Škodia nám mobilné telefóny?

Prezentace na téma: "Škodia nám mobilné telefóny?"— Transkript prezentace:

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 iónov/m3 x 1, 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) = 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
Referenčné hodnoty hustoty energie S  pre rovinnú vlnu. Frekvenčný rozsah S (W/m2) zamestnanci S (W/m2) obyvatelia 10 MHz < 400 MHz 400 MHz < 2000 MHz 2 GHz < 300 GHz 10 f/40 50 2 f/200

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 kJ/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 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

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 = krát väčší výkon Pukance začnú vypukávať po asi 30 s až 1 min Ekvivalentne mobil (ak navyše zanedbáme chladenie): x 30 s = 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 Û Vnútorné korelácie STRES
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...