Universidad Nacional de La Plata Cátedra Campos y Ondas CAMPOS ELECTROMAGN CAMPOS ELECTROMAGN É É TICOS Y TICOS Y SU INTERACCION CON LOS SERES SU INTERACCION CON LOS SERES VIVOS: VIVOS: Baja Frecuencia y Radio Frecuencia Baja Frecuencia y Radio Frecuencia L L Í Í MITES MITES DE EXPOSICI DE EXPOSICI Ó Ó N N
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Universidad Nacional de La Plata - catedra.ing.unlp.edu.ar · f > 10 16 Hz – UV lejano y rayos X f λ λλ λ = v . Universidad Nacional de La Plata ... contracción muscular por
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CAMPOS ELECTROMAGNCAMPOS ELECTROMAGNÉÉTICOS Y TICOS Y SU INTERACCION CON LOS SERES SU INTERACCION CON LOS SERES
VIVOS:VIVOS:
Baja Frecuencia y Radio FrecuenciaBaja Frecuencia y Radio Frecuencia
LLÍÍMITESMITES DE EXPOSICIDE EXPOSICIÓÓNN
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E asociado a la presencia de carga eléctrica (V/m)
H asociado al movimiento de carga eléctrica (A/m)
B = µµµµH (Tesla)
µµµµ0000 = 4 ππππ. 10-7 (materia viva µµµµr = 1)
1 A/m = 1.3 µµµµ T 1 µµµµ T = 0.77 A/m
1 T = 104 G 1 µµµµ T = 10-2 G = 10 mG
Cantidades y unidades para cuantificar la Cantidades y unidades para cuantificar la ““exposiciexposicióónn”” de una persona al campode una persona al campo
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ParParáámetros fmetros fíísicos de los campos E y H sicos de los campos E y H que que influyen en la interacciinfluyen en la interaccióón con la materia (viva)n con la materia (viva)
� Estacionarios o variables en el tiempo
� frecuencia
� intensidad
� forma de onda (sinusoidal, diente de sierra, etc.)
� polarización
� perfil temporal (onda continua, pulso, etc.)
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Frecuencia Espectro de radiaciFrecuencia Espectro de radiacióónn
� Radiaciones no- ionizantesf < 1016 Hz
� Radiaciones ionizantesf > 1016 Hz – UV lejano y rayos X
f λ λ λ λ = v
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ELF : extremely low frequency
RF: radio frequency
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EFECTOS EN LA SALUD DE LOS CAMPOS EMEFECTOS EN LA SALUD DE LOS CAMPOS EM
Los efectos en la salud de los campos eléctricos y
magnéticos se clasifican en:
� Agudos o de corto término (bien conocidos, claramente establecidos)
� De largo término (hipótesis)� Subjetivos (cuestionable)
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EFECTOS AGUDOS O DE CORTO TEFECTOS AGUDOS O DE CORTO TÉÉRMINORMINO
Claramente Establecidos
Son el fundamento para fijar límites de
exposición
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Acoplamiento elAcoplamiento elééctrico y magnctrico y magnéético con bajas tico con bajas frecuenciasfrecuencias
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Mecanismos de acoplamiento entre los Mecanismos de acoplamiento entre los ccampos ampos E y H variables en el tiempo, y el cuerpoE y H variables en el tiempo, y el cuerpo
ACOPLAMIENTO DIRECTO
� Acoplamiento eléctrico con
campos de baja frecuencia
� Acoplamiento magnético con
campos de baja frecuencia
� Absorción de energía de campos
electromagnéticos
corrientes corporales
internas
ACOPLAMIENTO INDIRECTO� Corrientes de contacto por contacto con objetos inmersos en E y H
(vehículos, alambrados, etc.)
� Acoplamiento de los campos con dispositivos médicos (marcapasos, implantes, etc.)
aumento de temperatura de los tejidos
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Efecto que predomina segEfecto que predomina segúún la frecuencia de n la frecuencia de los camposlos campos
FRECUENCIA INDUSTRIAL
Inducción de corrientes
eléctricas dentro del cuerpo
expuesto
RADIO-FRECUENCIA
Absorción de energía de
campos electromagnéticos
aumento de temperatura de los
tejidos
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Repaso de los efectos del paso de la corriente de Repaso de los efectos del paso de la corriente de BAJA FRECUENCIA por el cuerpo humanoBAJA FRECUENCIA por el cuerpo humano
Norma IRAM 2371 - PARTE I
(basada en IEC 479-1 año 1984)
Efectos fisiológicos del paso de la corriente alterna (15-
Umbral de sensibilidad� valor de la intensidad mínima que percibe una persona (dispersión entre
individuos, diferente según el órgano).
Umbral de “no soltar”.� contracción muscular por la excitación de nervios y músculos
Muerte aparente.� Se afectan las grandes funciones fisiológicas, respiración y circulación :
detención respiratoria o circulatoria que viene acompañada, rápidamente, de un estado de muerte aparente (sin fibrilación ventricular) (asistencia inmediata podrá salvar la vida).
Fibrilación ventricular y su umbral.� fibrilación ventricular: contracción anárquica y asíncrona de cada una de las
fibras del miocardio, muerte.
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zona AC-1: corrientes hasta 0,5 mA: no perceptiblezona AC-2: efecto fisiológico no perjudicial, contracción muscular,I máxima depende de la duración zona AC-3 usualmente no son esperados daños orgánicos, calambres, dific. respiraciónzona AC-4 efectos patofisiológicos peligrosos, paro respiratorio, paro cardíaco, quemaduras: curvas AC-4.1,2 y 3 (prob. fibrilación ventricular hasta 5%, hasta 50%, más de 50%, respectiv.)
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CANTIDADES DOSIMCANTIDADES DOSIMÉÉTRICASTRICAS
Los efectos biológicos de los campos eléctricos y magnéticos son
mejor evaluados por medio de cantidades físicas directamente
relacionadas con los mecanismos de interacción.
Estas cantidades son llamadas cantidades dosimétricas.
Según el rango de frecuencias de interés la cantidad dosimétrica
que mejor cuantifica el efecto es diferente.
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CANTIDADES DOSIMCANTIDADES DOSIMÉÉTRICAS (ICNIRPTRICAS (ICNIRP: International : International Commission on NonCommission on Non--Ionizing Radiation Protection Ionizing Radiation Protection ––1998)1998)
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Las restricciones básicas de exposición, son restricciones a las cantidades
físicas relacionadas directamente con los efectos adversos en la salud
(cantidades dosimétricas).
� densidad de corriente (J), SAR y densidad de potencia (S)
Los niveles de referencia de exposición son más útiles y prácticos de medir y
comparar. El cumplimiento de los niveles de referencia asegura el
cumplimiento de las restricciones básicas.
� campo eléctrico (E), campo magnético (B,H), densidad de potencia (S)
Restricciones básicas - Niveles de ReferenciaICNIRP
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Proceso de determinaciProceso de determinacióón de los valores ln de los valores líímitesmitesELF (FI:50 Hz):
� densidad de corriente inducida (J) 10 mA/m2 (se superan los niveles de señal bioeléctrica
endógenos, aparecen cambios funcionales en el sistema nervioso).
RF (100kHz-10GHz): � tasa de absorción específica (SAR) 4W/kg (promedio corporal) durante 30 minutos para
que la temperatura del cuerpo aumente en aprox. 1°C.
A partir de estos umbrales, usando “coeficientes de seguridad” establecen valores límites
(restricción básica) de exposición “público en general” y “ocupacional”.
Se establecen NIVELES DE REFERENCIA que relacionan las cantidades dosimétricas con
cantidades físicas más facilmente medibles
Campos de frecuencia industrial (50 Hz):
� Intensidad de E (kV/m)
� Intensidad de B (microT ó miliGauss)
RF (100kHz-10GHz): � Densidad de potencia S (W/m2): potencia por unidad de superficie (Poynting)
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ICNIRP : International Commission on NonICNIRP : International Commission on Non--Ionizing Radiation Ionizing Radiation ProtectionProtection
ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--
Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up
to 300 GHz)to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..
FACTORES DE SEGURIDAD:FACTORES DE SEGURIDAD:
10 para exposici10 para exposicióón ocupacionaln ocupacional
50 para exposici50 para exposicióón pn púúblico en generalblico en general
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Exposición público en general
ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic
Fields (up to 300 GHz)Fields (up to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..
Niveles de ReferenciaNiveles de Referencia
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Referencias de la Tabla 7
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Niveles de Referencia Niveles de Referencia ((definidos a los fines prdefinidos a los fines práácticos, aseguran que no sean superadas las restricciones bcticos, aseguran que no sean superadas las restricciones báásicassicas))
Exposición ocupacional
ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic
Fields (up to 300 GHz)Fields (up to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..
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Referencias de la Tabla 6
ICNIRP 1998: ICNIRP 1998: ““Guidelines for Limiting Exposure to TimeGuidelines for Limiting Exposure to Time--Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic
Fields (up to 300 GHz)Fields (up to 300 GHz)”” http://www.icnirp.de/pubEMF.htm..
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ICNIRPICNIRP--1998 1998 Niveles de ReferenciaNiveles de Referencia
EXPOSICIÓN PÚBLICA
EXPOSICIÓN OCUPACIONAL
SERVICIONiveles de referencia Niveles de referencia
exposure as a Firefighter . Gasoline engine exhaust.
3 Not classifiable Caffeine, Cholesterol, Mate, Saccharin and its salts
4 Probably notcarcinogenic tohumans
UNICO: Caprolactam
* Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–102
http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsGroupOrder.pdf (consulta junio 2011)
Agentes clasificados por la IARC*Agentes clasificados por la IARC*
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Campos MagnCampos Magnééticos variables y su ticos variables y su carcinogenicidad segcarcinogenicidad segúún la clasificacin la clasificacióón de la IARCn de la IARC
� European Action COST 244biswww.radio.fer.hr/cost244/
� International Agency for Research on Cancer (IARC)www.iarc.fr
� International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP)www.icnirp.de
� Commission of the European Union - Precautionary Principlewww.europa.eu.int/comm/off/com/health_consumer/precaution.htm
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SITIOS CON PREGUNTAS MSITIOS CON PREGUNTAS MÁÁS S FRECUENTES (FAQ)FRECUENTES (FAQ)
� National Institutes of Health (U.S.A.) - ELF fieldswww.niehs.nih.gov/oc/factsheets/emf/
� University of Wisconsin - ELF fieldswww.mcw.edu/gcrc/cop/powerlines-cancer-FAQ/
� University of Wisconsin - Radiofrequency and cellular phoneswww.mcw.edu/gcrc/cop/cell-phone-health-FAQ/
� Ministry of Health of New Zealand - Mobile phoneswww.nrl.moh.govt.nz/faq.html
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BibliografBibliografíía a
� IARC classifies radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans - WHO/International Agency for Research on Cancer (IARC), Press Release N°208. 31 May 2011
� Note from the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) regarding the IARC classification of Radiofrequency Fields, Munich, 31.05.2011
� http://www.icnirp.de/pubEMF.htm.
� Non-Ionizing Radiation, Part 1: Static and Extremely Low-Frequency (ELF) Electric and Magnetic Fields, IARC Monographs Volume 80