ARI Sezione di Roma 28 Gennaio 2009 Campi Elettromagnetici IWØCZC Stefano

Agenda  Introduzione  Campi elettromagnetici  Le sorgenti  La legislazione  Strumenti e misure

Introduzione Un giorno, qualche anno fa……………………

Campi elettromagnetici L’insieme di tutte le possibili radiazioni elettromagnetiche, al variare della frequenza, viene chiamato: Spettro Elettromagnetico

Campi elettromagnetici /2 All’interno dello Spettro Elettromagnetico esiste una macro divisone: a)Radiazioni ionizzanti (IR) b)Radiazioni non ionizzanti (NIR) Nota: I raggi ultravioletti non producono gli effetti tipici delle radiazioni ionizzanti, ma solo modificazioni chimiche (effetti fotochimici).

Campi elettromagnetici /3 Radiazioni ionizzanti (IR) Con la denominazione radiazioni ionizzanti si identifica il passaggio nella materia di particelle (corpuscoli) o fotoni * con conseguente ionizzazione della stessa. Il processo di ionizzazione e’dovuto alla cessione di energia da parte della radiazione alla materia mentre la attraversa. La particella-proiettile urta uno degli elettroni atomici e gli cede una parte dell’energia strappandolo dall’atomo. La particella incidente riemerge con minor energia, mentre l’elettrone atomico acquisisce energia pari circa a quella ceduta dalla particella-proiettile. * secondo la fisica quantistica le radiazioni elettromagnetiche hanno una doppia natura: ondulatoria e particellare(“quanti” o “fotoni”)

Campi elettromagnetici /4 Radiazioni non ionizzanti (NIR) Queste radiazioni non sono in grado di rompere direttamente i legami molecolari delle cellule perché i quanti che le costituiscono non possiedono l’energia sufficiente, ma sono in grado di apportare modifiche termiche meccaniche e bioelettriche alla materia.

Campi elettromagnetici /5 Campi elettromagnetici Il campo elettromagnetico è composto da campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Al fine di poter affrontare correttamente il capitolo relativo alle misure è necessario operare una ulteriore analisi dividendo il nostro spettro in due: a)Frequenze pari o inferiori a 300 Hz b)Frequenze comprese tra 300 KHz e 300 GHz

Campi elettromagnetici /6 Frequenze pari o inferiori a 300 Hz In questo ambito la componente magnetica si propaga inalterata attraverso gli ostacoli, mentre, la componente elettrica viene rapidamente attenuata. Questo tipo di CEM inducono correnti elettriche all’interno degli elementi ad essi esposti.

Campi elettromagnetici /7 Frequenze comprese tra 300 KHz e 300 GHz In questo ambito la componente elettrica e’ quella normalmente misurata visto che la componente magnetica e’ strettamente correlata ad essa. Questo tipo di CEM tendono a cedere energia sotto forma di calore ai corpi ad essi esposti.

Le sorgenti

La legislazione Tabella 1 Intensità di campo elettrico E (V/m) Intensità di campo magnetico H (A/m) Densità di potenza D (W/m 2 ) Limiti di esposizione 0,1< f ≤ 3 MHz 3 < f ≤ 3000 MHz 3< f ≤ 300 GHz ,2 0,05 0, Tabella 2Intensità di campo elettrico E (V/m) Intensità di campo magnetico H (A/m) Densità di potenza D (W/m 2 ) Valori di attenzione 0,1 MHz< f ≤ 3 GHz 60,0160,10 (3 MHz-300 GHz) Tabella 3Intensità di campo elettrico E (V/m) Intensità di campo magnetico H (A/m) Densità di potenza D (W/m 2 ) Obiettivi di qualità 0,1 MHz< f ≤ 3 GHz 60,0160,10 (3 MHz-300 GHz) DECRETO DEL PRESIDENTE DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI 8 luglio 2003 Fissa i limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli obiettivi di qualita' per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 kHz e 300 GHz

Strumenti e misure Gli strumenti utilizzati si dividono in due grandi categorie, strumenti per: - Misure a banda larga - Misure a banda stretta Strumentazione

Strumenti e misure /2 Gli strumenti utilizzano dei sensori costituiti da: -dipoli elettrici, sensibili al campo E; -loop magnetici, sensibili al campo H; -termocoppie sensibili alla densità di potenza S; - sensori di Hall sensibili al campo H. I sensori

Strumenti e misure /3 Le grandezze di base Le grandezze di base misurabili nell’ambiente sono: Campo Elettrico  V/m (volt metro) Campo Magnetico  A/m (Ampere metro) Induzione magnetica  µT (micro Tesla) per campi magnetici a bassissima frequenza Densità di potenza  W/m² (Watt metro quadro) per campi elettrici con frequenze superiori a 10 MHz La grandezza di base per gli effetti termici SAR (Specific Absorption Rate)  W/Kg (la quantità di energia trasferita ad un elemento di massa di un sistema biologico)

Strumenti e misure /4 I test casalinghi La prima misura prevede l’analisi del “fondo” in casa un punto di normale frequentazione. Il valore letto e’ pari a circa 0,37 V/m, molto basso e lontano da qualsiasi soglia di attenzione. Durante la misura sono accesi 2 sistemi WiFi ed un televisore a poca distanza dalla sonda.

Strumenti e misure /5 I test casalinghi /2 La seconda misura la eseguo in prossimità del primo sistema WiFi di lato alla TV. Qui i valori letti, vista la vicinanza al TX WiFi, salgono prossimi alle soglie di attenzione.

Strumenti e misure /6 I test casalinghi /3 Individuato il punto d’interesse, devo fare una misura puntuale per capire quale sorgente sta generando i valori letti. Passo quindi da un’analisi a banda larga ad una a banda stretta. E nel dominio della frequenza cerco le componenti che contribuiscono al campo elettrico misurato in precedenza. Questa breve simulazione casalinga vuole essere di esempio al fine di comprendere il processo che porta ad eseguire le analisi in campo laddove venga richiesta una verifica.

Strumenti e misure /7 I punti di misura Nel caso di siti di telefonia mobile le misure vengono eseguite nelle aree in cui transita o risiede stabilmente la popolazione e l’intensità di campo stimata in via teorica e’ più alta.