Nem-ionizáló sugárzások foglalkozás-egészségügyi kérdései OKK-Országos Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet Nem-ionizáló Sugárzások Főosztálya.

Az előadások a következő témára: "Nem-ionizáló sugárzások foglalkozás-egészségügyi kérdései OKK-Országos Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet Nem-ionizáló Sugárzások Főosztálya."— Előadás másolata:

1 Nem-ionizáló sugárzások foglalkozás-egészségügyi kérdései OKK-Országos Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet Nem-ionizáló Sugárzások Főosztálya

2 Nem-ionizáló és ionizáló sugárzások

3 Nem-ionizáló sugárzások A 0 Hz - 3*10 15 Hz frekvenciatartományba eső elektromos és mágneses terek és elektromágneses sugárzások + az ultrahang (lökéshullám, nem elektromágneses)

4 Elektromos és mágneses terek forrásai Természetes források: légkör, Föld, Nap, csillagok Mesterséges források: „melléktermékként”: (állandó)mágneses anyagok, elektromos áram előállításának, szállításának és felhasználásának berendezései, „szándékosan”: hírközlés, távközlés, adatátvitel

5 Sugárvédelmi szempontból kiemelten fontos EMF frekvencia tartományok Statikus mágneses tér (NMR) 50 Hz-es mágneses tér (transzformátor, távvezeték, stb) rádiófrekvenciák (rádió és TV adók) mikrohullám (mobiltelefonok, távközlés, adatátvitel)

6 Elektromos és mágneses terek forrásai statikus és 50 Hz-es terek Statikus terek NMR berendezések alumínium kohászat villamos kocsi 50 Hz-es mágneses és elektromos terek transzformátorok távvezetékek áramot felhasználó berendezések

7 Statikus és időben változó (extrém) alacsony- frekvenciás elektromos és mágneses tereket jellemző fizikai mennyiségek

8 Statikus (0 Hz-es) mágneses tér mérési eredmények – NMR MR helyiségben 1 – 400 mT Mellette levő helyiségekben 0,05 – 0,1 mT Alatta levő helyiségben 0,04 – 0,6 mT Felette levő helyiségben 0,05 – 0,1 mT Megengedett határérték (ICNIRP nemzetközi ajánlás, 1999) munkahelyre, 8 órára 200 mT (2004/40/EC) lakosságnak, 24 órára 40 mT (63/2004. ESzCsM) pacemaker esetén: 0,5 mT

9 Transzformátor állomások feletti lakás és iroda Egy transzformátor állomás lakótelepen általában két lépcsőházat, 80-100 lakást lát el, iroda esetén akár az egész létesítményt egy trafó látja el; A transzformátor állomás feletti helyiségben általában jelentős mágneses tér mérhető. A számítógépek képernyői egyes helyeken remegnek a mágneses tértől; Az 50 Hz-es mágneses tér elosztása nem egyenletes, egy helyiségen belül is igen nagy különbségek lehetnek; Árnyékolás körülményes, távolságtartás a legjobb.

10 Félméteres négyzethálós felmérés (Bb) Transzformátor feletti helyiség, félméteres négyzetháló szerint (1 m magasságban), Broadband frekvencia sávban (40-800 Hz) mért mágneses indukció (max.21,76  T). (EMDEX II)

11 Mágneses tér az épületben elhelyezett transzformátorállomás esetében A transzformátor feletti helyiségben a mágneses tér (0,5- 21,0  T) magasabb az átlag lakásokénál (0,05-0,1  T), és az irodáknál (0,1-0,2  T). A mágneses tér intenzitása a távolsággal gyorsan csökken. A mért legmagasabb mágneses indukció értékek is jelentősen alatta maradnak az EU ajánlásban megengedett értéknek. 2004/40/EC Direktíva ill. 63/2004. (VII.26.) ESzCsM rendelet egészségügyi határértékei: munkahelyre, 8 órára: 500  T (lakosságnak, 24 órára: 100  T)

12 Mágneses indukció (  T) különböző távvezetékek esetében (1,7 m-en)

13 Mágneses tér a távvezetékeken és transzformátorállomásokban dolgozóknál A feszültség alatt végzett munkák esetén akár jelentősen a megengedett szint feletti értékek alakulhatnak ki a távvezeték tartó oszlopain, illetve a transzformátorok és kábelek közvetlen közelében. Ez átmenetileg idegrendszeri tüneteket idézhet elő. Amennyiben feszültség mentesített területen lehet munkát végezni, akkor általában a mért legmagasabb mágneses indukció értékek alatta maradnak az EU ajánlásban megengedett értéknek. 2004/40/EC Direktíva egészségügyi határértékei: munkahelyre, 8 órára: 500  T

14 Mágneses indukció elektromos berendezések környezetében

15 Elektromos és mágneses terek kölcsönhatásai biológiai objektummal sztatikus terek –elektromos: felszíni töltés felhalmozódás –mágneses: nagy áthatoló képesség(kis hatás) alacsonyfrekvenciás terek –elektromos –mágneses } áramokat indukálnak a testben

16 Alacsonyfrekvenciás (<10 kHz) elektromos és mágneses tér által indukált áram az emberben Az elektromos és mágneses tér áramot indukál az emberben, amelyet áramsűrűséggel (mA/m 2 ) írnak le.

17 A laboratóriumi vizsgálatokból levonható következtetések In vitro Az igen alacsony frekvenciájú mágneses tér biológiai hatást idézhet elő. A legtöbb hatásra, mint pl. a genotoxicitás, sejten belüli kalcium koncentráció vagy a gén kifejeződés általános mintái, nem találtak kétségtelen és reprodukálható eredményeket. Az in vitro hatások egyike sem jelent szükségszerűen az egészségre káros hatást. A hatásmechanizmus ismereté- nek hiányában, a nagy térerősségeknél észlelt hatásokból nem lehet a kisebb terek hatásaira extrapolálni, mert a hatásmechanizmus különböző lehet.

18 A laboratóriumi vizsgálatokból levonható következtetések In vivo Az ELF mágneses tér expozícióval neuroendokrin változá- sok járnak, de ezekről a változásokról nem mutatták ki, hogy káros hatásokat okoznának állatokban. Több vizsgálat sugallja, hogy a 0,01-5,2 mT közötti mágneses indukció kísérleti állatokban csökkenti az éjsza- kai tobozmirigy és vér melatonin koncentrációt. Ilyen hatást emberben nem sikerült kimutatni, de hosszan tartó foglalkozási expozíció esetén a melatonin bomláster- mékének a csökkenését figyelték meg a vizeletben. Az állatok viselkedési és idegi-viselkedési válaszaira vannak bizonyítékok, de csak erős, 50/60 Hz-es elektromos tér expozíció esetén.

19 A humán epidemiológiai vizsgálatok következtetései A távvezetékek közelében (0,4 µT-nál magasabb mágne- ses tér esetén) a gyermekkori leukémia megközelítően 1,5-2-szeres többlet kockázattal jár – egyes irodalmi adatok szerint (Ahlbom, 1997). Ez feltételezhetően transzformátor feletti lakásokra is igaz lehet. Az irodalom nem egységes, vannak ezt cáfoló eredmények is.

20 A humán epidemiológiai vizsgálatok következtetései A gyermekkori ráktól eltérő egészségre gyakorolt hatásokat vizsgáló tanulmányok nem szolgáltatnak megfelelő bizonyítékot az ELF mágneses terek expozíciója és a felnőttkori rákok, a terhességre gyakorolt hatások vagy az idegrendszeri betegségek közötti összefüggésre. Az elektromos iparban dolgozók rák kockázatával kapcsolatban epidemiológiai módszerekkel nem mutatható ki szignifikáns növekedés, más foglalkozá- sokkal való összehasonlításban.

21 Az IARC rákkeltő hatás szerinti besorolás csoportjai (WHO Ténylap No.263 www.osski.hu) (2001. június)www.osski.hu 1Emberi rákkeltő (carcinogenic) Gamma sugárzás 2AValószínű emberi rákkeltő (probably) UV sugárzás 2BLehetséges emberi rákkeltő (possibly) ELF mágneses terek 3Osztályozhatatlan emberi rákkeltő hatás szempontjából (unclassifiable) Statikus mágneses tér, statikus és ELF elektromos terek 4Valószínűleg nem emberi rákkeltő (probably not carcinogenic)

22 Az elővigyázatossági elv Európai Unió COM(2000)1 kockázatkezelési irányelv, amelyet nagyfokú tudományos bizonytalanság esetén alkalmaznak, válaszolva az esetlegesen súlyos kockázat ellen teendő intézkedések szükségességére, a tudományos kutatások eredményeinek kivárása nélkül ahol az emberi egészségre nézve a veszély létezésével vagy mértékével kapcsolatban bizonytalanság áll fenn, megelőző intézkedéseket lehet tenni anélkül, hogy megvárnánk, míg a kockázatok valódisága, vagy súlyossága átláthatóvá válik. kockázat/haszon analízis szükséges időszakonként felülvizsgálata szükséges

23 Rádiófrekvenciás sugárzások

24 Rádió adóállomások Antenna Hungária és egyéb (rádió, TV) műsorszolgáltatók Középhullámon (kHz-es tartomány) nagy teljesítmények általában védő övezeten kívül megengedett szint alatti sugárzási szintek vannak, védőövezeten belül magasabb értékek is előfordulnak kisugárzott teljesítmény kW – MW 100-800 MHz-es URH adók környezetében (pl. Szabadság- hegyi adó) az utcai légvezetékek az épületekben másodla- gos sugárforrásként szerepelhetnek az adó antennák közelében dolgozókat jelentős elektro- mágneses sugárzás érheti megfelelő védelem nélkül kisugárzott teljesítmény néhány 100 W – néhány 100 kW A nagy teljesítményű rádió adóállomások általában lakott területtől távol vannak.

25 Diatermiás berendezések egészségügyi alkalmazás Frekvencia szerint három alap típus: 27 MHz üzemi frekvencia 434 MHz üzemi frekv. 2450 MHz üzemi frekv. A berendezések közelében a megengedett szint körüli értékek előfordulnak, mely az asszisztenciát éri, ezért célszerű árnyékolt fülkékbe helyezni azokat.

26 Műanyag hegesztő berendezések ipari és magán alkalmazás Jellemző üzemi frekvencia: 27 MHz Postai zavarvédelem (szomszéd TV-jének zavarása) miatt lakott terület közelében árnyékolt fülkébe kell helyezni – a dolgozóval együtt! Így a dolgozó a visszaverődő sugárzást is kapja. A megengedett szint feletti értékek gyakran előfordulnak a dolgozó szem és/vagy gonád magasságában. Árnyékolás (dolgozó védelme) igen körülményes, mivel a hegesztendő anyag ki- és berakása gátlódna, mely a termelékenységet igen erősen lecsökkenti. Az új rendelet nem ismeri a munkaidő korlátozást, ezért műszaki védelem vagy távolság tartás szükséges általában. Megengedett szint: 2004/40/EC: munkahelyre: 61,4 V/m

27 Radar berendezések katonai és polgári alkalmazás Jellemző üzemi frekvencia: GHz-es tartomány; impulzusos sugárzás Katonai vagy meteorológiai felderítés, követés Csúcsteljesítmény: kW-MW Árnyékolás, munkaszervezés megoldható

28 Időben változó nagyfrekvenciás elektromágneses sugárzásokat jellemző fizikai mennyiségek

29 Nagyfrekvenciás elektromágneses sugárzás kölcsönhatása biológiai objektumokkal A rádiófrekvenciás és mikrohullámú sugárzás elnyelődését a szervezetben, szövetekben elsődlegesen a szövet víztartalma határozza meg, mivel a víz a legjobb elnyelő közeg. A rádiófrekvenciás sugárzás behatolási mélysége részben a víztartalomtól függ, másodlagosan a sugárzás frekvenciája befolyásolja azt. Az elnyelődésben a rezonancia miatti domináns frekvencia – a hullámhossz és az egész test aránya miatt – például az egérnél 2450 MHz, a majomnál 300 MHz, az embernél 70 MHz.

30 Nagyfrekvenciás EM tér behatolási mélysége

31 Biológiai hatások RF expozíció esetén Az expozíció nagysága alapján -Hőhatás (dT > 1 o C), 2-8 W/kg SAR felett -Atermikus hatás (keringés érintett), 0.2-2 W/kg -Nem-termikus hatás, 0.2 W/kg-nál kisebb -Az expozíció jellege alapján -Modulált expozíció (időben szakaszos) -Folyamatos expozíció (időben folyamatos)

32 A RF sugárzás biológiai hatása a sugárzás intenzitása szerint/1 Hőhatás: Hőhatás eredményeként létrejöhet a szemlencse hűtési hiányosságai miatt a szürkehályog képződés. A ivarsejtek érzékenysége miatt létrejöhet a nőknél a korai abortusz (vagy késői vérzés), a férfiaknál a megtermékenyítő képesség csökkenés. Atermikus hatás: A hőszabályozás fenntartja a szervezet hőmérsékletét a megszokott étékén. Élettani hatás következhet be a hőszabályozási rendszer aktiválásából, akkor is, ha a maghőmérséklet jelentősen nem változik.

33 A RF sugárzás biológiai hatása a sugárzás intenzitása szerint/2 Nem-termikus hatások Celluláris Ca ++ ki és beáramlást indít meg a pulzáló és modulált EMR (Blackman1998) (a Ca2+ jelátvivő, kiemelkedő és egyetemes intracelluláris messenger) az ELF jel az RF vivőhullámon megváltozott Ca ion fluxust okoz, mint az ELF jel önmagában. (Bawin és Adey 1976) Fontosabb a moduláló frekvencia mint a vivőhullám intenzitása az ion változások szempontjából Gyakran erősebb hatást találtak alacsonyabb expozíciós szinteken, mint magasabbakon, intenzitás ablakok szerint.

34 2004/40/EC Directive/1. Munkahelyre vonatkozó, 0 Hz-300 GHz-ig terjedő frekvencia- tartományban az elektromágneses sugárzás megengedett egészségügyi felső határértékei expozíciós határértékek (alapkorlátok) és intézkedési szintek (vonatkoztatási határértékek) Intézkedési szintek: az expozíciós határértékekből származtatott határérték, a gyakorlatban végzett expozíció mérések céljaira. Hatályba lépés EU szinten: 2004. április 29. EU országoknak legkésőbb 2008. április 30-ig át kell venni nemzeti jogszabály szinten.

35 2004/40/EC Directive/2. munkahelyi megengedett értékek Intézkedési szintek néhány frekvenciára Frekvencia50 Hz10-400 MHz900 MHz1800 MHz Megenge- dett szint 500 µT (61,4 V/m =) 1000 µW/cm 2 2250 µW/cm 2

36 OPTIKAI SUGÁRZÁSOK

37 100400 760 1000 000 UV-C 100-280 nm UV-B 280-320 nm UV-A 320-400 nm Látható fény 400-760 nm Infravörös A 760-1 400 nm Infravörös B 1 400-3 000 nm Infravörös C 3 000- 1 000 000 nm 1 4003 000 Hullámhossz nanométerben Optikai sugárzások spektrális felosztása

38 Optikai sugárzások behatolási mélysége a szembe és a bőrbe

39 Sugárvédelmi szempontból kiemelten fontos optikai hullámhossz tartományok Közeli infravörös és látható lézerek (távközlés, adatátvitel, szórakoztató ipar, stb) UV-A és UV-B (napsugárzás, szoláriumok, UV lámpák)

40 Optikai sugárzásokat jellemző fizikai mennyiségek

41 Optikai sugárzás – alkalmazások Ultraibolya sugárzás –Szoláriumok 18 év alatt nem ajánlott (WHO, 2005.03.) –Bankjegyvizsgálók bank, posta stb. –Egészségügy sterilezés, kezelés –Ipar hegesztés, nyomda – levilágítás sterilizálás Lézerek –Egészségügy sebészet, szemészet, bőrgyógyászat –Ipar méréstechn., megmunkálás –Kozmetika kezelések –Gyerekjáték pointer

42 A lézerek sugárvédelmi szempontból legfontosabb fizikai jellemzői Besugárzás időtartama nyalábátmérő hullámhossz üzemmód Impulzus impulzus -energia -idő -ismétlődési frekvencia Folytonos -kisugárzott teljesítmény

43 Ultraibolya sugárzások Hullámhossz szerinti felosztás: UV-A: 400-320 nm UV-B: 320-280 nm UV-C: 280-180 nm A fotonok energiája a nem-ionizáló sugárzások közül ennél a legnagyobb:  kémiai kötések törése  DNS károsító hatás  bizonyított rákkeltő hatás

44 Természetes UV sugárforrás: a Nap A magaslégköri ózoncsökkenés miatt az UV-B sugárzás mennyisége megnő a földfelszínen. Ez károsíthatja a növényzetet, állatvilágot - közvetve és közvetlenül(pl.: bőrrák, szürkehályog) - az embereket.

45 Mesterséges ultraibolya sugárforrások Izzólámpák –wolfram halogén izzók(pl.: spot lámpák) gázkisülés –higanygőz lámpák –xeneon, hidrogén, deutérium lámpák –vakuk elektromos kisülés –hegesztőívek fluoreszcens lámpák –világító csövek(neoncsövek) –szolárium csövek lézerek –excimer, nitrogén, fémgőz lézerek

46 Bankjegyvizsgáló lámpáinak spektrumai

47 Hatékony sugárzott felületi teljesítmény kiszámítása UV forrásokra E eff = hatékony sugárzott felületi teljesítmény (W/m 2 ) E = spektrális sugárzott felületi teljesítmény (W/m 2 *nm) S = relatív spektrális hatékonyság  = mérési intervallum nanométerben (nm)

48 Az optikai sugárzások munkahelyi határértékeiről szóló EU Direktíva Az Európa Parlamenti elfogadtatás fázisában van. Várhatóan 2006-ban elfogadják. Jogi szerkezete teljesen hasonló, mint az EMF(zaj, rezgés) Direktíváké. Határértékei (ICNIRP) a 100 nm – 1 mm hullámhossz-tartományú koherens (lézerek) és inkoherens (egyéb források) optikai sugárzásokra vonatkoznak. A természetes napsugárzásra nem érvényes!!!

49 Addig: az optikai sugárzásokra csak nemzetközi ajánlások (ICNIRP) érvényesek Ultraibolya sugárzások: Guidelines on UV Radiation Exposure Limits, 1996. Inkoherens látható és infravörös sugárzások: Guidelines on Limits of Exposure to Broad-Band Incoherent Optical Radiation (0.38 to 3µm), 1997. Lézerek: Guidelines on Limits of Exposure to Laser Radiation of Wavelengths between 180 nm and 1 mm, 1996.(Rev. In 2000)

50 A lézersugárzások elleni védelemhez kapcsolódó szabványok Lézergyártmányok sugárbiztonsági előírásai 1. rész: Készülék osztályozás, követelmények és használati utasítás (EN 60825-1) 2. rész: Optikai távközlési rendszerek biztonsági előírásai (EN 60825-2) 4. rész: Lézer árnyékolók (EN 60825-4) Orvosi elektromos készülékek 2. rész: Diagnosztikai és terápiás lézerkészülékek biztonságának egyedi előírásai, (EN 60601-2-22)

51 Összefoglalás Az életben nap mint nap találkozunk a nem-ionizáló sugárzásárok valamelyikével a munkahelyeken és a lakásokban egyaránt. Komolyabb expozíció érheti a dolgozókat: Terhelt transzformátorok és kábelek közelében MR berendezés közvetlen közelében PVC hegesztő berendezés közelében Fizikoterápiás-diatermiás berendezés közelében Rádió adók üzemelése közben Rádiótelefon használatakor, stb. Nagyteljesítményű lézerektől, UV lámpáktól A szabadban dolgozókat jelentős UV expozíció éri a napsugárzásból

52 Köszönöm a figyelmüket.