La radiación electromagnética se puede clasificar en dos tipos: radiación ionizante y radiación no ionizante , en función de la capacidad de un solo fotón con más de 10 eV de energía para ionizar átomos o romper enlaces químicos . [1] La radiación ultravioleta extrema y las frecuencias más altas, como los rayos X o los rayos gamma , son ionizantes y plantean sus propios peligros especiales: véase envenenamiento por radiación . La intensidad del campo de la radiación electromagnética se mide en voltios por metro (V/m). [2]
El riesgo más común para la salud que entraña la radiación son las quemaduras solares , que causan entre 100.000 y 1 millón de nuevos cánceres de piel al año en los Estados Unidos. [3] [4]
En 2011, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) clasificaron los campos electromagnéticos de radiofrecuencia como posiblemente cancerígenos para los humanos (Grupo 2B). [5]
El calentamiento dieléctrico por radiación electromagnética puede crear un riesgo biológico. Por ejemplo, tocar o permanecer cerca de una antena mientras está en funcionamiento un transmisor de alta potencia puede provocar quemaduras. El mecanismo es el mismo que se utiliza en un horno microondas . [6]
El efecto de calentamiento varía con la potencia y la frecuencia de la energía electromagnética, así como con el cuadrado inverso de la distancia a la fuente. Los ojos y los testículos son particularmente susceptibles al calentamiento por radiofrecuencia debido a la escasez de flujo sanguíneo en estas áreas que, de lo contrario, podrían disipar la acumulación de calor. [7]
La energía de radiofrecuencia (RF) a niveles de densidad de potencia de 1 a 10 mW/cm2 o superiores puede causar un calentamiento medible de los tejidos. Los niveles típicos de energía de RF que encuentra el público en general están muy por debajo del nivel necesario para causar un calentamiento significativo, pero ciertos entornos laborales cerca de fuentes de RF de alta potencia pueden superar los límites de exposición seguros. [7] Una medida del efecto de calentamiento es la tasa de absorción específica o SAR, que tiene unidades de vatios por kilogramo (W/kg). El IEEE [8] y muchos gobiernos nacionales han establecido límites de seguridad para la exposición a varias frecuencias de energía electromagnética basados en SAR , principalmente basados en las Directrices ICNIRP [9] , que protegen contra el daño térmico.
Las instalaciones industriales para el temple y la fusión por inducción o en equipos de soldadura pueden producir intensidades de campo considerablemente más altas y requieren un examen más detallado. Si la exposición no puede determinarse a partir de la información del fabricante, comparaciones con sistemas similares o cálculos analíticos, deben realizarse mediciones. Los resultados de la evaluación ayudan a evaluar los posibles peligros para la seguridad y la salud de los trabajadores y a definir medidas de protección. Dado que los campos electromagnéticos pueden influir en los implantes pasivos o activos de los trabajadores, es esencial considerar la exposición en sus lugares de trabajo por separado en la evaluación de riesgos . [10]
En 1996, la Organización Mundial de la Salud (OMS) inició una investigación para estudiar los efectos sobre la salud de la exposición cada vez mayor de las personas a una amplia gama de fuentes de radiación electromagnética. En 2011, la OMS y el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC) clasificaron los campos electromagnéticos de radiofrecuencia como posiblemente cancerígenos para los seres humanos (grupo 2B), basándose en un mayor riesgo de glioma y neuroma acústico asociado con el uso de teléfonos inalámbricos. El grupo responsable de la clasificación no cuantificó el riesgo. Además, el grupo 2B solo indica una asociación creíble entre la enfermedad y la exposición, pero no descarta efectos de confusión con una confianza razonable. Aún no se ha establecido una relación causal. [11]
Los estudios epidemiológicos buscan correlaciones estadísticas entre la exposición a campos electromagnéticos en el campo y efectos específicos para la salud. A partir de 2019, gran parte del trabajo actual se centra en el estudio de los campos electromagnéticos en relación con el cáncer. [12] Hay publicaciones que respaldan la existencia de efectos biológicos y neurológicos complejos de los campos electromagnéticos no térmicos más débiles (consulte Bioelectromagnetismo ), incluidos los campos electromagnéticos de ELF débiles [13] [14] y los campos de RF y microondas modulados . [15] [16]
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Si bien las exposiciones más agudas a niveles nocivos de radiación electromagnética se manifiestan inmediatamente en forma de quemaduras, los efectos sobre la salud debidos a la exposición crónica u ocupacional pueden no manifestarse hasta meses o años después. [17] [18] [4] [19]
Las ondas electromagnéticas de frecuencia extremadamente baja pueden oscilar entre 0 Hz y 3 kHz, aunque las definiciones varían según la disciplina. La exposición máxima recomendada para el público en general es de 5 kV/m. [20]
Los generadores de energía , las líneas de transmisión y distribución , los cables de alimentación y los aparatos eléctricos emiten ondas ELF de entre 50 Hz y 60 Hz . La exposición típica de un hogar a las ondas ELF varía en intensidad desde 5 V/m para una bombilla hasta 180 V/m para un equipo de música, medidos a 30 centímetros (12 pulgadas) y utilizando una alimentación de 240 V. [20] (Los sistemas de alimentación de 120 V no podrían alcanzar esta intensidad a menos que un aparato tenga un transformador de voltaje interno).
Las líneas eléctricas aéreas varían de 1 kV para distribución local a 1.150 kV para líneas de ultra alta tensión. Estas pueden producir campos eléctricos de hasta 10 kV/m en el suelo directamente debajo, pero a 50 m a 100 m de distancia estos niveles vuelven aproximadamente a la temperatura ambiente. [20] Los equipos metálicos deben mantenerse a una distancia segura de las líneas de alta tensión energizadas. [21]
La exposición a ondas ELF puede inducir una corriente eléctrica. Debido a que el cuerpo humano es conductor, las corrientes eléctricas y las diferencias de voltaje resultantes generalmente se acumulan en la piel pero no alcanzan los tejidos internos. [22] Las personas pueden comenzar a percibir cargas de alto voltaje como un hormigueo cuando el cabello o la ropa en contacto con la piel se erizan o vibran. [ 22] En pruebas científicas, solo alrededor del 10% de las personas pudieron detectar una intensidad de campo en el rango de 2-5 kV/m. [22] Estas diferencias de voltaje también pueden crear chispas eléctricas, similares a una descarga de electricidad estática al tocar casi un objeto conectado a tierra. Al recibir una descarga de este tipo a 5 kV/m, solo el 7% de los participantes de la prueba informaron que fue dolorosa y el 50% de los participantes a 10 kV/m. [22]
Se han investigado las asociaciones entre la exposición a campos magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF MF) y diversos resultados de salud a través de una variedad de estudios epidemiológicos. Un análisis agrupado encontró evidencia consistente de un efecto de ELF-MF en la leucemia infantil. [23] Una evaluación de la carga de enfermedad potencialmente resultante de la exposición a ELF MF en Europa encontró que el 1,5-2% de los casos de leucemia infantil podrían ser atribuibles a ELF MF, pero se encontró que las incertidumbres en torno a los mecanismos causales y los modelos de dosis-respuesta eran considerables. [24]
La Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) considera que no existen "pruebas adecuadas" de carcinogenicidad humana. [25]
La diatermia de onda corta (1,6 a 30 MHz) (en la que se utilizan ondas electromagnéticas para producir calor) se puede utilizar como técnica terapéutica por su efecto analgésico y relajación muscular profunda, pero ha sido reemplazada en gran medida por el ultrasonido . Las temperaturas en los músculos pueden aumentar entre 4 y 6 °C y la grasa subcutánea, 15 °C. La FCC ha restringido las frecuencias permitidas para el tratamiento médico y la mayoría de las máquinas en los EE. UU. utilizan 27,12 MHz. [26] La diatermia de onda corta se puede aplicar en modo continuo o pulsado. Este último cobró importancia porque el modo continuo producía demasiado calor demasiado rápido, lo que hacía que los pacientes se sintieran incómodos. La técnica solo calienta los tejidos que son buenos conductores eléctricos, como los vasos sanguíneos y los músculos . El tejido adiposo (grasa) recibe poco calentamiento por los campos de inducción porque una corriente eléctrica en realidad no pasa a través de los tejidos. [27]
Se han realizado estudios sobre el uso de la radiación de onda corta para la terapia del cáncer y la promoción de la cicatrización de heridas, con cierto éxito. Sin embargo, a un nivel de energía suficientemente alto, la energía de onda corta puede ser perjudicial para la salud humana, potencialmente causando daño a los tejidos biológicos, por ejemplo, por sobrecalentamiento o inducción de corrientes eléctricas. [28] Los límites de la FCC para la exposición máxima permisible en el lugar de trabajo a la energía de radiofrecuencia de onda corta en el rango de 3 a 30 MHz tienen una densidad de potencia equivalente de onda plana de (900/ f 2 ) mW/cm 2 donde f es la frecuencia en MHz y 100 mW/cm 2 de 0,3 a 3,0 MHz. Para la exposición no controlada al público en general, el límite es 180/ f 2 entre 1,34 y 30 MHz. [7]
La clasificación de las señales de los teléfonos móviles como "posiblemente cancerígenas para los seres humanos" por parte de la Organización Mundial de la Salud (OMS) —"se ha observado una asociación positiva entre la exposición al agente y el cáncer, para lo cual el Grupo de Trabajo considera creíble una interpretación causal, pero no se puede descartar con razonable seguridad la casualidad, el sesgo o la confusión" [29] — se ha interpretado en el sentido de que hay muy poca evidencia científica en cuanto a la carcinogénesis de las señales telefónicas. [30]
En 2011, la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) clasificó la radiación de los teléfonos móviles como grupo 2B , es decir , "posiblemente cancerígena", en lugar del grupo 2A ("probablemente cancerígena") o el grupo 1 ("es cancerígena"). Esto significa que "podría haber algún riesgo" de carcinogenicidad, por lo que es necesario realizar más investigaciones sobre el uso intensivo y a largo plazo de los teléfonos móviles. [31] La OMS concluyó en 2014 que "se han realizado una gran cantidad de estudios en las últimas dos décadas para evaluar si los teléfonos móviles plantean un riesgo potencial para la salud. Hasta la fecha, no se ha establecido ningún efecto adverso para la salud causado por el uso de teléfonos móviles". [32] [33]
Desde 1962, se ha demostrado el efecto auditivo de las microondas o tinnitus a partir de la exposición a radiofrecuencias a niveles inferiores a los de un calentamiento significativo. [34] Estudios realizados durante la década de 1960 en Europa y Rusia afirmaron mostrar efectos en los seres humanos, especialmente en el sistema nervioso, de la radiación de radiofrecuencia de baja energía; los estudios fueron controvertidos en ese momento. [35] [36]
En 2019, los periodistas del Chicago Tribune analizaron el nivel de radiación de los teléfonos inteligentes y descubrieron que ciertos modelos emitían más de lo informado por los fabricantes y, en algunos casos, más que el límite de exposición de la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos . No está claro si esto provocó algún daño a los consumidores. Algunos problemas aparentemente involucraban la capacidad del teléfono para detectar la proximidad a un cuerpo humano y reducir la potencia de la radio. En respuesta, la FCC comenzó a probar algunos teléfonos por sí misma en lugar de confiar únicamente en las certificaciones del fabricante. [37]
Las microondas y otras frecuencias de radio provocan calor, lo que puede provocar quemaduras o daños oculares si se emiten con una intensidad elevada [38] o hipertermia , como ocurre con cualquier fuente de calor potente. Los hornos microondas utilizan esta forma de radiación y tienen un blindaje que impide que se filtre y caliente involuntariamente objetos o personas cercanas.
En 2009, la TSA de los EE. UU. introdujo escáneres de cuerpo completo como una modalidad de control principal en la seguridad aeroportuaria , primero como escáneres de rayos X de retrodispersión , que utilizan radiación ionizante y que la Unión Europea prohibió en 2011 debido a preocupaciones de salud y seguridad. A estos les siguieron los escáneres de ondas milimétricas no ionizantes . [39] Asimismo, WiGig para redes de área personal ha abierto la banda de microondas de 60 GHz y superiores a las regulaciones de exposición SAR. Anteriormente, las aplicaciones de microondas en estas bandas eran para comunicaciones satelitales punto a punto con exposición humana mínima. [40] [ ¿relevante? ]
Las longitudes de onda infrarrojas superiores a 750 nm pueden producir cambios en el cristalino del ojo. La catarata del soplador de vidrio es un ejemplo de lesión por calor que daña la cápsula anterior del cristalino en trabajadores del vidrio y del hierro que no llevan protección. Pueden producirse cambios similares a las cataratas en trabajadores que observan masas incandescentes de vidrio o hierro sin gafas protectoras durante períodos prolongados durante muchos años. [17]
La exposición de la piel a la radiación infrarroja cercana a la luz visible (IR-A) conduce a una mayor producción de radicales libres . [41] La exposición a corto plazo puede ser beneficiosa (activando respuestas protectoras), mientras que la exposición prolongada puede provocar fotoenvejecimiento . [42]
Otro factor importante es la distancia entre el trabajador y la fuente de radiación. En el caso de la soldadura por arco , la radiación infrarroja disminuye rápidamente en función de la distancia, de modo que a más de un metro de distancia del lugar donde se realiza la soldadura, ya no supone un peligro para los ojos, pero sí lo supone la radiación ultravioleta. Por eso los soldadores llevan gafas tintadas y los trabajadores de los alrededores sólo tienen que llevar gafas transparentes que filtren los rayos UV. [ cita requerida ]
La retinopatía fótica es una lesión de la zona macular de la retina del ojo que resulta de la exposición prolongada a la luz solar, en particular con pupilas dilatadas . Esto puede ocurrir, por ejemplo, al observar un eclipse solar sin la protección ocular adecuada. La radiación del sol crea una reacción fotoquímica que puede provocar deslumbramiento visual y un escotoma . Las lesiones y el edema iniciales desaparecerán después de varias semanas, pero pueden dejar una reducción permanente de la agudeza visual. [43]
Los láseres de potencia moderada y alta son potencialmente peligrosos porque pueden quemar la retina del ojo o incluso la piel . Para controlar el riesgo de lesiones, varias especificaciones (por ejemplo, ANSI Z136 en los EE. UU., EN 60825-1/A2 en Europa e IEC 60825 a nivel internacional) definen "clases" de láseres según su potencia y longitud de onda. [44] [45] Las regulaciones prescriben las medidas de seguridad requeridas, como etiquetar los láseres con advertencias específicas y usar gafas de seguridad para láser durante el funcionamiento (consulte seguridad del láser ).
Al igual que con los peligros de la radiación infrarroja y ultravioleta, la soldadura crea un brillo intenso en el espectro de luz visible, que puede causar ceguera temporal por destello . Algunas fuentes afirman que no existe una distancia mínima segura para la exposición a estas emisiones de radiación sin protección ocular adecuada. [46]
La luz solar contiene suficiente potencia ultravioleta para causar quemaduras solares en cuestión de horas tras la exposición, y la gravedad de la quemadura aumenta con la duración de la exposición. Este efecto es una respuesta de la piel llamada eritema , que es causada por una dosis suficientemente fuerte de UV-B . La salida de UV del sol se divide en UV-A y UV-B: el flujo solar de UV-A es 100 veces mayor que el de UV-B, pero la respuesta de eritema es 1000 veces mayor para UV-B. [ cita requerida ] Esta exposición puede aumentar a mayores altitudes y cuando se refleja en nieve, hielo o arena. El flujo de UV-B es de 2 a 4 veces mayor durante las 4 a 6 horas centrales del día, y no es absorbido significativamente por la capa de nubes o hasta un metro de agua. [ 47 ]
Se ha demostrado que la luz ultravioleta, específicamente la UV-B, causa cataratas y hay algunas pruebas de que las gafas de sol que se usan a una edad temprana pueden retrasar su desarrollo en etapas posteriores de la vida. [18] La mayor parte de la luz ultravioleta del sol es filtrada por la atmósfera y, en consecuencia, los pilotos de aerolíneas a menudo tienen altas tasas de cataratas debido al aumento de los niveles de radiación ultravioleta en la atmósfera superior. [48] Se plantea la hipótesis de que el agotamiento de la capa de ozono y el consiguiente aumento de los niveles de luz ultravioleta en tierra pueden aumentar las tasas futuras de cataratas. [49] Tenga en cuenta que el lente filtra la luz ultravioleta, por lo que si se elimina mediante cirugía, uno puede ser capaz de ver la luz ultravioleta. [50] [51] [ ¿ peso excesivo? – discutir ]
La exposición prolongada a la radiación ultravioleta del sol puede provocar melanoma y otras neoplasias malignas de la piel. [4] Hay pruebas claras de que la radiación ultravioleta, especialmente la UVB de onda media no ionizante, es la causa de la mayoría de los cánceres de piel no melanoma , que son las formas más comunes de cáncer en el mundo. [4] Los rayos UV también pueden causar arrugas , manchas hepáticas , lunares y pecas . Además de la luz solar, otras fuentes incluyen las camas solares y las luces de escritorio brillantes. El daño es acumulativo a lo largo de la vida, por lo que los efectos permanentes pueden no ser evidentes hasta algún tiempo después de la exposición. [19]
La radiación ultravioleta de longitudes de onda inferiores a 300 nm ( rayos actínicos ) puede dañar el epitelio corneal . Esto suele ser el resultado de la exposición al sol a gran altitud y en áreas donde las longitudes de onda más cortas se reflejan fácilmente en superficies brillantes, como la nieve, el agua y la arena. Los rayos ultravioleta generados por un arco de soldadura también pueden causar daños en la córnea, conocidos como "ojo de arco" o quemadura por destello de soldadura, una forma de fotoqueratitis . [52]
Las bombillas y tubos fluorescentes producen internamente luz ultravioleta , que normalmente se convierte en luz visible gracias a la película de fósforo que hay dentro de un revestimiento protector. Cuando la película se agrieta debido a una manipulación incorrecta o a una fabricación defectuosa, los rayos ultravioleta pueden escaparse en niveles que podrían provocar quemaduras solares o incluso cáncer de piel. [53] [54]
En los Estados Unidos, la radiación no ionizante está regulada en la Ley de Control de Radiación para la Salud y Seguridad de 1968 y la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional de 1970. [ 55] En Canadá, varias leyes federales regulan la radiación no ionizante por fuente de origen, como la Ley de Dispositivos Emisores de Radiación, la Ley de Seguridad de Productos de Consumo de Canadá y la Ley de Radiocomunicaciones. [56] Para situaciones que no están bajo jurisdicción federal, las provincias canadienses establecen individualmente regulaciones sobre el uso de radiación no ionizante. [57]