Meie elanikkond on viimastel aastatel muutunud äärmiselt murelikuks elektromagnetilise saaste pärast. On tõsine probleem, kuidas elektromagnetväljad (EMF) mõjutavad inimeste tervist. Praegu on EMF-i pärast muretsemise peamiseks põhjuseks mobiiltelefonide tagajärjed, täpsemalt mobiilitornide rajamine elamurajoonide lähedusse.
Teadusmaailmas on palju lahkarvamusi selle üle, kuidas madala tasemega elektromagnetväljad inimesi mõjutavad. Tundub, et on teaduslikke uuringuid, mis viitavad elektromagnetlainetega reageerimise tagajärjel inimeste tervisele, samas kui teised uuringud lükkavad need andmed ümber ja ütlevad, et esialgsed uuringud on kallutatud ja kordumatud. Selle artikli eesmärk ei ole esitada teaduslikke andmeid kummagi väite kasuks, selle asemel püütakse mõlemad seisukohad kiiresti sõnastada ja aidata lugejatel kindlaks teha kõige tõenäolisemad siseruumide elektromagnetväljade allikad.
Elektromagnetväljade mõju tervisele
Uuringud, mis seovad elektromagnetväljade tagajärgi inimeste tervisele, põhinevad pisikeste voolude tekitamisel, mis muudavad keha normaalset ioontasakaalu. Näiteks väidavad teadlased, et 2,5 kV/m elektriväli, mis töötab sagedusel 60 Hz, tekitab umbes miljardiku amprist ruutsentimeetri kohta.
See voolutase on väiksem kui inimese tajumislävi, mida peetakse väikseimaks vooluhulgaks, mida inimesed saavad oma kehas voolates kogeda. Sellegipoolest usuvad paljud eksperdid, et need uskumatult väikesed voolud võivad inimrakkudega suhelda, muutes nende normaalset valgusünteesi ja suurendades seega paljude haigustesse nakatumise ohtu.
Teisest küljest väidavad paljud teadlased, et järeldus on puhtalt alusetu, kuna tulemusi ei ole laboratoorsete testidega kinnitatud, nagu teadus nõuab. Viimased teadlased arvavad, et muretsemiseks pole põhjust, sest puudub usutav ja kontrollitav teooria selle kohta, kuidas madala tasemega elektromagnetväljad mõjutavad inimrakke (teaduskirjanduses nimetatakse seda bioefektideks).
Kummagi stsenaariumi korral usuvad erinevad uurimisorganisatsioonid, et isegi kui puuduvad teaduslikud tõendid madala taseme elektromagnetväljade ja tervisemõjude seostamiseks, on soovitatav püüda vältida elektromagnetvälju, kui see on vajalik.
Mida me arutame
Selles postituses käsitleme madalatasemelist elektromagnetvälja, erinevalt kõrgema taseme elektromagnetväljadest, mis võivad pingestatud elektriühenduse puudutamisel põhjustada tuntud tagajärgi, näiteks elektrilöögi. Lisaks vaatleme kõige tüüpilisemaid EMF-i allikaid ja esitame mõned ligikaudsed EMF-i väärtused, mida võime oma igapäevaelus kohata. Oluline on meeles pidada, et tüüpilises Ameerika kodus tuvastatud väljatugevus on oluliselt madalam paljude organisatsioonide kehtestatud ohutusstandardist.
Kui aga saame teadlikuks kodus olevatest 'kuumadest kohtadest', võime ruumi ümber kujundada, et muuta see vähem haavatavaks.
Käesolevas artiklis näidatud elektri- ja magnetvälja tugevusi mõõdeti TriField meetri abil, mis analüüsib ka raadio- ja mikrolaine lekkeid ning elektri- ja magnetvälja tugevusi eraldi.
Oluline on märkida, et TriField arvesti on lihtne ja odav seade, mis tõenäoliselt ei vastaks reguleerivate asutuste kehtestatud nõuetele elektromagnetväljadega kokkupuute vastuvõetavate piirnormide kohta. Sellest hoolimata teenib tööriist meie vajadusi palju üle ootuste.
Tehniline teave elektromagnetväljade kohta
Kui kahe juhi vahel on pinge erinevus, tekivad elektriväljad. Vastupidi, kui elektrivoolu hulk suureneb, tekivad elektrivoolus tekkivate elektronide läbimisel suuremad magnetväljad.
Kuna tahame mõõta väljatugevust EMF-i allikate (nt kodumasinate) ümbruses, asume piirkonnas, mida nimetatakse lähiväljaks. Elektri- ja magnetväli on erinevad ja toimivad 'lähiväljas' sõltumatult (see tähendab, et elektrivälja puudumisel võib olla magnetväli või magnetvälja puudumisel elektriväli). Erinevalt lähiväljast on elektri- ja magnetväljad kaugväljas omavahel ühendatud.
Elektrivälju saab tõhusalt isoleerida juhtiva materjaliga või isegi inimkehaga. Magnetväljad võivad seevastu siseneda inimkehasse ja hoonetesse.
Võrreldes elektriväljadega on magnetväljade eest kaitsmine keerulisem, mistõttu on vaja kasutada kalleid ferromagnetilisi materjale, mida ehituses ega igapäevastes rakendustes enamasti ei kasutata.
Magnetvälju kohtab kodudes kõige sagedamini nende varjestusraskuste ja asjaolu tõttu, et neid tekitavad tugevat voolu tarbivad seadmed.
Elektriväljade mõõtmise ühikud on kV/m või kV/cm (1 kV/cm = 100 kV/m). Magnetväljade mõõtmiseks kasutatakse Teslasi (T) või Gaussi (G). Järgmine võrrand esindab nende suhet.
1T = 10 000 G
Elamupiirkondade magnetvälju arvutatakse nende suhteliselt väikese ulatuse tõttu milligaussides (mG). Kui pingete ja voolude tekitatud elektromagnetväljad puutuvad kokku juhtivate materjalidega, levivad need sarnaselt raadiolainetega ja põhjustavad voolude voolamist. Elektromagnetväljad võib nende lainepikkuse omaduste põhjal jagada laias laastus järgmistesse kategooriatesse.
DC staatilised väljad
Staatilised magnetid või Maa magnetväli võivad näiteks tekitada staatilisi välju. Arvatakse, et nende seos inimkehaga on keskmise ja isegi mõõduka tugevuse korral ohutu, kuna need on alalisvoolud ja töötavad nullsagedusel ega sunni seetõttu kehas elektrivoolu voolama.
Nende väljade näideteks on Maa magnetväli, mille tugevus on 500 mG; tööstuslikud magnetväljad, kus mõned töötajad võivad pikema aja jooksul kahjustamata mõjuda kuni 500 G väljadele; ja magnetresonantstomograafia (MRI), kus patsiendid võivad kahjustamata, kuigi lühikeste ajavahemike järel, kokku puutuda kuni 40 000 G väljadega.
Madala sagedusega elektromagnetväljad
EMF-e, mille sagedustase on alla 3 kHz, peetakse madala sagedusega väljadeks. Elektrijaotusvõrk, mis tekitab 60 Hz välju ja harmoonilisi sagedustel 120 Hz, 180 Hz jne, on nende väljade peamine allikas elamu- ja tööstuspiirkondades. Need on EMF-väljad, mida maja sees jälgitakse.
Kõrge sagedusega EMF-väljad
Kõrgsageduslikud EMF-väljad on need, mille sagedused on üle 3 kHz. Need tekivad enamasti emissioonide kaudu kõigis spektriribades, sealhulgas kahesuunaline raadio, kaubanduslikud AM- ja FM-raadiosignaalid jne.
Luminofoorvalgustuse mõju keldris
Mudaruumis, mida sageli leidub keldris, on palju elektrilisi esemeid ja see on suur, mistõttu on see koht, kus on maksimaalsed magnetväljad. Operaatori õlgade kõrgusel keldris määrati ümbritseva magnetvälja intensiivsus 2 mG, operaatori pea kõrgusel aga 3 mG (kõik seadmed välja lülitatud).
Meie kodus keldri lage ülemise korrusega ühendav elektrijuhtmestik on tõesti see, mis võimaldas magnetväljal kasvada, kui andur lae poole kõrgemale tõsteti.
Luminofoorvalgustus, mida sageli leidub pesumajades, keldrites ja garaažides, on tugev nii elektri- kui ka magnetvälja tekitaja. Pärast luminofoorlampide sisselülitamist uuriti taustamagnetvälja samas ruumis ja leiti, et see oli 2 mG rinna kõrgusel (sama näit, mis tulede väljalülitamisel) ja 5 mG pea kõrgusel.
Luminofoorlampide täiendav vool võis põhjustada teise mõõtmise hüppe. Magnetväli on valgustussüsteemist 6 tolli kaugusel oluliselt tugevam, vaatamata sellele, et taust on vaid veidi suurenenud, nagu on näha alloleval joonisel 1.
Elektri- ja magnetvälja tugevus 55-tollises luminofoortorus on näidatud allolevas tabelis 1. Luminofoorlampide tekitatud elektromagnetväljade kontsentratsioon on ilmselt väga ebaproportsionaalne, kui võrrelda tabelis 1 toodud numbreid joonise 1 graafikul näidatud numbritega. Suuremate magnetväljadega aladel on aga ka võimsad elektriväljad.
Leiti, et maksimaalse elektriväljaga ala asub kinnitusdetaili otsast 10 tolli kaugusel. Joonisel 2 olev graafik näitab, kuidas elektriväljad nõrgenevad allikast kaugenedes.
EMF-seade nihutati luminofoorlambist eemale pärast seda, kui hoiti ühtlast 10-tollist kaugust otsast, mis tekitas joonisel 2 näidatud EMF-i taseme mõõtmiseks suurima elektrivälja. Täheldati, et kui detektor liigub allikast eemale. , langeb esialgne väljatugevuse näit dramaatiliselt.
Suurte seadmete EMF-kiirgus
Nagu varem öeldud, oli keldris õlakõrgusel mõõdetud magnetväli olenemata sellest, kas luminofoorlambid olid sisse või välja lülitatud, 2 mG. Pesumasin ja kuivati lülitati välja, samal ajal kui mõõtmised koguti nende kõrval asuvas kohas. Õlgade kõrgusel, 2 jala kaugusel pesurist, kui pesumasin oli sisse lülitatud, oli magnetväli 3 mg.
Föönil (ja muudel sellistel seadmetel) on magnetväli, mis on tugevam kohas, kus toitejuhe seadmesse siseneb. Pesumasina puhul leiti, et see on 15 mg. Kuid suure voolutarbimisega mootori paigutuse tõttu oli seadme põhjas mõõdetud suurim magnetväli.
Tabelis 2 on näidatud magnetvälja tugevus, mis on mõõdetud kuskil pesumasina esiosast erinevatel kõrgustel selle põhja kohal.
Kuna magnetvälja tugevus sõltub täielikult masina tööst, on esimesed maksimaalsed arvud, mis tähendab kõige tugevamaid täheldatud magnetvälju. Igal juhul näitab see, et pesumasinate tekitatud magnetväljad on võimsad. Kui elektrikuivati sisse lülitati, tekitasid kõige tugevamad magnetväljad koht, kus toitekaabel seadmesse siseneb ja toitejuhe ise, mõlemad 100 mG mõõtudega.
Erinevalt pesumasinast jäid elektrikuivati tekitatud magnetväljad konstantseks, kui katseseade langetati maa poole. On mõistlik arvata, et EMF-i suurus on võrdne üksikute panuste kogusummaga, kui kaks või enam seadet on samaaegselt sisse lülitatud.
Väikeste seadmete kiirguse mõju
Tugevaid magnetvälju ei tekita ainult suured elektriseadmed. Ka väikesed kaasaskantavad elektriseadmed võivad vabastada EMF-i suurusjärgus, mis on sarnane pesumasina omaga. Aurutriikraud tekitab toitekaabli ja käepideme ümber 40 mg magnetvälja.
Nagu on näha jooniselt 3, asuvad kõige võimsamad väljad külgseintel, kus need võivad jõuda väärtuseni kuni 100 mG, enne kui rauast eemaldudes nõrgenevad. Täheldati, et elektrilise valgushämardi tekitatud oluline magnetvälja tugevus oli 20 mG, piigid võivad ulatuda olenevalt selle orientatsioonist üle 100 mG.
EMF arvutitest ja teleritest
Teine võimalik elektri- ja magnetvälja põhjus on televiisorid ja arvutid. Elektrivälja väärtuseks mõõdeti 5 kV/m ja magnetväljaks 15 mG 2 jala kaugusel tavalisest telerist. Väljad langesid 3 jala kaugusel kuni 5 mG ja 1 kV/m.
Magnetvälja intensiivsus mõõdetuna 20 tolli kaugusel arvutimonitorist, mis on enamiku tarbijate jaoks standardne, oli 35 mG. Arvuti erinevate komponentide, sealhulgas protsessori, klaviatuuri, kõlarite jne ümbruses täheldati, et magnetväli püsis üsna ühtlane.
EMF väljaspool maja?
Vastupidiselt levinud arvamusele tekitavad postidele paigaldatud kõrgepingetrafod vaatamata tohutule vooluhulgale väga nõrga magnetvälja. Magnetvälja tugevus leiti olevat trafo lähedal vaid 3 mG.
Need trafod on energiakadude vähendamiseks eriti hästi kaitstud, kuna elektromagnetväljade kiirgamine tähendab energiaettevõtete jaoks energia raiskamist.
Seega põhjustavad trafod oma madala EMF-i kontsentratsiooni ja asukoha tõttu väga vähe korteri elektromagnetilist saastet. Peamise elektrijuhtmestiku kaudu tekitati välise elektriarvesti korpusele 100 mG magnetväljad. See tuvastas arvestist 3 tolli kaugusel 100 mg magnetvälja, kuid mitte elektrivälja.
Mõned lõppmärkused
Nagu arutletud, oli selle artikli eesmärk anda kokkuvõte sellest, kuidas ja miks elektromagnetvälju tekitatakse, ning anda suhteline mõõtmine mitme tüüpilise majapidamisseadme tekitatud välja intensiivsuse kohta.
Seadmete paigaldamisel majja tuleb meeles pidada, kui kiiresti elektri- ja magnetväljad nõrgenevad nendest allikatest eemaldudes. Vaatajatel soovitatakse teha oma otsuseid ja saada valgust, lugedes selle vaidlusaluse valdkonna uusimaid uuringuid ja teadustulemusi, sest EMF-i ja tervisemõjude vaheline seos pole teadusringkondades kinnitust leidnud.
