CAMPI ELETTROMAGNETICI

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1 CAMPI ELETTROMAGNETICI introduzione e normativa di riferimento dott. ing. Francesco Giacobbe direttore UOT di Messina

2 Concetti fisici di base Un campo elettrico può essere generato, oltre che da una distribuzione di carica elettrica, anche da un campo magnetico variabile nel tempo; Analogamente un campo magnetico può essere generato, oltre che da una corrente elettrica, anche da un campo elettrico variabile nel tempo. In altre parole quando si è in un regime variabile nel tempo, campo elettrico e campo magnetico divengono uno la sorgente dell altro. GIACOBBE

3 Concetti fisici di base Considerata la stretta relazione esistente tra campo elettrico e campo magnetico è possibile parlare in questo caso di campo elettromagnetico. In molti casi le ampiezze dei campi radiativi variano in modo sinusoidale tanto nel tempo quanto nello spazio e si parla allora di onde elettromagnetiche. GIACOBBE

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7 E [V/m, kv/m] B [T, mt, µt]

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9 A parte per il caso statico, non si può separare il campo elettrico da quello magnetico. Un campo elettrico variabile nel tempo genera, in direzione perpendicolare a se stesso, un campo magnetico pure variabile che, a sua volta, influisce sul campo elettrico stesso. Questi campi concatenati determinano nello spazio la propagazione di un campo elettromagnetico. Le onde elettromagnetiche sono caratterizzate dalla frequenza ν o, in modo equivalente, dalla lunghezza d onda λ ν=c/λ c = km/s

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11 ν Hz B.F. RADIOFREQUENZA MICROONDE INFRAROSSO UV X γ µm 1 nm λ 50 Hz CAMPI STATICI LUCE VISIBILE nm

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24 CAMPI MAGNETICI STATICI

25 2 TOMOGRAFIA A RISONANZA MAGNETICA 0.15 INTERNO DI UN TRENO CAMPO MAGNETICO TERRESTRE SMAGNETIZZAZIONE DI MEMORIE MAGNETICHE DISTORSIONI NEI MONITOR A COLORI

26 Magneti per rivelatori: Magneti per fusione nucleare: Magneti da laboratorio: Magneti ibridi : T oltre 10 T 6-20 T fino a 35 T La regione interna di questi magneti, dove il campo è elevato, è in genere non accessibile. Il campo magnetico a cui gli operatori sono esposti è il campo presente all esterno, nella zona circostante il magnete (campo disperso). L intensità del campo disperso dipende dal campo massimo, dalle dimensioni del magnete, dalla distanza e dalla presenza di eventuali schermature.

27 EFFETTI DEI CAMPI MAGNETICI STATICI EFFETTI BIOLOGICI DIRETTI EFFETTI INDIRETTI

28 EFFETTI BIOLOGICI DIRETTI Orientazione di molecole In teoria, tutte le molecole magneticamente anisotrope esposte ad un campo magnetico subiscono una forza che può determinarne la rotazione e quindi l orientazione con il campo. È stato verificato che il DNA in soluzione all 1% si orienta in un campo di 13 T.

29 EFFETTI BIOLOGICI DIRETTI Induzione di correnti elettriche Una variazione dell intensità di campo così come il movimento del corpo in campo magnetico genera correnti elettriche nel corpo stesso: I db/dt Le correnti indotte producono effetti biologici solo per valori >10 ma/m 2 corrispondente ad una variazione del campo magnetico superiore a 0.5 T/s. Tra 10 e 100 ma/m 2 si può avere sensazione di nausea o vertigine ed effetti sul sistema visivo (magnetofosfeni) ma non si hanno danni biologici.

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31 - LA ZONA IN CUI IL CAMPO È ELEVATO DEVE ESSERE DELIMITATA, SEGNALATA E, SE NECESSARIO, DEVONO ESSERE POSTE BARRIERE FISICHE; - SOLO LE PERSONE CHE NON RIENTRANO NELLE CATEGORIE A RISCHIO POSSONO ACCEDERE AL SITO DEL MAGNETE; - TUTTE LE PERSONE OPERANTI IN PROSSIMITÀ DI UN MAGNETE DEVONO ESSERE INFORMATE DEI POSSIBILI RISCHI; - OGNI OGGETTO DI MATERIALE FERROMAGNETICO DOVRÀ ESSERE TENUTO A DEBITA DISTANZA DAL MAGNETE; - NESSUN OGGETTO DI MATERIALE FERROMAGNETICO DEVE ESSERE SPOSTATO IN PROSSIMITÀ DEL MAGNETE; - GLI ELETTROMAGNETI DEVONO ESSERE FORNITI DI UN PULSANTE DI SPEGNIMENTO EVIDENTE E FACILMENTE ACCESSIBILE.

32 NORMA CEI-ENV PER I CAMPI MAGNETICI STATICI E ALTERNATI CON FREQUENZA FINO A 1 HZ PARTE ESPOSTA (LAVORATORI) CORPO (MEDIA PESATA GIORNALIERA) CORPO (VALORE MASSIMO) INTENSITÀ DI CAMPO 0.2 T 2 T ARTI ESPOSIZIONE CONTINUA (POPOLAZIONE) 5 T 0.04 T

33 DECRETO MINISTERIALE 2 AGOSTO 1991 Limite per i pazienti: tronco e testa 2.5 T (fino a 4 T a giudizio del medico) arti 4 T db/dt 20 T/s (o maggiori per brevi periodi) Limite per gli operatori: Corpo 0.2 T (1 ora al giorno) 2 T (15 minuti al giorno) Arti 2T (1 ora al giorno) 4T (15 minuti al giorno)

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35 CAMPI ELETTROMAGNETICI bassa frequenza (f < 10 KHz) alta frequenza (10 KHz < f < 300 GHz)

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39 Definizioni campi elettromagnetici: ovvero i campi magnetici statici e campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo di frequenza inferiore o pari a 300 GHz; valori limite di esposizione: che rappresentano i limiti all'esposizione lavorativa ai campi elettromagnetici. Il rispetto di questi valori garantisce la certezza di protezione contro tutti gli effetti nocivi conosciuti per la salute; valori di azione: parametri misurabili direttamente che impongono l adozione delle misure di sicurezza indicate nel decreto.

40 Questi parametri sono espressi in termini di: intensità di campo elettrico (E) intensità di campo magnetico (H), induzione magnetica (B) densità di potenza (S). Il rispetto dei valori di azione assicura il rispetto dei valori limite di esposizione.

41 Campi a bassa frequenza Non ci sono evidenze di effetti dei campi elettromagnetici a bassa frequenza (50 Hz) sulla salute umana. C è il sospetto che l esposizione per tempi lunghi possa favorire l insorgere di leucemie infantili (esistono prove sia a favore e sia contro questa ipotesi) per cui, in base al principio di precauzione sono stati posti limiti per legge.

42 Limite massimo per i campi a 50 Hz: 100 µt 5 KV/m (valori efficaci mediati su 24 ore) Limite in prossimità delle aree di gioco, nelle abitazioni, nelle scuole e nei luoghi a permanenza non inferiore a 4 ore: 0.2 µt

43 Campi ad alta frequenza In questo caso l effetto del campo sui tessuti è noto ed è legato al riscaldamento. SAR* [W/Kg] = E 2 σ/ρ Per valori tipici di densità e di conducibilità, 30 V/m corrispondono a un SAR di 1 W/Kg. *SAR=Specific Adsorption Rate

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59 D.Lgs. 81/08 Articolo 207 Definizioni Agli effetti delle disposizioni del presente capo si intendono per: a) campi elettromagnetici: campi magnetici statici e campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo di frequenza inferiore o pari a 300 GHz; 2. b) valori limite di esposizione: limiti all esposizione a campi elettromagnetici che sono basati direttamente sugli effetti sulla salute accertati e su considerazioni biologiche. Il rispetto di questi limiti garantisce che i lavoratori esposti ai campi elettromagnetici sono protetti contro tutti gli effetti nocivi a breve termine per la salute conosciuti; c) valori di azione: l entità dei parametri direttamente misurabili, espressi in termini di intensità di campo elettrico (E), intensità di campo magnetico (H), induzione magnetica (B), corrente indotta attraverso gli arti (IL) e densità di potenza (S), che determina l obbligo di adottare una o pi ù delle misure specificate nel presente capo. Il rispetto di questi valori assicura il rispetto dei pertinenti valori limite di esposizione.

60 Martedì 13 Maggio 2014 PARIGI - Stare e telefonare al cellulare per mezz'ora al giorno aumenta il rischio di tumore al cervello. Questo è il risultato di uno studio dei ricercatori francesi dell'unità di epidemiologia e prevenzione (Isped) dell'università di Bordeaux pubblicato sulla rivista scientifica 'Occupational and Environmental Medicine'. Dopo avere analizzato un campione di persone affette da meningioma e glioma in alcuni dipartimenti del nord della Francia (Gironda, Calvados, Manica e Herault) i ricercatori hanno stabilito un legame tra la comparsa di questi tumori cerebrali e l'utilizzo prolungato e continuativo negli anni del telefonino. Secondo gli studiosi bastano 15 ore di chiamate al mese (cioè mezzora al giorno) per aumentare fino al doppio il rischio di tumore al cervello. «Questo studio - spiega uno dei ricercatori, Annie Sasco - dimostra che il rischio di contrarre un glioma è doppio per chi usa il cellulare regolarmente e per lunghe conversazioni»

61 Galaxy S (0,26 W/kg), Galaxy Nexus (0,30 W/kg), Galaxy S Plus (0,34 W/kg), Galaxy S2 (0,35 W/kg), Galaxy Note (0,39 W/kg) e Nexus S (0,50 W/kg). Galaxy S III (e S3 mini) 0,52 W/kg, mentre un iphone 5 uno 0,90 W/kg

62 Limiti massimi per i campi ad alta frequenza (decreto 381 del 10 settembre 1998): MHz 60 V/m 3 MHz 3 GHz 20 V/m GHz 40 V/m Per le nuove installazioni e per l adeguamento di quelle esistenti il limite è 6 V/m a qualsiasi frequenza.

63 Classificazione degli effetti sanitari dei campi elettromagnetici non ionizzanti non ottici Effetti sanitari a breve termine: connessi a brevi esposizioni ad alti livelli di campo scientificamente accertati Effetti sanitari a lungo termine: connessi a esposizioni prolungate a bassi livelli di campo non accertati dalla ricerca scientifica

64 EFFETTI A BREVE TERMINE (prevalenti alle frequenze più alte). Effetti di stimolazione dei tessuti muscolari e nervosi elettricamente eccitabili da parte delle correnti elettriche indotte nel corpo umano da campi elettrici e magnetici esterni (prevalenti alle frequenze più basse). Effetti termici connessi al riscaldamento dei tessuti del corpo umano da parte dell energia elettromagnetica convertita in calore all interno del corpo umano

65 Effetti biologici determinati dai CEM Effetti macroscopici a breve termine, dovuti all esposizione a CEM ad alta frequenza (RF & MW): Riscaldamento di un qualsiasi tessuto che contiene acqua, con relativo aumento di temperatura (es.riscaldamento dovuto all esposizione di tessuti umani alle microonde). L innalzamento di temperatura si traduce in disturbi ed alterazioni a livello fisiologico (percezioni sonore impulsive, nei piloti dell aeronautica). Effetti microscopici (su scala cellulare) a breve termine dei CEM ad alta frequenza (RF & MW): Modifica della permeabilità della membrana agli ioni

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68 STATO DELL ARTE E' stata approvata la Nuova Direttiva Europea 2013/35/UE (pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale dell'unione Europea del 26 giugno 2013) sulla Protezione dei Lavoratori dai Campi Elettromagnetici che rinvia la valutazione del rischio al 1 luglio 2016; rimane, tuttavia, l'obbligo della valutazione preventiva e del rispetto dei ( VLE ) Valori limite di esposizione.

69 Viene mantenuta comunque l'impostazione di fondo della precedente direttiva, secondo la quale il rispetto dei Valori Limite di Esposizione (VLE) deve essere verificato in prima battuta sulla base di informazioni facilmente accessibili; se tali informazioni non permettono di stabilire con certezza il rispetto dei VLE allora la valutazione dovrà essere effettuata sulla base di misurazioni e calcoli.

70 CAMPI ELETTROMAGNETICI grazie per l attenzione

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