Elektromagnetisk stråling fra mobiltelefoner

Transkript

1 Avdeling for teknologiske fag Bachelorutdanningen RAPPORT FRA 1. SEMESTERS PROSJEKT I EMNE PRG106 HØSTEN 2006 Prosjektmetodikk og IKT verktøy F Elektromagnetisk stråling fra mobiltelefoner Avdeling for teknologiske fag Adresse: Pb 203, 3901 Porsgrunn, telefon , Bachelorutdanning - Masterutdanning Ph.D. utdanning

2 Avdeling for teknologiske fag Bachelorutdanningen RAPPORT FRA PROSJEKT I EMNE PRG106 HØSTEN 2006 Emne: PRG106 Prosjektmetodikk og IKT verktøy Tittel: Elektromagnetisk stråling fra mobiltelefoner Rapporten utgjør en del av vurderingsgrunnlaget i emnet. Prosjektgruppe: F Tilgjengelighet: Åpen Gruppedeltakere: Jørn Straume Kjetil Sandene Øystein Sira Dan-Krister Gøthesen Sen Na Muhammad Tariq Henrik Sommer Hovedveileder: Harald Hasleberg Sensor: John Langeland Biveileder: John Lønnebakke Prosjektpartner: Ingen Godkjent for arkivering: Sammendrag: I dette prosjektet har vi undersøkt om helserisiko og langtidsvirkninger av elektromagnetisk stråling fra elektriske/elektroniske apparater i vårt miljø. I dette prosjektet har vi spesiell vekt på mobiltelefoner. I forbindelse med mobiltelefon er det ingen klarlagte helserisikoer, men det anbefales å være varsom. Dette innebærer å begrense bruken av mobiltelefon evt. bruke handsfree, disse anbefalingene kommer fra forsøk med seks min. eksponeringsintervaller. Rundt basestasjoner for mobiltelefoner er det avsperrede områder der man ikke skal oppholde seg, andre basstasjoner er plassert slik at det er unaturlig og oppholde seg der, for eksempel på master. I forbindelse med elektriske apparater fant vi ingen beviste farer, men man skulle være varsom med å la små barn leke på gulv der en enleder varmekabel står på. Mikrobølgeovner utgjør ingen fare så lenge den er i forskiftsmessig stand, og blir brukt på normal måte. PCen i seg selv gir ikke stråling, men WLAN og gamle CRT skjerm avgir en del stråling. Nyere skjermer etter TCO-92 standarden avgir ikke skadelig stråling ved normal bruk. Vi hentet informasjon fra internett, aviser, statens strålverns hjemmesider og fra forskjellige forskningsrapporter. Høgskolen tar ikke ansvar for denne studentrapportens resultater og konklusjoner Avdeling for teknologiske fag

3 Telemark University College Faculty of Technology Bachelor of Science JOURNAL FROM PROJECT IN COURSE PRG106 FALL 2006 Course: PRG106 Title: Electromagnetic radiation from cellphones The journal is a part of the evaluation result for the course Project group: F Availability: Open Group participants: Jørn Straume Kjetil Sandene Øystein Sira Dan-Krister Gøthesen Sen Na Muhammad Tariq Henrik Sommer Mentor: Harald Hasleberg Censor: John Langeland Assisting mentor: John Lønnebakke Project partner: None Approved: Summary: In this Project we have looked into the potential healthrisks and long-time effects of electromagnetic radiation, from electrical/electronical applications in our enviroment. Partically looking into cellphones. There are no clear healthrisk linked to the use of cellphones, but it is adviced to be careful. This means limiting the use of cellphones or use a handsfree. These recomandations comes from a tests with six minutes exponation-intervalls. Around basestations for cellphones it is a closed area around it where people are not allowed, other basestations are placed out of reach, like in on a tower or simular. When it comes to electrical applications we found no proved evidence, but you should be carefull letting children play on the floor with a single-circuit heatcabel. Micrawaves causes no treath in itself as long as it is not damaged in any way, and are operated normally. The PC in itself does not produce any radiation, WLAN and old CRT-screens gives away some radiation. Screens that follows the TCO-92(and later) standard does not produce any harmful amount of radiation, that harms the user under normal use. We have gathered information from internet, newspapers, The Norwegian Radiation Protection Authority (NRPA) and from some different researches. TUC takes no responsibility for the results and conclusions in this student journal Faculty of Technology

4 Forord FORORD Hensikten med rapporten har vært å lære å jobbe i et prosjekt, samt å finne ut om elektromagnetisk ståling gir helseskader av noe slag. Dette er et interessant tema fordi mobiltelefoner er veldig utberedt i vårt miljø. Gruppedeltagerne har ikke blitt skremt av informasjonen de har funnet. Denne rapporten ble først og fremst skrevet i forbindelse med faget prosjektmetodikk og iktverktøy. Rapporten henvender seg til alle som ønsker å lære mer om elektromagnetisk stråling fra mobiltelefoner og andre elektriske/elektroniske apparater. Man trenger ikke noen ekstra faglig fordypning for å rapportens innhold. For å finne mer informasjon henviser vi til referanselista. Jørn Straume Kjetil Sandene Øystein Sira Dan-Krister Gøthesen Sen Na Muhammad Tariq Henrik Sommer F

5 Innholdsfortegnelse INNHOLDSFORTEGNELSE Forord...2 Innholdsfortegnelse Innledning Elektromagnetisk stråling Elektriske, magnetiske og elektromagnetiske felt Elektriske felt Magnetiske felt Elektromagnetisk kraft Elektromagnetisk felt Frekvens Skadevirkninger elektromagnetisk stråling har på helsa Mobiltelefoner Utbredelse Krav Trådløse telefoner Mobiltelefoner Basestasjoner Elektromagnetiske felt fra mobiltelefoner og bærbare telefoner Utviklingen i Telefonsystemer Mobilstråling gir ikke skade på arvestoffet Elektromagnetiske felt fra andre apparater Mikrobølgeovner Stråling fra datamaskiner Varmekabler Konklusjon...27 Referanser...28 Vedlegg...30 F

6 1 Innledning 1 INNLEDNING Vi er gruppe F på Høyskolen i Telemark avdeling for teknologiske fag i Porsgrunn. Gruppe består av 8 medlemmer som skal jobbe sammen i et prosjekt. Prosjektoppgaven handler om elektromagnetisk stråling fra mobiltelefoner og basestasjoner, samt andre kilder til elektromagnetisk stråling, og eventuelle helseskader i forbindelse med disse. Det skal også være med informasjon om helseskader i forhold til utstrålt effekt og frekvens. Vi skal ha med eventuelle tiltak for å minske helseskadene. Prosjektet skal resultere i en rapport, samt en muntlig fremføring og en hjemmeside. Hensikten med prosjektet er hovedsakelig å lære å jobbe og samarbeide i et prosjekt. Rapporten vil først omtale hva elektromagnetisk strålig er generelt. Deretter tar den for seg mobiltelefon og basestasjoner, krav, skadevirkinger og preventive tiltak blir omtalt der. Deretter informeres det om elektromagnetiske felt fra varmekabler PCer og mikrobølgeovner. F

7 2 Elektromagnetisk stråling 2 ELEKTROMAGNETISK STRÅLING 2.1 Elektriske, magnetiske og elektromagnetiske felt Figur 2-1 En elektromagnetisk bølge med E, B og V vektorer i et aksediagram. Et elektromagnetisk felt består av et elektriskfelt og et magnetiskfelt. James Maxwell er den første som oppdaget hva lys er. Lys er elektromagnetiske bølger, med et spektrum fra 400nm til 700nm. Maxwell formulerer 4 likninger som beskriver elektromagnetiske bølger. Elektromagnetiske bølger er elektriske og magnetiske felt i bevegelse. Disse feltene beskrives i vektorer. Den elektriske feltstyrken beskrives med en E vektor, og den magnetiske fluxtettheten beskrives med en B vektor. E vektoren og B vektoren står vinkelrett på hverandre, og vinkelrett på retningen av bølgen. Bølgen er mao. transversal. E og B vektoren er proporsjonale ved at E = cb. Poyntingvektorer V peker i den retningen bølgen beveger seg, og er gitt ved Formel 2-1, der µ0 er en konstant. Absoluttverdien av poyntingvektoren er et mål for intensiteten (effekt/flate). For å få en nærmere forståelse av elektromagnetiske felt, skal vi se nærmere på hva et elektromagnetisk felt består av. [1][2][3][4][5][8] F

8 2 Elektromagnetisk stråling Formel 2-1: µ0 er en konstant V = EB µ Elektriske felt Et elektrisk felt oppstår der det finnes elektriske ladninger, eller ved gjenstander med forskjelling ladning. Begrepet elektrisk felt brukes for å beskrive den kraften som vil virke på en elektrisk ladning som kommer inn mellom elektriske ladninger. Dersom det er spenningsforskjeller, vil det oppstå et elektrisk felt. Er et apparat tilkoblet strømnettet, vil det omgis av et elektrisk felt, selv om det ikke er slått på. Styrken på feltet øker når spenningen øker. Elektriske felt måles i volt per meter. [6] [7] Magnetiske felt Et magnetfelt betegner kraftfeltene rundt en magnet, strømførende leder eller en magnetisert gjenstand. En magnet er et objekt som blir tiltrekt eller frastøtt andre materialer. All materie har en viss magnetisk egenskap, men materier som f.eks vann har en veldig liten magnetisk tiltrekningskraft. Jern eller stål er materialer som lett blir tiltrekt en maget. Et magnetfelt oppstår når elektriske ladninger er i bevegelse, dvs når det går en strøm. Størrelsen på feltet kommer an på strømstyrken og feltet øker når strømmen gjennom lederen øker. For at det skal oppstå et magnetfelt må både kretsen være sluttet, i den betydning at det går strøm gjennom den. Magnetfelt er altså avhenging av strømmen som går igjennom kretsen, mens det elektriske feltet er avhengig av spenningen som er i kretsen. Kraften på feltene avgjøres av de to faktorene spenning og strømstyrke. For at det skal oppstå et elektrisk felt i en krets/apparat må det være koblet til strøm, men det må ikke være sluttet, i motsetning til et magnetfelt. Det er altså noen distinkte forskjeller, men den oppfører seg også veldig likt. Kombinerer man disse to, får man altså et nytt felt, et elektromagnetisk felt. [6] [7] Elektromagnetisk kraft Elektrisk ladet partikler som befinner seg i et elektromagnetisk felt, blir utsatt for en kraft i feltet. Kraften de blir utsatt for blir generert av de andre partiklene i feltet. Denne kraften blir kalt F

9 2 Elektromagnetisk stråling elektromagnetisk kraft, og er en av de fire fundamentale kreftene. Denne kraften er den som ligger i bunn for praktisk talt alle fenomenene en møter i hverdagen, unntatt gravitasjonen. Grovt sett kan alle krefter som involverer vekselvirkninger mellom atomer kan bli tilknytta den elektromagnetiske kraften som fungerer på elektrisk ladet protoner og elektroner inni atomene. På samme måte som masse blir akselerert av gravitasjonen, blir elektriske partikler akselerert av elektriske krefter. Elektromagnetisme innebærer partikler som har den egenskapen at de er elektrisk ladet. Denne egenskapen er like fundamental for alle partikler som masse. Kraften som holder atomer sammen, slik at de skaper en sammensatt masse, er elektrisk ladede partikler inni atomet Elektromagnetisk felt Et elektromagnetisk felt er et magnetfelt og et elektrisk felt i bevegelse. Et magnetfelt som er i bevegelse genererer derfor et elektrisk felt, og et elektrisk felt som er i bevegelse genererer et magnetfelt. Et felt som varierer i tiden, er altså årsaken til opphavet av det andre feltet. På bakgrunn av denne avhengigheten av hverandre, er det hensiktsmessig å se det som en sammenhengende enhet, et elektromagnetisk felt. Det er dette som skaper en elektromagnetisk bølge, som altså er elektromagnetisk stråling. Farten til en slik bølge er c, lyshastigheten. 2.2 Frekvens Frekvensen er hva som skiller elektromagnetiske bølger fra hverandre, jo høyere frekvens den har(og dermed også hvor kortere bølgelenden er), jo mer skadelig er den. Frekvensen på et elektromagnetisk felt forteller hvor hurtig feltet skifter retning, dvs; antall ganger per sekund feltet har maksimalverdi i en gitt retning. Frekvensen måles i Hz; dvs. 50 Hz betyr 50 perioder per sekund. Det elektromagnetiske spekteret kan grovt deles opp i 8 områder. Fra Figur 2-2 ser vi at frekvensområdet opp til Hz kan grovt sett deles inn i lavfrekvente, mellomfrekvente og høyfrekvente felt. Frekvensområdet fra 10 3 til er velegnet for telekommunikasjon, og kalles det radiofrekvente feltet, eller radiobølger. Bærebølgene som benyttes til mobiltelefoner ligger i øvre del av dette området, dvs omkring 1000 Mhz (1 Mhz = 10 6 Hz), og betegnes som mikrobølger. Mobiltelefoner bruker altså nesten lik frekvens som mikrobølgeovner. F

10 2 Elektromagnetisk stråling Figur 2-2 Frekvensområder fra elektromagnetisk stråling. Fra Figur 2-2 ser vi at lavfrekvent stråling, såkalte lang bølger, har en bølgelende på ca m og er de minst skadelige bølgene man kan bli utsatt for. Gammastråler har de minste bølgelengdene i spekteret og er de mest skadelige. Frekvensen til radiobølger ligger på rundt 100MHz og frekvensen for tv-sendinger ligger også i det samme området. Frekvensen til de fleste mobiltelefoner ligger på mellom 806 til 902 Mhz. Denne frekvensen er altså 9 ganger større enn frekvensen til tv og radio, og den ligger tett opptil mikrobølger. Mobiltelefoner som har tatt i bruk UMTS nettet bruker en frekvens mellom 1850 til 1990 Mhz. Fordelen med disse mobiltelefonene er at de brukes snarere som en mobil pc enn en mobil telefon, og utsetter derfor kroppen for mindre direkte stråling. 2.3 Skadevirkninger elektromagnetisk stråling har på helsa Elektromagnetisk stråling er energi som spres i bølger. En bølge bærer energi i form av fotoner. Hvis frekvensen blir stor, blir også intensiteten på bølgen stor, og bølgen får mer energi. Desto mer energi det er i den elektromagnetiske bølgen, jo større sjanse er det for at den kan påvirke atomer i celler, og føre til genskader. Energien som kommer i form av elektromagnetisk stråling kan også ha termiske effekter på kroppen. Eksempler på effekter som kan oppstå ved en temperaturforhøyelse på minst 1 2 C er øyeskader (bla. grå stær), redusert sædcelleproduksjon, fosterskader, effekter på immunsystemet og økt gjennomtrengelighet til blod-hjernebarrieren som igjen kan resultere i at skadelige stoffer når inn i hjernevevet. F

11 2 Elektromagnetisk stråling Figur 2-3 Prinsipp for hva som skal til for at elektromagnetiske felt skal føre til helseskader. Mulige biologiske virkninger fra elektromagnetiske bølger med ulike frekvenser vil være svært forskjellig. Fra Figur 2-4 ser vi at mikrobølger kan forårsake termiske effekter, ved at kroppen\celler blir varmet opp og kan forårsake stress og forbrenninger. Det er heller ingen god ide å stirre inn i sola, eller gå på fjellet uten solbriller, da eksponering for sola kan forårsake fotokjemiske reaksjoner som kan påvirke synet(bla. grå stær) og celler i huden. Røntgen og gamme stråler har høy nok energi til å ionisere atomer og føre til skader på arvemateriell og til genskader. Det er derfor viktig at kroppen blir utsatt for minimal mengde stråling som kan påvirke kroppen [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9] F

12 2 Elektromagnetisk stråling Figur 2-4 Virkninger EMS har på kroppen ved 4 sentrale soner innen det elektromagnetiske spekteret. F

13 3 Mobiltelefoner 3 MOBILTELEFONER 3.1 Utbredelse Mobiltelefon er blitt stadig viktigere kommunikasjonsmedium i takt med at stadig flere har tilgang til dem og tar dem i bruk. Mennesker bruker mobiltelefoner ikke bare til å snakke med hverandre, de bruker også mobiltelefon til å høre på musikk og se filmer. Man blir altså mer tilgjengelig når man har mobiltelefon. Man blir også tilgjengelig for mange mennesker som man ikke kjenner. Nå bygger Norge ut UMTS-nettverket for 3G-mobilbruk. UMTS skal gi tilgang til dataoverføringer med høye hastigheter som gir mulighet for Internett-liknende tjenester på mobilen. Cirka 1,8 millioner nordmenn har i dag tilgang til UMTS-nettverket via Telenor og Netcom. Via UMTS-nettverket kan mobiltelefonbrukere se TV-programmer på mobiltelefon, og de kan få tilgang til mange spesielle tjenester med den. Blant ungdom og barn er mobiltelefonen meget populær, som underholdningsmedium og kommunikasjonsmiddel. I 2004 hadde nesten alle norske barn og unge mobiltelefon. Tabell 3-1 gir en indikasjon på hvor stor andel av befolkningen som har mobiltelefon. Siden 1998 er antall mobiltelefoner per innbygger mer enn fordoblet. Ved utgangen av 2005 var det 102,5 mobiltelefoner på 100 innbyggere. I følge Norsk Gallup har ca 11 prosent to eller flere mobilabonnement. [13] Tabell 3-1 Hvor stor andel av befolkningen som har mobiltelefon [15] Mobiltelefoner per 100 innbyggere 72,4 79,8 83,8 89,2 98,2 102,5 F

14 3 Mobiltelefoner I dag forbedrer mange mobilprodusenter sine teknologier, og senker omkostningen per mobiltelefon, på grunn av at mange trenger mobiltelefon eller kjøper en ny mobiltelefon for å erstatte gamle mobiltelefoner. Det forteller en rapport fra analyseselskapet IDC. De fem største mobilprodusentene i verden solgte til sammen 255 millioner mobiltelefoner i tredje kvartal i 2006 på verdensbasis. Det var en stigning på åtte prosent fra forrige kvartal. Økningen var på hele 21 prosent sett i forhold til samme kvartal i Finske Nokia er verdens største produsent av mobiltelefoner. Nokia har 34 prosent av markedet og solgte 88,5 millioner telefoner i tredje kvartal. Nokia oppjusterer prognosen for veksten i det globale markedet for mobiltelefoner for hele 2006, fra 15 til 22 prosent. Det betyr at det blir solgt 970 millioner nye mobiltelefoner i Ifølge Nokia økte de sin globale markedsandel fra 34 til 36 prosent. Amerikanske Motorola har 21,1 prosent og Koreanske Samsung har 12 prosent. Svensk-japanske Sony-Ericsson innehar fjerdeplassen med 7,8 prosent av markedet i tredje kvartal. Sony-Ericsson presenterte en prognose om at det vil bli solgt litt over 950 millioner telefoner i år. [14][18] Uansett er det liten tvil om at potensialet er stort. Nokia, Sony-Ericsson, Samsung og Motorola kontrollerer over 70 prosent av verdensmarkedet for mobiltelefoner. Disse produsentene selger 300 millioner av årlig salg på 450 millioner mobiltelefoner på verdensbasis. Neste år vil det bli solgt en milliard mobiltelefoner over hele kloden. Nokia og Motorola vil stå for halvparten av salget. Nordmenn har kjøpt veldig mange mobiltelefoner de siste tre årene. Mange har 2 eller flere mobiltelefoner. Ved utgangen av 2005 var det 102,5 mobiltelefoner per 100 innbyggere i Norge. Det viser tall fra Elektro- og elektronikkbransjen (EE-bransjen) som forteller hvor mange mobiltelefoner norske forbrukere kjøpte de siste årene. Omsetningen er langt høyere enn i de andre nordiske land, målt i forhold til folketallet. [16] Tabell 3-2 Antall mobiltelefoner som ble solgt i Norge. [16] Mobiltelefoner som ble solgt (i millioner) 1,66 2,05 2,35 F

15 3 Mobiltelefoner 3.2 Krav Det elektromagnetiske feltet rundt mobiltelefon kommer hovedsakelig fra antennen og elektriske elementer inne i apparatet. Når telefonen er på, men er ikke i aktiv samtale, sender den signaler av få sekunders varighet for å lokalisere hvilken basestasjons dekningsområde den befinner seg. Når telefonen er i ro med konstant signalstyrke, skjer dette kun hver eller hver annen time, oftere når den er i bevegelse. Når mobiltelefon er slått på, men uten at det er en samtale i gang, sender den svært sjelden at signal til basestasjonen. Det er først under en samtale at telefonen er aktiv, og det er signalene som da genereres som blir beskrevet her. Tabell 3-3 gir en oversikt over frekvenser og effekt for de typiske systemene. Tabell 3-3 Frekvensområder og effekt for de aktuelle telefonsystemene. [12] Telefonsystem Frekvens (MHz) Maksimal utgangseffekt (mw) Gjennomsnittlig utgangseffekt (mw) NMT NMT GSM ,3-250 GSM ,2-250 UMTS og 250 0, ,250 DECT TETRA 400, og 600 <250 NMT NMT (Nordic Mobile Telephone) var det første mobiltelefonsystemet i Norge. Systemet opererer i frekvensområdet rundt 450 MHz (NMT450). Etter 2001 brukt frekvensområdet 900 MHz (NMT900). Maksimal sendeeffekt for NMT450-telefoner er 1,5 W og for NMT900-telefoner 1,0 W. GSM GSM(Global System for Mobile Communications) telefoner opererer i frekvensområdene rundt 900 MHz (GSM900) og 1800 MHz (GSM/DCS 1800). Maksimal sendeeffekt for GSM900- F

16 3 Mobiltelefoner telefoner er 2,0 W, for GSM1800-telefoner er 1,0 W. GSM-telefonene sender signalet i korte pulser med en frekvens på 217 Hz. Telefonen sender signaler kun i 1/8 av tiden. Maksimal gjennomsnittlig effekt vil derfor bli 1/8 av maksimal utsendt effekt, henholdsvis 250 mw og 125 mw for de to telefontypene. UMTS UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) var den nyere mobiltelefongenerasjonen etter GSM. Systemet opererer i frekvensområden rundt 2100 MHz. Signalet sendes kontinuerlig og er amplitudemodulert ved frekvens eller 1500 Hz. Nivået reguleres ned når forbindelsen til basestasjonen er god, og minimumsnivået vil være betydelig lavere enn fra en GSM-telefon. TETRA TETRA (Terrestrial Trunked Radio) er et nytt digitalt radiosystem i Europa. Dette systemet beregnet for lukkede systemer innen nødetater som brann, politi, ambulanse, og annen profesjonell bruk. Frekvensområden var 390 MHz og ellers rundt 400 og 900 MHz. Pulsfrekvensen er 17,6 Hz. Effekten er avhengig av om systemet er bilmontert (10 W) eller håndholdt (1 W) apparat. Telefonen sender i en fjerdedel av tiden slik at maksimal gjennomsnittseffekt blir henholdsvis 2,5W og 250 mw. [12][17][18] 3.3 Trådløse telefoner Trådløse hjemmetelefoner er hovedsakelig av DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication). Systemene opererer rundt frekvensen 1900 MHz. De er ment for bruk i og rundt hjemmet eller kontoret. Rekkevidden er inntil 300 meter. Den maksimale effekten er 250 mw. Telefonen sender signaler kun i 1/24 av tiden slik at gjennomsnittseffekten blir fast 10 mw. [10], [13] Det er hovedsakelig noen grupper som lager standarder og normer for måling av stråling fra mobiltelefoner. De er ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Protection), CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) og IEC(International Electrotechnical Commission). Disse grupper samarbeider om standarder som spesifiserer hvordan eksponeringen fra mobiltelefonen skal måles brukes for å vurdere om eksponeringen fra mobiltelefoner er tilstrekkelig lav. [10],[13] F

17 3 Mobiltelefoner Den hovedsakelige størrelsen for standarder kalles SAR (Spesifikk AbsorpsjonsRate) og måles i Watt per kg (W/kg). Det betyr at en del av den radiofrekvente energien som sendes ut fra mobiltelefoner blir absorbert av kroppen, verdien av energier som blir absorberte er SAR. SAR måler hvor mye stråling et kilo menneskevev absorberer fra mobiltelefonen. SAR grenser blir satt av ICNIRP og av IEEE. EU-direktiver sier at man kan ikke selge telefoner med en SARverdi over 2,0. Mobiltelefoner og trådløse telefoner som brukes i dag gir ikke opphav til SARverdier som overskrider anbefalte grenseverdier selv når telefonene sender med full effekt. Typiske SAR-verdier for GSM-telefoner er 0,2 1,7 W/kg ved maksimal sendeeffekt, er lavere enn ICNIRPs grenseverdier. For ICNIRPs anbefalte grenseverdier for SARverdier som inkluderer sikkerhetsmarginer, se Tabell 3-4. I følge Reuters skal finske Nokia, amerikanske Motorola og svenske Ericsson gå sammen for å finne en global standard for å måle stråling fra mobiltelefoner. Den tyske produsenten Siemens er også med i dette samarbeidet. Tabell 3-4 ICNIRPs anbefalte grenseverdier for den generelle befolkningen i frekvensområder aktuelle for mobiltelefoni. f er frekvensen angitt i MHz [11] Frekvens (MHz) SAR, hele kroppen (W/kg) SAR, lokalt for hode og kropp (W/kg) Elektrisk feltstyrke (V/m) Magnetisk feltstyrke (A/m) Effekttetthet (W/m 2 ) ,08 2,0 1,375f 0,5 0,0037f 0,5 f/ ,08 2,0 61 0, ,08 2,0 41 0,11 4, ,08 2,0 58 0,155 9 IEC(International Electrotechnical Commission) har også i samarbeid med CENELEC og IEEE utviklet en ny norm IEC Denne normen er for måling av stråling fra mobiltelefoner. Dette er den første i en serie normer som dekker utstyr som for eksempel mobiltelefoner, med stråling i frekvensområdet 300 MHz til 3 GHz. Da IEC nå har publisert den nye normen , kan fabrikanter av mobiltelefoner eller andre som lager hånd-holdt, trådløst kommunikasjonsutstyr være sikre på at produktene de lager F

18 3 Mobiltelefoner forholder seg til internasjonalt aksepterte SAR-verdier. Normen gir kun målemetodene som skal anvendes og gir ikke SAR grenseverdiene. 3.4 Mobiltelefoner Mobiltelefoner og basestasjoner er sender og mottaker av radiofrekvente signaler. Når en mobiltelefon holdes opp til hodet eller er inntil kroppen så vil energi fra radiobølgene bli absorbert. Effekten som en mobiltelefon sender ut er ofte lavere i tettbebygd strøk, da basestasjonene står tettere og den trenger ikke sende/motta på full styrke for å ha forbindelse. Mobiltelefonen skal da automatisk regulere ned effekten til det nivå som er nødvendig for å få en god forbindelse med nærmeste tilgjengelige basestasjon, som gjør det radiofrekvente feltet rundt antennen svakere. Mobiltelefonens gjennomsnittlig utstrålte effekt kan være opp til 250 mw, men skal automatisk bli redusert helt ned til én mw når basestasjonene ligger nær nok, og enda lavere for 3G/UMTS telefonene. Til sammenlikning sender trådløse telefoner på en gjennomsnittseffekt på 10 mw. Under gode forhold med kort avstand til basestasjonen vil en mobiltelefon kunne sende på svakeste styrke, men nyere data tyder på at telefonene sender ofte på maksimal effekt. Energien som absorberes måles som SAR (Specific Absorption Rate) og har benevningen W/kg. Blir energien stor nok, vil man kunne få en temperaturstigning i hodet. I følge internasjonale retningslinjer skal SAR-verdien ikke overstige 2 W/ kg gitt som en gjennomsnittsverdi over 10 g vev i hodet og over en periode på 6 minutter. Målingene gjøres med full sendestyrke. Ved normal bruk kan nivåene være lavere. Mobiltelefonene som finnes i handelen i dag, ligger SARverdien mellom 0,1 1,9 W/kg og 90% av modellene er under 1 W/kg. Man regner at ca % av befolkningen i Norden bruker mobiltelefon. Noen får plager slik som hodepine, tretthet og en følelse av ubehag etter lange telefonsamtaler, og varierer fra person til person. Dette vurderes som en forbigående plage og ikke som en helseskade. Det viser seg at hvis man unngår lange samtaler og bruker handfrisett så kan man unngå slike plager. Betydningen av radiofrekvente felt er foreløpig ikke avklart, så årsaken til plagene kan være mange. Det er ingen studier som kan påvise helseskader fra mobiltelefoner, men man anbefales å bruke handsfrisett, ikke la barn utsettes for mye stråling(da de har et langt liv foran seg og det er mye som er uavklart på dette feltet) og ikke oppbevare telefonen i brystlommen. Det absorberes mest effekt i vannholdig vev som hud, muskler, blod og hjerne, mens mindre i ben og fett. Frekvensen avgjør også hvor langt inn i kroppen strålingen når. [19] F

19 3 Mobiltelefoner 3.5 Basestasjoner Tettheten for basestasjoner er ganske stor da den dekker mesteparten av landet. Senderne er montert i eget rom som er egnet for dette. Feltstyrkenivået er under for hva som er retningslinjene for dette. Antennene er montert i master meter over bakken eller på fasader og på tak. Signalene sendes ut nesten horisontalt og i bestemte retninger. I en radius på 5 meter og i antennens hovedstrålingsretning kan strålingen overstige internasjonale retningslinjer. Plasseringen er slik at man sjelden eller aldri er i denne sonen, enten med avsperring eller at det er naturlig at man ikke oppholder seg der. Der hvor antenner er montert lavt i forhold til bakkenivå, så er sendestyrken redusert ofte ned til 1-2 Watt. 30 Watt er normalt for de som ikke er slik montert. [19] 3.6 Elektromagnetiske felt fra mobiltelefoner og bærbare telefoner Mobiltelefoner sender ut radiofrekvente signaler til sine basestasjoner og tar imot radiofrekvente tilbake signaler fra dem. En trådløs telefon er styrken til signalene fra basestasjonen ujevnt (ubetydelig) i styrken på signalene som sendes fra telefoner. De signalene fra telefonene skal være sterkt nok til å bli oppdaget selv om de er helt fram til basestasjonene. Hvis en telefon er slått på men ingen samtale er i gang fra den da sender den svært sjelden et signal til basestasjonen. Når en telefon er under samtale, følgende signaler blir generert: Det er NMT^2 (Nordic Mobile Telephone), GSM^3 (Global System for Mobile Communication), UMTS^4 (Universal Mobile Telecommunication System) og det digitale trådløse telefoner DECT^5 ( Digital European Cordless Telecommunication), som er aktuelle for Norge. De elektromagnetiske feltene fra mobil telefoner og trådløse telefoner er ganske komplekse. Vi skal se litt nærmere på dette å ha muligens helse skadelige virkninger Utviklingen i Telefonsystemer Det kommer stadig nye og bedre telefonsystemer og utviklingen av mobiltelefonsystemer har sterkt påvirket den utsendte effekten, frekvensen og tidsforløpet av mobiltelefon signaler. Nye telefonsystemer regulerer effekten ned i større grad enn de eldre systemer og telefoner. F

20 3 Mobiltelefoner Etter hvert når det er sterkt behov på mobiltelefonenes forbruk, går utviklingen mot et tettere nett av basestasjonene. Jo mindre avstand til basestasjonene desto større mulighet for telefonsystemene å benytte det laveste nivået i større grad. Statenes stålvern i Norge har forsket på biologiske effekter av radiofrekvente felt over flere tiår. Forsknings resultater fra laboratorieforsøk har ikke gitt noe grunnlag for å anta at radiofrekvente felt fra mobiltelefoner, trådløsentelefoner og basestasjoner kan være kreftfremkallende eller de kan føre til andre helseskader. Med dagens kunnskap og retningslinjer kan man anta at mobiltelefoner fører til ingen helseskader men det kan ikke utelukkes at flere svake radiofrekvente felt kan utføre negative effekter. Forskning pågår og det kan ta flere år på å finne ut om elektromagnetiske felt fra mobiltelefoner kan føre til helseskader. Mobilstråling gir ikke skade på arvestoffet. En ny forskning viser at de svake elektromagnetiske felt og radiofrekvente felt kan ha virkninger på celler og cellesystemet. Stråling med det høyeste frekvensene (gammabølger, røntgen og mest høyfrekvent del UV) kan føre til kreft. Denne type strålingen kan ionisere et atom som kan sparke et elektron fra det andre når styrken er lav. Forskjellige frekvenser som er aktuelle for mobiltelefoner kan skade dersom intensiteten er høy og vi finner oss nær kilden. De elektromagnetiske feltene kan sende vev i kroppen og kan oppvarme kroppen. I varmestråling og i infrarød stråling energien treffer ytterst i huden, men i elektromagnetiske felt med lav frekvens går den lenger ned huden. Mengden av energien som kroppen tar opp måles ved SAR( specific Absorption Rate), som angis i watt per kilo (w/ kg) i log vev. En Tysk forskningsleder Franz Adlkofer aom har ledet studiene ved forskningssenter Verun i Tyskland mener at man bør bruke de landbaserte telefonlinjene. Forskerne har undersøkt stråling effekt på celler i et laboratorium og intensiteten av stråling var den samme som i en vanlig mobiltelefon som holdes inntil kroppen og cellene som ble utsatt for stråling fikk betydelig mer skader. De skadene blir aldri reparert av cellenes F

21 3 Mobiltelefoner "vedlikeholdsprogrammet", og i neste generasjonen celler også hadde større skader. Sånne skader på cellene i kroppen er en mulig årsak til å få forskjellige kreftsykdommer. I en annen forskning som ble ledet av forskeren Imre Fejees på en internasjonal legekongress ble det oppdaget at bruken av mobiltelefon kan føre til en negativ effekt på både produksjonen og befruktningsevnen til en sperm, samt sædcelle antall og deres bevegelseshastighet kan bli påvirket. En Amerikansk studie viser at hvis en man i fertil alder bruker mye mobiltelefon kan sædkvaliteten hans bli redusert. Men seksjonssjefen Merete Hannevik ved Statens strålvern er ikke enig med disse resultatene og hun får også støtte fra forskningssjef Gunnar Brunborg ved Folkehelseinstitutt. Gunnar Brundborg mener at sædkvaliteten hos menn varierer mye med alder og dagsform. Han mener at influensa også kan føre til en dårlig sædkvalitet i en periode. Han mener også at sædkvaliteten er dårligere i industriland, og denne utviklingen startet lenge før mobiltelefoner kom i alminnelig bruk. Han kunne ikke konkludere med at mobiltelefoner kunne være farlige. Norske eksperter er imidlertid mer forsiktig å gi noen advarsler. Forskninger har ikke vist at mobiltelefon forbruk kan føre til permanente skader Mobilstråling gir ikke skade på arvestoffet Enkelte mobiltelefonbrukere rapporterer ofte om forskjellige skader, men disse kan ha flere årsaker. Når det gjelder generelle helseplager og symptomer, resultater fra forsøk gir ikke støtte til at feltene kan være årsaken til disse. Når vi ser på forskjellige forskninger om hvor svake eksponeringer for radiofrekventfelt blir benyttet, er det mange motstridende resultater. Det finnes indikasjoner på at slike eksponeringer kan gi enkelte former for biologiske endringer, derfor er det veldig vanskelig å si at dette gir konsekvenser for helseskader. Kell Hansson Mild, professor ved svenske Arbeidslivinstituttet har forsket på dette siden 1997 og mener at hvis man prater i en mobiltelefon eller i en trådløs telefon i en time om dagen, blir F

22 3 Mobiltelefoner risikoen for å utvikle kreft økt med 100 prosent og de store risikoene kommer etter 2000 timers bruk. [20][21] F

23 4 Elektromagnetiske felt fra andre apparater 4 ELEKTROMAGNETISKE FELT FRA ANDRE APPARATER 4.1 Mikrobølgeovner Å tilberede mat ved hjelp av mikrobølger ble oppdaget ved en tilfeldighet i arbeid med radarsystem på 1940-tallet. Den første mikrobølgeovnen var 1.8 meter høy, veide 340 kilo og produserte 3000 watt. Og den avga en stråling tre ganger så stor som dagens mikrobølgeovner. Størrelsen og prisen på mikrobølgeovner sank de neste tiårene, til det ble vanlig med små, lette og brukervennlige mikrobølgeovner som nå er i hjem verden over. En mikrobølgeovn har én eller to magnetroner, som omdanner vekselstrøm til mikrobølger. Magnetronen er tent og slukket i intervaller. Mikrobølger har en bølgelengde mellom infrarød stråling og radiobølger, og mikrobølgeovner anvender vanligvis en frekvens på 2450 MHz. Mange molekyler (slik som i f.eks vann) har elektriske motpoler, dvs de er positivt ladet på den ene siden og negativ ladet på den andre siden. Og ved å sende en stråle gjennom f.eks vann, vil de forsøke å rette seg etter det forandrede elektriske feltet skapt av mikrobølgen. Denne molekylære bevegelsen skaper varme idet de roterende molekylene treffer andre molekyler og setter de i bevegelse. Det finnes en stor mengde myter rundt mikrobølgeovner og eventuelle følger og /eller skader ved bruk, men vitenskapelig sett er det ingen som kan bekreftes. Mikrobølger opererer i et frekvensområde som er langt unna de ioniserende strålene. Ioniserende stråler er de eneste som kan forandre kjemiske forbindelser. Mikrobølger vil derfor ikke kunne forandre den kjemiske oppbyggingen av det som blir oppvarmet. Det er mange fordeler ved å bruke en mikrobølgeovn ved oppvarming av mat. En mikrobølgeovn varmer mat uten å bli varm selv, og minsker derfor faren for skader i sammenheng ved matlaging, slik som brannskader ved berøring etter man er ferdig med å tilberede mat. Men det er en fare ved bruk av mikrobølgeovn som ikke oppstår ellers, og det er overkoking, dvs. væske som er noen grader Celsius over den normale koke-temperaturen uten å faktisk koke. Kokeprosessen kan starte eksplosivt når væsken blir forstyrret slik som når man tar tak i beholderen til væsken. Stråling utvendig mikrobølgeovner er svært liten. Vinduet og mikrobølgeovnen i seg selv er et Faraday-bur, der hullene i nettingen er mindre enn bølgelengden. Ting man skal være oppmerksom på er at det kan være gliper mellom dør og mikrobølgeovnen som kan slippe ut F

24 4 Elektromagnetiske felt fra andre apparater mikrobølger, og om bryteren som skrur av mikrobølgene når man åpner er defekt. Dette kan gi skader på f.eks øyner da disse består av store deler vann og vil varmes fort og kan gi langvarige skader slik som blindhet. Stråleverdiene rundt mikrobølgeovner ligger lavere enn verdiene rundt en mobiltelefon. I USA er kravet at strålingen skal være lavere enn 1 mw/cm2, 5cm fra mikrobølgeovnen. [25] [26] [27] 4.2 Stråling fra datamaskiner Datamaskinen i seg selv genererer ingen ståling, bortsett fra trådløse nettverkskort, men komponenter i datamaskinen avgir elektromagnetiske felt slik som all annet elektriske apparater. Det som derimot produserer stråling, og man oppholder seg nærmest, er skjermen. Gamle skjermer avga mye stråling som kunne nå helt frem til brukeren. Nyere skjermer merket med TCO derimot har meget lavt strålingsfelt. TCO har ledet utformingen av normer som nå er standard i hele Europa. Produsentene av dataskjermer har tatt til seg dette og dempet feltene til en brøkdel av de opprinnelige verdiene. TCO er en svensk landsorganisasjon som tilsvarer norske LO. Merkeordningene for TCO'92 og TCO'95 ble utarbeidet av TCO sammen med NUTEK og "Naturskyddsforeningen". I dag er merkeordningene lagt inn under TCO Development som også har utviklet merkeordninger for TCO'99. Her følger det en kort oversikt over hva TCO-normene innbærer: TCO'92 merking var den første merkingen for dataskjermer. For å få benytte merket kreves at dataskjermen klarer kravene på energisparing, stråling, samt elektrisitets- og brannsikkerhet. TCO'95 merking stiller krav til hele datamaskinen og dessuten krav knyttet til produksjonsprosessen. TCO'95 inneholder krav til CRT-skjermer, systemenheter og tastaturer. TCO'99 er den nyeste merkeordningen for datautstyr og stiller krav til CRT-skjermer, LCDskjermer (flate skjermer), systemenheter, tastaturer, bærbare PC-er, skrivere og kopimaskiner. F

25 4 Elektromagnetiske felt fra andre apparater Stråling fra trådløse nettverk er det mange som mennesker som omgås hver dag, på jobb, skole og i hjemmet. Både stasjonære og bærbare datamaskiner benytter seg av dette, da i hovedsak bærbare datamaskiner. Systemer som FWA(trådløse forbindelser til telenettet) og WLAN(trådløse lokalnett) er radiosystemer som kan erstatte kabelforbindelser. FWA krever fri sikt mellom sende-og mottaker-antennen. Antenner er derfor montert utendørs og så høyt som mulig så personer ikke skal blokkere for radiobølgene. Denne plasseringen sikrer normalt at personer ikke blir utsatt for stråling som overskrider grenseverdien for skadelig påvirkning (se fig 4-1 ). WLAN er det mest vanlige som brukes i datamaskiner, brukeren vil ha en viss avstand til sender og relativt få av de utsendte bølgene vil derfor ramme kroppen. Om man bruker en bærbar datamaskin på fanget er strålingen kroppen utsettes for betraktelig høyere, i forhold til når man har datamaskinen plassert på en pult e.l. Tabell 4-1 Sendeeffekt fra trådløse nettverk Det finnes mange mennesker som hevder de har utviklet en allergi for elektromagnetisk stråling etter flere års bruk av datamaskin og andre elektromagnetiske kilder. Det diskuteres fortsatt om disse feltene er skadelige eller ikke, men de fleste el-allergikere er allikevel overbevist om at de påvirkes. [22] [23] [24] 4.3 Varmekabler Varmekabler finnes i to typer, enleder og tolederkabel. Tolederkabelens elektromagnetiske felt er ikke så høyt siden det er to ledere ved siden av hverandre som leder strømmen hver sin vei, derfor opphever de store deler feltet til hverandre. Det er derfor ikke noen betydelig stråling fra dem. Feltene fra en toleder varmekabel er rundt 1/20 av feltene fra en enleder. F

26 4 Elektromagnetiske felt fra andre apparater Men i en enlederkabel der er det en leder som leder strømmen, og den får derfor et mye høyere elektromagnetisk felt. Feltene fra en enlederkabel kan nede ved gulvet komme opp i opptil 30 µt. Men feltene minker fort med avstanden fra gulvet. Gjennomsnitts feltstyrke 0,5 meter fra gulvet er for tolederkabel 0,05 µt og 1,5µT for enlederkabel. Normalt magnetfelt inni norske hus uten varmekabler og langt fra kraftlinjer, er fra 0,01µT til 0,1µT. Helserisikoen av varmekabler i gulv er ikke kartlagt, men nærme gulvet i rom med enlederkabel i er stålingen høy. Derfor vil små barn som leker på gulvet bli betraktelig mer eksponert for magnetfeltet, enn en voksen person. Omfattende forskning på boliger nær kraftledninger, kan vise at barn bosatt i boliger nær kraftledninger har en mulig økt risiko for leukemi hvis årsgjennomsnittsverdien overskrider 0,4µT (Se Tabell 4-3 for sammenfatting av forsknings resultater). Om forskningsresultater fra boliger nær kraftledninger kan overføres til eksponering av stålingen fra varmekabler er uvisst. Men det kan være en risiko. Se Figur 4-1 for illustrasjon av eksponerings forhold fra høyspent og enledervarmekabel. [28] Internasjonale anbefalte retningslinjer for befolkingen ligger på 100µT i gjennomsnitt over 24 timer. Dette er langt høyere enn strålingen fra en varmekabel, det er derfor ikke grunnlag for noen tiltak som for eksempel forbud mot bruk av varmekabler. [28],[29] Figur 4-1 viser også eksponeringsstyrker fra andre applikasjoner enn varmekabel og høyspent. Man ser at denne eksponeringen ikke er så sterk, og vil ikke pågå kontinuerlig over lengre perioder. Det er kun hårføner som gir sterk eksponering. I Tabell 4-2 ser man en oversikt over hvor mye elektromagnetisk stråling forskjellige apparater sender ut. Mange husholdningsmaskiner sender ut 1µT til 10µT i arbeids og oppholdsavstand. [28] F

27 4 Elektromagnetiske felt fra andre apparater Tabell 4-2 Tabell over stråling fra husholdningsprodukter [30] Figur 4-1 Beskriver magnetfelt fra forskjellige applikasjoner. [28] F

28 4 Elektromagnetiske felt fra andre apparater Tabell 4-3 Tabellen viser antall undersøkelser av faren for forskjellig typer kreft nær kraftledninger. [29] Lokalisasjon Status Antall studier Leukemi barn Begrenset støtte til en sammenheng 20+ Hjernesvulst barn Ingen holdepunkt for en sammenheng 10+ Lymfom barn Ingen holdepunkt for en sammenheng 8 All kreft barn Ingen holdepunkt for en sammenheng 7 Leukemi voksne Ingen holdepunkt for en sammenheng 6 Hjernesvulst voksne Brystkreft kvinner(*) Føflekksvulst voksne Ingen holdepunkt for en sammenheng 5 Ingen holdepunkt for en sammenheng 8 Ingen holdepunkt for en sammenheng 3 All kreft - voksne Ingen holdepunkt for en sammenheng 8 F

29 5 Konklusjon 5 KONKLUSJON Vi har kommet frem til at det ikke finnes noen beviste skadeeffekter av mobiltelefon ved normal bruk. Det blir ikke tilbakevist at mobiltelefon kan være skadelig, det anbefales derfor å utvise varsomhet ved bruk. Disse tiltakene går ut på å bruke handsfri og ikke snakke lenge i mobiltelefonen, med telefonen opptil hodet. Basestasjoner er tilrettelagt slik at de ikke skal være til skade for allmennheten. Det er hovedsakelig noen grupper som lager standarder og normer for måling av stråling fra mobiltelefoner. De er ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Protection), CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) og IEC(International Electrotechnical Commission). Disse gruppene samarbeider om standarder som spesifiserer hvordan eksponeringen fra mobiltelefonen skal måles. Standardene brukes for å vurdere om eksponeringen fra mobiltelefoner er tilstrekkelig lav. Strålingen fra mobiltelefoner måles i SAR, produsentene er pliktige til å oppgi SAR verdier for telefonene sine. Mikrobølgeovner er ikke skadelige ved normal bruk, det gjør heller ikke datamaskiner. Det anbefales ikke å bruke PC med WLAN på fanget. Det er ingen beviste skader av nettfrekvente elektromagnetiske felt, det er satt en grenseverdi på 100 µt da er feltet så sterkt at det er fare for at det kan bli indusert spenninger i kroppen. Men det anbefales og utvise forsiktighet med å la små barn leke på gulv der enleder varmekabler står på. F

30 Referanser REFERANSER s/system/publish/view/showobject.asp?infoobjectid= &menuid= University physics 11 th edition Young and Freedman Kap. 21, 27, 28, Mobiltelefoner og helseskader, Gunnhild Oftedal og Anders Johnsson, Institutt for fysikk, NTNU 10. CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization). Basic standard for the measurement of Specific Absorption Rate related to human exposure to electromagnetic fields from mobile phones (300 MHz 3 GHz). 11. Gunnhild Oftedal og Anders Johnsson, Institutt for fysikk,2002, Mobiltelefoner og helseskader 12. Per Kristian Svendsen/Grete Søimer, 2003, Mobiltelefon og helse 13. ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection). Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz) =n0115m04.pdf s/system/publish/view/showobject.asp?infoobjectid= &menuid= F

31 Referanser ynsupport.com/p3814/p3814_swe.php obiltelefoni/mobiltelefoner_og_sundhed/straaling_fra_andre_systemer s/system/publish/view/showobject.asp?infoobjectid= &menuid= s/system/publish/view/showobject.asp?infoobjectid= &menuid= df s/system/publish/view/showobject.asp?infoobjectid= &menuid= Figur Figur Figur 2-3 og Figur 2-4. hentet fra rapporten «Mobiltelefoner og helseskader, Gunnhild Oftedal og Anders Johnsson, Institutt for fysikk, NTNU». F

32 Referanser VEDLEGG Vedlegg A: Oppgavetekst F