Dept.Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática. (UVA) CARACTERIZACIÓN DE RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS Dr. Alonso Alonso Alonso
Contenidos de la Asignatura Efectos biológicos de los campos electromagnéticos (mecanismos de interacción y modelos matemáticos). Efectos biológicos de las radiaciones no ionizantes. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes. Modelos matemáticos de predicción de exposición. Revisión crítica de trabajos sobre exposición radioeléctrica y efectos biológicos. Predicción y medición de campos (cálculo de la exposición, e instrumentación y metodología). El ambiente de exposición. Instrumentación de medida. Realización de medidas reales de exposición. Estándares de seguridad nacional e internacionales. Revisión y base de los estándares Redacción de informes sobre exposición radioeléctrica.
Resultados del aprendizaje Ser capaz de realizar tareas de investigación en el área de análisis y caracterización en comunicaciones. Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía básica para análisis y caracterización en comunicaciones. Emplear correctamente instrumentos de medida para caracterizar sistemas electrónicos y emisiones radioeléctricas. Conocer los estándares de seguridad radioeléctrica y los efectos biológicos de las radiaciones. Valorar la importancia de la seguridad radioeléctrica y el control de la exposición. Escribir artículos técnicos correctos, describiendo y argumentando los resultados obtenidos. Exponer eficazmente resultados de investigación. Evaluar crítica y constructivamente los resultados de investigación, los artículos y exposiciones de otros.
Sobre los efectos de las radiaciones Creencia inicial en el electromagnetísmo como medio de curación (Tesla, d´Arsonval…)
Efectos sobre los sistemas biológicos considerados por la ICNIRP 0 Hz - 1 Hz. Efectos de la intensidad de campo magnético B sobre el sistema central y cardiovascular. 1 Hz 10 MHz. Efectos de la densidad de corriente J sobre las funciones del sistema nervioso. 100 KHz 10 GHz. Efectos de calentamiento térmico o fatiga térmica de los organismos. Se relacionan con la tasa de absorción específica SAR (Watios absorbidos por Kg de tejido) 10 GHz 300 GHz. Calentamiento superficial debido a la densidad de potencia incidente S (Watt/m2) ICNIRP = International Commission on non-Ionizing Radiation Protection
Y a título informativo, sobre la SAR: Se define la Tasa de Absorción Específica (SAR) como la energía absorbida por unidad de tiempo y masa en un tejido. Se mide en W/kg La SAR depende: De la intensidad de la radiación recibida De las propiedades de absorción del tejido a la frecuencia de que se trate La normativas Europeas sobre exposición a campos de bajas frecuencias y radiofrecuencias se basan fundamentalmente en efectos térmicos : densidad del tejido : Conductividad específica del tejido c: calor específico del tejido T, t: incrementos de temperatura en el tejido y de tiempo Poner en la pizarra como cuadran las unidades. Ejemplos de estimación del SAR en el tejido: (se supone cierta homogeneidad) Insertar microantena para detectar | E| (conocidos y ) Insertar sonda térmica para ver el cambio de temperatura con el tiempo (se conoce c) Modelos de simulación numérica; por ej método FDTD (Finite Difference Time Domain)
350nm f8 1014 Radiaciones No Ionizantes. Efecto biológico Sus efectos se basan en niveles rotacionales o vibracionales Inducción de corrientes Efectos térmicos Efectos fotoquímicos Efectos biológicos parcialmente conocidos. Bajo estudio Ejemplos de fenómenos fotoquímicos Fotosíntesis de hidratos de carbono en la clorofila Fotodisociación del Ozono Fotografía Visión del ojo Pigmentación de la piel
Efectos térmicos Efectos no térmicos El desplazamiento de las partículas cargadas da lugar a dipolos, que junto con las moléculas polares tienden a seguir las variaciones del CEM, produciendo disipación. La potencia media (por unidad de volumen) de conversión térmica depende de la conductividad del material, y éste a su vez varía. La densidad de potencia de la onda disminuye al penetrar en el tejido, reduciéndose según un parámetro de profundidad de penetración. Tanto la conductividad, como la profundidad de penetración dependen de la frecuencia y del material Efectos no térmicos Se manifiestan por inducción de corrientes débiles, incapaces de producir calentamiento de los tejidos. Fundamentalmente a bajas frecuencias. Existen hipótesis sobre la influencia de los campos magnéticos en el ritmo de reacciones químicas celulares y sobre mecanismos de resonancia y amplificación en las células, no validadas experimentalmente. La recomendación europea prevé una protección frente a campos estáticos y cuasiestáticos (hasta 1Hz) basada en efectos sobre el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular del campo magnético y de la densidad de corriente. CME: Campo ElectroMagnético
Efectos no térmicos: algunos estudios Creo que el proyecto REFLEX es el relacionado con la gráfica que tienes ELF: Extremely Low Frequency RF: Radio Frequency EMF: Electric and Magnetic Field
Efectos Radiación Ionizante Daño en el ADN. Mecanismos
Efectos Radiación Ionizante
Medición de Radiaciones Electromagnáticas Fuentes de Radiación Electromagnética. Normativa sobre Protección Radioeléctrica en España. Medidas Efectuadas en Entorno Urbano. Conclusiones.
1. Fuentes de Radiación Electromagnética RADIACIÓN RADIOACTIVIDAD RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS: Ionizantes No Ionizantes EFECTOS: Térmicos No Térmicos
2. Normativa sobre Protección Radioeléctrica en España. R.D. 1066/2001 de 28 de Septiembre, desarrollado por Orden CTE/23/2002 de 11 de Enero. Niveles de Medida. Restricciones Básicas y Niveles de Referencia: Campo: (V/m), (A/m) o Densidad de Potencia (W/m2) Recomendación ECC/REC/(02)04 “Measuring Non-Ionising Electromagnetic Radiation (9kHz – 300GHz). (0ctubre 2003).
2. Normativa sobre Protección Radioeléctrica en España. Límites en Telefonía Móvil: GSM (900MHz): 41’25V/m DCS(GPRS) (1800MHz): 58’3V/m UMTS(2000MHz): 61V/m Límites en Radiodifusión y TV: AM (1MHz): 87V/m FM (100MHz): 28V/m TV (650MHz): 35V/m
3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Medidas en banda ancha. 100kHz a 3GHz. Sondas isotrópicas de E. Muestran efecto global. Medidas en banda estrecha. 20MHz a 3GHz + AM Con analizadores de espectro ⇒Contribuciones diferentes fuentes Varias antenas directivas ⇒Discriminan direcciones de llegada Medidas ELF en zona centro. f<1kHz en E y H.
3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Presentación de los datos en Banda ancha
3. Medidas Efectuadas en Valladolid. PASEO DE ZORRILLA s/n RONDA ESTE s/n 3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Medidas en Banda estrecha S. MARÍA DE LA CABEZA nº 9 c/ PASIÓN (frente al museo)
3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Medidas en Banda estrecha
3. Medidas Efectuadas en Valladolid. Medidas en Banda estrecha
Fuentes más importantes: Radiodifusión, TV y Móviles. 4.- conclusiones Emisiones muy por debajo de los Límites Recomendados por la Legislación. Fuentes más importantes: Radiodifusión, TV y Móviles. Interés de medidas ELF también.
Sobre Radiaciones ionizantes Dosis Efectiva
Sobre Radiaciones ionizantes