate al mese (cioè mezzora al giorno)
per aumentare fino al doppio il rischio di tumore al cervello. «Questo
studio - spiega uno dei ricercatori, Annie Sasco - dimostra che il
rischio di contrarre un glioma è doppio per chi usa il cellulare
regolarmente e per lunghe conversazioni»
Galaxy S (0,26
W/kg), Galaxy Nexus (0,30
W/kg), Galaxy S Plus (0,34
W/kg), Galaxy S2 (0,35
W/kg), Galaxy Note (0,39
W/kg) e Nexus S (0,50
W/kg).
Galaxy S III (e S3 mini)
0,52 W/kg, mentre
un iPhone 5 uno 0,90 W/kg
Limiti massimi per i campi ad alta frequenza
(decreto 381 del 10 settembre 1998):
0.1 – 3 MHz
60 V/m
3 MHz – 3 GHz
20 V/m
3 – 300 GHz
40 V/m
Per le nuove installazioni e per l’adeguamento di
quelle esistenti il limite è 6 V/m a qualsiasi
frequenza.
Classificazione degli effetti sanitari dei campi
elettromagnetici non ionizzanti non ottici
Effetti sanitari a breve termine:
•connessi a brevi esposizioni ad alti livelli
di campo scientificamente accertati
Effetti sanitari a lungo termine:
•connessi a esposizioni prolungate a bassi
livelli di campo non accertati dalla ricerca scientifica
EFFETTI A BREVE TERMINE
• Effetti di stimolazione dei tessuti muscolari e
nervosi elettricamente eccitabili da parte delle
correnti elettriche indotte nel corpo umano da
campi elettrici e magnetici esterni
(prevalenti alle frequenze più basse).
• Effetti termici connessi al riscaldamento dei
tessuti del corpo umano da parte dell’energia
elettromagnetica convertita in calore all’interno
del corpo umano
(prevalenti alle frequenze più alte).
Effetti biologici determinati dai CEM
Effetti macroscopici a breve termine, dovuti
all’esposizione a CEM ad alta frequenza (RF &
MW):
• Riscaldamento di un qualsiasi tessuto che contiene
acqua, con relativo aumento di temperatura
(es.riscaldamento dovuto all’esposizione di tessuti
umani alle microonde).
• L’innalzamento di temperatura si traduce in disturbi ed
alterazioni a livello fisiologico (percezioni sonore
impulsive, nei piloti dell’aeronautica).
Effetti microscopici (su scala cellulare) a breve
termine dei CEM ad alta frequenza (RF & MW):
• Modifica della permeabilità della membrana agli ioni
STATO DELL’ARTE
• E' stata approvata la Nuova Direttiva
Europea 2013/35/UE (pubblicata sulla
Gazzetta Ufficiale dell'Unione Europea del
26 giugno 2013) sulla Protezione dei
Lavoratori dai Campi Elettromagnetici
che rinvia la valutazione del rischio al 1°
luglio 2016; rimane, tuttavia, l'obbligo della
valutazione preventiva e del rispetto dei (
VLE ) Valori limite di esposizione.
Viene mantenuta comunque l'impostazione di
fondo della precedente direttiva, secondo la
quale il rispetto dei Valori Limite di
Esposizione (VLE) deve essere verificato in
prima battuta sulla base di informazioni
facilmente accessibili; se tali informazioni
non permettono di stabilire con certezza il
rispetto dei VLE allora la valutazione dovrà
essere effettuata sulla base di misurazioni e
calcoli.
CAMPI ELETTROMAGNETICI
grazie per l’attenzione