La radiación electromagnética se puede clasificar en dos tipos: radiación ionizante y radiación no ionizante , basándose en la capacidad de un solo fotón con más de 10 eV de energía para ionizar átomos o romper enlaces químicos . [1] Los rayos ultravioleta extremos y las frecuencias más altas, como los rayos X o los rayos gamma , son ionizantes y plantean sus propios riesgos especiales: consulte envenenamiento por radiación .
El peligro para la salud más común de la radiación son las quemaduras solares , que causan aproximadamente entre 100.000 y 1 millón de nuevos cánceres de piel anualmente en los Estados Unidos. [2] [3]
En 2011, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) clasificaron los campos electromagnéticos de radiofrecuencia como posiblemente cancerígenos para los humanos (Grupo 2B). [4]
El calentamiento dieléctrico por radiación electromagnética puede crear un peligro biológico. Por ejemplo, tocar o pararse alrededor de una antena mientras un transmisor de alta potencia está en funcionamiento puede provocar quemaduras (el mecanismo es el mismo que se usa en un horno microondas ). [5]
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 otro modo, podría disipar la acumulación de calor. [6]
La energía de radiofrecuencia (RF) a niveles de densidad de potencia de 1 a 10 mW/cm 2 o superiores puede provocar un calentamiento mensurable 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 exceder los límites de exposición segura. [6] 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 [7] y muchos gobiernos nacionales han establecido límites de seguridad para la exposición a diversas frecuencias de energía electromagnética basados en SAR , principalmente basados en las Directrices ICNIRP, [8] que protegen contra daños térmicos.
Las instalaciones industriales para endurecimiento y fusión por inducción o en equipos de soldadura pueden producir intensidades de campo considerablemente más altas y requieren exámenes más detallados. Si la exposición no puede determinarse basándose en la información del fabricante, se deben realizar comparaciones con sistemas similares o cálculos analíticos o mediciones. Los resultados de la evaluación ayudan a evaluar posibles riesgos 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 . [9]
La Organización Mundial de la Salud (OMS) inició un esfuerzo de investigación en 1996 para estudiar los efectos en la salud de la exposición cada vez mayor de las personas a una amplia gama de fuentes de EMR. En 2011, la OMS/Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) [10] clasificó los campos electromagnéticos de radiofrecuencia como posiblemente cancerígenos para los seres humanos (Grupo 2B), basándose en un mayor riesgo de glioma, un tipo maligno de cáncer cerebral, asociado con uso de teléfonos inalámbricos.
Los estudios epidemiológicos buscan correlaciones estadísticas entre la exposición a los EM en el campo y efectos específicos sobre la salud. A partir de 2019, gran parte del trabajo actual se centra en el estudio de los campos EM en relación con el cáncer. [11] Hay publicaciones que respaldan la existencia de efectos biológicos y neurológicos complejos de campos electromagnéticos no térmicos más débiles (ver Bioelectromagnéticos ), incluidos campos electromagnéticos ELF débiles [12] [13] y campos de microondas y RF modulados. [14] [15]
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Si bien las exposiciones más agudas a niveles nocivos de radiación electromagnética se manifiestan inmediatamente como quemaduras, los efectos sobre la salud debidos a la exposición crónica u ocupacional pueden no manifestarse durante meses o años. [16] [17] [3] [18]
Las ondas EM de frecuencia extremadamente baja pueden abarcar desde 0 Hz hasta 3 kHz, aunque las definiciones varían según las disciplinas. La exposición máxima recomendada para el público en general es de 5 kV/m. [19]
Las ondas ELF de entre 50 Hz y 60 Hz son emitidas por generadores de energía , líneas de transmisión y distribución , cables eléctricos y aparatos eléctricos . La exposición doméstica típica a las ondas ELF varía en intensidad desde 5 V/m para una bombilla hasta 180 V/m para un estéreo, medida a 30 centímetros (12 pulgadas) y usando energía de 240 V. [19] (Los sistemas de energía de 120 V no podrían alcanzar esta intensidad a menos que un aparato tenga un transformador de voltaje interno). Las líneas eléctricas aéreas varían desde 1 kV para distribución local hasta 1150 kV para líneas de voltaje ultra alto. Estos pueden producir campos eléctricos de hasta 10 kV/m en el suelo directamente debajo, pero entre 50 y 100 m de distancia estos niveles vuelven aproximadamente a los ambientales. [19] Los equipos metálicos deben mantenerse a una distancia segura de las líneas energizadas de alto voltaje. [20]
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 llegan a los tejidos internos. [21] Las personas pueden empezar a percibir las cargas de alto voltaje como un hormigueo cuando el cabello o la ropa en contacto con la piel se levanta o vibra. [21] En pruebas científicas, sólo alrededor del 10% de las personas pudieron detectar una intensidad de campo en el rango de 2-5 kV/m. [21] Estas diferencias de voltaje también pueden crear chispas eléctricas, similares a una descarga de electricidad estática cuando casi se toca 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 era dolorosa y el 50% de los participantes a 10 kV/m. [21]
La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) encuentra "evidencias inadecuadas" de carcinogenicidad humana. [22]
La diatermia de onda corta (1,6 a 30 MHz) (donde se utilizan ondas EM 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 . La temperatura en los músculos puede aumentar entre 4 y 6 °C y la grasa subcutánea entre 15 °C. La FCC ha restringido las frecuencias permitidas para tratamientos médicos y la mayoría de las máquinas en EE. UU. utilizan 27,12 MHz. [23] La diatermia de onda corta se puede aplicar en modo continuo o pulsado. Este último cobró importancia porque el modo continuo producía demasiado calentamiento y demasiado rápido, lo que incomodaba a los pacientes. La técnica solo calienta 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 en realidad no pasa corriente eléctrica a través de los tejidos. [24]
Se han realizado estudios sobre el uso de radiación de onda corta para la terapia del cáncer y para promover 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 y causar daños potenciales a los tejidos biológicos, por ejemplo, por sobrecalentamiento o inducción de corrientes eléctricas. [25] Los límites de la FCC para la exposición máxima permitida en el lugar de trabajo a 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 exposición no controlada del público en general, el límite es 180/ f 2 entre 1,34 y 30 MHz. [6]
La designación de las señales de los teléfonos móviles como "posiblemente cancerígenas para los seres humanos" por parte de la Organización Mundial de la Salud (OMS) (por ejemplo, su IARC, ver más abajo) a menudo se ha malinterpretado como una indicación de que se ha observado algún grado de riesgo; sin embargo, la designación sólo indica que Con los datos disponibles no se puede descartar de forma concluyente esta posibilidad. [26]
En 2011, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) clasificó la radiación de los teléfonos móviles como Grupo 2B "posiblemente cancerígeno" (en lugar del Grupo 2A "probablemente cancerígeno" ni el Grupo 1 "es cancerígeno"). Eso significa que "podría haber cierto riesgo" de carcinogenicidad, por lo que es necesario realizar investigaciones adicionales sobre el uso intensivo y a largo plazo de los teléfonos móviles. [27] La OMS concluyó en 2014 que "en las últimas dos décadas se han realizado una gran cantidad de estudios para evaluar si los teléfonos móviles representan un riesgo potencial para la salud. Hasta la fecha, no se ha establecido que los teléfonos móviles causen efectos adversos para la salud". usar." [28] [29]
Desde 1962, el efecto auditivo de las microondas o tinnitus se ha demostrado por la exposición a radiofrecuencia a niveles inferiores a un calentamiento significativo. [30] 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 RF de baja energía; Los estudios fueron cuestionados en ese momento. [31] [32]
En 2019, los periodistas del Chicago Tribune probaron 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 EE. UU . No está claro si esto resultó en algún daño a los consumidores. Algunos problemas aparentemente involucraban la capacidad del teléfono para detectar la proximidad de 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 depender únicamente de las certificaciones del fabricante. [33]
Las microondas y otras radiofrecuencias provocan calentamiento, y esto puede provocar quemaduras o daños oculares si se aplican en alta intensidad, [34] o hipertermia como ocurre con cualquier fuente de calor potente. Los hornos microondas utilizan esta forma de radiación y tienen protección para evitar que se escape y caliente involuntariamente objetos o personas cercanas.
En 2009, la TSA de EE. UU. introdujo escáneres de cuerpo completo como 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 escáneres de ondas milimétricas no ionizantes . [35] 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 por satélite punto a punto con una exposición humana mínima. [36] [ ¿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 entre trabajadores del vidrio y el hierro sin protección. Pueden ocurrir cambios similares a cataratas en trabajadores que observan masas brillantes de vidrio o hierro sin gafas protectoras durante períodos prolongados durante muchos años. [dieciséis]
La exposición de la piel a la radiación infrarroja cercana a la luz visible (IR-A) conduce a una mayor producción de radicales libres . [37] La exposición a corto plazo puede ser beneficiosa (activando respuestas protectoras), mientras que la exposición prolongada puede provocar fotoenvejecimiento . [38]
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 tres pies de distancia de donde se realiza la soldadura ya no representa un peligro ocular, pero la radiación ultravioleta sí lo representa. Esta es la razón por la que los soldadores usan lentes polarizados y los trabajadores que rodean solo tienen que usar lentes transparentes que filtren los rayos UV. [ cita necesaria ]
La retinopatía fótica es un daño al área macular de la retina del ojo que resulta de la exposición prolongada a la luz solar, particularmente con las pupilas dilatadas . Esto puede suceder, por ejemplo, al observar un eclipse solar sin protección ocular adecuada. La radiación del Sol crea una reacción fotoquímica que puede provocar deslumbramiento visual y un escotoma . Las lesiones iniciales y el edema desaparecerán después de varias semanas, pero pueden dejar una reducción permanente de la agudeza visual. [39]
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 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. [40] [41] Las regulaciones prescriben las medidas de seguridad requeridas, como etiquetar los láseres con advertencias específicas y usar gafas de seguridad para láser durante la operación (ver seguridad del láser ).
Al igual que 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 . Algunas fuentes afirman que no existe una distancia mínima de seguridad para la exposición a estas emisiones de radiación sin una protección ocular adecuada. [42]
La luz solar incluye suficiente potencia ultravioleta para causar quemaduras solares a las pocas horas de la exposición, y la gravedad de las quemaduras 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 producción de rayos 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 del eritema es 1000 veces mayor para UV-B. [ cita necesaria ] Esta exposición puede aumentar a mayores altitudes y cuando se refleja en la nieve, el hielo o la arena. El flujo de UV-B es de 2 a 4 veces mayor durante las 4 a 6 horas medias del día y no es absorbido significativamente por la capa de nubes o hasta un metro de agua. [43]
Se ha demostrado que la luz ultravioleta, específicamente la UV-B, causa cataratas y existe cierta evidencia de que las gafas de sol usadas a una edad temprana pueden retardar su desarrollo en la vejez. [17] 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. [44] Se plantea la hipótesis de que el agotamiento de la capa de ozono y el consiguiente aumento de los niveles de luz ultravioleta en el suelo pueden aumentar las tasas futuras de cataratas. [45] Tenga en cuenta que la lente filtra la luz ultravioleta, por lo que si se retira mediante cirugía, es posible que se pueda ver la luz ultravioleta. [46] [47] [ ¿ peso excesivo? ]
La exposición prolongada a la radiación ultravioleta del sol puede provocar melanoma y otras neoplasias malignas de la piel. [3] Evidencia clara establece que la radiación ultravioleta, especialmente la no ionizante de onda media UVB , es la causa de la mayoría de los cánceres de piel no melanoma , que son las formas de cáncer más comunes en el mundo. [3] Los rayos ultravioleta también pueden causar arrugas , manchas hepáticas , lunares y pecas . Además de la luz solar, otras fuentes incluyen camas solares y luces de escritorio brillantes. El daño es acumulativo a lo largo de la vida, por lo que los efectos permanentes pueden no ser evidentes durante algún tiempo después de la exposición. [18]
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 UV generados por un arco de soldadura también pueden causar daños a la córnea, conocidos como "ojo de arco" o quemaduras por soldadura, una forma de fotoqueratitis . [48]
Las bombillas y los tubos fluorescentes producen internamente luz ultravioleta . Normalmente, esta se convierte en luz visible mediante la película de fósforo dentro de una capa protectora. Cuando la película se agrieta por un mal manejo o una fabricación defectuosa, los rayos UV pueden escapar a niveles que podrían causar quemaduras solares o incluso cáncer de piel. [49] [50]
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 Salud y Seguridad Ocupacional de 1970 . [51]