EFECTOS BIOLÓGICOS Y POTENCIALES RIESGOS
DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE
RADIOFRECUENCIA
(*)(**)SUPERINTENDENCIA DE TELECOMUNICACIONES
EFECTOS BIOLÓGICOS Y POTENCIALES RIESGOS DE LOS
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DE RF
(*)(**)Introducción.- Exposición Humana a Campos Electromagnéticos
En la actualidad, diferentes tipos de aplicaciones y productos industriales hacen uso de la energía electromagnética. Una forma de esta energía, cuya importancia es cada vez más significativa en todo el mundo, la constituye la radiofrecuencia (RF), dentro de la que se incluyen las ondas de radio y las microondas, hoy en día ampliamente utilizadas en telecomunicaciones, radiodifusión y otros servicios. Las emisiones de RF pueden ser estudiadas en términos de energía, radiación o campo. La radiación se define como la propagación de la energía a través del espacio en forma de ondas o partículas. Esta radiación electromagnética puede entenderse como el conjunto de ondas eléctricas y magnéticas que conjuntamente se desplazan por el espacio generadas por el movimiento de cargas eléctricas que puede tener lugar en un objeto metálico conductor, como una antena. Por ejemplo, el movimiento alterno de las cargas en una antena utilizada en una estación radiodifusora de radio o televisión o en una estación base de telefonía móvil celular genera ondas electromagnéticas radiadas por el espacio (“aire libre”) y que pueden ser interceptadas por una antena receptora,como una antena de TV situada en la azotea de un edificio para el caso de señales de televisión, o por una antena integrada en un terminal móvil telefónico como un teléfono móvil para el caso de estaciones base celulares.
El término campo electromagnético se utiliza para indicar la presencia de energía electromagnética en un punto dado. De la misma forma que cualquier fenómeno de naturaleza ondulatoria, la energía electromagnética puede ser caracterizada por una frecuencia (f) y una longitud de onda (λ). La longitud de onda es la distancia cubierta por un ciclo completo de onda electromagnética. La frecuencia es el número de ciclos completos de esta onda que pasan por un punto concreto durante un segundo (figura 1). Las ondas electromagnéticas se propagan a través del espacio a la velocidad de la luz y su frecuencia y longitud de onda están inversamente relacionadas mediante una sencilla ecuación matemática: frecuencia (f) por longitud de onda (λ) igual a velocidad de la luz (c).
Puesto que la velocidad de la luz permanece constante en cualquier medio de propagación, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia están asociadas con longitudes de onda pequeñas y, de la misma forma, las ondas de baja frecuencia tienen mayores longitudes de onda. El esquema que se presenta en la siguiente página muestra las diferentes formas de energía electromagnética, desde energía de frecuencia extremadamente baja (ELF) con longitudes de onda muy largas hasta los rayos-X y rayos gamma de frecuencias elevadas. Entre estos dos extremos se encuentran las ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible y la radiación ultravioleta en este orden. La parte de RF del espectro electromagnético se define como aquella en que las ondas tienen una frecuencia entre 3 kHz y 300 GHz. Un kiloHerzio es igual a mil Herzios, siendo un Herzio una frecuencia de un ciclo por cada segundo, mientras que un GigaHerzio son mil millones de Herzios. Por ejemplo, cuando uno sintoniza su receptor de radio de FM a una emisora en el 94.2, esta radio está recibiendo señales procedentes de una estación radiodifusora que emite ondas de radio a una frecuencia de 94,2 millones de ciclos por segundo o lo que es lo mismo 94.2 MHz (MegaHerzios).
- Aplicaciones
El uso de energía de RF se concentra fundamentalmente en servicios de telecomunicaciones dirigidos a los ciudadanos, industria y gobiernos. radiodifusión de radio y televisión, telefonía móvil celular, sistemas de comunicaciones personales (PCS), teléfonos inalámbricos, sistemas de comunicación vía radio para policía y servicios de urgencia como bomberos, radioaficionados, sistemas de comunicación punto a punto mediante microondas, radioenlaces y sistemas de comunicaciones vía satélite… constituyen algunos de los ejemplos de las muchas aplicaciones de la energía de RF en materia de telecomunicaciones. Los hornos microondas, a los que tan acostumbrados estamos en nuestro entorno doméstico cotidiano, constituye un ejemplo de aplicación de la energía de RF al margen de las comunicaciones. La radiación de RF, especialmente a las frecuencias de microondas es capaz de transferir energía a las moléculas de agua. A niveles de potencia elevados esta transferencia de energía puede generar calor en materiales ricos en agua como ocurre en muchos alimentos. En ello se basa el principio de operación de estos hornos.
Otras aplicaciones importantes de las microondas en entornos industriales son el calentamiento y sellado, utilizado por ejemplo en el moldeado de materiales plásticos o el sellado de calzado o libros de bolsillo. Por último, es importante conocer que las microondas tienen actualmente numerosas aplicaciones médicas que mejoran la vida cada día a miles de personas en todo el mundo. Se aplican procedimientos basados en radiaciones de microondas por ejemplo en cardiología, urología o cirugía. El uso terapéutico de las microondas ha aumentado rápidamente en los últimos años. Existen tratamientos para el cáncer en algunos centros oncológicos, tratamientos para arritmias supraventriculares y más recientemente
también para taquicardia ventricular. Se realizan termografías mediante microondas y existen sistemas para el control y tratamiento de reuma y artrosis, y sistemas para diagnosis y control de enfermedades pulmonares. Recientemente se ha publicado un estudio que propone un novedoso método para el tratamiento de la caries dental mediante la aplicación de energía de microondas sobre el área dañada, esterilizando la caries mediante su calentamiento y calcificando incluso esta zona para conseguir la regeneración del diente. Puede decirse que el campo de las aplicaciones médicas de las microondas es relativamente moderno y prometedor. Muchas de ellas permanecen casi inexploradas, y la existencia de otras muchas puede surgir del estudio detenido de sus efectos biológicos, junto con un conocimiento técnico del comportamiento de las radiaciones electromagnéticas. Los esfuerzos para mejorar la tecnología de estas aplicaciones médicas continúan. a ionización es un proceso
- Radiación ionizante y Radiación no ionizante
La ionización es un proceso mediante el cual pueden crearse iones en el interior de células vivas. Este proceso puede producir alteraciones moleculares capaces de provocar algún daño en los tejidos biológicos, incluyendo efectos sobre el ADN. Este fenómeno requiere una interacción con fotones con elevados niveles de energía asociados como los de los rayos gamma o los rayos X, comúnmente utilizados en las radiografías clínicas para el diagnóstico de enfermedades. La simple absorción de un fotón de rayos X o gamma puede causar la ionización y, en consecuencia, el daño biológico debido a la elevada cantidad de energía del fotón, que podría estar por encima de 10 eV (electrón- Voltio) considerado este valor como la mínima cantidad de energía capaz de producir la ionización. Por tanto los rayos X y rayos gamma se consideran radiaciones de tipo ionizante. La radiación ionizante está asimismo relacionada con la generación de energía nuclear. La energía contenida en los fotones de las ondas electromagnéticas de RF no es lo suficientemente elevada para causar la ionización de átomos y moléculas por lo que la radiación de energía de RF está considerada como radiación no-ionizante, como ocurre con la luz visible, la radiación infrarroja y otras formas de radiación con frecuencias relativamente bajas. La energía presente en un fotón de rayos X es mil millones de veces superior a la energía presente en un fotón de radiación de microondas a 1 GHz. Es importante que los términos ionizante, no-ionizante no sean confundidos cuando se discuten los efectos biológicos de la radiación electromagnética sobre la salud humana, dado que los mecanismos de interacción son completamente diferentes. Actualmente sólo los efectos producidos por el calentamiento de los tejidos constituyen la base científica que establece los límites de exposición para radiaciones electromagnéticas no-ionizantes de radiofrecuencia. Lo que se conoce como efectos térmicos.
- Efectos biológicos
Se sabe que la exposición continua y prolongada a niveles de potencia muy elevados de radiación de RF puede resultar dañina debido a la capacidad de la energía de RF de calentar rápidamente los tejidos biológicos. Este es, como se ha visto, el principio de funcionamiento de los hornos microondas, en los cuales la exposición a densidades de potencia elevadas en torno a 100 mW/cm2 (milivatios por cada centímetro cuadrado) o más tiene como
consecuencia el calentamiento de los tejidos. El daño en seres vivos puede tener lugar cuando el mecanismo de termorregulación es incapaz de disipar el exceso de calor que pueda haber sido generado, dicho de otra forma, cuando los mecanismos de refrigeración del tejido no son suficientes para evitar que se produzca el calentamiento. Bajo ciertas condiciones de exposición a energía de RF con una densidad de potencia de entre 1-10 mW/cm2 el calentamiento del tejido puede comenzar a ser medible, lo que no implica que cause daño. Además de la intensidad, la distribución de los campos eléctricos y magnéticos, que produce el calentamiento en el interior del tejido, depende de la configuración de la fuente, de la geometría del tejido, de las propiedades dieléctricas del mismo y de la frecuencia de la onda electromagnética de RF, parámetro importante para determinar qué cantidad de energía puede resultar absorbida por el cuerpo humano. La magnitud comúnmente utilizada para determinar esta absorción se conoce como Tasa de absorción específica, (TAE) y se expresa en W/kg (vatios por kilogramo) o mW/g (milivatios por gramo).
- Exposición humana a sistemas de telefonía móvil
El cuerpo humano tiene una superficie irregular y una geometría interna compleja, a la vez que está constituido por distintos tejidos lo que hace que sus propiedades dieléctricas varíen de unos puntos del cuerpo a otros. Además, la mera presencia del cuerpo altera significativamente la distribución de campo. Es más, en el caso de exposiciones a campos próximos, el acoplamiento entre el cuerpo y la fuente puede alterar incluso las prestaciones de esta última.
Por otra parte, el uso de los teléfonos móviles se ha convertido en los últimos años en algo completamente normal en cualquier entorno cotidiano. Cada vez que nuestro teléfono móvil se activa, intenta establecer contacto con una estación base, generalmente la más próxima, que a su vez contactará con otra estación base y así sucesivamente hasta que la llamada se dirija a un canal libre y se complete el establecimiento de la comunicación. Todo sistema de telefonía móvil cuenta con una red de estaciones base (EB) en la que se encuentran equipos de transmisión, recepción y control. Las antenas base de estos sistemas habitualmente están ubicadas a una altura de entre 15 y 60 m en torres de comunicaciones, zonas elevadas, o sobre las azoteas de edificios en área urbana estratégicamente seleccionados por los propios operadores del servicio (compañías telefónicas). En áreas suburbanas es más habitual utilizar antenas sectoriales en estaciones base. Estas antenas son paneles rectangulares de entre 30 y 120 cm de longitud. y normalmente se encuentran distribuidas en grupos de tres. En cada grupo una antena se utiliza para transmitir señales a unidades móviles mientras que las otras dos antenas de cada grupo se utilizan para recibir señales desde los teléfonos móviles. Los sistemas de telefonía móvil celular que se basan en el estándar GSM utilizan frecuencias entre 800 y 900 MHz. Los nuevos sistemas de comunicaciones personales (DCS/PCS) usan frecuencias entre 1800-1900 MHz. Con respecto a los niveles de potencia emitidos por estas estaciones base, por ejemplo, la FCC en EEUU, que sigue las recomendaciones del Instituto Nacional Americano de Normalización (ANSI), permite una Potencia Radiada Efectiva (ERP) de hasta 500 W por canal (en función de la altura de la torre), sin embargo la mayoría de estaciones base celulares en áreas urbanas y suburbanas operan con una ERP de tan solo unos 100 W por canal o incluso inferior.
Esta cantidad de 100 W por canal se corresponde con una potencia radiada de entre 5 y 10 W dependiendo del tipo de antena utilizada (La ERP no es equivalente a la potencia radiada sino que tiene en cuenta la potencia transmitida y la dirección en que más energía radia la antena). Dado que por otra parte la capacidad de estos sistemas se incrementa dividiendo celdas, o lo que es lo mismo, añadiendo mayor cantidad de estaciones base, los valores de ERP utilizados tienden en estos casos a ser menores. En áreas urbanas puede llegar a utilizarse una ERP de 10 W por canal (lo que corresponde con una potencia radiada de entre 0.5-1 W). Para estaciones base DCS/PCS se utilizan incluso ERP mucho menores, lo que representa un mayor nivel de seguridad para la población.
En Europa, el estándar desarrollado para telefonía móvil es el GSM900 que actualmente coexiste con el nuevo sistema DCS1800. Estos sistemas definen diferentes clases de potencia, de modo que cada una de ellas establece la potencia máxima que la estación base puede transmitir. Estas clases de potencia no son las mismas para el estándar GSM900 y DCS1800 como se muestra en la siguiente tabla. Supongamos, a pesar de todo, que una estación base cuenta con una potencia radiada efectiva de 500 W por canal, la máxima permitida. Esto se correspondería con una potencia radiada de unos 50 W. Estos valores de potencia se encuentran, en todo caso, muy por debajo de los niveles de potencia utilizados en otros sistemas de comunicaciones de RF.
Los sistemas de radiodifusión AM/FM emiten con potencias que pueden alcanzar valores de 50.000/100.000 vatios. Mientras que un repetidor de TV UHF puede radiar una potencia de hasta 500.000 vatios. Dicho de otra forma, las antenas de radio y TV son entre 1.000 y 10.000 veces más potentes que las antenas utilizadas en las estaciones base de telefonía móvil. Por lo tanto la contribución al ambiente electromagnético de los sistemas de comunicaciones móviles
puede considerarse despreciable. Además, la señal procedente de la antena de una estación celular está dirigida por norma general hacia el horizonte. Como ocurre con todas las formas de energía electromagnética la densidad de potencia procedente de una estación celular disminuye rápidamente a medida que uno se aleja de la antena. Consecuentemente el nivel de exposición a ras de suelo, en la base del mástil que soporta a la antena, es mucho menor que la exposición a que estaríamos sometidos si estuviésemos situados mucho más próximos a ella frente al haz principal de radiación.
Algunas medidas realizadas en las proximidades de instalaciones celulares y estaciones base PCS, especialmente aquellas con antenas montadas sobre torres, han mostrado que la densidad de potencia a ras de suelo está muy por debajo de los límites recomendados por la normativa de seguridad. En los casos en que estas antenas se ubican en la azotea de los edificios es posible que en el ambiente existan otras señales, distintas a las de comunicaciones móviles, cuyos niveles superen el valor de 1 µW/cm2. Sin embargo solo es posible encontrar niveles de exposición próximos a los límites de seguridad en zonas muy próximas a la antena y directamente enfrente de ella.
Un trabajo reciente presentado por la Universidad de Lisboa con respecto a los niveles de potencia medidos en las proximidades de antenas para estaciones base de sistemas de comunicaciones móviles concluye que los valores instantáneos encontrados se encuentran muy por debajo de los que fijan los límites de exposición de CENELEC y ANSI, mostrando que no debería haber ninguna preocupación con respecto a los riesgos que para la salud humana puedan suponer las estaciones base en áreas urbanas. Tal estudio evaluó la variación de la intensidad de campo en diferentes plantas de un edificio sobre el que se ubica una estación base de telefonía móvil, así como la incidencia de esta estación base sobre edificios vecinos. Como se ha indicado los niveles que se midieron están muy por debajo de los que fijan los organismos de normalización pero además el máximo valor de potencia medido no se encontró en el edificio sobre el que estaba la antena sino en la parte más elevada de un edificio colindante. Estos resultados se muestran comparativamente en la siguiente gráfica. n Junio de 1993, David
¿QUÉ NIVELES SON SEGUROS PARA LA EXPOSICIÓN A LA ENERGÍA DE RF?
Los estándares y las pautas de esta exposición han sido desarrollados por varias organizaciones y países en varias décadas. En los estándares y las pautas de exposición de Norteamérica y la mayor parte de Europa se han basado generalmente en los niveles de exposición donde los efectos considerados dañinos a los seres humanos ocurren. Los factores
de seguridad entonces se incorporan para llegar los niveles específicos de la exposición para proporcionar la suficiente protección para los varios segmentos de la población.
No todos los estándares y pautas a través del mundo han recomendado igual límites para la exposición. Por ejemplo, algunos límites publicados en Rusia y en algunos país del este han sido generalmente más restrictivos que las recomendaciones existentes o propuestos en Norteamérica y otras partes de Europa. Esta discrepancia puede ser debida, por lo menos en parte, a la posibilidad que estos estándares fueron basados en los niveles de exposición donde fue creído que ocurrirían algunos efectos biológicos de cualquier tipo. Esta filosofía es contraria con el acercamiento tomado por la mayoría de los otros organismos de estandarización que fijan bases en los niveles donde los peligros reconocidos pueden ocurrir y después incorporan apropiados márgenes de seguridad para asegurar la protección adecuada. En los Estados Unidos, aunque el Gobierno Federal nunca tiene por sí mismo desarrollados los estándares de exposición a RF, la FCC ha adoptado reconocidas pautas de seguridad para evaluar la exposición ambiental de RF desde 1985. Agencias federales de salud y de seguridad, tales como la Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug
Administration (FDA), National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) y Occupational Safety and Health Administration (OSHA) también han estado implicados
activamente en la supervisión e investigaciones relacionadas con la exposición de RF.
Por ejemplo, el FDA ha publicado pautas para los niveles seguros de la emisión de RF de los hornos de microonda, y continúa supervisando las exposiciones relacionadas con el uso de ciertos dispositivos de RF tales como teléfonos portátiles. El NIOSH conduce las investigaciones y los gravámenes del peligro para la salud relacionados con la exposición ocupacional de RF.
En 1971, una guía federal de la protección contra la radiación de RF para los trabajadores fue publicada por el OSHA de acuerdo con el estándar 1966 de la exposición de RF del American National Standards Institute (ANSI). Sin embargo, la regulación del OSHA más adelante fue gobernada para ser consultiva solamente y no ejecutoria.
Las agencias gubernamentales federales, estatales y locales de los E.E.U.U y otras organizaciones adoptan generalmente los estándares de exposición de RF de otras organizaciones expertas no gubernamentales, por ejemplo el ANSI, el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y el Nacional Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP).
En 1986, el NCRP publicó los criterios de exposición para lugares de trabajo que eran iguales a los niveles recomendados por el ANSI en 1982, pero el NCRP también recomendó límites más restrictivos para la exposición del público en general. Por lo tanto, los criterios de la exposición de NCRP incluyeron dos rangos de límites recomendados: uno para la población en general y otro para la exposición ocupacional. En 1987, el comité de ANSI sobre los estándares de exposición de RF (Standards Coordinating Committee) llegó a ser un comité del IEEE, y, en 1991, revisaron su estándar y publicaron su propio estándar de dos rangos que había sido desarrollado durante un período de varios años.
Los estándares de ANSI/IEEE han sido ampliamente utilizados y citados y han servido como base para los estándares similares en los Estados Unidos y en otros países. Ambos, el NCRP y las pautas de ANSI/IEEE fueron desarrolladas por científicos e ingenieros con mucha
experiencia y conocimiento en el área de los efectos biológicos de RF y demás temas relacionados. Éstas personas pasaron una cantidad considerable de tiempo evaluando estudios científicos relevantes para establecer los niveles seguros de exposición humana a la energía de RF.
Además de NCRP y de ANSI/IEEE, otras organizaciones y países han publicado pautas para la exposición. Por ejemplo, varios países europeos están basando en los criterios publicados por el International Committee on Nonionizing Radiation Protection (ICNIRP). Las pautas del ICNIRP también se derivan de un umbral SAR1 de 4 W/kg (para efectos nocivos) y es similar a las recomendaciones de 1992 de ANSI/IEEE y NCRP con ciertas excepciones.
Por ejemplo, ICNIRP recomienda diversos niveles de exposición en las gamas de frecuencia más bajas y superiores y para la exposición localizada debido a los dispositivos tales como los teléfonos celulares hand-held. Muchos países, pero no todos, tienen recomendaciones basadas en los mismos conceptos y umbrales generales usados por el NCRP, el ANSI/IEEE y el ICNIRP. Debido a diferencias en los estándares internacionales, la Organización Mundial de la Salud (OMS), como parte de su proyecto de EMF2 ha iniciado un programa para desarrollar un marco internacional para los estándares de seguridad de RF.
- Pautas sobre exposición de la FCC.
En 1985, la FCC adoptó las pautas ANSI de 1982 con objeto de evaluar la exposición debida a los transmisores de RF con licencia y autorizados por la FCC. Esta decisión fue una respuesta a la disposición del National Environmental Policy Act de 1969 de evaluar a toda Agencia Federal Estatal el impacto de sus acciones en la “calidad del ambiente del ser humano”. En 1992, ANSI adoptó el estándar 1991 de la IEEE como Estándar Nacional Americano denominándolo ANSI/IEEE C95.1-1992
En 1993, la FCC propuso actualizar sus reglas y adoptar las nuevas pautas ANSI/IEEE. Después de un período muy largo la FCC decidió, en 1996, adoptar una versión modificada de su propuesta original. La FCC consideró una gran cantidad de comentarios de la industria, agencias de gobierno y el público. Particularmente, la FCC consideraba comentarios de la EPA, FDA, NIOSH y OSHA, que tienen responsabilidad primaria de la salud y de la seguridad en el Gobierno Federal. Las pautas adoptadas por la FCC fueron basadas en las recomendaciones de esas agencias, y ellas enviaron cartas a la FCC apoyando su decisión. Las pautas de la FCC se basan en los criterios recomendados de exposición publicados por NCRP y ANSI/IEEE. Las pautas de exposición de NCRP son similares al ANSI/IEEE 1992 excepto por diferencias en niveles de exposición recomendados en las frecuencias más bajas y frecuencias más altas del espectro de RF. ANSI/IEEE y NCRP recomiendan dos diferentes rangos de límites de exposición. El NCRP señala un rango para la exposición ocupacional y el otro para la exposición de la población en general; mientras que ANSI/IEEE designa rangos de exposición en términos de “ambientes” uno para ambientes “controlados” y otro para ambientes “incontrolados”. Sobre una amplia gama de frecuencias, los límites de exposición de NCRP para el público es generalmente un quinto para trabajadores en términos de densidad de energía.
1
Specific Absorption Rate. Ver tabla 2
2 En 1996, la Organización Mundial de la Salud (WHO) estableció un programa ( Proyecto internacional de
EMF) diseñado para repasar la literatura científica referente a efectos biológicos de campos electromagnéticos, para identificar boquetes en conocimiento sobre tales efectos, para recomendar necesidades de la investigación, y para trabajar hacia la resolución internacional de las preocupaciones de la salud por el uso de la tecnología de RF.
Las pautas de ANSI/IEEE y NCRP son dependientes de la frecuencia, y se basan en los resultados sobre la absorción humana de la energía de RF que varía con la frecuencia de la señal. Los limites más restrictivos de exposición están en el rango de frecuencias de 30-300 MHz donde el cuerpo humano absorbe energía de RF de forma más eficiente cuando está expuesto en un campo lejano de una fuente transmisora de RF.
La mayoría de los límites de la seguridad de la radiofrecuencia se definen en términos de fuerza de campos eléctrico y magnético (para frecuencias bajas) así como en términos de densidad de energía (para frecuencias altas).
Los límites de exposición adoptados por la FCC en 1996 expresados en términos fuerza de campos eléctrico y magnético, y densidad de energía para transmisores que funcionan en las frecuencias a partir del 300 MHz a 100 GHz se muestran en la tabla 1. La FCC también adoptó los límites para absorción localizada (“cuerpo parcial") en términos de SAR, mostrado en la tabla 2, que se aplica a ciertos dispositivos transmisores portátiles tales como teléfonos móviles hand-held.
Los criterios de exposición de NCRP y de ANSI/IEEE y la mayoría de los otros estándares especifican un límite MPE (Maximum Permisible Exposure) “tiempo-promediado”. Esto significa que es permitido exceder los límites recomendados por períodos de tiempo cortos mientras la exposición media no exceda el límite. Así, la tabla 1 muestra que para una frecuencia de 100 MHz el límite recomendado de la densidad de energía es 1 mW/cm2 con un tiempo promedio de seis minutos (cualquier período de seis minutos) para exposición ocupacional/controlada.
El concepto “tiempo-promedio” se puede ilustrar como sigue para la exposición en un lugar de trabajo. La suma del producto (o de productos) de los niveles de exposición reales multiplicados por los tiempos de la exposición reales no debe ser mayor que los tiempos límites de exposición permitidos. Así, para 100 MHz, una exposición de 2 mW/cm2 sería permitida por tres minutos en cualquier período de seis minutos, mientras que durante los tres minutos restantes del período, la exposición estaba en 0 o cerca de “cero”. Por lo tanto, en este ejemplo:
(2 mW/cm2) X (3 Min.) + (0 mW/cm2) X (3 Min.) = (1 mW/cm2) X (6 Min.)
Por supuesto, otras combinaciones de la densidad de energía y del tiempo son posibles. Es muy importante recordar que el hacer un promedio del tiempo de la exposición es solamente necesario o relevante para situaciones donde las exposiciones temporales pudieron ocurrir en exceso de los límites absolutos de densidad de energía o fuerza del campo. Estas situaciones ocurren generalmente solo en lugares de trabajo donde la exposición puede ser supervisada y controlada. Para la población en general/exposiciones incontroladas, por ejemplo en una vecindad residencial, es raramente posible tener suficiente información o controlarla con respecto a cuánto tiempo se expone la gente, y el hacer un promedio sobre el período señalado de exposición (30 minutos) no es normalmente apropiado. Para tales situaciones públicas de exposición, los límites MPE (Maximum Permisible Exposure) refieren normalmente a una exposición continua. En otras palabras, mientras los límites absolutos no se excedan, la exposición indefinida es permitida.
- Corriente: inducida y de contacto
Además de límites en fuerza del campo, densidad de energía y el SAR, algunos estándares para la exposición a RF han incorporado los límites para las corrientes inducidas en el cuerpo
humano por campos de RF. Por ejemplo, el estándar de 1992 ANSI/IEEE, incluye las restricciones específicas aplicadas a corrientes “inducidas” y de “contacto” “(el último, que implica “sujetar” el contacto, está más relacionado con los peligros del choque y de la quemadura). Los límites en corrientes de RF se basan en datos experimentales demostrando que niveles excesivos de SAR pueden crearse en el cuerpo debido a la presencia de éstas corrientes.
Tabla 1. Límites de la FCC para la Máxima Exposición Permitida (MPE)
(a) Límites para exposición ocupacional/controlada
(b) Límites para la población en general/exposición incontrolada
NOTA 1: Los límites ocupacionales/controlados se aplican en las situaciones en las cuales exponen a las personas como consecuencia de su empleo. Esas personas están completamente enteradas del potencial para la exposición y pueden ejercitar control sobre su exposición. Los límites de exposición ocupacional/controlados también se aplican en situaciones cuando un individuo es transitorio en una localización en donde los límites ocupacionales/controlados se aplican. La persona es conciente del potencial para la exposición.
NOTA 2: La exposición población en general/exposiciones incontroladas se aplica en las situaciones en las cuales el público en general puede ser expuesto, o en personas que se expongan como consecuencia de su empleo y no pueden estar completamente enterados del potencial para la exposición ni puede ejercitar control sobre su exposición.
Tabla 2. Límites de la FCC para la exposición localizada (partial-body)
¿POR QUÉ LA FCC HA ADOPTADO PAUTAS PARA LA EXPOSICIÓN DE RF?
La FCC autoriza y licencia los dispositivos, los transmisores y las instalaciones que generan RF y radiación de microonda. Tiene jurisdicción en todos los servicios que transmiten en los E.E.U.U. excepto algunos que operan por el gobierno federal. Sin embargo, la jurisdicción primaria de la FCC no miente en el área de salud y de seguridad, y debe confiar en otras agencias y organizaciones para la dirección en estas materias.
Bajo el National Environmental Policy Act de 1969 (NEPA), la FCC tiene la responsabilidad de considerar si sus acciones “afectan perceptiblemente la calidad del ambiente humano”. Por lo tanto, la aprobación de la FCC y el licenciar transmisores e instalaciones debe ser evaluada por el impacto en el ambiente.
Los transmisores de RF de baja potencia, intermitentes, o inaccesibles están por lo general “categóricamente excluidos” del requisito de evaluación rutinaria para la exposición de RF. Estas exclusiones se basan en cálculos y datos de medida que indican que tal estación transmisora o tales dispositivos tienen poca probabilidad de causar exposiciones superiores a las establecidas en las pautas; bajo condiciones normales de uso.
Las políticas de la FCC con respecto a campos ambientales de RF se diseñan para asegurar que los transmisores regulados por la FCC no exponen al público o a trabajadores a niveles de radiación de RF que son considerados por las organizaciones expertas como potencialmente dañinos. Por lo tanto, si un transmisor y su antena asociada son regulados por la FCC, éstas deben cumplir con las Reglas de la FCC con respecto a la exposición humana a la radiación de RF.
En los Estados Unidos algunas jurisdicciones locales y del estado también han decretado reglas y regulaciones referentes a la exposición humana a la energía de RF. Sin embargo, el Telecommunications Act de 1996 contuvo disposiciones referentes a la jurisdicción federal de regular la exposición humana a las emisiones de RF de ciertos dispositivos transmisores. Particularmente, la sección 704 del acto señala que, “ningún estado o gobierno local pueden regular la colocación, construcción, y modificación de las instalaciones de servicios inalámbricos personales sobre la base de los efectos ambientales de las emisiones de radiofrecuencia hasta el punto de que tales instalaciones cumplan con las regulaciones de la Comisión referentes a dichas emisiones”
¿SON LAS EMISIONES DE LAS ANTENAS DE LA RADIO Y DE LA TELEVISIÓN SEGURAS?
Las estaciones de difusión de radio y de televisión transmiten sus señales vía ondas electromagnéticas RF. Hay en la actualidad aproximadamente 14.000 radios y estaciones de TV en el aire en Estados Unidos. Las estaciones de difusión transmiten en varias frecuencias, dependiendo del canal, extendiéndose de cerca de 550 khz para la radio AM hasta cerca de 800 mhz para algunas estaciones de televisión UHF. Frecuencias para la radio FM y para televisión VHF quedan entre estos dos extremos. Las potencias de funcionamiento (“potencia irradiada eficaz”) pueden ser tan pequeñas como de algunos cientos de vatios, para algunas estaciones de radio o hasta millones de vatios para ciertas estaciones de televisión. Algunas de estas señales pueden ser una fuente significativa de energía de RF en el ambiente local, y la FCC requiere que las estaciones de difusión se sometan de conformidad con las pautas de la FCC.
La cantidad de energía de RF a la cual el público o los trabajadores pueden estar expuestos debido a antenas de difusión, dependen de varios factores, incluyendo el tipo de estación, diseño y características de la antena utilizada, energía transmitida a la antena, altura de la antena y distancia desde la antena. Puesto que la energía en algunas frecuencias es absorbida por cuerpo humano más fácilmente que la energía en otras frecuencias, la frecuencia de la señal transmitida así como su intensidad es importante. Los cálculos se pueden realizar para predecir que niveles de intensidad de campo existirían a varias distancias de una antena. El acceso público a las antenas de difusión es normalmente restringido así que los individuos no pueden ser expuestos a campos de alto nivel que pudieran existir cerca de las antenas. Las mediciones hechas por la FCC, el EPA y otros han demostrado que los niveles de radiación RF ambientales en áreas habitadas cerca de instalaciones difusoras están típicamente muy por debajo de los niveles de exposición recomendados por los estándares actuales. Ha habido pocas situaciones alrededor del país en áreas accesibles al público en donde los niveles de RF encontrados son más altos que los recomendados por los estándares de seguridad; pero a pesar de las potencias de operación relativamente altas de muchas estaciones, estos casos son inusuales y el público en general es poco proclive a ser expuesto a niveles de RF de las torres de difusión que exceden los límites de la FCC. Dondequiera que se hayan presentado tales situaciones se han emprendido las medidas correctivas para asegurarse de que las áreas cumplan puntualmente con las pautas respectivas.
Los trabajadores encargados del mantenimiento de la antena de vez en cuando suben las estructuras de la antena para propósitos de pintura, reparaciones, o el reemplazo del faro. Ambos, el EPA y el OSHA tienen divulgado que en estos casos es posible que un trabajador sea expuesto a los altos niveles de la energía de RF si el trabajo se realiza en una torre activa o en áreas que rodean inmediatamente a una antena radiante. Por lo tanto, las precauciones se deben tomar para asegurarse de que no se expone al personal de mantenimiento a campos inseguros de RF. Tales precauciones podrían incluir: bajar temporalmente los niveles de energía mientras se está realizando el trabajo; realizarlo solamente cuando la estación no está difundiendo; utilizar antenas auxiliares mientras el trabajo se realiza en la antena principal; y estableciendo procedimientos de trabajo que especifiquen la distancia mínima a la que un trabajador debe mantenerse de una antena energizada.
¿QUÉ TAN SEGURAS SON LAS ANTENAS DE MICROONDA Y LAS ANTENAS SATELITALES?
- Antenas de microonda Point-to-Point
Las antenas de microonda Point-to-Point transmiten y reciben señales de microonda a través de distancias relativamente cortas (desde unas pocas décimas de milla a 30 millas o más). Estas antenas son generalmente rectangulares o circulares y normalmente se encuentran montadas en una torre de soporte, en tejados, lados de edificios o en estructuras similares que proporcionan trayectorias sin obstáculo en línea de vista entre ambos extremos de una trayectoria de transmisión. Estas antenas tienen una variedad de aplicaciones tales como transmisión de voz y de datos y se usan como enlaces entre estudios de difusión o de TV-cable y las antenas transmisoras.
Las señales de RF de estas antenas viajan en una trayectoria dirigida desde una antena transmisora a una de recepción, y la dispersión de energía de la microonda fuera de esta trayectoria que es relativamente estrecha, es mínima o insignificante. Además, estas antenas transmiten con niveles de muy baja potencia, generalmente en el orden de algunos vatios o menos. Las mediciones han demostrado que las densidades de energía a nivel del suelo debido a las antenas direccionales de microonda están normalmente mil veces o más por debajo de los límites de seguridad recomendados. Por otra parte, como un margen de seguridad agregado, los sitios de las torres de microondas son normalmente inaccesibles al público en general. Las exposiciones significativas de estas antenas podrían ocurrir solamente en el inverosímil caso en el cual un individuo estaría parado directamente en frente y muy cerca de una antena, por un período del tiempo.
- Estaciones Satélite-Tierra
Las antenas terrestres usadas para las comunicaciones “satélite-tierra” son típicamente antenas parabólicas de “plato”, algunas tan grandes como de 10 a 30 metros de diámetro, que se utilizan para transmitir (uplinks) o para recibir (downlinks) señales de microonda hacia o desde los satélites en órbita alrededor de la tierra. Los satélites reciben las señales emitidas hasta ellos y, a su vez, retransmiten las señales a una estación de recepción terrestre. Estas señales permiten una variedad de servicios de comunicaciones, incluyendo servicio telefónico interurbano. Algunas antenas de la estación “satélite-tierra” se utilizan para recibir solamente señales de RF (es decir, apenas como una antena de televisión de tejado usada en una residencia), y, puesto que no transmiten, la exposición de RF no es un problema.
Puesto que las antenas de la estación “satélite-tierra” se dirigen hacia los satélites sobre la tierra, las trayectorias de transmisión se dirigen hacia el cielo en varios ángulos de inclinación, dependiendo del satélite en particular utilizado. Debido a las largas distancias implicadas, los niveles de energía usados para transmitir estas señales son relativamente grandes cuando están comparados por ejemplo, con los niveles usados por antenas Point-to-Point de microonda. Sin embargo, como con las antenas de microonda, las trayectorias usadas para transmitir señales de tierra al satélite son concentradas y altamente direccionales, similar a la trayectoria de una linterna. Además, el acceso público sería normalmente restringido en los sitios de la estación en donde los niveles de exposición podrían acercarse o exceder los límites seguros.
Aunque muchas estaciones “satélite-tierra” son sitios “fijos”, las antenas portátiles de uplink también se utilizan para la recolección de noticias electrónicas. Estas antenas se pueden desplegar en varias localidades. Por lo tanto, las precauciones pueden ser necesarias, por ejemplo la temporal restricción al acceso en la vecindad de la antena; evitar la exposición a la trayectoria de transmisión principal. Sin embargo, es inverosímil que una antena de la estación terrestre transmisora exponga rutinariamente a miembros del público a niveles de microondas potencialmente dañinos.
¿SON LAS TORRES DE PCS Y LAS ANTENAS CELULARES SEGURAS?, ¿QUÉ HAY SOBRE LOS TELÉFONOS DE COCHE Y LOS TELÉFONOS HAND-HELD?
Estaciones Base (Base Stations)
Los sistemas de radio celulares utilizan frecuencias entre 800 y 900 MHz. Transmisores de PCS (Personal Communications Service) usan frecuencias en el rango de 1850-1990 MHz. Las antenas para las transmisiones celulares y de PCS se establecen típicamente en torres, tanques de agua u otras estructuras elevadas incluyendo tejados y lados de edificios. La combinación de antenas y de equipo electrónico asociado se conoce como una “estación base” ya sea celular o PCS o como “celda.” Las alturas típicas para las torres o las estructuras de la “estación base” son de 50 a 200 pies. Una “estación base” celular puede utilizar varias antenas “omnidireccionales” que parezcan postes, 10 a 15 pies de longitud, aunque estos tipos de antenas están llegando a ser menos comunes en áreas urbanas.
En áreas urbanas y suburbanas, los proveedores de servicio celular y de PCS ahora más comúnmente utilizan antenas “sectorizadas” para sus estaciones base. Estas antenas son paneles rectangulares, (cerca de 1 x 4 pies de dimensión), montada típicamente en tejados u otras estructuras, aunque también se montan en torres o postes. Las antenas se arreglan generalmente en tres grupos de tres por cada uno. Una antena en cada grupo se utiliza para transmitir señales a las unidades móviles (los teléfonos del coche o teléfonos hand-held), y las otras dos antenas en cada grupo se utilizan para recibir señales de unidades móviles.
La FCC autoriza portadores celulares y de PCS en varias áreas de servicio alrededor de país. En una “celda” la energía total de RF que se podría transmitir de cada antena transmisora depende del número de los canales de radio (transmisores) que han sido autorizados y de la energía de cada transmisor.
Típicamente, para una estación base celular podría ser utilizado un máximo de 21 canales por sector (dependiendo del sistema). Así, para una “celda” típica que utilice antenas “sectorizadas”, cada uno de las tres antenas transmisoras podrían ser conectadas con hasta 21 transmisores para un total de 63 transmisores por sitio. Cuando se utilizan antenas “omnidireccionales”, hasta 96 transmisores se podrían poner en ejecución en una celda, aunque esto sería inusual. Mientras que una estación base típica podría tener tanto como 63 transmisores, no se espera que todos los transmisores funcionen simultáneamente existiendo una reducción de los niveles totales de emisión. Para el caso de estaciones base de PCS, pocos transmisores son normalmente requeridos debido al número relativamente mayor de estaciones bases.
Aunque la FCC permite una potencia irradiada eficaz (effective radiated power ERP) de hasta 500 vatios por canal (dependiendo de la altura de la torre), la mayoría de estaciones base celulares en áreas urbanas y suburbanas funcionan en un ERP de 100 vatios o menos por canal. Un ERP de 100 vatios corresponde a una energía irradiada real de cerca de 5-10 vatios, dependiendo del tipo de la antena utilizada (ERP no es equivalente a la energía que se irradia pero, más bien es una cantidad que toma en consideración la potencia de transmisión y la directividad de la antena). Mientras la capacidad de un sistema es ampliada dividiendo las celdas (es decir, agregando estaciones bases adicionales) normalmente se utilizan ERPs más bajos. En áreas urbanas, un ERP de 10 vatios por canal (que corresponde a una energía irradiada de 0.5 - 1 vatio) o menos, es común. Para las estaciones base de PCS, se utilizan normalmente niveles irradiados de energía más bajos.
La señal de una antena celular o de PCS de una estación base esencialmente se dirige hacia el horizonte en un patrón relativamente estrecho en el plano vertical. El patrón de radiación para una antena omnidireccional se puede comparar a un buñuelo centrado alrededor de la antena mientras que el patrón para una antena “sectorizada” es en abanico. Como con todas las formas de energía electromagnética, la densidad de potencia de un transmisor celular o de PCS disminuye rápidamente (según una ley cuadrada inversa) conforme se aleje de la antena. Por lo tanto, la exposición normal a nivel del suelo es mucho menor que las exposiciones que pudieron ser encontradas si se estaba muy cerca de la antena.
Las mediciones hechas cerca de las instalaciones celulares y de PCS típicas, especialmente aquellas antenas montadas en una torre, han demostrado que las densidades de energía a nivel del suelo están muy debajo de los límites recomendados por los estándares de seguridad RF/microondas. Por ejemplo, para una estación base transmitiendo a una frecuencia 869 mhz las pautas de exposición de RF de la FCC recomiendan un nivel de exposición permitido máximo para el público (“población general/exposición incontrolada”) de cerca de 580 microvatios por centímetro cuadrado (µW/cm2). Este límite es muchas veces mayor que los niveles de RF encontrados cerca de la base de torres celulares típicas o en la vecindad de transmisores celulares de baja potencia, tales como los montados en tejados o lados de edificios. Los datos de las mediciones obtenidos de varias fuentes han indicado constantemente que las densidades de energía “en el peor caso” a nivel del suelo cerca de torres celulares típicas están en el orden de 1 µW/cm2 o menos (por lo general significativamente menos). Cálculos que corresponden “al pero de los casos” (todos los transmisores operando simultánea y continuamente a potencia máxima autorizada) muestran que para estar expuesto a niveles cercanos a los límites establecidos por la FCC para frecuencias celulares, un individuo esencialmente tendría que permanecer en la trayectoria del transmisor principal, a la altura de la antena y a pocos pies de ella. Esto hace extremadamente difícil que un miembro del público en general pueda ser expuesto a niveles de RF superiores a estas pautas debido a transmisores celulares de estaciones base. Para los transmisores de estación base de PCS, se efectúa el mismo análisis, salvo que en las frecuencias que transmiten las PCS (1850-1990 megaciclos) el límite de exposición de la FCC para el público es de 1000 µW/cm2. Por lo tanto, habría típicamente un margen de seguridad incluso mayor entre los niveles de exposición públicos reales y los límites de seguridad reconocidos.
Cuando las antenas celulares y de PCS se montan en tejados, es posible que niveles de RF ambientales mayores a 1 µW/cm2 puedan estar presentes en el tejado mismo. Sin embargo, las exposiciones cercanas o mayores a las pautas de seguridad son solamente probables de ser encontradas muy cerca o directamente delante de las antenas. Para las antenas “sectorizadas” los niveles de RF a los lados y detrás de éstas, son insignificante.
Aunque los niveles de RF fueran más altos que los deseables en un tejado, podrían implementarse restricciones apropiadas para el acceso. Además, la significativa atenuación de la señal en la azotea de un edificio reduce al mínimo cualquier probabilidad para las personas que viven o que trabajan dentro a que se expongan a los niveles de RF que podrían acercarse o exceder los límites de seguridad.
- Antenas montadas en vehículos
Las antenas montadas en vehículos usadas para comunicaciones celulares, funcionan normalmente en un nivel de energía de 3 vatios o menos. Estas antenas celulares se montan
típicamente en la azotea, en el tronco, o en la ventana posterior de un coche. Los estudios han demostrado que para ser expuesto a los niveles de RF que acercan a las pautas de seguridad sería necesario permanecer muy cerca de una antena celular montada en el vehículo por un período de tiempo extendido. Los estudios también han indicado que la exposición de los ocupantes del vehículo es reducida por efecto del blindaje que proporciona el metal de un vehículo. Algunos fabricantes de sistemas celulares han observado que la instalación apropiada de una antena es una manera eficaz de maximizar el blindaje y han recomendado la instalación de la antena en el centro de la azotea. Con respecto a las antenas celulares montadas en la ventana posterior, se ha sugerido una distancia mínima de separación de 30-60 centímetros (1 a 2 pies) para reducir al mínimo la exposición de los ocupantes del vehículo que podría resultar de una mala instalación de la antena.
Por lo tanto, los transmisores-receptores inalámbricos correctamente instalados en el vehículo, que usan hasta 3 vatios, dan lugar a niveles de exposición máximos que están muy por debajo de los límites de seguridad de la FCC. Asume que la antena transmisora es por lo menos de 15 centímetros (cerca de 6 pulgadas) o más. El tiempo-promedio de exposición (apropiado) debe dar lugar incluso a valores más bajos en comparación con las pautas de seguridad.
- Teléfonos y dispositivos móviles y portátiles
Las pautas de exposición de la FCC, y las pautas de la ANSI/IEEE y NCRP sobre las cuales se basan, especifican los límites para la exposición humana a las emisiones de RF de dispositivos hand-held en términos de “tasa de absorción específica” (specific absorption rate SAR). Para la exposición del público en general, exposición del usuario de teléfono celular o PCS, la FCC limita la absorción de RF (en términos de SAR) a 1.6 watts/kg (W/kg), según lo promediado sobre un gramo de tejido. Los límites menos restrictivos, 2 W/kg, promediados sobre 10 gramos de tejido son especificados por pautas usadas en algunos otros países.
Mediciones y análisis de cómputo del SAR en modelos de la cabeza humana y otros estudios de la distribución del SAR usando teléfonos celulares y de PCS hand-held han demostrado que el límite de 1.6 W/kg es poco probable de ser excedido bajo condiciones normales del uso. Igual puede ser especificado para teléfonos inalámbricos usados en el hogar. Teléfonos inalámbricos de frecuencias más bajas (46-49 MHz) funcionan a niveles de potencia muy baja que no podrían dar lugar a los niveles de exposición cercanos al nivel de 1.6 W/kg. Los teléfonos inalámbricos frecuencias más altas y que funcionan cerca de los 900 MHz (cerca de las frecuencias usadas para los teléfonos celulares) funcionan con niveles de energía similares o menores que los teléfonos celulares. Tienen también poca probabilidad de exceder los límites de SAR especificados por la FCC bajo condiciones normales del uso.
En todo caso, el cumplimiento del límite de seguridad de 1.6 W/kg se debe demostrar antes de la aprobación de la FCC y puede conceder la comercialización de un teléfono celular o PCS. La prueba de teléfonos hand-held se hace normalmente bajo condiciones de uso de máxima potencia. Sin embargo, el uso de potencia normal es menor puesto que depende de la distancia del usuario desde la estación base transmisora. Por lo tanto, la exposición típica de un usuario se esperara que fuese menor a lo indicado mediante pruebas en cumplimiento con el límite. Estos últimos años, publicidad, especulación, y demandas sobre la preocupación de la posible afección a la salud debido a las emisiones de RF de teléfonos inalámbricos hand-held; han iniciado programas para investigar si hay algún riesgo para los usuarios de estos dispositivos. Las organizaciones tales como Wireless Technology Research (financiada por la industria de
servicio de radio celular) y fabricantes de equipos inalámbricos como Motorota. Inc., han estado investigando sobre el tema.
En 1994, la oficina general de la contabilidad de los E.E.U.U. (GAO) publicó un informe que trató sobre el estado de la investigación acerca de la seguridad de teléfonos portátiles. Al respecto, el gobierno federal ha estado supervisando los resultados de las investigaciones en curso a través de un grupo de trabajo conducido por el EPA y por el Centro para Dispositivos y Salud Radiológica del FDA.
En un 1993, el FDA indicó que no tenía la suficiente información en aquel momento para eliminar la posibilidad de riesgo, pero si existe tal riesgo, “es probablemente pequeño”. El FDA concluyó que no hay prueba de que los teléfonos celulares sean dañinos, pero si se insistiera en el tema, se refirieron a varias acciones preventivas que podrían ser tomadas incluyendo la limitación de conversaciones sobre los teléfonos portátiles hand-held e incentivando mayor uso de teléfonos con antenas montadas en vehículos donde hay una mayor distancia de separación entre el usuario y las antenas de radiación.
QUÉ TAN SEGURAS SON LOS RADIOTRANSMISORES FIJOS Y MÓVILES USADOS PARA “PAGING” Y LAS COMUNICACIONES “DE DOS VÍAS”?
Las comunicaciones móviles terrestres incluyen una variedad de sistemas de comunicaciones que requieren el uso de las fuentes transmisoras de RF portátiles y móviles. Estos sistemas funcionan en bandas de frecuencia estrechas entre cerca de 30 y 1000 MHZ. Los sistemas de radio usados por la Policía y cuerpos de bomberos, los servicios de “radio-paging” y la radio de negocio son algunos ejemplos de estos sistemas de comunicaciones. Tienen la ventaja de proporcionar puentes de comunicaciones entre varias localizaciones fijas y móviles. Como en comunicaciones celulares y de PCS, hay tres tipos de transmisores de RF asociados a los sistemas móviles terrestres: transmisores “estación-base”, transmisores montados en vehículos, y transmisores hand-held. Las antenas usadas para estos transmisores se adaptan para su propósito específico. Por ejemplo, una antena de “estación-base” debe irradiar su señal a un área relativamente grande, y, por lo tanto, su transmisor tiene que utilizar generalmente niveles de una energía mucho más alta que un radiotransmisor montado en un vehículo o en uno hand-held.
Aunque estas antenas de “estación-base” funcionan generalmente con una energía más alta que otros tipos de antenas móviles terrestres, son normalmente inaccesibles al público puesto que deben ser montadas a alturas significativas sobre la tierra para prever cobertura adecuada de la señal. También, muchas de estas antenas transmiten solamente de forma intermitente. Por estas razones, dichas antenas de “estación- base” generalmente no causan preocupación con respecto a la posible exposición del público a la radiación de RF. Sin embargo, los estudios en techos y tejados han indicado que las antenas de alta potencia de “paging” pueden aumentar el potencial de exposición a los trabajadores u otros con acceso a tales sitios (personal del mantenimiento). Esto podría ser preocupante especialmente cuando existan transmisores múltiples. En tales casos, la restricción del acceso u otras acciones correctivas puede ser necesaria.
Los niveles de energía de las antenas transmisoras de servicios móviles terrestres y de las montadas en vehículos, son generalmente menores que los usados por antenas de “estación- base” pero más altos que los niveles usados para las unidades hand-held. Como en los transmisores celulares, algunos fabricantes recomiendan que los usuarios y otros individuos cercanos mantengan una distancia mínima (1 a 2 pies) de una antena montada sobre un
vehículo durante la transmisión. A diferencia de los teléfonos portátiles, que transmiten continuamente a través de una llamada, las radios de “dos vías” transmiten normalmente solo cuando se presiona el botón “push-to-talk”. El grado de cualquier exposición posible también depende del nivel y de la frecuencia reales de energía usados por la antena montada sobre un vehículo. En general, no hay evidencia que señale un peligro de seguridad asociado a la exposición de antenas instaladas en vehículos, o de antenas de “dos vías” cuando se siguen las recomendaciones del fabricante.
Las radios portátiles de “dos vías” Hand-held tales como walkie-talkies son dispositivos de baja potencia usados para transmitir y recibir mensajes sobre distancias relativamente cortas. Debido a los niveles relativamente bajos de potencia usados (generalmente no más que algunos vatios) y, especialmente, debido a la intermitencia de las transmisiones estas radios no son consideradas como causa de exposiciones peligrosas a los usuarios. Como con las unidades móviles montadas en vehículos, promediar el tiempo de la exposición puede ser considerado para evaluar radios de “dos vías” para cumplir con los límites de seguridad, puesto que estas unidades son “push to talk”. Se han hecho mediciones de laboratorio usando radios hand-held que funcionan en varias frecuencias para determinar la cantidad de energía de RF que se pudo absorber en la cabeza de un usuario. La única posibilidad verdadera de un potencial peligro ocurriría generalmente en el inverosímil caso de que la extremidad de la antena transmisora se colocara directamente en la superficie del ojo, contrariamente a las precauciones recomendadas por los fabricantes, o si por alguna razón la exposición continua es posible sobre un período de tiempo significativo, que es imposible. Si las radios hand-held se utilizan correctamente no hay evidencia que podrían causar la exposición peligrosa a la energía de RF.
¿SON PERJUDICIALES LAS EMISIONES DE RF DE ESTACIONES DE RADIO AFICIONADOS?
Hay centenares de millares de operadores de radio aficionados (“hams”) por todo el mundo. La FCC da licencia a los operadores de radio aficionados en los Estados Unidos. El servicio de radio aficionado provee a sus miembros de la oportunidad de comunicarse con las personas por todo el mundo y de proporcionar funciones valiosas de servicio público, tales como proveer de servicios de comunicaciones disponibles durante desastres y emergencias. Como todos los concesionarios de la FCC, se espera que los operadores de radio aficionados cumplan las pautas de la FCC para la exposición humana a los campos de RF. Bajo las reglas de la FCC, los operadores aficionados pueden transmitir con niveles de energía de hasta 1500 vatios. Sin embargo, la mayoría de los “hams” utilizan considerablemente menos energía que esta. Los estudios de la FCC y otros han demostrado que la mayoría de los radiotransmisores aficionados no expondrían normalmente a las personas a niveles de RF superiores a los límites de seguridad. Esto es sobre todo debido a las potencias de operación relativamente bajas usadas por la mayoría de los aficionados, a las características intermitentes de la transmisión usadas típicamente y a la inaccesibilidad de la mayoría de las antenas. Mientras las distancias a las antenas sean las apropiadas, la exposición de las personas debe estar muy por debajo de los límites de seguridad; esto ha sido demostrado por estudios realizados por la FCC y otros. Para ayudar a asegurar el cumplimiento de instalaciones de radio aficionadas con las pautas de exposición de RF, la FCC y la American Radio Relay League (ARRL) han desarrollado publicaciones técnicas para asistir a los operadores en sus estaciones.
LOS MARCAPASOS CARDIACOS ELECTRÓNICOS IMPLANTADOS PUEDEN SER AFECTADOS POR DISPOSITIVOS DE RF CERCANOS TALES COMO HORNOS DE MICROONDA O TELÉFONOS CELULARES?
Desde hace varios años ha existido la preocupación de que las señales de algunos dispositivos de RF puedan interferir con la operación de marcapasos electrónicos implantados y de otros dispositivos médicos. Algunas alegaciones de dichos efectos implican a las emisiones de los hornos de microonda; sin embargo, nunca se ha demostrado que estas señales son lo bastante fuertes como para causar tal interferencia.
El FDA advierte a los fabricantes de marcapasos de probar sus dispositivos en cuento a la susceptibilidad a la interferencia electromágnetica (EMI) sobre una amplia gama de frecuencias y de someter los resultados como requisito previo para la aprobación de mercado. El blindaje electromagnético se ha incorporado en el diseño de marcapasos modernos para evitar que las señales de RF interfieran con el trazado de circuito electrónico en los marcapasos.
Recientemente han habido informes de posibles interferencias a marcapasos cardiacos implantados por dispositivos digitales de RF tales como teléfonos celulares. Una organización financiada por la Industria, Wireless Technology Research, LLC (WTR), trabajando con la FDA, patrocinó una investigación para determinar si tal interferencia podría ocurrir, y, si es así qué acciones correctivas podrían ser tomadas. Los resultados de este estudio fueron publicados en 1997, y el WTR y el FDA han hecho varias recomendaciones para el uso seguro de dispositivos inalámbricos de los pacientes con marcapasos implantados. Una de las recomendaciones primarias es que los teléfonos inalámbricos digitales se mantengan por lo menos a seis pulgadas de los marcapasos y que no sean colocados directamente sobre los marcapasos, por ejemplo en el bolsillo de pecho, cuando esté encendido ("ON"). Los pacientes con marcapasos deben consultar a su médico o a el FDA si creen que pueden tener un problema relacionado con interferencia de RF.
CUÁLES OTRAS AGENCIAS FEDERALES TIENEN RESPONSABILIDADES EN RELACIÓN CON LOS POTENCIALES EFECTOS DE LA RF A LA SALUD?
Varias agencias en el Gobierno Federal han estado implicadas en la supervisión, investigación o en la regulación publica relacionada a la exposición humana a la radiación de RF. Estas agencias incluyen: la Food and Drug Administration (FDA), la Environmental Protection Agency (EPA), la Occupational Safety and Health Administration (OSHA), el National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), la National Telecommunications and Information Administration (NTIA) y el Department of Defense (DOD).
Por autorización del Radiation Control for Health and Safety Act de 1968, el Center for Devices and Radiological Health (CDRH) del FDA desarrolla los estándares de funcionamiento para la emisión de radiación de productos electrónicos incluyendo el equipo de radiografía, otros dispositivos médicos, televisiones, hornos de microonda, productos de láser y sunlamps. El CDRH estableció un estándar de funcionamiento para los hornos de microonda en 1971 que limitaba la cantidad de salida de RF de los hornos. El FDA es, sin embargo, la agencia federal de salud que supervisa los progresos de investigaciones y aconseja a otras agencias con respecto a la seguridad de los productos de RF usados por el público, tal como teléfonos celulares y de PCS.
El estándar para horno de microonda del FDA es un estándar para la emisión (a diferencia con un estándar de exposición) que permite la salida (medida a cinco centímetros de la superficie del horno) de 1 mW/cm2 en operación y un nivel máximo de 5 mW/cm2 durante el período de
vida del horno. El FDA ha indicado que los hornos que cumplen sus estándares y se utilizan según las recomendaciones del fabricante son seguros para el consumidor y el uso industrial. El EPA, en el pasado, encargado del desarrollo de las pautas federales para la exposición pública a la radiación de RF. Sin embargo, las actividades de EPA relacionadas con la seguridad y la salud se limitan actualmente a las funciones consultivas.
El OSHA es responsable de proteger a trabajadores contra la exposición a productos químicos peligrosos y agentes físicos. En 1971, el OSHA publicó una guía de la protección para la exposición de trabajadores a la radiación de RF. La guía, cubriendo frecuencias a partir de 10 MHz a 100 GHz, indicó que la exposición de trabajadores no debe exceder una densidad de potencia de diez milivatios por centímetro cuadrado (10 mW/cm2) en cualquier período promedio de 6 minutos durante el día laborable. Sin embargo, esta guía fue regulada más adelante para ser solamente consultiva y no obligatoria. Por otra parte, fue de acuerdo con las guías de protección de RF del American National Standards Institute (ANSI) de 1966 que ha sido reemplazada por versiones revisadas en 1974, 1982 y 1992. El personal del OSHA ha indicado recientemente que el OSHA utiliza las pautas de ANSI/IEEE 1992 para los sus propósitos.
El NIOSH es parte del U.S. Department of Health and Human Services. Conduce la investigación relacionada con la exposición ocupacional a los agentes químicos y físicos. NIOSH, en el pasado, desarrolló pautas de exposición de RF para los trabajadores, pero las pautas finales nunca fueron adoptadas por la agencia.
El NTIA es una agencia del Ministerio de Comercio de los E.E.U.U. y es responsable de autorizar el uso del espectro electromagnético de RF. Como la FCC, el NTIA también desarrolla pautas para evaluar la exposición de RF de transmisores del gobierno de los E.E.U.U. tales como radares e instalaciones militares.
El Departamento de Defensa (DOD) ha conducido la investigación sobre los efectos biológicos de Energía de RF por algunos de años. El DOD utiliza el estándar de ANSI/IEEE 1992 como guía para proteger a personal militar contra la exposición excesiva a campos electromagnéticos.
Referencias para mayor información se muestran en la tabla 3 que provee una lista de algunos sitios Web relevantes:
(*)
Este artículo es un resumen en español de otro cuya referencia se presenta a continuación. Las gráficas utilizadas se han extraído directamente de la fuente original.
“Questions and Answers about Biological Effects and Potencial Hazards of Radiofrequency Electromagnetic Fields”; Robert F. Cleveland, Jr. Jerry L. Ulcek. Office of Engineering and
Technology Federal Communications Commission; OET BULLETIN 56; Fourth Edition; Washington D.C.; August 1999.
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