Škodia nám mobilné telefóny?

1. Škodia nám mobilné telefóny? František Kundracik Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského Projekt „Fyzika očami fyzikov“

2. Čo sa možno dočítať na internetových fórach? • Žiarenie z mobilu poškodzuje zdravie • Poškodenie bunkových membrán • Zvýšené riziko vzniku mozgových nádorov

3. Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie? • Ionizačný účinok – nie mobily

4. 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

5. Aké hlavné účinky má elektromagnetické žiarenie? • Priamy účinok elektrického poľa na molekuly • Priamy účinok magnetického poľa na molekuly

6. A čo mobil? • Frekvencia niekoľko GHz (109) – obvykle 900/1800 MHz, 3G siete aj vyššie • Ióny netečú jedným smerom, ale striedavo sem-tam

7. 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 prúd1 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 iónovo(10-3 C/m2) / (1,6.107 C/m3) = 6.10-11 m

8. Ako vyzerá prúd s „mobilovou“ frekvenciou?

9. 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

10. Fyziologický účinok EM polí • Malý fyziologický účinok možno ukázať aj naživo 1 MHz = 1000-krát silnejšie účinky elektrického prúdu ako pri 1 GHz

11. 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

12. 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

13. Ako ohrievajú mikrovlny • 2000 miliónov otočení molekuly vody za sekundu • miliardy miliárd molekúl vody pracujú v každom kúsku jedla a rozkmitávajú jeho molekuly

14. Hygienické normy: Zbierka zákonov č.325/2006, č. 329/2006 a č.534/2007

15. 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

16. Ohrievanie tkaniva • Pokožka – 9,5 W/kg • Mozog – 1 W/kg

17. 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

18. Internet – pokus s vajíčkom • Pokus s vajíčkom, ktoré sa za 30 minút uvarí, jeden z „presvedčivých“ argumentov o škodlivosti mobilov • Je to video reálne?

19. 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 st2-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

20. Môj vlastný pokus • Vajíčko ostalo úplne chladné • Rovnako dopadli všetci, čo to skúšali zopakovať • Bol to žart?

21. Internet – pokus s pukancami • Pokus s pukancami, ktoré sa vypukajú pri zapnutých mobiloch • Je to video reálne?

22. 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

23. Sú videá podvod? • Na prvý pohľad sú veľmi presvedčivé, ale  • Môj pokus s WiFI anténou na mobile

24. Ako to bolo naozaj? • Stačí program na strihanie videa 

25. 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 hands-free súpravy

26. 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

27. Vnútorné korelácie • Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“) Û

28. Vnútorné korelácie • Problém pri posudzovaní účinkov – vnútorné korelácie medzi faktormi („efekt pitia kávy“) Û STRES

29. Komu škodí žiarenie z mobilov? • Najviac vadí citlivým prístrojom (EKG, EEG, rádioastronómia, citlivé fyzikálne merania, ...) • Žiarenie mobilu môže narušiť činnosť pacemakerov, elektronických prístrojov, ...

30. Máte obavy z mobilov? • Používajte hands-free súpravy • Neverte všetkému, čo je na Internete 

31. Ďakujem za pozornosť Teším sa na otázky...