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Radiações não Ionizantes e Interferências Eletromagnéticas
Dra. Regina Bitelli Medeiros
Palestra apresentada no: 3º
Encontro de Engenheiros de Hospitais
UNIFESP 26 e 27 de Outubro de 2001


Radiação é a propagação de energia no espaço por meio da associação dos campos elétricos e magnéticos variáveis no tempo e que são caracterizados pela sua freqüência ou comprimento de onda.

As radiações são classificadas em não ionizantes e ionizantes dentro de uma extensa faixa de frequências denominada " Espectro Eletromagnético". Entre as radiações eletromagnéticas temos a a luz, os raios X e ondas de rádio que possuem propriedades muito diferentes , porém , são resultados de vibrações de campos elétricos e magnéticos que se propagam no espaço com a velocidade da luz.

As frequências destas radiações assumem valores que cobrem vinte ordens de grandeza, mostrando a varidade de
fenômenos em que há participação destas radiações. Conforme pode ser observado na figura 1, quanto maior a
frequência , menor é o comprimento de onda da radiação e maior a energia que a onda transporta. Para os valores
de frequência correspondentes aos menores comprimentos de onda do espectro ultra-violeta (UV), as radiações passam a ser ionizantes, isto é, possuem energia suficiente para produzir pares de ions no meio (~10 eV) e modificar a estrutura molecular.


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O modo específico como as ondas são geradas difere sensivelmente, conforme a região do espectro. De modo geral, o dispositivo de emissão possui dimensões tanto menores quanto menor for o comprimento de onda da radiação que se produz, conforme pode ser observado na
figura 2


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Podemos chamar de poluição eletromagnética esta grande variedade de radiações encontradas na natureza e que podem estar presentes em inúmeras aplicações práticas. A presença de campos elétricos e magnéticos de baixa intensidade faz parte de nosso cotidiano e sua origem pode ser natural ou não, ou seja, a exposição a estas radiações pode ser classificada em duas categorias, conforme pode ser observado na
figura 3

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A exposição a radiação eletromagnética é dependente da distância do ponto de emissão e das características de comprimento da onda. Para as radiações eletromagnéticas não ionizantes podemos definir o campo de ação destas radiações em "campo próximo" e "campo distante" pela relação entre /2 e a distância da fonte geradora, conforme mostra a figura 4. Em campo distante a relação entre os campos é dada pela impedância do meio (no vácuo ou ar é de 377 ohms)

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Como exemplo, podemos determinar as regiões de campo próximo e distante para fontes geradoras de estações
de rádio.

Estação AM (1 MHz) l= 300 m campo próximo = 48 m
Estação FM (100 MHz) l= 3 m campo próximo = 48 cm

Dependendo da relação entre a intensidade dos campos elétricos e magnéticos em campo próximo haverá uma
predominância na ação destes campos.

No caso de tensão elevada e baixa corrente (linhas de transmissão de energia ~ 500 kV) campo elétrico > campo magnético.

No caso de tensão baixa e corrente alta (instalações industriais ~ 440 V) campo magnético > campo elétrico.
A intensidade da radiação é medida pela densidade de potência e é expressa em W/m2 ou mW/cm2 ( 1 W/m2=0,1 mW/cm2).

Varia com o inverso do quadrado da distância e pode ser calculada pela expressão:
S (Dens.Potência) = potência / 4r2 ).

A Comissão Internacional de Proteção às Radiações Não Ionizantes (ICNIRP) estabelece restrições básicas para
campos elétricos e magnéticos de acordo com a frequência da radiação, conforme é mostrado resumidamente na
figura 5. Esta mesma comissão estabelece que nenhuma torre-antena deve emitir radiação superior a 435
µW/cm2

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Esta comissão é independente e apresenta níveis mais restritivos quando comparadas às de outro países asiáticos
e europeus e é apoiada pela Organização Mundial de Saúde.
A interação dos campos com o meio biológico lassificam-se em duas faixas: campos elétricos e magnéticos de baixa frequência (até 100 kHz) e ondas eletromagnéticas maiores do que 100 kHz até 300 GHz, o que inclui radiofrequência e microondas.

O meio biológico exposto a radiação poderá sofrer alterações que dependerá da intensidade e da absorção da
radiação pelo tecido. A grandeza física utilizada na quantificação dos efeitos e penetração para campos de biaxa frequência é a densidade de corrente representada pela letra J (A/m2).

Estes campos podem interferir com a membrana das células e tecidos mais profundos. Correntes elétricas induzidas internamente são perigosas a partir de 0,1 A/m2 ou 100 mA/m2.

A taxa de Absorção Específica (SAR: Specific Absorption Rate) medida em W/kg. representa a absorção no
tecido biológico para uma dada densidade de radiação incidente até 10 GHz. As restrições dependem da faixa de
freqüência e variam muito pouco quando se comparam as normas americanas e européias.

A figura 6 mostra a Taxa de Absorção para exposição controlada e não controlada para uma dada intensidade de
radiação incidente
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A interação com o meio biológico é complexa e dependente de inúmeros parâmetros: intensidade, freqüência e polarização dos campos; tamanho físico, forma geométrica, propriedades dielétricas e permissividade elétrica dos tecidos, além de, configuração da fonte, distância e presença de objetos reflexivos. Por tantos fatores torna-se muito difícil avaliar a taxa de absorção no tecido.

Para campos elétricos e magnéticos de baixa frequência (até 100 KHz) podemos ter correntes elétricas induzidas: quantificação dos efeitos medida em densidade de corrente (A/m2) Para campos eletromagnéticos de freqüências entre 100 kHz e 300 GHz podemos ter absorção de energia com aumento de temperatura.

O limiar fisiológico para elevação da temperatura é de 4 W/kg. A exemplo de outros valores de referência, os
limites para exposição ocupacional e não ocupacional mantem-se em 1/10 e 1/50 do limiar, respectivamente.

Exposição ocupacional: 0,4 W/kg
Exposição do público: 0,08 W/kgPodemos verificar a título de curiosidade a distância segura para exposição abaixo do limiar de dose para exposição não controlada ou do público.

Exemplo 1: antena FM (100kW) a 140 m de altura expõe uma pessoa a 20 m de distância a uma densidade de
potência ~ 0,4 W/ m2 Limite para freqüência de 100 MHz: 2 W/m2

Exemplo 2: antena transmissora/receptora de uma Estação Radio Base (300 W) a 30 m de altura expõe uma pessoa a 20 m de distância, a uma densidade de potência ~ 0,018 W/m2 Limite para freqüência do celular ( 870 MHz): 4,35 W/m2

Como pode ser verificado no exemplo 2 , devido a baixa potência, valores da ordem do limite somente são atingidos a distâncias de ~2 m da antena. Uma distância de 4m é considerada segura mesmo em instalações de rádio base de maior potência
Podemos definir como interferência qualquer disturbio introduzido em um sistema. Quando indesejado degradará a qualidade do sistema.

Os equipamentos podem estar sujeitos a interferências eletromagnéticas por susceptibilidade ou transmissão.
Estas podem ser conduzidas (fio) ou transmitidas pelo ar (efeito antena). Outro tipo é a descarga eletrostática
que pode ocorrer devido a manipulação ou descarga atmosférica. A categoria de operação dos equipamentos
estabelecida pelas normas vão definir o grau de susceptibilidade ou transmissão.

O controle de emissões induzidas pela rede pode ser feita pela inserção de filtros de linha internos ao
equipamento (indutores, capacitores, núcleos de ferrite, varistores etc...)

O controle de emissões irradiadas pode ser feita por meio de blindagens metálicas.

As normas para equipamentos médicos (IEC-60601-1-2) estabelece que estes equipamentos devem ser imunes a
campos de até 3 V/m para radiações eletromagnéticas entre 26 -1000 MHz.

Um telefone celular que esteja operando com uma potência de 600 mW estará produzindo a 1 m de distância um
campo elétrico de 3 V/m ou mesmo valores muito superiores para distâncias menores lembrando que a intensidade do campo varia exponencialmente em regiões muito próximas da fonte emissora. A figura 7 mostra as intensidades do campo em função da distância para os telefones celulares

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O FDA alerta que sinais de radiofreqüência entre celulares e base podem interferir no funcionamento de
equipamentos médicos e recomendam que hospitais gerenciem o uso da telefonia móvel em áreas como: CTI, radiologia, salas cirúrgicas etc..

Equipamentos mais modernos como os marcapassos são imunes a campos elevados de até 200 V/m. Deve-se lembrar que equipamentos em conformidade com as normas ainda podem ser geradores de interferências e que há possibilidade em ambiente hospitalar da existência de equipamentos mais antigos que não foram projetados de acordo com as normas de compatibilidade eletromédica e por isso são mais suscetíveis a interferências. Nos dias de hoje é reconhecida a necessidade de se estabelecer programas de gerenciamento do uso dos telefones celulares no ambiente hospitalar.Muitas pesquisas têm sido efetuadas nos últimos anos com relação a eventuais danos que as radiações eletromagnéticas podem ocasionar à saúde humana. As pesquisas basicamente estão concentradas nas seguintes áreas:

Pesquisas de Laboratório ­ exposição de células "in vitro" e de pequenos animais e voluntários a campos elétricos e magnéticos durante um período diário e análise dos eventuais efeitos sobre o organismo.

Estudos Epidemiológicos - Os estudos se focalizam em dois grupos distintos: os trabalhadores na área de eletricidade e as populações expostas, particularmente crianças residindo próximo a linhas de transmissão e
distribuição.

Na grande maioria das pesquisas realizadas até o momento, nenhuma forte correlação entre a exposição aos campos de baixa freqüência e o risco à saúde foi encontrada. Todavia, alguns estudos isolados sugerem que os
campos elétricos e magnéticos podem causar pequenas alterações em células reprodutoras e no crescimento.
Essas pesquisas estão sendo intensificadas, na tentativa de confirmar esses resultados e determinar como essas
modificações ocorrem e como podem promover implicações na saúde humana. O risco à saúde é uma questão mundial, para a qual ainda não se tem uma resposta concreta.

Referências:
ABRICEM. " Fundamentos teóricos de radiações não -ionizantes- Sistema de telefonia celular". CD-ROM>

ANATEL, 1999. " Diretrizes para limitação da exposição a campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos variáveis no tempo". Brasília-DF.

BARANAUSKAS, V. 2001. O celular e seus riscos. Ed. do autor. Campinas-SP.

BÁRTHOLO, A. M. 2000. " Experiência de medições de campos eletromagnéticos em baixas e altas freqüências".

In: I Seminário Exposição Ambiental e Ocupacional a Campos Eletromagnéticos". Abricem e Fundacentro. (Agosto- Setembro). São Paulo-SP.CABRAL, S.C.B; MUHLEN, S.S. 2000. "Interferência Eletromagnética em equipamentos eletromédicos ocasionada por telefone celular.

In: Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica. Florianópolis-SC. CORREIA, L.M. 2001. http://www.sppcr.online.pt/final2.htm " Exposição a radiação de antenas colocadas nos topos dos edifícios".
GOMES, R.S, 2000. " Aspecto Técnico e Legal Relacionado às Radiações não Ionizantes".

In: I Seminário Exposição Ambiental e Ocupacional a Campos Eletromagnéticos". Abricem
e Fundacentro. (Agosto- Setembro). São Paulo-SP. RAIZER, A. 2000. " Aspectos relativos a Interferência e Compatibilidade Eletromagnética em Sistemas Elétricos, Eletrônicos e Seres Vivos".

In: Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica. Florianópolis-SC. WHO, 2001. http://www.who.int/peh-emf " International EMF Project "