Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 1 RADIAZIONI (ELETTROMAGNETICHE) NON IONIZZANTI Radiofrequenze 300 MHz Infrarossi Microonde Visibile Ultravioletto Raggi X - γ - C 300 GHz λf =c 2 RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI oonde Infrarossi Visibile Ultravioletto Raggi X - γ - C O H O N S © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 N Pagina 1 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 3 ONDE E RADIAZIONI EM DI INTERESSE CAMPI ELETTROMAGNETICI QUASI STATICI DA 0 A 30 kHz CAMPI E.M. A FREQUENZA RADIO E MICROONDE DA 30 kHz A 300 GHz 4 ONDE E RADIAZIONI EM DI INTERESSE RADIAZIONI NEL VISIBILE E NELL'INFRAROSSO VICINO DA 400 A 3000 nm RADIAZIONI ULTRAVIOLETTE DA 180 A 400 nm RADIAZIONI DA SORGENTI LASER INFRAROSSO VISIBILE ULTRAVIOLETTO © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 2 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 5 CAMPI ELETTROMAGNETICI A RADIOFREQUENZA E MICROONDE Ø Utilizzazione industriale: • operazioni di riscaldamento e simili Ø Vantaggi del trattamento • rapidita' • versatilita' • riproducibilità 6 SCHEMA DI UN'APPLICATORE PER RISCALDAMENTO A INDUZIONE E PER PERDITE DIELETTRICHE 1 - 300 Mhz 1 - 100 kW © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 ~ 50 Hz - 1 Mhz 1 kW - 1 MW Pagina 3 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 7 SISTEMI A MICROONDE A CAVITA' RISONANTE E IN GUIDA D'ONDA 8 PRINCIPALI SETTORI INDUSTRIALI D' IMPIEGO DEL RISCALDAMENTO AD ALTA FREQUENZA (RF E MW) SETTORE AGRO-ALIMENTARE sui prodotti alimentari © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 APPLICAZIONI ESSICCAMENTO STERILIZZAZIONE DISIDRATAZIONE COTTURA SCONGELAMENTO FUSIONE Pagina 4 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 9 SETTORE METALLURGICO SETTORE DELLA GOMMA APPLICAZIONI • TRATTAMENTI TERMICI • FUSIONE • SALDATURA • BRASATURA • PRERISCALDAMENTO MESCOLE • VULCANIZZAZIONE PNEUMATICI 10 PRINCIPALI SETTORI INDUSTRIALI D'IMPIEGO DEL RISCALDAMENTO AD ALTA FREQUENZA (RF E MW) ØINDUSTRIA AGRO-ALIMENTARE ØINDUSTRIA DEL LEGNO ØINDUSTRIA CHIMICA ØINDUSTRIA DELLA CARTA ØSETTORE METALLURGICO ØSETTORE DELLA GOMMA ØSETTORE DELLE MATERIE PLASTICHE © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 5 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente Sicurezza e ambiente 9659A 11 IL RISCALDAMENTO ELETTROMAGNETICO - + + + + - Η δ+ Η + Ο δ− − 12 CARICHE E SISTEMI DI CARICHE MOBILI DIELETTRICI ⇔ DIPOLI METALLI E SEMICONDUTTORI ⇔ ELETTRONI SOLUZIONI ELETTROLITICHE ⇔ IONI © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 6 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 13 IL CAMPO INTORNO ALLA SORGENTE Ø ENERGIA ASSORBITA Ø ENERGIA IRRADIATA ⇒ ⇒ CALORE RISCHIO 14 IL CAMPO INTORNO ALLA SORGENTE CAMPO LONTANO ⇔ CAMPO VICINO ONDE PIANE TEM ⇔ ONDE NON PIANE ENERGIA ATTIVA ⇔ ENERGIA REATTIVA © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 7 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 15 I RISCHI DOVUTI ALL'ESPOSIZIONE EFFETTI TERMICI: INTENSITA' DI CAMPO ELEVATE FREQUENZE INTERMEDIE (1 MHz - 1 GHz) ATTRIBUIBILI AL RISCALDAMENTO ESEMPIO: CATARATTA DA MICROONDE MECCANISMO SOLO TERMICO ? 16 I RISCHI DOVUTI ALL'ESPOSIZIONE EFFETTI NON TERMICI: INTENSITA' ANCHE MODESTE AMPIA GAMMA DI FREQUENZE EVIDENZA DI EFFETTI BIOLOGICI EFFETTI SULLA SALUTE UMANA ? ESEMPIO: RISCHI DA ELETTRODOTTI © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 8 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 17 VALUTAZIONE DELL'ESPOSIZIONE PRINCIPALI FATTORI DI RISCHIO • durata di esposizione • frequenza delle onde e.m. • intensità del campo elettromagnetico FATTORI DI RISCHIO SECONDARI • continuità dell' esposizione • polarizzazione e modulazione 18 QUANTIFICAZIONE DEL RISCHIO DENSITÀ DI ENERGIA ELETTROMAGNETICA U (J/m3) U = UE + UH UE = ½ εo E2 UH = ½ µo H2 E (V/m) : intensità del campo elettrico H (A/m) : intensità del campo magnetico εo : costante dielettrica del vuoto µo : permeabilità magnetica del vuoto © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 9 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente Sicurezza e ambiente 9659A 19 DENSITÀ DI POTENZA ELETTROMAGNETICA •sorgente nello spazio libero •punto nel campo lontano E = Zw H Zw = 377 Ω onde e.m. piane (TEM) E2 P=E H= = Z w H2 = Zw U εo ⋅ µ o DENSITÀ DI POTENZA EQUIVALENTE P E (W/m 2) 20 MISURAZIONE DELLE INTENSITA' DI CAMPO ONDE RADIO: — INTENSITA' DI CAMPO ELETTRICO ANTENNE LINEARI — INTENSITA' DI CAMPO MAGNETICO ANTENNE A SPIRA MICROONDE: — DENSITA' DI POTENZA SONDE TERMICHE O ANTENNE © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 10 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 21 CURVA BASE DEI VALORI LIMITE PE W /m² V. M. 6 minuti SAR ≤ 0,4 W/Kg 1000 A.C.G.I.H. 100 I.R.P.A. 10 0,04 1 10 100 1 10 100 GHz FREQUENZA MHz 22 CONTROLLO DELL'ESPOSIZIONE • effetto della distanza • effetto dell'ambiente CONTROLLO CON SCHERMATURA C R T SE = 20 log (E1 / E2) SH = 20 log (H1 / H2) A SP = 10 log (P1 / P2) S=A+R+C © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 11 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente Sicurezza e ambiente 9659A 23 STIMA DI EFFICIENZE DI SCHERMATURA A [dB] FM NFM FREQUENZA < 1 KHZ 1 ÷100 KHz > 100 KHz 1 4 5 E 5 4 3 < 1 KHZ 1 ÷100 KHz > 100 KHz 0 1 4 5 5 4 0 = < 10 dB 3 = 50÷ ÷100 dB R [dB] H O.P. 0 4 1 3 2 3 1 2 3 4 4 3 1 = 10÷ ÷30dB 2 = 30÷ ÷50dB 4 = 100÷ ÷150 dB 5 = > 150 dB 24 PROVVEDIMENTI DI CONTROLLO DELL'ESPOSIZIONE Ø SCHERMATURA • • • • schermi integrali schermi a maglia schermi sottili aperture e conduttori Ø CONTROLLO DELLE SORGENTI Ø CONTROLLO DELL'AMBIENTE Ø PROTEZIONE DELL'OPERATORE © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 12 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 25 PROCEDURA DI VALUTAZIONE E CONTROLLO • esame dell’ambiente per individuare rischi e fattori di rischio • confronto tra le condizioni dell’ambiente e condizioni ritenute idonee • intervento tecnico e organizzativo per eliminare o ridurre al minimo i rischi. 26 LE RADIAZIONI ULTRAVIOLETTE © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 13 di 14 Autore: Giulio Gecchele Politecnico di Torino CeTeM Sicurezza e ambiente 9659A Sicurezza e ambiente 27 LE RADIAZIONI LASER © Politecnico di Torino Data ultima revisione 05/06/02 Pagina 14 di 14 Autore: Giulio Gecchele