Παρασκευή, 22 Ιανουαρίου 2016

Είναι επικίνδυνος ο φούρνος μικροκυμάτων; (Μέρος Α)



Μέρος Α

Έχει διαπιστωθεί ότι ο φόβος του πληθυσμού για τις ραδιοσυχνότητες των κινητών τηλεφώνων και κεραιών έχει γενικευθεί και στραφεί κατά οποιασδήποτε συσκευής η οποία είναι πιθανόν να εκληφθεί ως “πηγή ακτινοβολίας”. Ο φόβος αυτός περιλαμβάνει και τους φούρνους μικροκυμάτων (ΦΜΚ). Ήδη εδώ και πολλά χρόνια, πολλοί άνθρωποι ταυτίζουν την ακτινοβολία διαρροής από τον ΦΜΚ με την ραδιενέργεια, την πρόκληση σοβαρών βλαβών στην υγεία ακόμη και τον καρκίνο. Πολλοί είναι επίσης εκείνοι οι οποίοι πιστεύουν ότι, είτε ο ΦΜΚ, είτε το τρόφιμο, είτε και τα δύο, μετατρέπονται σε ραδιενεργά ή έστω η ακτινοβολία παραμένει “ζωντανή” στο εσωτερικό του τροφίμου....

Ο φόβος αυτός επεκτείνεται πέραν των οικιακών καταναλωτών και στους επαγγελματίες μαζικής εστίασης, καθώς χρησιμοποιούν τους ΦΜΚ σε πολύωρη καθημερινή βάση. Οι τελευταίοι ήταν εκείνοι οι οποίοι έθεσαν επιτακτικά το ζήτημα της κατασκευής ασφαλών συσκευών και τον συχνό τακτικό έλεγχό τους.

Ποια είναι η βασική σύνθεση και λειτουργία του ΦΜΚ;

Ο ΦΜΚ διαθέτει κατ’αρχήν, μία ισχυρή πηγή παραγωγής υψηλού δυναμικού η οποία παράγει και διοχετεύει ηλεκτρική ενέργεια σε μία λυχνία magnetron. Η magnetron είναι ένας υψηλής τεχνολογίας “μεταλλάκτης”, ο οποίος με την σειρά του μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε ηλεκτρομαγνητική (Η/Μ) χαμηλής ενέργειας ακτινοβολία (τα λεγόμενα μικροκύματα). Τα τελευταία, μέσω μίας ειδικής μικρής κεραίας (κυματοδηγός) οδηγούνται στο εσωτερικό του ΦΜΚ. Εκεί, ανακλώνται σε μία περιστρεφόμενη έλικα, διασκορπίζονται και ανακλώνται επί των τοιχωμάτων του ΦΜΚ και το τρόφιμο θερμαίνεται περιμετρικά. Ο θάλαμος είναι επενδυμένος με μεταλλικά τοιχώματα και μεταλλικό πλέγμα (στο υάλινο παράθυρο παρατήρησης) τα οποία εμποδίζουν την διαρροή της ακτινοβολίας (ο λεγόμενος “κλωβός Faraday”) έξω από τον ΦΜΚ.

Τι ακτινοβολία χρησιμοποιεί ο ΦΜΚ; Έχουν βάση οι φόβοι των χρηστών;

Οι μικροκυματικές συχνότητες οι οποίες χρησιμοποιούνται στους ΦΜΚ επιλέγονται με βάση τρεις περιορισμούς: α) επιστημονικούς (ικανοποιητική και ακίνδυνη θέρμανση για τον χρήστη), β) νομικούς (συχνότητες οι οποίες δεν διατίθενται για επικοινωνία και γ) οικονομικούς (χαμηλό κόστος κατασκευής συσκευής για την συγκεκριμένη συχνότητα). Για οικιακή χρήση, η συχνότητα των 2,45 GHz είναι αυτή η οποία ικανοποιεί απόλυτα και τις τρεις συνθήκες.      

Είναι σημαντικό να γίνουν κατανοητά τα εξής μεγέθη: Η ορατή ακτινοβολία, π.χ. το φως του ήλιου, είναι κατά προσέγγιση:

  1. 10 - 60 φορές ισχυρότερη της (υπέρυθρης) θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπει το σώμα μας,
  2. 80.000 – 140.000 φορές ισχυρότερη της ακτινοβολίας των κεραιών κινητής τηλεφωνίας,
  3. 180.000 – 310.000 φορές ισχυρότερη της ακτινοβολίας του ΦΜΚ και
  4. 250.000 με 750.000 φορές ισχυρότερη της ακτινοβολίας του κινητού τηλεφώνου.

Τα στοιχεία αυτά απαντούν κατ’αρχήν στο ερώτημα “εάν η ακτινοβολία του ΦΜΚ είναι επικίνδυνη;”. Όχι μόνο είναι εξαιρετικά χαμηλή η ενέργεια αυτής της ακτινοβολίας, αλλά επιπλέον είναι παγιδευμένη μέσα στον ΦΜΚ. Είναι θεωρητικά και πρακτικά εντελώς αδύνατον, να προκαλέσει την οποιαδήποτε βιολογική βλάβη, πόσο μάλλον καρκίνο ακόμη και εάν έχει τεράστια διαρροή ο ΦΜΚ και εκτίθεται σε αυτήν ο χρήστης. Γιατί; Εάν το φως του ήλιου με ενέργεια εκατοντάδες χιλιάδες (!) φορές υψηλότερη του ΦΜΚ προκαλούσε καρκίνο, απλά σήμερα δεν θα συζητούσαμε...

Σε προηγούμενα σημειώματα έχει αναλυθεί επίσης ότι “η ραδιενέργεια είναι ιδιότητα μόνο ορισμένων χημικών στοιχείων, δεν εκπέμπεται και στην καθημερινή ζωή τα αντικείμενα τα οποία εκτίθενται σε οποιαδήποτε ακτινοβολία δεν μετατρέπονται σε ραδιενεργά, συμπεριλαμβανομένου και του ΦΜΚ”. Επίσης η ακτινοβολία δεν παραμένει στο τρόφιμο. Είναι σαν να αναρωτιέστε, αν μετά την ηλιοθεραπεία σας, παραμένει η ακτινοβολία του ήλιου μέσα στο σώμα σας και λάμπετε εσείς σαν πυγολαμπίδα...

Προκύπτει όμως ένα νέο ερώτημα από την προηγούμενη απάντηση: Τόσο χαμηλή ενέργεια, πως δημιουργεί αυτήν την υψηλή θερμότητα που ψήνει ή ζεσταίνει το φαγητό σε λίγα λεπτά; Η απάντηση ευρίσκεται στην πολύ μεγάλη πυκνότητα ισχύος του ΦΜΚ. Τα ραδιοκύματα που εκπέμπει το κινητό τηλέφωνο έχουν ενέργεια 4 – 7 μeV (το μeVείναι μονάδα μέτρησης της ενέργειας της Η/Μ ακτινοβολίας). Τα μικροκύματα που εκπέμπει ο ΦΜΚ έχουν σχεδόν την ίδια ενέργεια, 10 μeV. Η τελική ισχύς του ΦΜΚ η οποία φτάνει τελικά στον θάλαμο και στο τρόφιμο είναι της τάξης των 700 Watts. Η μέση ισχύς του κινητού τηλεφώνου, κατά την λειτουργία του, είναι της τάξης των 100 - 250 mWatts (ένα δέκατο έως ένα τέταρτο του Watt), ανάλογα με την τεχνολογία τους.

Είναι φανερό ότι από πλευράς ισχύος, ένας ΦΜΚ αντιστοιχεί σε μερικές χιλιάδες κινητά τηλέφωνα. Εάν βάλετε αυτά τα χιλιάδες κινητά σε ένα χώρο να εκπέμπουν όλα ταυτόχρονα, αποδίδοντας θερμική ενέργεια και είσαστε παρών, το πιο πιθανό είναι να μην αισθανθείτε καν κάποια αλλαγή θερμότητας στο περιβάλλον. Αυτό διότι μερικές χιλιάδες κινητά τηλέφωνα, αναγκαστικά καταλαμβάνουν μεγάλο χώρο και επίσης εκπέμπουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις, σκορπίζοντας την θερμική ενέργεια. Φανταστείτε όμως, μία υψηλή τεχνολογία, η οποία συγκεντρώνει μερικές χιλιάδες κινητά σε έναν χώρο όσο είναι ένα μικροσκοπικό κουτί (στην magnetron) να εκπέμπουν την (έστω πολύ χαμηλή) ακτινοβολία τους και την συνεπαγόμενη (εξ ίσου ελάχιστη) θερμότητά τους υποχρεωτικά, σε ένα λίγο μεγαλύτερο κουτί (τον ΦΜΚ).

Το άθροισμα των χιλιάδων μικροποσοτήτων θερμότητος των κινητών τηλεφώνων οδηγεί στην πολύ υψηλή ποσότητα θερμότητος που παρέχει ο ΦΜΚ!

Πως εμποδίζεται η ακτινοβολία να εξέρχεται από τον ΦΜΚ;

Με την βοήθεια του “κλωβού Faraday” (ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του Άγγλου φυσικού Michael Faraday ο οποίος τον εφηύρε, το έτος 1836).Ο κλωβός Faraday είναι ένα κέλυφος (ένα περίβλημα) αποτελούμενο από αγώγιμα μεταλλικά τοιχώματα ή από αγώγιμο μεταλλικό πλέγμα. Για παράδειγμα ένα κλουβί από συρματόπλεγμα μπορεί να θεωρηθεί ως κλωβός Faraday. Ο κλωβός εμποδίζει την Η/Μ ακτινοβολία είτε να εξέλθει (εάν η πηγή ακτινοβολίας είναι εντός), είτε να εισέλθει (πηγή εκτός). Ο λόγος; Με το που φθάνουν τα Η/Μ κύματα στο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο του κλωβού, διοχετεύεται η ηλεκτρική ενέργεια τους στο μέταλλο, παγιδεύονται και δεν προχωρούν παραπέρα.

Δύο συνθήκες πρέπει να ικανοποιούνται ταυτόχρονα ώστε ένας κλωβός Faraday να μπορεί να θωρακίσει χώρο έναντι Η/Μ ακτινοβολίας:

  1. Οι οπές του κλωβού να είναι αρκετά μικρότερες σε διάμετρο από ότι το μήκος κύματος της ακτινοβολίας την οποία θέλουν να εμποδίσουν (π.χ. το ένα δέκατο).
  2. Ο αγωγός (το μέταλλο του κλωβού) να είναι αρκετά παχύς ώστε να απορροφά όλη την προσπίπτουσα ακτινοβολία.

Ο κλωβός Faraday δεν έχει την δυνατότητα να θωρακίσει τον χώρο έναντι στατικών ή αργά μεταβαλλόμενων μαγνητικών πεδίων, όπως π.χ. το μαγνητικό πεδίο της Γης (η πυξίδα λειτουργεί στο εσωτερικό του κλωβού). Ο κλωβός έχει πολλές άλλες χρήσεις, όπως π.χ. το να προστατεύει ηλεκτρονικό εξοπλισμό από ηλεκτροστατικές εκφορτώσεις και κεραυνούς. Επίσης οι Μαγνητικοί Τομογράφοι θωρακίζονται με κλωβό Faraday για να μην επηρεάζονται οι ιατρικές εξετάσεις από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία.

Ιδιαιτερότητες του κλωβού του ΦΜΚ

Ο κλωβός του ΦΜΚ δεν έχει τον ρόλο ενός τέλειου κλωβούFaraday. Προστατεύει το ανθρώπινο σώμαμόνο από την μικροκυματική ακτινοβολία. Πράγματι, καθώς η διάμετρος των οπών του πλέγματος του ΦΜΚ είναι πολύ μικρότερη του μήκους κύματος των μικροκυμάτων, η μικροκυματική ακτινοβολία φράζεται. Αντίθετα, ο άνθρωπος έχει την δυνατότητα να δει μέσω των οπών το εσωτερικό του θαλάμου, καθώς τα μήκη κύματος του ορατού φωτός είναι 1500 έως και 2500 φορές μικρότερα από την διάμετρο των οπών και διέρχονται με ευκολία.

Είναι ευρέως διαδεδομένη η άποψη ότι “Γνωρίζουμε ότι το κινητό τηλέφωνο λειτουργεί σε ίδιες περίπου συχνότητες με αυτήν του ΦΜΚ. Συνεπώς, εάν ένα κινητό τοποθετηθεί στο εσωτερικό του θαλάμου (με κλειστή την θύρα και φυσικά σε θέση OFF) και κληθεί από άλλο κινητό τηλέφωνο, δεν θα ενεργοποιηθεί, λόγω του κλωβού Faraday. Εάν όμως ενεργοποιηθεί (κουδουνίζει), αυτό σημαίνει ότι ο κλωβός του ΦΜΚ είναι ελαττωματικός και αναποτελεσματικός”.

Η άποψη αυτή είναι σχετικά λανθασμένη. Δεν αποτελεί εμπεριστατωμένο και έγκυρο τεστ καθώς: α) H θωράκιση έχει σχεδιαστεί με βασικό σκοπό την μείωση της μικροκυματικής ακτινοβολίας διαρροής σε επίπεδα ισχύος μη- επικίνδυνα (χαμηλότερα των 5 mW/cm2) και όχι μηδενικά. Το σήμα του κινητού τηλεφώνου έχει χαμηλότερη ισχύ από τα 5 mW/cm2 και συνήθως διέρχεται. β) Η ισχύς του σήματος της κινητής τηλεφωνίας δεν έχει ούτε ελεγχόμενη, ούτε σταθερή τιμή, με αποτέλεσμα να επηρεάζεται η αξιοπιστία του τεστ. γ) Το κινητό τηλέφωνο είναι σχεδιασμένο με τρόπο ώστε να λειτουργεί ως ραδιοφωνικός δέκτης. Συνεπώς, είναι πολύ περισσότερο ευαίσθητο στην ακτινοβολία, σε σχέση με το ανθρώπινο σώμα. δ) Οποιοσδήποτε θάλαμος ΦΜΚ ο οποίος θα ήταν σε θέση να εμποδίσει με βεβαιότητα ένα κινητό τηλέφωνο να λειτουργήσει (άρα μειώνει υπέρ το δέον την ακτινοβολία), θα απαιτούσε πολύ μεγάλο πάχος μετάλλου του κλωβού Faraday, πάχος το οποίο συνήθως δεν υφίσταται στους οικιακούς φούρνους.

Στο δεύτερο και τελευταίο σημείωμα θα αναλυθεί ο τρόπος με τον οποίο θερμαίνει ο ΦΜΚ τις τροφές καθώς και οι δυσκολίες οι οποίες  παρουσιάζονται σε ορισμένες από αυτές ώστε να θερμανθούν ικανοποιητικά. Επίσης τα μέτρα ασφαλείας τα οποία πρέπει να λαμβάνει ο χρήστης και τους ελέγχους τους οποίους πρέπει να πραγματοποιεί.

Διαβάστε το Μέρος Β: "Για ασφαλή θέρμανση στο φούρνο μικροκυμάτων"

δημοσιεύτηκε αρχικά στο artinews.gr

About the Author

Κώστας Κάππας

Author

Ο Κώστας Κάππας είναι καθηγητής Ιατρικής Φυσικής - Ακτινοφυσικής του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Λάρισας και του Ιατρικού Τμήματος Πανεπιστημίου Θεσσαλίας

 
Φυσική Επιστήμη - Physics Mag © 2015 - Designed by Templateism.com
Επικοινωνία: info@physicsmag.com