Veron logo VERON Woerden
navbar.frm 20180310
ATTENTIE. . VAKANTIE ONDERHOUD . . Bijeenkomst op 20 september 2018 . . Elke zondag 145.475 MHz . . 10:30 RTTY bulletin . . 11:00 uur Woerdense Ronde .
W

VELIGHEID RONDOM DE SHACK

Stralingshygiene tijdens het gebruik van RF-stralingsbronnen door radio(zend)amateurs.

Bijna alle stralingsvormen manifesteren zich als elektromagnetische (EM-) straling. EM-straling ontstaat door een samenspel van elektrische en magnetische velden en is in feite een energie transport met een snelheid van het licht van circa 300.000 km/s.

Men kan stellen dat bij EM-straling het risico primair zit in de geabsorbeerde hoeveelheid van de energie. Het is echter onzeker of we altijd blootstaan aan de gehele energiebundel van een stralingsbron. Radioamateurs gebruiken stralingsbronnen binnen het EM-spectrum.

Verslag van een lezing door Wim van Gaalen, PA0WJG, opgetekend en bewerkt voor www-publikatie door Pieter Bruinsma, PA0PHB.

Waarover hebben we het

Het Elektromagnetische veld Het voor ons radioamateurs belangrijke deel van het elektromagnetische (EM) spectrum beslaat het frequentiegebied tot 300 GHz.

We kennen allemaal het verschijnsel van de elektrische schokken die we kunnen oplopen bij zeer lage frequenties. Echter we behandelen in dit verhaal alleen de effecten van deze EM-straling op het menselijk lichaam, hoewel de kans om letsel op te lopen door uit een zendmast te vallen aanzienlijk groter is.

EM-golven hebben een elektrische en magnetische veldcomponent. Ons lichaam bestaat uit atomen en moleculen die door elektrisch velden bijeenworden gehouden. Externe elektrische velden kunnen deze bindingen beinvloeden.

Het effect van EM straling manifesteert zich in onze gevallen alleen als warmte. Voor andere invloeden, zoals resonanties, ionisatie of kernmutaties zijn de door ons gebruikte vermogensnivo's vele orden te laag of de omstandigheden niet aanwezig.

Wat nemen we tot ons

Hoeveel energie van het opvallend golffront door ons lichaam in warmte wordt omgezet, hangt in eerste plaats af van het oppervlak dat door de straling wordt getroffen. Daarna wordt een groot deel van de golf gereflecteerd aan ons lichaam. Want de impedanties liggen zover uiteen, dat er een ernome misaanpassing is. In antennetermen: de VSWR is groter dan 50. Dus krijgen we er nauwelijks vermogen in.

Hoeveel van die doorgelaten energie wordt omgezet in warmte hangt af van de doordringdiepte van de golven, het skineffect en de soortelijke weerstand. Voor freqenties tot 150 MHz is de skindiepte groter dan 20 cm. Daarboven is de doordringdiepte te klein en hebben we te maken met oppervlakkige verwarming. Let op de ogen. De afmetingen van ons lichaam kunnen door resonatie effecten de lokale veldsterkte beinvloeden. Vergelijk dat met het lichaamsefect op indoor TV-antennes.

Het zal dus duidelijk zijn dat het niet eenvoudig is om de warmteontwikkeling te berekenen als men het vermogen en frequentie van de inkomende EM-golf kent.

Hoeveel ingestraalde warmte ervaren wij als hinderlijk of schadelijk

Om een indruk te krijgen van de warmte gewaarwording kijken we naar ons eigen lichaam. Dat produceert gemiddeld 100 watt, met 1000 watt als uitschieter voor een topsporter. De warmte uitstraling ligt dan op globaal 50 W/m2.

Bij een buitenluchttemperatuur van 25 graden voelen we ons opperbest in ons zwembroekje. Dat is dus een temperatuurverschil van circa 15 graden met ons lichaam. De zon, die die op ons schijnt, doet dat met circa 500 W/m2 dus 10 maal meer dan we zelf produceren. Hoewel we hard aan het koelen zijn, door te zweten, vinden we dit aangenaam.

Ons lichaam waarschuwt ons niet voor hoge RF-velden. Het duurt zelfs meerdere minuten voordat we pijn ervaren bij blootstelling aan een rf-veld met een vermogen van 10 kW/m2. Ultravioletlicht heeft een freqentie vele ordes hoger dan 300 Ghz. De effecten op het lichaam zijn van andere aard, waar we hier niet verder op in gaan.

Normen en waarden

De ARBO-wet schrijft voor dat men zorg moet dragen voor een veilige omgeving. De grenswaarde van wat veilig genoemd wordt is de SAR-waarde (Specific Absorption Rate). De SAR is gedefinieerd als het per kilogram-massa geabsorbeerde vermogen. De veilig normwaarde is voor de mens is gesteld op 0.1 W/kg. Dat komt dan overeen met een opwarming van 0.1 - 0.5 graden, dus orde van een procent van wat ons lichaam zelf doet. Het geabsorbeerd vermogen kunnen we niet meten, wel de elektrische veldsterkte. Daarom zijn als functie van de frequentie de met de SAR-waarde overeenkomende, elektrische veldsterktes vastgesteld. Voor de gemiddelde bevolking komt dit globaal neer op 100 V/m voor frequenties kleiner dan 3 MHz, 25 V/m van 3 tot 300 Mhz en 60 V/m voor frequenties groter dan 300 MHz. De equivalente waarden voor de magnetisch veldsterkte worden verkregen door de elektrische veldsterkte te delen door 377 ohm, de impedantie van de lucht.

Veilig werken

Onze RF-stralingsbronnen zijn onze zendantennes. Met behulp van het programma Watt.exe kunnen wij op eenvoudige wijze de veldsterkte bereken op verschillende afstanden van onze antenne. Met dat programma is eenvoudig te verifieren dat de normwaarde blijven niet overschreden wordt indien we verder dan enkele meters van de zendantenne zijn verwijderd, zelfs voor het extreme geval van maximaal vermogen en in het hart van de bundel.

We kunnen daarom de volgende gedragsregels aanraden:

  • Laat uw zender niet aanstaan als u aan de antenne werkt.
  • Blijf zo ver mogelijk uit het hart van de antenne bundel.
  • Gebruik dummy-load bij testen.
  • Gebruik geen grote vermogems in kleine ruimten.
  • Richt een antenne altijd naar de vrije ruimte.

Referenties:

  • Radiofrequente elektromagnetische velden (300Hz - 300 GHz)
    Rapport 1997/01 van de Commissie Radiofrequente straling van de Gezondheidsraad,
    ISBN: 90-5549-151-9
     
  • OET Bulletin 65 FCC dokument over straling van antennes
  • Straling van antennes Calculator voor zendantennes van radioamateurs.
  • Straling van UMTS antennes (overheidsinformatie)
  • Website over stralingshygiene van PA0WJG, van W.J.van Gaalen.

Tenslotte

Als u het niet vertrouwt, of hebt u vragen over EM-straling of storingen, neem dan contact op met de EMC-Commissie.

 

Meer informatie

EMC-Commissie

Stralingshygiene voor de radioamateur

RF Calculator

WATT.EXE

footerconvert.frm
background-color:#bdf'
Redactie: pa0phb @ veron.nl
Sunday, 15-Jul-2018 23:08:59 CEST ©