Nichtionisierende Strahlung: Risiken, Sicherheit und Exposition

Einleitung

Nichtionisierende Strahlung ist eine Form von elektromagnetischer Strahlung mit weniger Energie als ultraviolettes (UV) Licht oder Röntgenstrahlen. Dies macht nichtionisierende Strahlung sicherer als die ionisierende Art, birgt jedoch immer noch einige Risiken. Wie bei allen Formen von Strahlung schützen Sie sich durch Abschirmung und durch die Verwaltung des Abstands zwischen sich selbst und ihrer Quelle. Verschiedene staatliche und unabhängige Organisationen haben sichere Expositionsniveaus definiert, und Gerätehersteller befolgen diese Richtlinien.

Eigenschaften

Da die Energie der Strahlung mit abnehmender Wellenlänge zunimmt, hat nichtionisierende Strahlung relativ lange Wellenlänge, die sich vom sichtbaren Licht von etwa 450 Nanometern bis zu Radiowellen von mehreren Metern erstreckt. Abgesehen von Licht ist nichtionisierende Strahlung unsichtbar, lässt sich jedoch leicht mit elektronischen Geräten erkennen. Sie breitet sich in geraden Linien aus und kann von verschiedenen Materialien geleitet oder absorbiert werden.

Erwärmung

Im Gegensatz zu ionisierender Strahlung, die biologisches Gewebe direkt schädigen kann, erwärmt nichtionisierende Strahlung einfach Dinge. Polare Moleküle, wie Wasser, absorbieren die Energie der Strahlung und werden warm. Mikrowellenöfen und Wärmelampen sind häufige Beispiele dafür, obwohl es in gewissem Maße bei allen Wellenlängen vorkommt. Übermäßige Hitze kann Schmerzen und Gewebeschäden verursachen.

Exposition

Die Food and Drug Administration (FDA) hat Grenzwerte für die Exposition gegenüber Radiowellen in MRT-Geräten festgelegt, obwohl die meisten der gleichen Ideen auch auf andere Quellen nichtionisierender Strahlung anwendbar sind. Die Exposition wurde in Bezug auf die spezifische Absorptionsrate (SAR) definiert, die beschreibt, wie viele Watt Energie von einem Kilogramm menschlichem Gewebe absorbiert werden. Die sicheren Expositionsgrenzwerte der FDA betragen nicht mehr als 8 Watt pro Kilogramm Gewebe für fünf Minuten oder 4 Watt/Kilogramm für 15 Minuten. Andere Organisationen, wie die Federal Communications Commission (FCC) und die Occupational Safety and Heath Administration (OSHA), legen Expositionsgrenzwerte für spezifische Arbeitsplatzumgebungen und Gerätetypen fest.

Abschirmung

Sie können verhindern, dass nichtionisierende Strahlung aus Geräten und Kabeln austritt, indem Sie verschiedene Arten von Abschirmung verwenden. In vielen Fällen verwenden Gerätedesigner geerdete Metallkäfige, um Radiofrequenzenergie zu blockieren. Die Energie kann ihre beabsichtigte Funktion im Inneren des Käfigs ausführen, kann ihn jedoch nicht verlassen. Ein häufiges Beispiel für Abschirmung ist Koaxialkabel. Es besteht aus einem inneren Drahtleiter, der von einer Kunststoffummantelung umgeben ist, die wiederum von einem leitfähigen Netz umgeben ist. Das äußere Netz verhindert, dass Radiofrequenzstrahlung aus dem Kabel entweicht, insbesondere wenn es an einen elektrischen Erdanschluss angeschlossen ist.

Abstand

Alle Strahlung von einer punktförmigen Quelle nimmt in der Intensität als Kehrwert des Quadrats des Abstands von der Quelle ab. Wissenschaftler und Ingenieure nennen dies das Abstandsgesetz im Quadrat. Mit zunehmendem Abstand sinkt die Leistung nichtionisierender Strahlung auf einen winzigen Bruchteil dessen, was sie in der Nähe ist. Diese Tatsache, zusammen mit den Auswirkungen von Abschirmung, ermöglicht es Menschen, sicher mit strahlungserzeugenden Geräten zu arbeiten.