Transcript Škodia nám mobilné telefóny?

Škodia nám mobilné telefóny?
František Kundracik
Fakulta matematiky, fyziky
a informatiky Univerzity Komenského
Projekt „Fyzika očami fyzikov“
Čo sa možno dočítať na
internetových fórach?



Žiarenie z mobilu
poškodzuje zdravie
Poškodenie
bunkových membrán
Zvýšené riziko vzniku
mozgových nádorov
Aké hlavné účinky má
elektromagnetické žiarenie?

Ionizačný účinok – nie mobily
Aké hlavné účinky má
elektromagnetické žiarenie?

Vznik elektrických prúdov



Priamo účinkom elektrického
poľa
Premenným magnetickým
poľom (elektromagnetická
indukcia)
Účinok elektrického prúdu



Elektrolýza
Poškodenie bunkových membrán
Ohrievanie
Aké hlavné účinky má
elektromagnetické žiarenie?


Priamy účinok
elektrického poľa na
molekuly
Priamy účinok
magnetického poľa na
molekuly
A čo mobil?


Frekvencia niekoľko GHz (109) – obvykle
900/1800 MHz, 3G siete aj vyššie
Ióny netečú jedným smerom, ale striedavo
sem-tam
Ako vyzerá prúd
s „mobilovou“ frekvenciou?





0,5 % roztok NaCl = 1026 iónov/m3
1 m3 obsahuje náboj
1026 iónov/m3 x 1,6.10-19 C = 1,6.107 C/m3
Nech tkanivom preteká obrovský prúd
1 A/mm2 = 106 A/m2
Za jednu polperiódu 2 GHz signálu prejde
myslenou plochou náboj
106 A/m2 x 10-9 s = 10-3 C/m2
Zodpovedá to posunutiu iónov o
(10-3 C/m2) / (1,6.107 C/m3) = 6.10-11 m
Ako vyzerá prúd
s „mobilovou“ frekvenciou?
Ako taký prúd nemôže škodiť



Poškodenie bunkových membrán – nie,
lebo ióny cez ne neprechádzajú
Elektrolýza – nie, lebo ióny nedokážu prejsť
od elektródy k elektróde
Ohrievanie elektrickým prúdom – iba slabé,
lebo ióny prakticky stoja na mieste a
nenarážajú do molekúl
Fyziologický účinok EM polí

Malý fyziologický účinok možno ukázať
aj naživo
1 MHz = 1000-krát
silnejšie účinky
elektrického prúdu
ako pri 1 GHz
Aký účinok teda zostáva?


Priamy účinok magnetického poľa – nie,
magnetické polia sú slabé, molekuly nie sú
silne magnetické
Ostáva iba priamy účinok elektrického poľa
na polárne molekuly – otáčanie molekúl a
následné ohrievanie
Ako ohrievajú mikrovlny


Niektoré molekuly, napríklad voda,
tuky a cukry majú jeden svoj
koniec nabitý kladne a druhý
záporne
Ak ich umiestnime medzi
elektricky nabité dosky (do
elektrického poľa), otočia sa
kladným koncom ku zápornej
doske a naopak
Ako ohrievajú mikrovlny


2000 miliónov otočení molekuly vody za sekundu
miliardy miliárd molekúl vody pracujú v každom
kúsku jedla a rozkmitávajú jeho molekuly
Hygienické normy: Zbierka zákonov
č.325/2006, č. 329/2006 a č.534/2007
Referenčné hodnoty hustoty energie S pre rovinnú vlnu.
S (W/m2)
S (W/m2)
Frekvenčný rozsah
zamestnanci
obyvatelia
10 MHz < 400 MHz
10
2
400 MHz < 2000 MHz
f/40
f/200
2 GHz < 300 GHz
50
10
Ohrievanie tkaniva

mobil: 2W
maximálne, pohltí
sa iba malá časť,
povedzme 0,5W v
okolí antény (objem
tkaniva cca 0,1 litra,
hmotnosť 0,1 kg),
5W/kg
Ohrievanie tkaniva


Pokožka –
9,5 W/kg
Mozog –
1 W/kg
Ohrievanie tkaniva





SAR-index (W/kg) u telefónov – ohrievanie tkaniva v okolí
antény. Typicky 2-5 W/kg
Človek sa ohrieva aj fyziologicky. Musí zjesť aspoň 10
kJ/24hod, väčšina sa v konečnom dôsledku premení na teplo
v tele. 10000kJ/24hod=120W
Z toho takmer tretina (40W) sa vyvíja v mozgu, t.j. cca 20
W/kg
V závislosti od mozgovej činnosti tento výkon dosť kolíše a
termoregulačné mechanizmy to musia vedieť uchladiť
Zvýšenie produkcie tepla o 10-20% oproti kľudovému stavu
nemôže pravdepodobne významne ohriať mozgové tkanivo
Internet – pokus s vajíčkom


Pokus s vajíčkom, ktoré sa
za 30 minút uvarí, jeden z
„presvedčivých“
argumentov
o škodlivosti mobilov
Je to video reálne?
Internet – pokus s vajíčkom



Mobil GSM vysiela maximálne 2W (všetkými smermi), dva
mobily maximálne 4W
Do vajíčka povedzme 20% (jeden zo 6 smerov, ktorým ide
žiarenie z antény), P = 0,8 W
Kalorimetrická rovnica:
P.t = m.c.(t2-t1), m = 0,05 kg, c = 4180 J/kg/K, t = 1800 s
t2-t1 = 6,8 oC, treba aspoň 40 oC – nereálne!

Navyše sa vajíčko chladí ohrievaním vzduchu, takže rýchlosť
nárastu bude menšia, než vypočítaná 0,2 oC/min
Môj vlastný pokus



Vajíčko ostalo úplne chladné
Rovnako dopadli všetci, čo to skúšali zopakovať
Bol to žart?
Internet – pokus s pukancami


Pokus s pukancami, ktoré
sa vypukajú pri zapnutých
mobiloch
Je to video reálne?
Pokus s pukancami






Video je po fyzikálnej stránke úplne absurdné
4 mobily dokážu vyžiariť (všetkými smermi)
maximálne 8 W. Kukurice sú veľmi malé, dokážu
zachytiť veľmi malú časť (možno 1%) energie –
menej než 0,1 W
Podľa videa začnú pukance vypukávať po cca 20
sekundách
Mikrovlnka – 1000 W = 10 000 krát väčší výkon
Pukance začnú vypukávať po asi 30 s až 1 min
Ekvivalentne mobil (ak navyše zanedbáme
chladenie): 10 000 x 30 s = 300 000 s = 83 hodín
Sú videá podvod?


Na prvý pohľad sú veľmi presvedčivé, ale 
Môj pokus s WiFI anténou na mobile
Ako to bolo naozaj?

Stačí program na strihanie videa 
Prečo vznikli tieto videá?




Žart?
Odporcovia mobilov?
Novinári zistili, že všetky videá (s Japoncami aj
Európanmi) poli na YouTube uložené naraz z
Francúzska + ďalšie indície
Managéri Cardo Systems sa priznali – išlo o
súčasť reklamnej kampane na bluetooth handsfree súpravy
Iné (netepelné) účinky?



Niektoré štúdie ukázali vplyv
mikrovlnového žiarenia s výkonom
používaným v mobiloch na
fyziologické procesy v bunkách
Je otázne, či takéto procesy v
reálnom živote majú štatisticky
významný vplyv na zdravie
Na preskúmanie dlhodobých účinkov
ešte neuplynul dosť dlhý čas
Vnútorné korelácie

Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné
korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“)

Vnútorné korelácie

Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné
korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“)

STRES
Komu škodí žiarenie z mobilov?


Najviac vadí citlivým
prístrojom (EKG, EEG,
rádioastronómia, citlivé
fyzikálne merania, ...)
Žiarenie mobilu môže narušiť
činnosť pacemakerov,
elektronických prístrojov, ...
Máte obavy z mobilov?


Používajte hands-free súpravy
Neverte všetkému, čo je na Internete 
Ďakujem za pozornosť
Teším sa na otázky...