در اوسط سال 1980 نخستين نسل از سامانه هاي راديو تلفني آنالوگ با استفاده از بسامدهايي كمتر از 1GHz توليد شد كه به سبب نبود استاندارد جهاني در اين زمينه ، سامانه هاي گوناگوني ظاهر ميشد ند .
سامانه هاي آنالوگ ، طيف وسيعي از بسامد را اشغال مي‌كرد ، به همين سبب سامانه هاي ديجيتال كه مراحل تكميلي خود را مي‌گذراند، جانشين آن ها شدند، كه بر اساس استانداردهاي اروپايي ، GSM نام‌گذاري شد.
سامانه ي DSC1800 نيز در محدوده 1.8GHz آغاز به كار كرد.
عامل مهم سامانه ارتباطات سيار ، كنترل توان بسامد راديويي آنها بود، و لازم بود اين اطمينان ايجاد شود ، كه ارتباطات سيار با نسبت سيگنال به نويز (S/N) قابل قبولي ارسال و به كار مي‌روند ، نه با توان راديويي زياد و غير ضروري كه باعث تداخل كانال‌هاي همجوار و در نتيجه كاهش ظرفيت شبكه خواهد بود . به همين منظور محاسبه تشعشعات وميدان هاي انتشار راديويي ضرورت پيدا كرد.
تاريخچه بررسي تشعشعات راديويي
در سال 1974، ا نجمن بين المللي حفاظت از تشعشعات (IRPA) كه عمد تا” به تشعشعات يونيزه هسته اي مي پردازد، گروه كاري تشعشعات غير يونيزه “”NIR ( يعني تشعشعات غير هسته اي نظير تشعشعات تجهيزات راديولوژي ، امواج نوري ، امواج مايكرويو و فرستنده هاي راديويي وغيره ) را تأسيس كرد . اين گروه كاري وظيفه داشت كليه مسائل و موضوعات مربوط به ايمني محيط زيست براي آحاد جامعه را در مقابل انواع مختلف تشعشعات غير يونيزه را مورد تحقيق وآزمايش قرار دهد ، و نتايج آن را به انجمن بين المللي حفاظت از تشعشعات گزارش نمايد.
در كنگره IRPA كه در سال 1977 در پاريس برگزار گرديد ، اين گروه كاري تغيير نام يافت ، و به نام كميته بين المللي تشعشعات غير يونيزه(INIRC) تبد يل شد. اين انجمن در همكاري با بخش بهداشت محيطي سازمان بهداشت جهاني (WHO) به كمك اين گروه توانست ، اسنادي مبني برحدها و معيار هاي سلامت جامعه در مقابل تشعشعات را به سازمان بهداشت جهاني ارائه نمايد ، كه دربرنامه بهداشت محيطي سازمان ملل(UNEP) مورد قبول واقع شد.
در هشتمين كنگره بين المللي حفاظت از تشعشعات نيز كه در مونترال كانادا در سال 1992 برگزار شد ، كميسيون تخصصي جديد ومستقلي تحت نام “كميسيون بين المللي حفاظت از تشعشعات غير يونيزه” (ICNIRP) تأسيس شد كه براي IRPA موفقيتي محسوب ميشد ، زيرا عمده ترين وظيفه اين كميسيون تخصصي بين المللي ، بررسي اصولي و علمي مخاطرات ناشي از تشعشعات غير يونيزه و شكل هاي مختلف آن و تأثيراتش بر روي محيط زيست بود.
اين كميسيون با داشتن 14 عضو اصلي داراي 4 كميته تخصصي به شرح ذيل است:
– كميته تخصصي امراض واگيردار(Epidemiology)
– كميته تخصصي زيست شناسي(Biology)
– كميته ي تخصصي سنجش تشعشعات(Dosimetery)
– كميته تخصصي تشعشعات نوري(Optical Radiation)
راهبردهاي كميسيون ICNIRP :
راهبردهاي اين كميسيون تخصصي ، انتشار اطلاعات و راهنمايي هايي براي كاهش خطرات ناشي
از تشعشعات غير يونيزه از 0 تا 300GHz بر بهداشت محيط زيست براي همگان است ، كه به طور عمده در زمينه انواع مختلف تشعشعات نوري شامل موارد ذيل است :
اشعه فرا بنفش،اشعه مرئي و فروسرخ،اشعه هاي ليزر،ميدان هاي مغناطيسي و الكتريكي ساكن،بسامدهاي راديويي شامل امواج ميكروويو و امواج ماوراء صوت
ميدان انتشار تلفن هاي همراه
گوشي هاي تلفن همراه كه در واقع فرستنده و گيرنده راديويي كوچكي است، به طورمعمول در هنگام ارتباط در مقابل سر و در نزديكي گوش و چشم انسان قرار مي گيرد، انتشار سيگنال راديويي توسط اين گوشي ها باتوجه به ساختار دريافت و ارسال سيگنال از طريق يك آنتن تك قطبي يا دوقطبي رخ مي دهد كه درون محفظه دستگاه
تلفن همراه تعبيه شده است ،. در لحظه ارتباط ، قسمت سرو گوش انسان به طوركامل در حوزه ميدان مغناطيسي و طول موج منتشره از سيگنال ها و در چند سانتيمتري از آن قرار خواهد گرفت .در دستگاه هاي ثابت (BTS) ، آنتن از يك رشته دوقطبي عمودي تشكيل شده كه با پهناي پرتو
باريكي و عموما”زاويه اي بين 7 تا 10 درجه قرار دارند. اين رشته آنتن ها اغلب در گوشه ي منعكس كننده ها
جهت انتشار با پهناي پرتو بين 60 تا 120 درجه تهيه و نصب مي شوند و غالبا” بر روي ساختمان هاي بلند يا برج هاي آزاد با حد اقل 15 متر ارتفاع مستقر مي شوند.
بنا بر اين امواج منتشره از آنتن ايستگاه هاي ثابت (BTS) در مقابل تمامي طول بدن قرار مي گيرندو عمدتا” فواصل اين تعامل با آنتن بزرگتر از است كه در آن D حداكثر طول آنتن و طول موج راديويي است . تحت اين شرايط مولفه هاي ميدان مغناطيسي و الكتريكي با فاصله آنتن از بدن انسان و چگالي قدرت RF با مجذور فاصله متغير است، اين ناحيه ميدان انتشار ناميده ميشود.
در گوشي هاي تلفن همراه ، فاصله بدن تا ميدان ، خيلي كمتر از است ، و در اين شرايط ميدان هاي RF داراي مولفه هاي خيلي قوي تري در تعامل با بافت هاي بيولوژيكي است.
واضح است كه در اين حالت پرتو متمركز شده در اطراف آنتن ، ميزان جذب ناشي از ميدان ايزوتروپيك را بيشتر سبب مي شود.
سنجش تشعشعات راديويي تابيده بر بافتهاي بيولوژيك(Dosimetry)
براي بسامدهاي بين 800 تا 2GHz واندازه گيري تعامل اين محدوده بسامد با بافت هاي بيولوژيكي، دستگاه هايي توليد شده است كه ميزان اين تعامل را با نسبت SAR (نسبت جذ ب ويژه) بر حسب وات بر كيلوگرم(W/Kg) مورد سنجش قرار مي دهند.
براي تطبيق ميزان اندازه گيري شده ، با حد هاي اصلي تشعشعات ، كه بر اساس فرمول SAR بيان شده است ، ميتوان از طريق تجويز نوك آنتن با ميزان انرژي جذب شده SAR آنرا محاسبه و بد ست آورد. ميزان قدرت جذب شده (SAR) از آنتن گوشي تلفن همراه ، بسيار غير همگن است و اين مقدار در تعا مل با آدمي ، بستگي به قدرت بسامد تشعشعي گوشي ، طراحي آنتن و وضع قرار گرفتن آن در مقابل سر و نيز مد عملكرد گوشي Duty cycle) ) دارد. محل تغذيه آنتن دراين رابطه نيزمهم توصيف شده است.
نتايج يك نمونه از ميزان SAR اندازه گيري شده كه بر اساس آزمايش ها و پژوهش ها و مطابق با استاندارد IEEE/1992 انجام شده ، درجدول ذيل آمده است:
Duty cycle ميزان SAR بر اساس IEEE توان گوشي همراه بر حسب وات
100% 8W/Kg 7
آثار بيولوژيكي
نشريات علمي آثار بيولوژيكي تشعشعات ناشي از ميدان هاي امواج راديويي(به ويژه امواج مايكرو ويو) را بارها مورد بررسي و تحقيق قرار داده اند ، هر چند كه بيشتر اين مطالب بطور اخص در رابطه با استفاده از گوشي هاي تلفن همراه نبوده است ، ليكن اطلاعات آن ها در زمينه احتمال خطر در ايمني انسان در تعامل با تشعشعات راديويي است.كه عمدتا” ناشي از تجويز اين ميدان ها بااجسام بدون حفاظ ، و يا اختلاف در پاسخ هايي كه با سامانه هاي گوناگون بيولوژيك بدست آمده ، بوده است.
بيشترين نتايج بدست آمده از آثار بيولوژيكي ناشي از قرار گرفتن مدل هاي حيواني در معرض ميدان هاي امواج راديويي شامل پاسخ هايي نظير بالا رفتن بيش از يك درجه سانتيگراد حرارت در نسج يا بدن بوده، و كم ترين نتايج در رابطه با موضوع سرطان زايي است ، كه ذيلا” بآن پرداخته مي شود .
مطالعات مربوط به سرطان زايي تشعشعات راديويي
استدلال هاي علمي نشان مي دهد كه ميدان هاي RF غير يونيزه بوده و توان ايجاد حركت در اطراف خود را نداشته و بنابراين با آغازگرآماس سرطاني شباهتي ندارند.
به عنوان مثال در تعدادي از مطا لعات آزمايشگاهي، گزارش شده است كه تشعشعات راديويي فاقد آسيب رساندن به بافت DNA كه در معرض ميدان هاي RF قرارگرفته اند است .
و همچنين گزارشاتي از بي تاثيري ميدان هاي RF پيرامون تغييرات ناگهاني بسامد در ايجاد قارچ هاي تك سلولي (قندي) در بدن و ياخته هاي سرطاني خون(بيماري سرطان خون كه باعث ازدياد مفرط گلبول هاي سفيد خون مي شوند) روي موش هاواثر ناشي از عدم انطباق فاصله كانوني بسامد روي كروموزمها ، هيچ گونه آثاري بر روي گويچه بي رنگ خون انسان ((Lymphocytes مشاهده و گزارش نشده است.
در دو نمونه ازمطالعات بر روي جونده گان، نظريه اي وجود دارد كه حاكي از تاثير مستقيم ميدان هايRF بر روي بافت هاي DNA بوده است ، هنگامي كه اين آزمايش ها بر روي موش ها در ميدان تشعشعات با بسامد 2.45GHz و با چگالي توان محيطي 10W/m2 توسط لاي و سينگ انجام گرفت ، مقدار
SAR در اين حالت برابر با 1.18W/Kg بود، و نشاني ازتغييرات ژنتيكي در مغز حيوان و آزماي ياخته ها وجود داشته است، لاي و سينگ در سال(1995) گزارش كرده بودند، موقعي كه موش هاي صحرايي در معرض امواج پالسي شكل( با د يرش 2ميكرو ثانيه و 500 پالس در ثانيه ) و امواج CW با
بسامد 2.45GHz و SAR هاي 0.6 & 1.2W/Kg قرار ميگيرند ، تعداد ي شكاف هاي تك رشته در DNA مغز حيوان ظاهر مي شود، هر چند كه در هردو مقاله هيچ گونه اشاره اي به منابع ، ناپايداري آزمايش و خطاهاي ناشي از آزمايش هاو نيزنتايج عددي و رقمي ارائه نكرده بودند.
اين آزمايش ها مي بايست قبل از آن كه نتايج آن ها در مسائل مربوط به ايمني بيولوژيكي بكار برده شود ، تكرارمي شد ند، به ويژه آن كه مراكزعلمي اظهار نظر كرده بودند كه ميدان هاي RFسم زا (genotoxic)نيستند.
به علاوه در مطالعات روي حيوان ها بيش تر اين بررسي ها حاكي از فقدان اثرگذاري تشعشعات راديويي در جسم (مثل بدن) و جرم ياخته حيوانات بوده است.
بخشي از اين آزمايش ها يي كه توضيح داده شد در راستاي استفاده از ميدان هاي RF در بسامدها و مدوله سازي هاي مختلف ناشي از كاربرد تلفن هاي همراه است ، كه بر اساس استدلال ها و اظهار نظرها اين ميدان ها فاقد حركت بوده و شباهتي به آغازگر سرطان و دليلي براي تحريك يا مولد بافت هاي سرطاني و يا تومورها را به طور ذاتي ندارند.
آزمايش هاي ديگري مبني براين كه تشعشعات راديويي ممكن است بر روي پيشرفت تومورها از طريق افزايش در سرعت ياخته ها يا از طريق تاثير معالجات به طريقي كه تغييراتي در باروري ناشي از مجراهاي سيگنال دهي ،ويا هدايت در جهت ازدياد و تلفيق DNA ، تاثير بگذارد ، بيان شده است.
از آن جاكه شارهاي يوني از طريق غشاء سلول ، باعث تركيب سيگنال دهي هاي قوي ميشود ، در بعضي از گزارش ها اظهار نظر شده است كه تشعشعات راديويي ممكن است مستعد اثر گذاري بر روي شارهاي يوني از طريق اثر گذاشتن بر ايجادتپش هاي متناوب بر روي يون هاي مثبت پتاسيم و سديم درون سلول هاي قرمز خون حيواني كه در معرض تشعشعات راديويي و امواج مايكرويو قرار گرفته است ، باشد.آزمايش هايي هم در شرايط تقسيم و تكثير سلول ، تحت ميدان هاي RF روي گويچه بي رنگ خون انسان توسط اتحاديه ويژه DNA انجام و گزارش شده است ، كه در هردو آزمايش تقسيم و تكثير سلول در هنگام تابيدن تشعشعات راديويي ، با ميزان SAR به مقدار 25W/Kg نشان داده است كه هيچ گونه تغيير يا فشرده گي حتي در SAR هاي بالاتر در آنها حاصل نشده است.
همچنين مطالعات ونظريه هايي پيرامون تاثير گذاري تشعشعات راديويي امواج CW و پالس بر پيشرفت تومورهاي پوستي در حيوانات ارائه شده است. در مقابل اين گزارش ها، مطالعاتي مبني بر تزريق ياخته هاي حيواناتي كه در معرض تشعشعات
بسامد راديويي سيگنال هاي CW و پالس قرارگرفته اند، گزارش شده است، كه بيان‌گر فقدان آثار بر روي پيشرفت تومورها بوده است. به ويژه اين كه اين مطالعه ، بي تاثيري پيشرفت تومور هاي سياه رنگ قشر ضخيم پوست در موش هاي صحرايي را كه در معرض مداوم ميدان هاي تشعشعي RF و امواج CW و پالس قرار گرفته اند ، نشان داده است كه غير موجه و غير قابل قبول بوده اند.
منابع: 1- Health physics April 1998,Volume 74,Number 4 2-Guideline for limiting exposure to time-varying electric ,magnetic, and electromagnetic field;2004 /www.irpa.net واژه ها و اختصارات:
IRPA: International Radiation Protection Association
PCN: Personal Communication Network
NIR: Non-Ionizing Radiation
INIRC: International Non-Ionizing Radiation Committee
WH World Health Organization
UNEP: United Nations Environment Program
ICNIRP:International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
SAR: Specific Absorption Rate