קרינה סלולרית: שאלות ותשובות
מהי קרינה אלקטרומגנטית, מה זה SAR, מהי רמת הקרינה המרבית המותרת, איזה איזור בגוף נחשף לקרינה - כל השאלות וכל התשובות
כיצד פועלת רשת תקשורת סלולרית?
רשת תקשורת סלולרית פועלת על ידי חלוקה גיאוגרפית דמיונית של השטח אותו מעונינים לכסות (לדוגמה, מדינת ישראל) לתאים (cells), ומכאן מקור השם "תקשורת סלולרית". בכל תא גיאוגרפי כזה ממקמים אתר שידור (base station). האתר מקשר בין המשתמשים הנמצאים באותו תא לבין רשת הטלפונים הארצית.
מהי קרינה אלקטרומגנטית?
קרינה אלקטרומגנטית היא אנרגיה המועברת במרחב בצורת גל של שדות חשמליים ומגנטיים. הדוגמה המוכרת ביותר של קרינה אלקטרומגנטית היא האור שבאמצעותו אנו רואים. שני הגדלים העיקריים המאפיינים את הגל הם: התדירות הנמדדת ביחידות Hz (הרץ Hertz) או ביחידות MHz (קיצור של Mega Hertz - מיליון הרץ) ו-Giga Hertz ו-GHz (קיצור של - מיליארד הרץ). הרץ אחד היא תנודה אחת בשניה.
עוצמת הגל, או במינוח מדוייק יותר צפיפות ההספק של הגל, נמדדת ביחידות של מיליוואט לסמ"ר (mW/cm2) או וואט למ"ר (W/m2). קרינה אלקטרומגנטית, שתדירותה בתחום אופייני של 100kHz - 300GHz, נקראת "קרינת רדיו".
מהי קרינה בלתי מייננת? האם יש קשר בין קרינה אלקטרומגנטית בתחום תדרי הרדיו לבין קרינה גרעינית מחומרים רדיואקטיביים וממכונות רנטגן ("קרינה רדיואקטיבית")?
קיימים שני סוגי קרינה: מייננת (קרינה המסוגלת לגרום לשינויים בחומר הנחשף לה, כמו קרינה רדיואקטיבית), ובלתי מייננת. רוב המכשירים הפולטים קרינה בסביבתנו, בהם משדרי רדיו, מכשירי מיקרוגל, אנטנות סלולריות וטלפונים ניידים, פולטים קרינה לא מייננת.
אמנם, חלק מהקרינות הנפלטות מחומרים רדיואקטיביים ומכונות רנטגן (קרני X וקרינת גאמא) נמנות עם הקרינות האלקטרומגנטיות, אולם הבדלי תדרים הופכים אותן לשונות מאוד זו מזו. הן שונות זו מזו בדרך יצורן, בשימושיהן, בסיכוניהן, באמצעי המיגון, במכשירי המדידה וכמעט מכל בחינה אפשרית, באותה מידה שאור רגיל שונה מקרינת רנטגן.
האם הטלפונים הסלולריים פולטים קרינה?
כן, הטלפונים משדרים, כלומר, פולטים קרינה אלקטרומגנטית בתחום התדרים הקרויים תדרי רדיו (Radio Frequency או בקיצור RF). קרינה זו היא מהסוג המשמש את כל סוגי התקשורת האלחוטית - תחנות רדיו וטלוויזיה, טלפונים אלחוטיים, מכשירי קשר ניידים וכו'. ובלעדיה לא תיתכן תקשורת אלחוטית. כיום מתבצע השידור בתחום תדרים טיפוסי של 800-960 MHz, ובתחום תדרים גבוה יותר (1800 - 1900 MHz).
מאיזו נקודה בטלפון הסלולרי משודרת הקרינה האלקטרומגנטית?
הקרינה משודרת בעיקר מהאנטנה ובמידה מועטה יותר מחלקיו האחרים של המכשיר.
מהו הספק השידור של טלפון סלולרי?
הספק השידור המירבי המשודר ע"י הטלפון נמדד בווואטים (W) והוא נע, על פי רוב, בתחום 0.25 - 0.6W בממוצע. ההספק המירבי שמסוגל הטלפון לשדר תלוי בשיטת השידור ובדגם הספציפי של המכשיר .
ככלל, הטלפונים הסלולריים הראשונים שידרו הספקים גבוהים יותר. אולם, השאלה החשובה אינה מהו ההספק המשודר על ידי הטלפון, אלא מהי רמת הקרינה המגיעה לראש (או לאיזור אחר הקרוב למכשיר), ובמינוח המקצועי, מהי רמת החשיפה (exposure).
איך מודדים רמת חשיפה ובמה היא תלויה, מהו SAR?
SAR (ראשי תיבות של Specific Absorption Rate) היא יחידה שמודדת את רמת הקרינה הנספגת ברקמה הביולוגית. רמת החשיפה (או ליתר דיוק קצב החשיפה) מוגדרת כקצב בליעת האנרגיה האלקטרומגנטית ביחידת משקל של רקמת הגוף. הגודל המודד אותה נקרא במינוח המקצועי Specific Absorption Rate ובקיצור SAR, והיחידות הן וואט לק"ג (W/kg) או מיליוואט לגרם (mW/g). רמת החשיפה תלויה בעיקר בהספק של השידור מהטלפון ובכיוונו, וכן במרחקו של הטלפון מהראש (או מהגוף).
כיצד יודעים מהי רמת ה-SAR מהטלפון?
מדובר במדידה מעבדתית סבוכה ויקרה שבמסגרתה מפעילים טלפון סלולרי בהספק מירבי ובצורה מבוקרת ליד דגם המדמה במדויק ראש של אדם (Phantom). באמצעות מדי קרינה זעירים מבצעים סריקה בתוך הראש המלאכותי ומודדים את העוצמה בכל נקודה ונקודה בו. המדידה צריכה להתבצע על פי תקנים בינלאומיים קפדניים. קיימים כיום שני תקנים כאלה, אמריקני ואירופי, הנותנים תוצאות שונות זו מזו. שיטה פחות מקובלת לקביעת רמות ה-SAR הינה באמצעות סימולציות מחשב מורכבות. נדגיש: לא ניתן לבצע מדידה כזו באמצעות מכשירי מדידה רגילים לקרינת רדיו.
האם יש הבדל בין עוצמת השידור ורמת החשיפה בשיחה נכנסת או יוצאת?
לא
האם הטלפון משדר (כלומר: פולט קרינת רדיו) רק בשעת שיחה?
לא. בשעת שיחה מתבצע שידור במרבית הזמן. מאידך, בזמן המתנה, דהיינו כאשר המכשיר דולק אך אינו במצב שיחה, מתבצעים מפעם לפעם שידורים קצרים. נראה שלשידורים אלה אין משמעות מבחינת הקרינה לאדם.
האם מתבצעים שידורים מהטלפון גם כאשר הוא כבוי?
לא
האם עוצמת השידור קבועה?
לא. עוצמת השידור של הטלפון תלויה מאוד במידה בה הוא נקלט על ידי האתר (תחנות הבסיס), ולפיכך, בזמן תנועה ממקום למקום עוצמה זו משתנה. כאשר האתר קולט את השידור מהטלפון בעוצמה גבוהה מהנחוץ לו, הוא מורה לטלפון להוריד את עוצמת השידור ולהפך. תהליך זה נועד במקורו להבטיח תנאי פעולה אופטימליים לרשת ולהאריך את משך פעולת הסוללה, אולם הוא גורם גם להקטנת החשיפה למשתמש. לפיכך, רמת החשיפה (SAR) בפועל נמוכה בדרך כלל בהרבה מהרמה שנמדדה במעבדה על ידי הפעלת הטלפון בהספק מירבי.
כיצד ניתן לדעת מהי עוצמת השידור מהמכשיר ברגע או במקום נתון
אין אפשרות פשוטה לדעת זאת, אולם רמת הקליטה המסומנת על גבי צג המכשיר יכולה לספק הערכה גסה: ככל שרמת הקליטה טובה יותר, כך עוצמת השידור מהטלפון נמוכה יותר.
מהי רמת החשיפה (SAR) המירבית המותרת מטלפונים סלולריים?
כיום קיימים בעולם שני תקנים מרכזיים להגבלת החשיפה. שניהם מגבילים את הרמה הגבוהה ביותר בנקודה כלשהי בראש. קיימת גם התייחסות לחשיפת הגוף כולו ולאיזורי גוף אחרים שלא תדון במסגרת זו.
תקן FCC האמריקאי משנת 1996 דורש שההספק הנבלע בכל יחידה של רקמה בראש, שמשקלה גרם אחד, לא יעלה על 1.6 mW , כלומר, SAR <= 1.6 W/kg.
המלצות האגודה הבין לאומית להגנה מקרינה (IRPA/ICNIRP) משנת 1998 דורשות שההספק הנבלע בכל יחידה של רקמה בראש, שמשקלה עשרה גרם, לא יעלה על 20 mW, כלומר SAR <= 2W/kg. מדידת רמת החשיפה מטלפון סלולרי יקרה ומסובכת מאוד, ודיוק התוצאה תלוי במידה רבה במידת הקפדנות ובשיטה שבה בוצעה המדידה.
איזה איזור בגוף נחשף לקרינה?
טווח החדירה של הקרינה מהטלפון הוא סנטימטרים אחדים. לפיכך בשיחה רגילה נחשף בעיקר חלק הגוף הסמוך לטלפון, בד"כ הראש.
כיצד אוכל למדוד את רמת החשיפה (SAR) מהטלפון שלי?
אין עדיין אפשרות מעשית לביצוע מדידה כזו בארץ, היות ומדובר בבדיקה הדורשת מערכת מסובכת ויקרה. אין צורך בביצוע מדידה כזו, היות ולא צפויים הבדלים משמעותיים בין טלפונים שונים מאותו דגם. הצמדת מכשירי מדידה שונים לאנטנה (כמו מנטרים לתנורי מיקרוגל ואחרים) אינה השיטה הנכונה למדידת חשיפה מטלפון סלולרי.
האם ככל שרמת החשיפה (SAR) נמוכה יותר הטלפון בטוח יותר?
לא בהכרח, ובכל מקרה התשובה אינה פשוטה:
הנחת היסוד של התקנים הינה שכל עוד הרמה נמוכה מהתקן, הטלפון בטוח לחלוטין. לפיכך, אין חשיבות לשאלה מהי רמת ה-SAR שלו. מאידך, יתכן שיתגלו בעתיד ממצאים הסותרים הנחת יסוד זו. במקרה כזה, יתכן שיסתבר שרמת ה- SAR המירבית אינה הגודל הנכון לקביעת בטיחות הטלפון, אלא גדלים אחרים כמו סה"כ האנרגיה הנבלעת בראש, צורת השידור ("איפנון"), רמת ה- SAR באיזור מסוים בראש ועוד.
לסיכום: כל שניתן לאמר הוא שרמת ה-SAR המירבית היא הגודל הטוב ביותר שיש בידינו כיום להערכת מידת החשיפה מהטלפון הסלולרי, ולכן היא משמשת אותנו להגדרת רמת הסף המותרת.
המידע נלקח מאתר שטח בטיחות קרינה, המרכז למחקר גרעיני נחל שורק
