Negli ultimi anni è aumentato l'interesse per gli effetti biologici e le possibili conseguenze sulla salute dei campi elettrici e magnetici deboli. Sono stati presentati studi sui campi magnetici e sul cancro, sulla riproduzione e sulle reazioni neurocomportamentali. In quanto segue, viene fornito un riassunto di ciò che sappiamo, ciò che deve ancora essere indagato e, in particolare, quale politica è appropriata, se dovrebbe comportare alcuna restrizione dell'esposizione, "elusione prudente" o interventi costosi.

Quello che sappiamo

Cancro

Gli studi epidemiologici sulla leucemia infantile e l'esposizione residenziale da linee elettriche sembrano indicare un lieve aumento del rischio, e sono stati segnalati rischi eccessivi di leucemia e tumori cerebrali nelle occupazioni “elettriche”. Studi recenti con tecniche migliorate per la valutazione dell'esposizione hanno generalmente rafforzato l'evidenza di un'associazione. Vi è, tuttavia, ancora una mancanza di chiarezza per quanto riguarda le caratteristiche dell'esposizione, ad esempio la frequenza del campo magnetico e l'intermittenza dell'esposizione; e non si sa molto sui possibili fattori confondenti o che modificano l'effetto. Inoltre, la maggior parte degli studi professionali ha indicato una forma speciale di leucemia, la leucemia mieloide acuta, mentre altri hanno riscontrato incidenze più elevate per un'altra forma, la leucemia linfatica cronica. I pochi studi sul cancro animale riportati non hanno dato molto aiuto nella valutazione del rischio e, nonostante un gran numero di studi sperimentali sulle cellule, non è stato presentato alcun meccanismo plausibile e comprensibile con cui si possa spiegare un effetto cancerogeno.

Riproduzione, con particolare riferimento agli esiti della gravidanza

Negli studi epidemiologici, sono stati segnalati esiti avversi della gravidanza e cancro infantile dopo l'esposizione materna e paterna a campi magnetici, l'esposizione paterna indica un effetto genotossico. Gli sforzi per replicare i risultati positivi da parte di altri gruppi di ricerca non hanno avuto successo. Gli studi epidemiologici sugli operatori di videoterminali, che sono esposti ai campi elettrici e magnetici emessi dai loro schermi, sono stati principalmente negativi e gli studi teratogeni su animali con campi simili ai videoterminali sono stati troppo contraddittori per supportare conclusioni attendibili.

Reazioni neurocomportamentali

Studi di provocazione su giovani volontari sembrano indicare tali cambiamenti fisiologici come il rallentamento della frequenza cardiaca e le variazioni dell'elettroencefalogramma (EEG) dopo l'esposizione a campi elettrici e magnetici relativamente deboli. Il recente fenomeno di ipersensibilità all'elettricità sembra essere di origine multifattoriale, e non è chiaro se i campi siano coinvolti o meno. È stata segnalata una grande varietà di sintomi e disagi, principalmente della pelle e del sistema nervoso. La maggior parte dei pazienti presenta disturbi cutanei diffusi sul viso, come arrossamento, arrossamento, arrossamento, calore, calore, sensazioni di pizzicore, dolore e senso di oppressione. Vengono descritti anche sintomi associati al sistema nervoso, come mal di testa, vertigini, affaticamento e svenimento, sensazioni di formicolio e pizzicore alle estremità, mancanza di respiro, palpitazioni cardiache, sudorazione profusa, depressioni e difficoltà di memoria. Non sono stati presentati sintomi caratteristici di malattie neurologiche organiche.

Esposizione

L'esposizione ai campi avviene in tutta la società: in casa, al lavoro, nelle scuole e durante l'utilizzo di mezzi di trasporto elettrici. Ovunque ci siano fili elettrici, motori elettrici e apparecchiature elettroniche, si creano campi elettrici e magnetici. Le intensità di campo medie della giornata lavorativa da 0.2 a 0.4 μT (microtesla) sembrano essere il livello al di sopra del quale potrebbe esserci un aumento del rischio e livelli simili sono stati calcolati per le medie annuali per i soggetti che vivono sotto o vicino alle linee elettriche.

Molte persone sono similmente esposte al di sopra di questi livelli, anche se per periodi più brevi, nelle loro case (tramite radiatori elettrici, rasoi, asciugacapelli e altri elettrodomestici, o correnti vaganti dovute a squilibri nel sistema di messa a terra elettrica di un edificio), al lavoro (in alcuni settori e uffici che comportano la vicinanza ad apparecchiature elettriche ed elettroniche) o mentre si viaggia su treni e altri mezzi di trasporto azionati elettricamente. L'importanza di tale esposizione intermittente non è nota. Esistono altre incertezze sull'esposizione (che comportano domande relative all'importanza della frequenza del campo, ad altri fattori modificanti o confondenti, o alla conoscenza dell'esposizione totale giorno e notte) e all'effetto (data la coerenza dei risultati in merito al tipo di cancro) , e negli studi epidemiologici, che rendono necessario valutare tutte le valutazioni di rischio con grande cautela.

Valutazioni dei rischi

Negli studi residenziali scandinavi, i risultati indicano un rischio di leucemia raddoppiato al di sopra di 0.2 μT, i livelli di esposizione corrispondenti a quelli tipicamente riscontrati entro 50-100 metri da una linea elettrica aerea. Tuttavia, il numero di casi di leucemia infantile sotto le linee elettriche è basso e il rischio è quindi basso rispetto ad altri pericoli ambientali nella società. È stato calcolato che ogni anno in Svezia ci sono due casi di leucemia infantile sotto o vicino alle linee elettriche. Uno di questi casi può essere riconducibile all'eventuale rischio di campo magnetico.

Le esposizioni professionali ai campi magnetici sono generalmente più elevate delle esposizioni residenziali e i calcoli dei rischi di leucemia e tumore al cervello per i lavoratori esposti danno valori più alti che per i bambini che vivono vicino alle linee elettriche. Da calcoli basati sul rischio attribuibile scoperto in uno studio svedese, circa 20 casi di leucemia e 20 casi di tumori cerebrali potrebbero essere attribuiti ai campi magnetici ogni anno. Queste cifre devono essere confrontate con il numero totale di 40,000 casi di cancro all'anno in Svezia, di cui 800 sono stati calcolati per avere un'origine professionale.

Cosa deve ancora essere indagato

È abbastanza chiaro che sono necessarie ulteriori ricerche per garantire una comprensione soddisfacente dei risultati degli studi epidemiologici finora ottenuti. Ci sono ulteriori studi epidemiologici in corso in diversi paesi del mondo, ma la domanda è se questi aggiungeranno altro alle conoscenze che già abbiamo. Non si sa infatti quali caratteristiche dei campi siano causali degli eventuali effetti. Pertanto, abbiamo sicuramente bisogno di più studi sui possibili meccanismi per spiegare i risultati che abbiamo raccolto.

Ci sono in letteratura, tuttavia, un vasto numero di in vitro studi dedicati alla ricerca di possibili meccanismi. Sono stati presentati diversi modelli di promozione del cancro, basati su cambiamenti nella superficie cellulare e nel trasporto di ioni calcio da parte della membrana cellulare, interruzione della comunicazione cellulare, modulazione della crescita cellulare, attivazione di specifiche sequenze geniche mediante trascrizione modulata dell'acido ribonucleico (RNA), depressione della produzione di melatonina pineale, modulazione dell'attività dell'ornitina decarbossilasi e possibile interruzione dei meccanismi di controllo antitumorale ormonali e del sistema immunitario. Ciascuno di questi meccanismi ha caratteristiche applicabili per spiegare gli effetti riportati del cancro del campo magnetico; tuttavia, nessuno è stato esente da problemi e obiezioni essenziali.

Melatonina e magnetite

Ci sono due possibili meccanismi che possono essere rilevanti per la promozione del cancro e quindi meritano un'attenzione speciale. Uno di questi ha a che fare con la riduzione dei livelli notturni di melatonina indotta dai campi magnetici e l'altro è legato alla scoperta di cristalli di magnetite nei tessuti umani.

È noto da studi su animali che la melatonina, attraverso un effetto sui livelli di ormoni sessuali circolanti, ha un effetto oncostatico indiretto. È stato anche indicato negli studi sugli animali che i campi magnetici sopprimono la produzione di melatonina pineale, una scoperta che suggerisce un meccanismo teorico per l'aumento riportato (ad esempio) del cancro al seno che potrebbe essere dovuto all'esposizione a tali campi. Recentemente, è stata proposta una spiegazione alternativa per l'aumento del rischio di cancro. È stato scoperto che la melatonina è un potente scavenger di radicali idrossilici e, di conseguenza, il danno al DNA che potrebbe essere causato dai radicali liberi è marcatamente inibito dalla melatonina. Se i livelli di melatonina vengono soppressi, ad esempio dai campi magnetici, il DNA rimane più vulnerabile all'attacco ossidativo. Questa teoria spiega come la depressione della melatonina da parte dei campi magnetici potrebbe provocare una maggiore incidenza di cancro in qualsiasi tessuto.

Ma i livelli ematici di melatonina umana diminuiscono quando gli individui sono esposti a deboli campi magnetici? Esistono alcune indicazioni che potrebbe essere così, ma sono necessarie ulteriori ricerche. Da alcuni anni è noto che la capacità degli uccelli di orientarsi durante le migrazioni stagionali è mediata dai cristalli di magnetite nelle cellule che rispondono al campo magnetico terrestre. Ora, come accennato in precedenza, è stato dimostrato che i cristalli di magnetite esistono anche nelle cellule umane in una concentrazione sufficientemente alta teoricamente da rispondere a campi magnetici deboli. Pertanto, il ruolo dei cristalli di magnetite dovrebbe essere considerato in qualsiasi discussione sui possibili meccanismi che possono essere proposti per quanto riguarda gli effetti potenzialmente dannosi dei campi elettrici e magnetici.

La necessità di conoscere i meccanismi

Per riassumere, c'è una chiara necessità di ulteriori studi su tali possibili meccanismi. Gli epidemiologi hanno bisogno di informazioni su quali caratteristiche dei campi elettrici e magnetici dovrebbero concentrarsi nelle loro valutazioni dell'esposizione. Nella maggior parte degli studi epidemiologici sono state utilizzate intensità di campo medie o mediane (con frequenze da 50 a 60 Hz); in altri, sono state studiate misure cumulative di esposizione. In uno studio recente, i campi con frequenze più elevate sono risultati essere correlati al rischio. In alcuni studi sugli animali, infine, i transitori di campo si sono rivelati importanti. Per gli epidemiologi il problema non è dal lato dell'effetto; registri sulle malattie esistono oggi in molti paesi. Il problema è che gli epidemiologi non conoscono le caratteristiche di esposizione rilevanti da considerare nei loro studi.

Quale politica è appropriata

Sistemi di protezione

In generale, ci sono diversi sistemi di protezione da considerare rispetto a regolamenti, linee guida e politiche. Molto spesso viene selezionato il sistema basato sulla salute, in cui è possibile identificare uno specifico effetto nocivo per la salute a un certo livello di esposizione, indipendentemente dal tipo di esposizione, chimica o fisica. Un secondo sistema potrebbe essere caratterizzato come un'ottimizzazione di un pericolo noto e accettato, che non ha una soglia al di sotto della quale il rischio è assente. Un esempio di esposizione che rientra in questo tipo di sistema è la radiazione ionizzante. Un terzo sistema riguarda i pericoli oi rischi in cui le relazioni causali tra l'esposizione e l'esito non sono state dimostrate con ragionevole certezza, ma per i quali esistono preoccupazioni generali sui possibili rischi. Quest'ultimo sistema di protezione è stato indicato con il principio di prudenza, o più recentemente prudente elusione, che può essere riassunta come la futura prevenzione a basso costo di un'esposizione non necessaria in assenza di certezza scientifica. L'esposizione ai campi elettrici e magnetici è stata discussa in questo modo e sono state presentate strategie sistematiche, ad esempio, su come dovrebbero essere instradate le future linee elettriche, disposti i luoghi di lavoro e progettati gli elettrodomestici per ridurre al minimo l'esposizione.

È evidente che il sistema di ottimizzazione non è applicabile in relazione alle restrizioni dei campi elettrici e magnetici, semplicemente perché non sono conosciuti e accettati come rischi. Gli altri due sistemi, invece, sono entrambi attualmente allo studio.

Norme e linee guida per la limitazione dell'esposizione nell'ambito del sistema basato sulla salute

Nelle linee guida internazionali i limiti per le restrizioni dell'esposizione al campo sono diversi ordini di grandezza superiori a quanto può essere misurato dalle linee elettriche aeree e riscontrato nelle occupazioni elettriche. L'Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni (IRPA) rilasciato Linee guida sui limiti di esposizione ai campi elettrici e magnetici 50/60 Hz nel 1990, che è stato adottato come base per molti standard nazionali. Poiché in seguito sono stati pubblicati nuovi importanti studi, nel 1993 è stato pubblicato un addendum dalla Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP). Inoltre, nel 1993, anche nel Regno Unito sono state effettuate valutazioni del rischio in accordo con quelle dell'IRPA.

Questi documenti sottolineano che lo stato delle conoscenze scientifiche odierne non giustifica la limitazione dei livelli di esposizione per il pubblico e la forza lavoro fino al livello μT e che sono necessari ulteriori dati per confermare la presenza o meno di rischi per la salute. Le linee guida IRPA e ICNIRP si basano sugli effetti delle correnti indotte dal campo nel corpo, corrispondenti a quelle normalmente presenti nel corpo (fino a circa 10 mA/m2). Si raccomanda che l'esposizione professionale a campi magnetici di 50/60 Hz sia limitata a 0.5 mT per l'esposizione giornaliera ea 5 mT per esposizioni brevi fino a due ore. Si raccomanda di limitare l'esposizione ai campi elettrici a 10 e 30 kV/m. Il limite di 24 ore per il pubblico è fissato a 5 kV/m e 0.1 mT.

Queste discussioni sulla regolamentazione dell'esposizione si basano interamente su rapporti sul cancro. Negli studi su altri possibili effetti sulla salute correlati ai campi elettrici e magnetici (ad esempio, disturbi riproduttivi e neurocomportamentali), i risultati sono generalmente considerati non sufficientemente chiari e coerenti per costituire una base scientifica per limitare l'esposizione.

Il principio di prudenza o prudente evitamento

Non c'è una reale differenza tra i due concetti; l'evitamento prudente è stato utilizzato in modo più specifico, tuttavia, nelle discussioni sui campi elettrici e magnetici. Come detto sopra, l'evitamento prudente può essere riassunto come l'evitamento futuro a basso costo di un'esposizione non necessaria fintanto che vi è incertezza scientifica sugli effetti sulla salute. È stato adottato in Svezia, ma non in altri paesi.

In Svezia, cinque autorità governative (l'Istituto svedese per la protezione dalle radiazioni, l'Ente nazionale per la sicurezza elettrica, l'Ente nazionale per la salute e il benessere, l'Ente nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro e l'Ente nazionale per gli alloggi, l'edilizia e la pianificazione) hanno dichiarato congiuntamente che "la conoscenza totale che ora si sta accumulando giustifica l'adozione di misure per ridurre la potenza del campo". A condizione che il costo sia ragionevole, la politica è quella di proteggere le persone da elevate esposizioni magnetiche di lunga durata. Durante l'installazione di nuove apparecchiature o nuove linee elettriche che possono causare elevate esposizioni a campi magnetici, è opportuno scegliere soluzioni che diano esposizioni inferiori purché tali soluzioni non comportino inconvenienti o costi elevati. In generale, come affermato dall'Istituto per la protezione dalle radiazioni, è possibile adottare misure per ridurre il campo magnetico nei casi in cui i livelli di esposizione superano i livelli normalmente presenti di oltre un fattore dieci, a condizione che tali riduzioni possano essere effettuate a un costo ragionevole. Nelle situazioni in cui i livelli di esposizione degli impianti esistenti non superano i livelli normali di un fattore dieci, si dovrebbero evitare costose ricostruzioni. Inutile dire che l'attuale concetto di elusione è stato criticato da molti esperti in diversi paesi, come ad esempio esperti nel settore della fornitura di energia elettrica.

Conclusioni

Nel presente lavoro è stato fornito un riassunto di ciò che sappiamo sui possibili effetti sulla salute dei campi elettrici e magnetici, e ciò che deve ancora essere indagato. Non è stata data risposta alla domanda su quale politica adottare, ma sono stati presentati sistemi facoltativi di protezione. A questo proposito, sembra chiaro che la banca dati scientifica disponibile è insufficiente per sviluppare limiti di esposizione a livello di μT, il che significa a sua volta che non ci sono motivi per interventi costosi a questi livelli di esposizione. L'adozione o meno di una qualche forma di strategia di prudenza (ad esempio, l'evitamento prudente) è una questione di decisione delle autorità sanitarie pubbliche e occupazionali dei singoli paesi. Se tale strategia non viene adottata, di solito significa che non vengono imposte restrizioni di esposizione perché i limiti di soglia basati sulla salute sono ben al di sopra dell'esposizione pubblica e professionale quotidiana. Quindi, se oggi le opinioni divergono su regolamenti, linee guida e politiche, c'è un consenso generale tra gli enti normatori sulla necessità di ulteriori ricerche per ottenere una solida base per le azioni future.

 

Di ritorno

La forma più familiare di energia elettromagnetica è la luce solare. La frequenza della luce solare (luce visibile) è la linea di demarcazione tra la radiazione più potente e ionizzante (raggi X, raggi cosmici) a frequenze più alte e la radiazione più benigna e non ionizzante a frequenze più basse. C'è uno spettro di radiazioni non ionizzanti. Nel contesto di questo capitolo, all'estremità superiore appena sotto la luce visibile c'è la radiazione infrarossa. Al di sotto c'è l'ampia gamma di frequenze radio, che comprende (in ordine decrescente) microonde, radio cellulare, televisione, radio FM e radio AM, onde corte utilizzate nei riscaldatori dielettrici e a induzione e, nella fascia bassa, campi con frequenza di potenza. Lo spettro elettromagnetico è illustrato in figura 1. 

Figura 1. Lo spettro elettromagnetico

ELF010F1

Proprio come la luce visibile o il suono permeano il nostro ambiente, lo spazio in cui viviamo e lavoriamo, così fanno le energie dei campi elettromagnetici. Inoltre, proprio come la maggior parte dell'energia sonora a cui siamo esposti è creata dall'attività umana, lo sono anche le energie elettromagnetiche: dai livelli deboli emessi dai nostri apparecchi elettrici quotidiani - quelli che fanno funzionare i nostri apparecchi radio e TV - agli alti livelli che i medici applicano per scopi benefici, ad esempio la diatermia (trattamenti termici). In generale, la forza di tali energie diminuisce rapidamente con la distanza dalla sorgente. I livelli naturali di questi campi nell'ambiente sono bassi.

Le radiazioni non ionizzanti (NIR) incorporano tutte le radiazioni e i campi dello spettro elettromagnetico che non hanno energia sufficiente per produrre la ionizzazione della materia. Cioè, NIR non è in grado di impartire energia sufficiente a una molecola o atomo per distruggere la sua struttura rimuovendo uno o più elettroni. Il confine tra NIR e radiazioni ionizzanti è solitamente fissato a una lunghezza d'onda di circa 100 nanometri.

Come con qualsiasi forma di energia, l'energia NIR ha il potenziale per interagire con i sistemi biologici e il risultato potrebbe non essere significativo, potrebbe essere dannoso in gradi diversi o potrebbe essere benefico. Con la radiofrequenza (RF) e le radiazioni a microonde, il principale meccanismo di interazione è il riscaldamento, ma nella parte a bassa frequenza dello spettro, i campi ad alta intensità possono indurre correnti nel corpo e quindi essere pericolosi. I meccanismi di interazione per le intensità di campo di basso livello sono, tuttavia, sconosciuti.

 

 

 

 

 

 

 

 

Quantità e unità

I campi a frequenze inferiori a circa 300 MHz sono quantificati in termini di intensità del campo elettrico (E) e intensità del campo magnetico (H). E è espresso in volt per metro (V/m) e H in ampere per metro (A/m). Entrambi sono campi vettoriali, cioè sono caratterizzati da grandezza e direzione in ogni punto. Per la gamma a bassa frequenza il campo magnetico è spesso espresso in termini di densità di flusso, B, con l'unità SI tesla (T). Quando vengono discussi i campi nel nostro ambiente quotidiano, la subunità microtesla (μT) è solitamente l'unità preferita. In alcune pubblicazioni la densità di flusso è espressa in gauss (G), e la conversione tra queste unità è (per i campi in aria):

1 tonnellate = 104 G o 0.1 μT = 1 mG e 1 A/m = 1.26 μT.

Sono disponibili revisioni di concetti, quantità, unità e terminologia per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti, comprese le radiazioni a radiofrequenza (NCRP 1981; Polk e Postow 1986; WHO 1993).

Il termine radiazione significa semplicemente energia trasmessa dalle onde. Le onde elettromagnetiche sono onde di forze elettriche e magnetiche, dove un moto ondoso è definito come propagazione di disturbi in un sistema fisico. Una variazione del campo elettrico è accompagnata da una variazione del campo magnetico e viceversa. Questi fenomeni furono descritti nel 1865 da JC Maxwell in quattro equazioni che sono diventate note come Equazioni di Maxwell.

Le onde elettromagnetiche sono caratterizzate da un insieme di parametri che includono la frequenza (f), lunghezza d'onda (λ), intensità del campo elettrico, intensità del campo magnetico, polarizzazione elettrica (P) (la direzione del E campo), velocità di propagazione (c) e vettore di Poynting (S). figura 2  illustra la propagazione di un'onda elettromagnetica nello spazio libero. La frequenza è definita come il numero di variazioni complete del campo elettrico o magnetico in un dato punto al secondo, ed è espressa in hertz (Hz). La lunghezza d'onda è la distanza tra due creste o avvallamenti consecutivi dell'onda (massimi o minimi). La frequenza, la lunghezza d'onda e la velocità dell'onda (v) sono correlati come segue:

v = f λ

Immagine 2. Un'onda piana che si propaga con la velocità della luce nella direzione x

ELF010F2

La velocità di un'onda elettromagnetica nello spazio libero è uguale alla velocità della luce, ma la velocità nei materiali dipende dalle proprietà elettriche del materiale, cioè dalla sua permittività (ε) e permeabilità (μ). La permittività riguarda le interazioni materiali con il campo elettrico, e la permeabilità esprime le interazioni con il campo magnetico. Le sostanze biologiche hanno permittività che differiscono notevolmente da quelle dello spazio libero, essendo dipendenti dalla lunghezza d'onda (specialmente nella gamma RF) e dal tipo di tessuto. La permeabilità delle sostanze biologiche, invece, è uguale a quella dello spazio libero.

In un'onda piana, come illustrato nella figura 2 , il campo elettrico è perpendicolare al campo magnetico e la direzione di propagazione è perpendicolare sia al campo elettrico che a quello magnetico.

 

 

 

Per un'onda piana, il rapporto tra il valore dell'intensità del campo elettrico e il valore dell'intensità del campo magnetico, che è costante, è noto come impedenza caratteristica (Z):

Z = E/H

Nello spazio libero, Z= 120π ≈ 377Ω ma altrimenti Z dipende dalla permittività e dalla permeabilità del materiale attraversato dall'onda.

Il trasferimento di energia è descritto dal vettore di Poynting, che rappresenta l'ampiezza e la direzione della densità del flusso elettromagnetico:

S = E x H

Per un'onda che si propaga, l'integrale di S su qualsiasi superficie rappresenta la potenza istantanea trasmessa attraverso questa superficie (densità di potenza). La grandezza del vettore di Poynting è espressa in watt per metro quadrato (W/m2) (in alcune pubblicazioni l'unità mW/cm2 viene utilizzato: la conversione in unità SI è 1 mW/cm2 = 10 W / m2) e per le onde piane è correlato ai valori delle intensità del campo elettrico e magnetico:

S = E2 /120π = E2 / 377

più

S =120π H2 = 377 H2

Non tutte le condizioni di esposizione riscontrate nella pratica possono essere rappresentate da onde piane. A distanze prossime a sorgenti di radiazione a radiofrequenza le relazioni caratteristiche delle onde piane non sono soddisfatte. Il campo elettromagnetico irradiato da un'antenna può essere suddiviso in due regioni: la zona di campo vicino e la zona di campo lontano. Il confine tra queste zone è solitamente posto a:

r = 2a2 /

where a è la dimensione massima dell'antenna.

Nella zona del campo vicino, l'esposizione deve essere caratterizzata sia dal campo elettrico che da quello magnetico. Nel campo lontano uno di questi è sufficiente, poiché sono interconnessi dalle equazioni di cui sopra che coinvolgono E più H. In pratica, la situazione di campo vicino si realizza spesso a frequenze inferiori a 300 Mhz.

L'esposizione ai campi RF è ulteriormente complicata dalle interazioni delle onde elettromagnetiche con gli oggetti. In generale, quando le onde elettromagnetiche incontrano un oggetto, parte dell'energia incidente viene riflessa, parte viene assorbita e parte viene trasmessa. Le proporzioni dell'energia trasmessa, assorbita o riflessa dall'oggetto dipendono dalla frequenza e dalla polarizzazione del campo e dalle proprietà elettriche e dalla forma dell'oggetto. Una sovrapposizione delle onde incidenti e riflesse produce onde stazionarie e una distribuzione del campo spazialmente non uniforme. Poiché le onde sono totalmente riflesse dagli oggetti metallici, le onde stazionarie si formano vicino a tali oggetti.

Poiché l'interazione dei campi RF con i sistemi biologici dipende da molte diverse caratteristiche del campo e i campi incontrati nella pratica sono complessi, i seguenti fattori dovrebbero essere considerati nella descrizione delle esposizioni ai campi RF:

  • se l'esposizione si verifica nella zona del campo vicino o lontano
  • se in campo vicino, i valori per entrambi E più H sono necessari; se in campo lontano, allora neanche E or H
  • variazione spaziale della grandezza del campo(i)
  • polarizzazione di campo, cioè la direzione del campo elettrico rispetto alla direzione di propagazione dell'onda.

 

Per l'esposizione a campi magnetici a bassa frequenza non è ancora chiaro se l'intensità di campo o la densità di flusso siano l'unica considerazione importante. Può risultare che anche altri fattori siano importanti, come il tempo di esposizione o la rapidità dei cambiamenti di campo.

Il termine campo elettromagnetico (EMF), come viene utilizzato nei media e nella stampa popolare, di solito si riferisce ai campi elettrici e magnetici all'estremità a bassa frequenza dello spettro, ma può anche essere utilizzato in un senso molto più ampio per includere l'intero spettro di radiazioni elettromagnetiche. Si noti che nella gamma delle basse frequenze il E più B i campi non sono accoppiati o correlati nello stesso modo in cui lo sono a frequenze più alte, ed è quindi più accurato riferirsi a loro come "campi elettrici e magnetici" piuttosto che campi elettromagnetici.

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 14: 58

Radiazioni ultraviolette

Come la luce, che è visibile, la radiazione ultravioletta (UVR) è una forma di radiazione ottica con lunghezze d'onda più corte e fotoni (particelle di radiazione) più energetici rispetto alla sua controparte visibile. La maggior parte delle sorgenti luminose emette anche alcuni raggi UV. I raggi UV sono presenti nella luce solare e vengono emessi anche da un gran numero di sorgenti ultraviolette utilizzate nell'industria, nella scienza e nella medicina. I lavoratori possono incontrare UVR in un'ampia varietà di contesti professionali. In alcuni casi, a bassi livelli di luce ambientale, si possono vedere sorgenti quasi ultraviolette ("luce nera") molto intense, ma normalmente i raggi UV sono invisibili e devono essere rilevati dal bagliore dei materiali che emettono fluorescenza quando illuminati dai raggi UV.

Proprio come la luce può essere suddivisa in colori che possono essere visti in un arcobaleno, l'UVR è suddiviso e i suoi componenti sono comunemente indicati come UVA, UVB più UVC. Le lunghezze d'onda della luce e dei raggi UV sono generalmente espresse in nanometri (nm); 1 nm è un miliardesimo (10-9) di un metro. I raggi UVC (UVR a lunghezza d'onda molto corta) della luce solare vengono assorbiti dall'atmosfera e non raggiungono la superficie terrestre. L'UVC è disponibile solo da fonti artificiali, come le lampade germicide, che emettono la maggior parte della loro energia a una singola lunghezza d'onda (254 nm) che è molto efficace nell'uccidere batteri e virus su una superficie o nell'aria.

I raggi UVB sono i raggi UV biologicamente più dannosi per la pelle e gli occhi e, sebbene la maggior parte di questa energia (che è una componente della luce solare) sia assorbita dall'atmosfera, produce comunque scottature e altri effetti biologici. I raggi UV a lunghezza d'onda lunga, UVA, si trovano normalmente nella maggior parte delle sorgenti luminose ed è anche il più intenso UVR che raggiunge la Terra. Sebbene i raggi UVA possano penetrare in profondità nei tessuti, non sono biologicamente dannosi come i raggi UVB perché le energie dei singoli fotoni sono inferiori a quelle dei raggi UVB o UVC.

Fonti di radiazione ultravioletta

Luce del sole

La maggiore esposizione professionale ai raggi UV è vissuta dai lavoratori all'aperto sotto la luce solare. L'energia della radiazione solare è notevolmente attenuata dallo strato di ozono terrestre, limitando i raggi UV terrestri a lunghezze d'onda superiori a 290-295 nm. L'energia dei raggi solari più pericolosi a lunghezza d'onda corta (UVB) è una forte funzione del percorso obliquo atmosferico e varia con la stagione e l'ora del giorno (Sliney 1986 e 1987; WHO 1994).

Fonti artificiali

Le fonti artificiali più significative di esposizione umana includono quanto segue:

Saldatura ad arco industriale. La fonte più significativa di potenziale esposizione ai raggi UV è l'energia radiante delle apparecchiature di saldatura ad arco. I livelli di raggi UV intorno alle apparecchiature per la saldatura ad arco sono molto elevati e possono verificarsi lesioni acute agli occhi e alla pelle entro tre-dieci minuti dall'esposizione a una distanza di visione ravvicinata di pochi metri. La protezione degli occhi e della pelle è obbligatoria.

Lampade UVR industriali/da lavoro. Molti processi industriali e commerciali, come l'indurimento fotochimico di inchiostri, vernici e materie plastiche, comportano l'uso di lampade che emettono fortemente nella gamma UV. Sebbene la probabilità di un'esposizione dannosa sia bassa a causa della schermatura, in alcuni casi può verificarsi un'esposizione accidentale.

“Luci nere”. Le luci nere sono lampade specializzate che emettono prevalentemente nella gamma UV, e sono generalmente utilizzate per controlli non distruttivi con polveri fluorescenti, per l'autenticazione di banconote e documenti, e per effetti speciali in pubblicità e discoteche. Queste lampade non presentano alcun rischio di esposizione significativo per l'uomo (tranne in alcuni casi per la pelle fotosensibilizzata).

Trattamento medico. Le lampade UVR sono utilizzate in medicina per una varietà di scopi diagnostici e terapeutici. Le sorgenti UVA sono normalmente utilizzate nelle applicazioni diagnostiche. L'esposizione al paziente varia notevolmente a seconda del tipo di trattamento e le lampade UV utilizzate in dermatologia richiedono un uso attento da parte del personale.

Lampade germicide UVR. I raggi UV con lunghezze d'onda comprese tra 250 e 265 nm sono i più efficaci per la sterilizzazione e la disinfezione poiché corrispondono a un massimo nello spettro di assorbimento del DNA. I tubi a scarica di mercurio a bassa pressione sono spesso utilizzati come sorgente UV, poiché oltre il 90% dell'energia irradiata si trova sulla linea dei 254 nm. Queste lampade sono spesso chiamate “lampade germicide”, “lampade battericide” o semplicemente “lampade UVC”. Le lampade germicide sono utilizzate negli ospedali per combattere l'infezione da tubercolosi e sono utilizzate anche all'interno di cabine di sicurezza microbiologiche per inattivare i microrganismi presenti nell'aria e di superficie. La corretta installazione delle lampade e l'uso di protezioni per gli occhi sono essenziali.

Abbronzatura cosmetica. I lettini abbronzanti si trovano nelle aziende in cui i clienti possono abbronzarsi con speciali lampade abbronzanti, che emettono principalmente nella gamma UVA ma anche alcuni UVB. L'uso regolare di un lettino solare può contribuire in modo significativo all'esposizione annuale della pelle ai raggi UV di una persona; inoltre, anche il personale che lavora nei centri abbronzatura può essere esposto a bassi livelli. L'uso di protezioni per gli occhi come occhiali o occhiali da sole dovrebbe essere obbligatorio per il cliente e, a seconda della disposizione, anche i membri del personale potrebbero richiedere protezioni per gli occhi.

Illuminazione generale. Le lampade fluorescenti sono comuni sul posto di lavoro e sono state utilizzate in casa ormai da molto tempo. Queste lampade emettono piccole quantità di raggi UV e contribuiscono solo per una piccola percentuale all'esposizione annuale ai raggi UV di una persona. Le lampade alogene al tungsteno sono sempre più utilizzate in casa e sul posto di lavoro per una varietà di scopi di illuminazione e visualizzazione. Le lampade alogene non schermate possono emettere livelli di UVR sufficienti a causare lesioni gravi a breve distanza. L'installazione di filtri in vetro su queste lampade dovrebbe eliminare questo rischio.

Effetti biologici

La pelle

Eritema

L'eritema, o "scottatura solare", è un arrossamento della pelle che normalmente compare tra le quattro e le otto ore dopo l'esposizione ai raggi UV e si attenua gradualmente dopo alcuni giorni. Le scottature solari gravi possono comportare vesciche e desquamazione della pelle. UVB e UVC sono entrambi circa 1,000 volte più efficaci nel causare eritema rispetto agli UVA (Parrish, Jaenicke e Anderson 1982), ma l'eritema prodotto dalle lunghezze d'onda UVB più lunghe (da 295 a 315 nm) è più grave e persiste più a lungo (Hausser 1928). L'aumento della gravità e del decorso dell'eritema risulta dalla penetrazione più profonda di queste lunghezze d'onda nell'epidermide. La massima sensibilità della pelle apparentemente si verifica a circa 295 nm (Luckiesh, Holladay e Taylor 1930; Coblentz, Stair e Hogue 1931) con una sensibilità molto inferiore (circa 0.07) che si verifica a 315 nm e lunghezze d'onda maggiori (McKinlay e Diffey 1987).

La dose eritemica minima (MED) per 295 nm che è stata riportata in studi più recenti per la pelle non abbronzata e leggermente pigmentata varia da 6 a 30 mJ/cm2 (Everett, Olsen e Sayer 1965; Freeman et al. 1966; Berger, Urbach e Davies 1968). Il MED a 254 nm varia notevolmente a seconda del tempo trascorso dopo l'esposizione e se la pelle è stata esposta molto alla luce solare esterna, ma è generalmente dell'ordine di 20 mJ/cm2, o fino a 0.1 J/cm2. La pigmentazione e l'abbronzatura della pelle e, soprattutto, l'ispessimento dello strato corneo, possono aumentare questa MED di almeno un ordine di grandezza.

Fotosensibilizzazione

Gli specialisti della medicina del lavoro riscontrano spesso effetti avversi derivanti dall'esposizione professionale ai raggi UV nei lavoratori fotosensibilizzati. L'uso di alcuni medicinali può produrre un effetto fotosensibilizzante sull'esposizione ai raggi UVA, così come l'applicazione topica di alcuni prodotti, inclusi alcuni profumi, lozioni per il corpo e così via. Le reazioni agli agenti fotosensibilizzanti comportano sia fotoallergia (reazione allergica della pelle) che fototossicità (irritazione della pelle) dopo l'esposizione ai raggi UV dalla luce solare o da sorgenti UV industriali. (Anche le reazioni di fotosensibilità durante l'uso di apparecchiature abbronzanti sono comuni.) Questa fotosensibilizzazione della pelle può essere causata da creme o unguenti applicati sulla pelle, da farmaci assunti per via orale o per iniezione o dall'uso di inalatori soggetti a prescrizione medica (vedere figura 1 ). Il medico che prescrive un farmaco potenzialmente fotosensibilizzante dovrebbe sempre avvertire il paziente di adottare misure appropriate per evitare effetti avversi, ma al paziente viene spesso detto solo di evitare la luce solare e non le fonti UVR (poiché queste sono rare per la popolazione generale).

Figura 1. Alcune sostanze fonosensibilizzanti

ELF020T1

Effetti ritardati

L'esposizione cronica alla luce solare, in particolare alla componente UVB, accelera l'invecchiamento della pelle e aumenta il rischio di sviluppare il cancro della pelle (Fitzpatrick et al. 1974; Forbes e Davies 1982; Urbach 1969; Passchier e Bosnjakovic 1987). Diversi studi epidemiologici hanno dimostrato che l'incidenza del cancro della pelle è fortemente correlata con la latitudine, l'altitudine e la copertura del cielo, che sono correlate con l'esposizione ai raggi UV (Scotto, Fears e Gori 1980; WHO 1993).

Non sono ancora state stabilite esatte relazioni quantitative dose-risposta per la carcinogenesi della pelle umana, sebbene gli individui di carnagione chiara, in particolare quelli di origine celtica, siano molto più inclini a sviluppare il cancro della pelle. Tuttavia, va notato che le esposizioni ai raggi UV necessarie per suscitare tumori della pelle nei modelli animali possono essere erogate sufficientemente lentamente da non produrre eritema e l'efficacia relativa (relativa al picco a 302 nm) riportata in questi studi varia nello stesso come scottature solari (Cole, Forbes e Davies 1986; Sterenborg e van der Leun 1987).

L'occhio

Fotocheratite e fotocongiuntivite

Si tratta di reazioni infiammatorie acute derivanti dall'esposizione a radiazioni UVB e UVC che compaiono entro poche ore dall'esposizione eccessiva e normalmente si risolvono dopo uno o due giorni.

Lesione retinica da luce intensa

Sebbene sia improbabile un danno termico alla retina da fonti luminose, può verificarsi un danno fotochimico dall'esposizione a fonti ricche di luce blu. Ciò può comportare una riduzione temporanea o permanente della vista. Tuttavia, la normale risposta di avversione alla luce intensa dovrebbe prevenire questo evento a meno che non venga compiuto uno sforzo cosciente per fissare fonti di luce intensa. Il contributo dei raggi UV al danno retinico è generalmente molto ridotto perché l'assorbimento da parte del cristallino limita l'esposizione retinica.

Effetti cronici

L'esposizione professionale a lungo termine ai raggi UV per diversi decenni può contribuire alla cataratta e ad effetti degenerativi non correlati all'occhio come l'invecchiamento della pelle e il cancro della pelle associati all'esposizione al sole. Anche l'esposizione cronica alle radiazioni infrarosse può aumentare il rischio di cataratta, ma questo è molto improbabile, dato l'accesso alla protezione degli occhi.

La radiazione ultravioletta attinica (UVB e UVC) è fortemente assorbita dalla cornea e dalla congiuntiva. La sovraesposizione di questi tessuti provoca la cheratocongiuntivite, comunemente indicata come “bagliore del saldatore”, “occhio ad arco” o “cecità da neve”. Pitts ha riportato lo spettro d'azione e il decorso temporale della fotocheratite nella cornea umana, di coniglio e di scimmia (Pitts 1974). Il periodo di latenza varia inversamente con la gravità dell'esposizione, da 1.5 a 24 ore, ma di solito si verifica entro 6-12 ore; il disagio di solito scompare entro 48 ore. Segue la congiuntivite che può essere accompagnata da eritema della pelle del viso che circonda le palpebre. Naturalmente, l'esposizione ai raggi UV raramente provoca lesioni oculari permanenti. Pitts e Tredici (1971) hanno riportato dati di soglia per la fotocheratite nell'uomo per bande d'onda di 10 nm di larghezza da 220 a 310 nm. È stato riscontrato che la massima sensibilità della cornea si verifica a 270 nm, che differisce notevolmente dal massimo per la pelle. Presumibilmente, la radiazione di 270 nm è biologicamente più attiva a causa della mancanza di uno strato corneo per attenuare la dose al tessuto epiteliale corneale a lunghezze d'onda UVR più corte. La risposta in lunghezza d'onda, o spettro d'azione, non variava tanto quanto lo spettro d'azione dell'eritema, con soglie che variavano da 4 a 14 mJ/cm2 a 270nm. La soglia riportata a 308 nm era di circa 100 mJ/cm2.

L'esposizione ripetuta dell'occhio a livelli potenzialmente pericolosi di UVR non aumenta la capacità protettiva del tessuto interessato (la cornea) così come l'esposizione della pelle, che porta all'abbronzatura e all'ispessimento dello strato corneo. Ringvold e colleghi hanno studiato le proprietà di assorbimento UVR della cornea (Ringvold 1980a) e dell'umor acqueo (Ringvold 1980b), così come gli effetti della radiazione UVB sull'epitelio corneale (Ringvold 1983), sullo stroma corneale (Ringvold e Davanger 1985) e l'endotelio corneale (Ringvold, Davanger e Olsen 1982; Olsen e Ringvold 1982). I loro studi al microscopio elettronico hanno mostrato che il tessuto corneale possedeva notevoli proprietà di riparazione e recupero. Sebbene sia stato possibile rilevare facilmente danni significativi a tutti questi strati apparentemente inizialmente presenti nelle membrane cellulari, il recupero morfologico è stato completo dopo una settimana. La distruzione dei cheratociti nello strato stromale era evidente e il recupero endoteliale era pronunciato nonostante la normale mancanza di rapido ricambio cellulare nell'endotelio. Cullen et al. (1984) hanno studiato il danno endoteliale che era persistente se l'esposizione ai raggi UV era persistente. Riley et al. (1987) hanno anche studiato l'endotelio corneale in seguito all'esposizione ai raggi UVB e hanno concluso che è improbabile che singoli insulti gravi abbiano effetti ritardati; tuttavia, hanno anche concluso che l'esposizione cronica potrebbe accelerare i cambiamenti nell'endotelio legati all'invecchiamento della cornea.

Le lunghezze d'onda superiori a 295 nm possono essere trasmesse attraverso la cornea e sono quasi totalmente assorbite dal cristallino. Pitts, Cullen e Hacker (1977b) hanno mostrato che la cataratta può essere prodotta nei conigli da lunghezze d'onda nella banda 295-320 nm. Le soglie per le opacità transitorie variavano da 0.15 a 12.6 J/cm2, a seconda della lunghezza d'onda, con soglia minima a 300 nm. Le opacità permanenti richiedevano esposizioni radianti maggiori. Non sono stati osservati effetti lenticolari nell'intervallo di lunghezze d'onda da 325 a 395 nm anche con esposizioni radianti molto più elevate da 28 a 162 J/cm2 (Pitts, Cullen e Hacker 1977a; Zuclich e Connolly 1976). Questi studi illustrano chiaramente il particolare rischio della banda spettrale 300-315 nm, come ci si aspetterebbe perché i fotoni di queste lunghezze d'onda penetrano in modo efficiente e hanno energia sufficiente per produrre danni fotochimici.

Taylor et al. (1988) hanno fornito prove epidemiologiche che i raggi UVB alla luce del sole erano un fattore eziologico nella cataratta senile, ma non hanno mostrato alcuna correlazione tra la cataratta e l'esposizione ai raggi UVA. Sebbene un tempo fosse una credenza popolare a causa del forte assorbimento dei raggi UVA da parte del cristallino, l'ipotesi che i raggi UVA possano causare la cataratta non è stata supportata né da studi sperimentali di laboratorio né da studi epidemiologici. Dai dati sperimentali di laboratorio che hanno mostrato che le soglie per la fotocheratite erano inferiori a quelle per la catarattogenesi, si deve concludere che livelli inferiori a quelli richiesti per produrre fotocheratite su base giornaliera dovrebbero essere considerati pericolosi per il tessuto del cristallino. Anche supponendo che la cornea sia esposta a un livello quasi equivalente alla soglia per la fotocheratite, si potrebbe stimare che la dose giornaliera di UVR al cristallino a 308 nm sarebbe inferiore a 120 mJ/cm2 per 12 ore all'aperto (Sliney 1987). In effetti, un'esposizione giornaliera media più realistica sarebbe inferiore alla metà di tale valore.

Prosciutto et al. (1982) hanno determinato lo spettro d'azione per la fotoretinite prodotta dai raggi UV nella banda 320-400 nm. Hanno mostrato che le soglie nella banda spettrale visibile, che erano da 20 a 30 J/cm2 a 440 nm, sono stati ridotti a circa 5 J/cm2 per una banda di 10 nm centrata a 325 nm. Lo spettro d'azione aumentava in modo monotono al diminuire della lunghezza d'onda. Dovremmo quindi concludere che livelli ben al di sotto di 5 J/cm2 a 308 nm dovrebbe produrre lesioni retiniche, sebbene queste lesioni non diventino evidenti per 24-48 ore dopo l'esposizione. Non ci sono dati pubblicati per soglie di lesione retinica inferiori a 325 nm e ci si può solo aspettare che il modello per lo spettro d'azione per le lesioni fotochimiche alla cornea e ai tessuti del cristallino si applichi anche alla retina, portando a una soglia di lesione dell'ordine di 0.1 J/cm2.

Sebbene la radiazione UVB abbia chiaramente dimostrato di essere mutagena e cancerogena per la pelle, l'estrema rarità della carcinogenesi nella cornea e nella congiuntiva è piuttosto notevole. Non sembra esserci alcuna prova scientifica per collegare l'esposizione ai raggi UV con eventuali tumori della cornea o della congiuntiva negli esseri umani, sebbene lo stesso non sia vero per i bovini. Ciò suggerirebbe un sistema immunitario molto efficace operante nell'occhio umano, poiché ci sono certamente lavoratori all'aperto che ricevono un'esposizione ai raggi UV paragonabile a quella che ricevono i bovini. Questa conclusione è ulteriormente supportata dal fatto che gli individui che soffrono di una risposta immunitaria difettosa, come nello xeroderma pigmentoso, sviluppano frequentemente neoplasie della cornea e della congiuntiva (Stenson 1982).

Standard di sicurezza

I limiti di esposizione professionale (EL) per UVR sono stati sviluppati e includono una curva dello spettro d'azione che avvolge i dati di soglia per gli effetti acuti ottenuti da studi di eritema minimo e cheratocongiuntivite (Sliney 1972; IRPA 1989). Questa curva non differisce significativamente dai dati di soglia collettiva, considerando gli errori di misurazione e le variazioni nella risposta individuale, ed è ben al di sotto delle soglie catarattogeniche UVB.

L'EL per UVR è più basso a 270 nm (0.003 J/cm2 a 270 nm) e, ad esempio, a 308 nm è 0.12 J/cm2 (ACGIH 1995, IRPA 1988). Indipendentemente dal fatto che l'esposizione avvenga da poche esposizioni pulsate durante il giorno, un'unica esposizione molto breve o da un'esposizione di 8 ore a pochi microwatt per centimetro quadrato, il rischio biologico è lo stesso e i limiti di cui sopra si applicano al giornata lavorativa completa.

Tutela del lavoro

L'esposizione professionale ai raggi UV dovrebbe essere ridotta al minimo ove possibile. Per le sorgenti artificiali, ove possibile, dovrebbe essere data priorità a misure ingegneristiche quali filtrazione, schermatura e recinzione. I controlli amministrativi, come la limitazione dell'accesso, possono ridurre i requisiti di protezione personale.

I lavoratori all'aperto come i lavoratori agricoli, gli operai, gli operai edili, i pescatori e così via possono ridurre al minimo il rischio di esposizione solare ai raggi UV indossando indumenti a trama fitta e, cosa più importante, un cappello a tesa larga per ridurre l'esposizione del viso e del collo. I filtri solari possono essere applicati sulla pelle esposta per ridurre l'ulteriore esposizione. I lavoratori all'aperto dovrebbero avere accesso all'ombra ed essere dotati di tutte le misure di protezione necessarie sopra menzionate.

Nell'industria, ci sono molte fonti in grado di causare lesioni oculari acute entro un breve tempo di esposizione. È disponibile una varietà di protezioni per gli occhi con vari gradi di protezione adeguati all'uso previsto. Quelli destinati all'uso industriale includono caschi per saldatura (che forniscono inoltre protezione sia da intense radiazioni visibili e infrarosse sia protezione per il viso), schermi facciali, occhiali e occhiali che assorbono i raggi UV. In generale, gli occhiali protettivi forniti per uso industriale dovrebbero adattarsi perfettamente al viso, assicurando così che non vi siano spazi attraverso i quali i raggi UV possano raggiungere direttamente l'occhio e dovrebbero essere ben costruiti per prevenire lesioni fisiche.

L'adeguatezza e la scelta degli occhiali protettivi dipende dai seguenti punti:

  • l'intensità e le caratteristiche di emissione spettrale della sorgente UVR
  • i modelli comportamentali delle persone vicino a sorgenti UVR (la distanza e il tempo di esposizione sono importanti)
  • le proprietà di trasmissione del materiale dell'occhiale protettivo
  • il design della montatura degli occhiali per prevenire l'esposizione periferica dell'occhio ai raggi UV diretti non assorbiti.

 

In situazioni di esposizione industriale, il grado di pericolo oculare può essere valutato mediante misurazione e confronto con i limiti raccomandati per l'esposizione (Duchene, Lakey e Repacholi 1991).

Misurazione

A causa della forte dipendenza degli effetti biologici dalla lunghezza d'onda, la misura principale di qualsiasi sorgente UVR è la sua potenza spettrale o la distribuzione dell'irradianza spettrale. Questo deve essere misurato con uno spettroradiometro che consiste di opportune ottiche di ingresso, un monocromatore e un rivelatore UVR e lettura. Tale strumento non è normalmente utilizzato in igiene del lavoro.

In molte situazioni pratiche, viene utilizzato un misuratore UVR a banda larga per determinare la durata dell'esposizione sicura. Per motivi di sicurezza, la risposta spettrale può essere adattata per seguire la funzione spettrale utilizzata per le linee guida sull'esposizione dell'ACGIH e dell'IRPA. Se non vengono utilizzati strumenti adeguati, si verificheranno gravi errori di valutazione dei pericoli. Sono disponibili anche dosimetri UVR personali (ad es. film di polisulfone), ma la loro applicazione è stata ampiamente confinata alla ricerca sulla sicurezza sul lavoro piuttosto che nelle indagini di valutazione dei rischi.

Conclusioni

Il danno molecolare di componenti cellulari chiave derivanti dall'esposizione ai raggi UV si verifica costantemente ed esistono meccanismi di riparazione per far fronte all'esposizione della pelle e dei tessuti oculari alle radiazioni ultraviolette. Solo quando questi meccanismi di riparazione vengono sopraffatti diventa evidente un danno biologico acuto (Smith 1988). Per questi motivi, la riduzione al minimo dell'esposizione professionale ai raggi UV continua a rimanere un importante oggetto di preoccupazione tra i lavoratori della salute e sicurezza sul lavoro.

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 15: 01

Radiazione infrarossa

La radiazione infrarossa è quella parte dello spettro delle radiazioni non ionizzanti situata tra le microonde e la luce visibile. È una parte naturale dell'ambiente umano e quindi le persone ne sono esposte in piccole quantità in tutte le aree della vita quotidiana, ad esempio a casa o durante le attività ricreative al sole. Un'esposizione molto intensa, tuttavia, può derivare da alcuni processi tecnici sul posto di lavoro.

Molti processi industriali comportano l'indurimento termico di vari tipi di materiali. Le fonti di calore utilizzate o il materiale riscaldato stesso di solito emettono livelli così elevati di radiazione infrarossa che un gran numero di lavoratori è potenzialmente a rischio di esposizione.

Concetti e quantità

La radiazione infrarossa (IR) ha lunghezze d'onda che vanno da 780 nm a 1 mm. Seguendo la classificazione della International Commission on Illumination (CIE), questa banda è suddivisa in IRA (da 780 nm a 1.4 μm), IRB (da 1.4 μm a 3 μm) e IRC (da 3 μm a 1 mm). Questa suddivisione segue approssimativamente le caratteristiche di assorbimento dipendenti dalla lunghezza d'onda dell'IR nel tessuto e i conseguenti diversi effetti biologici.

La quantità e la distribuzione temporale e spaziale della radiazione infrarossa sono descritte da diverse quantità e unità radiometriche. A causa delle proprietà ottiche e fisiologiche, in particolare dell'occhio, di solito si fa una distinzione tra piccole sorgenti "puntiformi" e sorgenti "estese". Il criterio per questa distinzione è il valore in radianti dell'angolo (α) misurato all'occhio che è sotteso dalla sorgente. Questo angolo può essere calcolato come quoziente, la dimensione della sorgente luminosa DL diviso per la distanza di visione r. Le sorgenti estese sono quelle che sottendono un angolo di visione dell'occhio maggiore di αverbale, che normalmente è di 11 milliradianti. Per tutte le sorgenti estese c'è una distanza di visione dove α è uguale αverbale; a distanze di visione maggiori, la sorgente può essere trattata come una sorgente puntiforme. Nella protezione dalle radiazioni ottiche le grandezze più importanti riguardanti le sorgenti estese sono le splendore (L, espresso in Wm-2sr-1) e il radianza integrata nel tempo (Lp in Gm-2sr-1), che descrivono la “luminosità” della sorgente. Per la valutazione del rischio per la salute, le quantità più rilevanti riguardanti sorgenti puntuali o esposizioni a tali distanze dalla sorgente dove α< αverbale, sono i irradianza (E, espresso in Wm-2), che equivale al concetto di dose rate di esposizione, e il esposizione radiante (H, in Gm-2), equivalente al concetto di dose di esposizione.

In alcune bande dello spettro, gli effetti biologici dovuti all'esposizione sono fortemente dipendenti dalla lunghezza d'onda. Pertanto, devono essere utilizzate quantità spettroradiometriche aggiuntive (ad esempio, la radianza spettrale, Ll, espresso in Wm-2 sr-1 nm-1) per soppesare i valori di emissione fisica della sorgente rispetto allo spettro di azione applicabile relativo all'effetto biologico.

 

Fonti ed esposizione professionale

L'esposizione ai risultati IR da varie fonti naturali e artificiali. L'emissione spettrale da queste sorgenti può essere limitata a una singola lunghezza d'onda (laser) o può essere distribuita su un'ampia banda di lunghezze d'onda.

I diversi meccanismi per la generazione della radiazione ottica in generale sono:

  • eccitazione termica (radiazione del corpo nero)
  • scarico di gas
  • amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazione (laser), con minore importanza nella banda IR il meccanismo della scarica gassosa.

 

L'emissione dalle sorgenti più importanti utilizzate in molti processi industriali risulta dall'eccitazione termica e può essere approssimata utilizzando le leggi fisiche della radiazione del corpo nero se si conosce la temperatura assoluta della sorgente. L'emissione totale (M, in Wm-2) di un radiatore a corpo nero (figura 1) è descritta dalla legge di Stefan-Boltzmann:

M(T) = 5.67 x 10-8T4

e dipende dalla quarta potenza della temperatura (T, in K) del corpo radiante. La distribuzione spettrale della radianza è descritta dalla legge di radiazione di Planck:

e la lunghezza d'onda di massima emissione (λmax) è descritto secondo la legge di Wien da:

λmax = (2.898 x 10-8) / T

Figura 1. Radianza spettrale λmaxdi un radiatore a corpo nero alla temperatura assoluta indicata in gradi Kelvin su ciascuna curva

ELF040F1

Molti laser utilizzati nei processi industriali e medici emetteranno livelli molto elevati di IR. In generale, rispetto ad altre sorgenti di radiazioni, la radiazione laser presenta alcune caratteristiche insolite che possono influenzare il rischio a seguito di un'esposizione, come la durata dell'impulso molto breve o l'irraggiamento estremamente elevato. Pertanto, la radiazione laser è discussa in dettaglio altrove in questo capitolo.

Molti processi industriali richiedono l'uso di sorgenti che emettono alti livelli di radiazioni visibili e infrarosse, e quindi un gran numero di lavoratori come panettieri, soffiatori di vetro, lavoratori delle fornaci, operai di fonderia, fabbri, fonditori e vigili del fuoco sono potenzialmente a rischio di esposizione. Oltre alle lampade, devono essere considerate sorgenti quali fiamme, torce a gas, torce ad acetilene, pozze di metallo fuso e barre di metallo incandescente. Questi si incontrano nelle fonderie, nelle acciaierie e in molti altri impianti industriali pesanti. La Tabella 1 riassume alcuni esempi di sorgenti IR e relative applicazioni.

Tabella 1. Diverse fonti di IR, popolazione esposta e livelli di esposizione approssimativi

Fonte

Applicazione o popolazione esposta

Esposizione

Luce del sole

Lavoratori all'aperto, agricoltori, operai edili, marittimi, pubblico in generale

500 Wm-2

Lampade a filamento di tungsteno

Popolazione generale e lavoratori
Illuminazione generale, asciugatura inchiostro e vernice

105-106 Wm-2sr-1

Lampade alogene a filamento di tungsteno

(Vedi lampade a filamento di tungsteno)
Sistemi di copiatura (fissaggio), processi generali (essiccazione, cottura, restringimento, rammollimento)

50-200 Wm-2 (a 50 centimetri)

Diodi emettitori di luce (ad es. diodo GaAs)

Giocattoli, elettronica di consumo, tecnologia di trasmissione dati, ecc.

105 Wm-2sr-1

Lampade ad arco allo xeno

Proiettori, simulatori solari, luci di ricerca
Operatori di macchina da presa della tipografia, addetti ai laboratori ottici, animatori

107 Wm-2sr-1

Fusione di ferro

Fornace d'acciaio, operai dell'acciaieria

105 Wm-2sr-1

Array di lampade a infrarossi

Riscaldamento ed essiccazione industriale

103 a 8.103 Wm-2

Lampade a infrarossi negli ospedali

Incubatori

100-300 Wm-2

 

Effetti biologici

La radiazione ottica in generale non penetra molto in profondità nel tessuto biologico. Pertanto, gli obiettivi primari di un'esposizione IR sono la pelle e l'occhio. Nella maggior parte delle condizioni di esposizione il principale meccanismo di interazione dell'IR è termico. Solo gli impulsi molto brevi che i laser possono produrre, ma che non sono considerati qui, possono anche portare a effetti meccanotermici. Non si prevede che gli effetti della ionizzazione o della rottura dei legami chimici appaiano con la radiazione IR perché l'energia delle particelle, essendo inferiore a circa 1.6 eV, è troppo bassa per causare tali effetti. Per lo stesso motivo, le reazioni fotochimiche diventano significative solo a lunghezze d'onda più corte nella regione visiva e nell'ultravioletto. I diversi effetti sulla salute dipendenti dalla lunghezza d'onda dell'IR derivano principalmente dalle proprietà ottiche dipendenti dalla lunghezza d'onda del tessuto, ad esempio l'assorbimento spettrale del mezzo oculare (figura 2).

Figura 2. Assorbimento spettrale del mezzo oculare

ELF040F2

Effetti sull'occhio

In generale, l'occhio è ben adattato a proteggersi dalle radiazioni ottiche provenienti dall'ambiente naturale. Inoltre, l'occhio è fisiologicamente protetto contro le lesioni causate da sorgenti luminose intense, come il sole o lampade ad alta intensità, da una risposta di avversione che limita la durata dell'esposizione a una frazione di secondo (circa 0.25 secondi).

L'IRA colpisce principalmente la retina, a causa della trasparenza dei mezzi oculari. Quando si osserva direttamente una sorgente puntiforme o un raggio laser, le proprietà di messa a fuoco nella regione IRA rendono inoltre la retina molto più suscettibile ai danni rispetto a qualsiasi altra parte del corpo. Per brevi periodi di esposizione, si ritiene che il riscaldamento dell'iride dovuto all'assorbimento di IR visibile o vicino svolga un ruolo nello sviluppo di opacità nel cristallino.

Con l'aumentare della lunghezza d'onda, al di sopra di circa 1 μm, aumenta l'assorbimento da parte dei mezzi oculari. Pertanto, si ritiene che l'assorbimento della radiazione IRA da parte sia del cristallino che dell'iride pigmentata svolga un ruolo nella formazione delle opacità lenticolari. Il danno alla lente è attribuito a lunghezze d'onda inferiori a 3 μm (IRA e IRB). Per la radiazione infrarossa di lunghezze d'onda superiori a 1.4 μm, l'umor acqueo e il cristallino sono particolarmente fortemente assorbenti.

Nella regione IRB e IRC dello spettro, i mezzi oculari diventano opachi a causa del forte assorbimento da parte dell'acqua che li costituisce. L'assorbimento in questa regione avviene principalmente nella cornea e nell'umore acqueo. Oltre 1.9 μm, la cornea è effettivamente l'unico assorbitore. L'assorbimento della radiazione infrarossa a lunghezza d'onda lunga da parte della cornea può portare ad un aumento della temperatura nell'occhio a causa della conduzione termica. A causa di un rapido tasso di turnover delle cellule corneali superficiali, si può prevedere che qualsiasi danno limitato allo strato corneale esterno sia temporaneo. Nella banda IRC l'esposizione può causare un'ustione sulla cornea simile a quella sulla pelle. Tuttavia, è poco probabile che si verifichino ustioni corneali, a causa della reazione di avversione innescata dalla sensazione dolorosa causata dalla forte esposizione.

Effetti sulla pelle

La radiazione infrarossa non penetra molto in profondità nella pelle. Pertanto, l'esposizione della pelle a IR molto forti può portare a effetti termici locali di diversa gravità e persino a gravi ustioni. Gli effetti sulla pelle dipendono dalle proprietà ottiche della pelle, come la profondità di penetrazione dipendente dalla lunghezza d'onda (figura 3 ). Soprattutto a lunghezze d'onda maggiori, un'esposizione prolungata può causare un elevato aumento della temperatura locale e ustioni. I valori soglia per questi effetti dipendono dal tempo, a causa delle proprietà fisiche dei processi di trasporto termico nella pelle. Un irraggiamento di 10 kWm-2, ad esempio, può provocare una sensazione dolorosa entro 5 secondi, mentre un'esposizione di 2 kWm-2 non causerà la stessa reazione entro periodi inferiori a circa 50 secondi.

Figura 3. Profondità di penetrazione nella pelle per diverse lunghezze d'onda

ELF040F3

Se l'esposizione si protrae per periodi molto lunghi, anche a valori ben al di sotto della soglia del dolore, il carico di calore sul corpo umano può essere elevato. Soprattutto se l'esposizione copre tutto il corpo come, ad esempio, davanti a un acciaio fuso. Il risultato può essere uno squilibrio del sistema di termoregolazione altrimenti fisiologicamente ben bilanciato. La soglia di tolleranza di tale esposizione dipenderà da diverse condizioni individuali e ambientali, come la capacità individuale del sistema di termoregolazione, l'effettivo metabolismo corporeo durante l'esposizione o la temperatura, l'umidità e il movimento dell'aria (velocità del vento) ambientali. Senza alcun lavoro fisico, un'esposizione massima di 300 Wm-2 può essere tollerato oltre le otto ore in determinate condizioni ambientali, ma questo valore scende a circa 140 Wm-2 durante il lavoro fisico pesante.

Standard di esposizione

Gli effetti biologici dell'esposizione IR, che dipendono dalla lunghezza d'onda e dalla durata dell'esposizione, sono intollerabili solo se vengono superati determinati valori soglia di intensità o di dose. Per proteggersi da tali condizioni di esposizione intollerabili, organizzazioni internazionali come l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), l'Ufficio internazionale del lavoro (ILO), il Comitato internazionale per le radiazioni non ionizzanti dell'Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni (INIRC/IRPA) e i suoi successore, la Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP) e la Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH) hanno suggerito limiti di esposizione per la radiazione infrarossa da sorgenti ottiche coerenti e incoerenti. La maggior parte dei suggerimenti nazionali e internazionali sulle linee guida per limitare l'esposizione umana alle radiazioni infrarosse sono basati o addirittura identici ai valori limite di soglia suggeriti (TLV) pubblicati dall'ACGIH (1993/1994). Questi limiti sono ampiamente riconosciuti e sono frequentemente utilizzati in situazioni occupazionali. Si basano sulle attuali conoscenze scientifiche e hanno lo scopo di prevenire lesioni termiche della retina e della cornea e di evitare possibili effetti ritardati sul cristallino dell'occhio.

La revisione del 1994 dei limiti di esposizione ACGIH è la seguente:

1. Per la protezione della retina dal danno termico in caso di esposizione alla luce visibile, (ad esempio, nel caso di potenti sorgenti luminose), la radianza spettrale Lλ in W/(m² sr nm) ponderato rispetto alla funzione di rischio termico retinico Rλ (vedi tabella 2) sull'intervallo di lunghezze d'onda Δλ e sommati nell'intervallo di lunghezze d'onda da 400 a 1400 nm, non devono superare:

where t è la durata della visione limitata a intervalli da 10-3 a 10 secondi (ovvero, per condizioni di visione accidentale, visione non fissa), e α è il sotteso angolare della sorgente in radianti calcolato da α = estensione massima della sorgente/distanza dalla sorgente Rλ  (Tavolo 2 ).

2. Per proteggere la retina dai rischi di esposizione delle lampade termiche a infrarossi o di qualsiasi sorgente IR vicina in assenza di un forte stimolo visivo, la radiazione infrarossa nell'intervallo di lunghezze d'onda da 770 a 1400 nm visto dall'occhio (basato su una pupilla di 7 mm diametro) per una durata prolungata delle condizioni di visione dovrebbe essere limitato a:

Questo limite si basa su un diametro della pupilla di 7 mm poiché, in questo caso, la risposta di avversione (chiusura dell'occhio, ad esempio) potrebbe non esistere a causa dell'assenza di luce visibile.

3. Per evitare possibili effetti ritardati sul cristallino dell'occhio, come la cataratta ritardata, e per proteggere la cornea dalla sovraesposizione, la radiazione infrarossa a lunghezze d'onda superiori a 770 nm dovrebbe essere limitata a 100 W/m² per periodi superiori a 1,000 s e a:

o per periodi più brevi.

4. Per i pazienti afachici, vengono fornite funzioni di ponderazione separate e TLV risultanti per l'intervallo di lunghezze d'onda della luce ultravioletta e visibile (305–700 nm).

Tabella 2. Funzione di rischio termico retinico

Lunghezza d'onda (nm)

Rλ

Lunghezza d'onda (nm)

Rλ

400

1.0

460

8.0

405

2.0

465

7.0

410

4.0

470

6.2

415

8.0

475

5.5

420

9.0

480

4.5

425

9.5

485

4.0

430

9.8

490

2.2

435

10.0

495

1.6

440

10.0

500-700

1.0

445

9.7

700-1,050

10((700 )/500)

450

9.4

1,050-1,400

0.2

455

9.0

   

Fonte: ACGIH 1996.

Misurazione

Sono disponibili tecniche e strumenti radiometrici affidabili che consentono di analizzare il rischio per la pelle e per l'occhio derivante dall'esposizione a sorgenti di radiazioni ottiche. Per caratterizzare una sorgente luminosa convenzionale, è generalmente molto utile misurare la radianza. Per definire condizioni di esposizione pericolose da sorgenti ottiche, l'irraggiamento e l'esposizione radiante sono di maggiore importanza. La valutazione delle sorgenti a banda larga è più complessa rispetto alla valutazione delle sorgenti che emettono a singole lunghezze d'onda oa bande molto strette, poiché devono essere considerate le caratteristiche spettrali e la dimensione della sorgente. Lo spettro di alcune lampade è costituito sia da un'emissione continua su un'ampia banda di lunghezze d'onda sia da un'emissione su determinate singole lunghezze d'onda (linee). Errori significativi possono essere introdotti nella rappresentazione di quegli spettri se la frazione di energia in ciascuna riga non viene correttamente aggiunta al continuo.

Per la valutazione dei rischi per la salute, i valori di esposizione devono essere misurati su un'apertura limite per la quale sono specificati gli standard di esposizione. In genere un'apertura di 1 mm è stata considerata la più piccola dimensione pratica dell'apertura. Le lunghezze d'onda superiori a 0.1 mm presentano difficoltà a causa dei significativi effetti di diffrazione creati da un'apertura di 1 mm. Per questa banda di lunghezze d'onda è stata accettata un'apertura di 1 cm² (11 mm di diametro), perché i punti caldi in questa banda sono più grandi che a lunghezze d'onda più corte. Per la valutazione dei rischi retinici, la dimensione dell'apertura è stata determinata da una dimensione media della pupilla e quindi è stata scelta un'apertura di 7 mm.

In generale, le misurazioni nella regione ottica sono molto complesse. Le misurazioni effettuate da personale non addestrato possono portare a conclusioni non valide. Un riassunto dettagliato delle procedure di misurazione si trova in Sliney e Wolbarsht (1980).

Misure protettive

La protezione standard più efficace dall'esposizione alle radiazioni ottiche è l'involucro totale della sorgente e tutti i percorsi di radiazione che possono fuoriuscire dalla sorgente. Con tali misure, nella maggior parte dei casi dovrebbe essere facile raggiungere il rispetto dei limiti di esposizione. In caso contrario, si applica la protezione personale. Ad esempio, devono essere utilizzate le protezioni per gli occhi disponibili sotto forma di occhiali o visiere adeguati o indumenti protettivi. Se le condizioni di lavoro non consentono l'applicazione di tali misure, può essere necessario il controllo amministrativo e l'accesso limitato a sorgenti molto intense. In alcuni casi una riduzione della potenza della sorgente o dell'orario di lavoro (pause di lavoro per riprendersi dallo stress da calore), o di entrambi, potrebbe essere una possibile misura a tutela del lavoratore.

Conclusione

In generale, la radiazione infrarossa proveniente dalle sorgenti più comuni come le lampade, o dalla maggior parte delle applicazioni industriali, non causerà alcun rischio per i lavoratori. In alcuni luoghi di lavoro, tuttavia, l'IR può causare un rischio per la salute del lavoratore. Inoltre, vi è un rapido aumento dell'applicazione e dell'uso di lampade speciali e nei processi ad alta temperatura nell'industria, nella scienza e nella medicina. Se l'esposizione derivante da tali applicazioni è sufficientemente elevata, non si possono escludere effetti dannosi (principalmente sugli occhi ma anche sulla pelle). L'importanza degli standard di esposizione alle radiazioni ottiche riconosciuti a livello internazionale dovrebbe aumentare. Per proteggere il lavoratore da un'esposizione eccessiva, dovrebbero essere obbligatorie misure protettive come schermi (protezioni per gli occhi) o indumenti protettivi.

I principali effetti biologici avversi attribuiti alle radiazioni infrarosse sono le cataratte, note come cataratta del soffiatore di vetro o del fornaciaio. L'esposizione a lungo termine anche a livelli relativamente bassi provoca stress da calore al corpo umano. A tali condizioni di esposizione devono essere considerati fattori aggiuntivi come la temperatura corporea e la perdita di calore per evaporazione, nonché i fattori ambientali.

Per informare e istruire i lavoratori sono state sviluppate alcune guide pratiche nei paesi industrializzati. Un riassunto completo può essere trovato in Sliney e Wolbarsht (1980).

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 15: 19

Luce e radiazione infrarossa

L'energia radiante della luce e dell'infrarosso (IR) sono due forme di radiazione ottica e, insieme alla radiazione ultravioletta, formano lo spettro ottico. All'interno dello spettro ottico, diverse lunghezze d'onda hanno potenzialità considerevolmente diverse di provocare effetti biologici, e per questo motivo lo spettro ottico può essere ulteriormente suddiviso.

Il termine leggera dovrebbe essere riservata alle lunghezze d'onda dell'energia radiante comprese tra 400 e 760 nm, che evocano una risposta visiva alla retina (CIE 1987). La luce è la componente essenziale della produzione di lampade illuminanti, display visivi e un'ampia varietà di illuminatori. A parte l'importanza dell'illuminazione per la vista, alcune fonti di luce possono, tuttavia, provocare reazioni fisiologiche indesiderate come invalidità e abbagliamento fastidioso, sfarfallio e altre forme di stress oculare a causa della scarsa ergonomia delle attività sul posto di lavoro. L'emissione di luce intensa è anche un effetto collaterale potenzialmente pericoloso di alcuni processi industriali, come la saldatura ad arco.

La radiazione infrarossa (IRR, lunghezze d'onda da 760 nm a 1 mm) può anche essere indicata abbastanza comunemente come radiazione termica (o radiazione termica), ed è emesso da qualsiasi oggetto caldo (motori caldi, metalli fusi e altre fonti di fonderia, superfici trattate termicamente, lampade elettriche ad incandescenza, sistemi di riscaldamento radiante, ecc.). La radiazione infrarossa viene emessa anche da una grande varietà di apparecchiature elettriche come motori elettrici, generatori, trasformatori e varie apparecchiature elettroniche.

La radiazione infrarossa è un fattore che contribuisce allo stress da calore. L'elevata temperatura e umidità dell'aria ambiente e un basso grado di circolazione dell'aria possono combinarsi con il calore radiante per produrre stress da calore con il potenziale di lesioni da calore. In ambienti più freddi, anche fonti di calore radiante sgradite o mal progettate possono produrre disagio, una considerazione ergonomica.

Effetti biologici

I rischi professionali presentati all'occhio e alla pelle dalle radiazioni visibili e infrarosse sono limitati dall'avversione dell'occhio alla luce intensa e dalla sensazione di dolore nella pelle derivante dall'intenso riscaldamento radiante. L'occhio è ben adattato per proteggersi dalle lesioni acute da radiazioni ottiche (dovute all'energia radiante ultravioletta, visibile o infrarossa) dalla luce solare ambientale. È protetto da una naturale risposta di avversione alla visione di fonti di luce intensa che normalmente lo protegge da lesioni derivanti dall'esposizione a fonti come il sole, le lampade ad arco e gli archi di saldatura, poiché questa avversione limita la durata dell'esposizione a una frazione (circa due- decimi) di secondo. Tuttavia, sorgenti ricche di IRR prive di un forte stimolo visivo possono essere pericolose per il cristallino dell'occhio in caso di esposizione cronica. Ci si può anche costringere a fissare il sole, un arco di saldatura o un campo di neve e quindi subire una temporanea (e talvolta permanente) perdita della vista. In un ambiente industriale in cui le luci intense appaiono basse nel campo visivo, i meccanismi di protezione dell'occhio sono meno efficaci e le precauzioni contro i rischi sono particolarmente importanti.

Esistono almeno cinque tipi distinti di pericoli per gli occhi e la pelle derivanti da fonti di luce intensa e IRR e le misure protettive devono essere scelte tenendo conto di ciascuno di essi. Oltre ai potenziali pericoli presentati dalle radiazioni ultraviolette (UVR) provenienti da alcune sorgenti luminose intense, si dovrebbero considerare i seguenti pericoli (Sliney e Wolbarsht 1980; OMS 1982):

  1. Lesione termica alla retina, che può verificarsi a lunghezze d'onda da 400 nm a 1,400 nm. Normalmente il pericolo di questo tipo di lesione è rappresentato solo dai laser, da una sorgente ad arco di xeno molto intensa o da una palla di fuoco nucleare. Il bruciore locale della retina si traduce in un punto cieco (scotoma).
  2. Lesioni fotochimiche da luce blu alla retina (un pericolo principalmente associato alla luce blu di lunghezze d'onda da 400 nm a 550 nm) (Ham 1989). La lesione è comunemente chiamata fotoretinite da "luce blu"; una forma particolare di questa ferita è chiamata, secondo la sua fonte, retinite solare. La retinite solare una volta era chiamata "cecità da eclissi" e associata "ustione retinica". Solo negli ultimi anni è diventato chiaro che la fotoretinite deriva da un meccanismo di lesione fotochimica in seguito all'esposizione della retina a lunghezze d'onda più corte nello spettro visibile, vale a dire la luce viola e blu. Fino agli anni '1970 si pensava che fosse il risultato di un meccanismo di danno termico. Contrariamente alla luce blu, la radiazione IRA è molto inefficace nel produrre lesioni alla retina. (Prosciutto 1989; Sliney e Wolbarsht 1980).
  3. Rischi termici nel vicino infrarosso per il cristallino (associati a lunghezze d'onda da circa 800 nm a 3,000 nm) con potenziale cataratta da calore industriale. L'esposizione corneale media alla radiazione infrarossa alla luce solare è dell'ordine di 10 W/m2. In confronto, i lavoratori del vetro e dell'acciaio esposti a irradiazioni infrarosse dell'ordine di 0.8-4 kW/m2 ogni giorno per 10-15 anni hanno riferito di aver sviluppato opacità lenticolari (Sliney e Wolbarsht 1980). Queste bande spettrali includono IRA e IRB (vedi figura 1). La linea guida dell'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) per l'esposizione IRA della parte anteriore dell'occhio è un'irradiazione totale ponderata nel tempo di 100 W/m2 per durate di esposizione superiori a 1,000 s (16.7 min) (ACGIH 1992 e 1995).
  4. Lesione termica della cornea e della congiuntiva (a lunghezze d'onda da circa 1,400 nm a 1 mm). Questo tipo di lesione è quasi esclusivamente limitato all'esposizione alle radiazioni laser.
  5. Lesione termica della pelle. Questo è raro dalle fonti convenzionali ma può verificarsi nell'intero spettro ottico.

L'importanza della lunghezza d'onda e del tempo di esposizione

Le lesioni termiche (1) e (4) di cui sopra sono generalmente limitate a durate di esposizione molto brevi e la protezione degli occhi è progettata per prevenire queste lesioni acute. Tuttavia, le lesioni fotochimiche, come quelle menzionate in (2) sopra, possono derivare da bassi tassi di dose distribuiti sull'intera giornata lavorativa. Il prodotto del rateo di dose e della durata dell'esposizione dà sempre la dose (è la dose che determina il grado di rischio fotochimico). Come con qualsiasi meccanismo di lesione fotochimica, si deve considerare lo spettro d'azione che descrive l'efficacia relativa delle diverse lunghezze d'onda nel causare un effetto fotobiologico. Ad esempio, lo spettro d'azione per il danno retinico fotochimico raggiunge il picco a circa 440 nm (Ham 1989). La maggior parte degli effetti fotochimici sono limitati a una gamma molto ristretta di lunghezze d'onda; mentre un effetto termico può verificarsi a qualsiasi lunghezza d'onda nello spettro. Pertanto, la protezione degli occhi per questi effetti specifici deve bloccare solo una banda spettrale relativamente stretta per essere efficace. Normalmente, più di una banda spettrale deve essere filtrata nella protezione degli occhi per una sorgente a banda larga.

Sorgenti di radiazione ottica

Luce del sole

La maggiore esposizione professionale alle radiazioni ottiche deriva dall'esposizione dei lavoratori all'aperto ai raggi del sole. Lo spettro solare si estende dal taglio stratosferico dello strato di ozono di circa 290-295 nm nella banda dell'ultravioletto ad almeno 5,000 nm (5 μm) nella banda dell'infrarosso. La radiazione solare può raggiungere un livello fino a 1 kW/m2 durante i mesi estivi. Può provocare stress da calore, a seconda della temperatura e dell'umidità dell'aria ambiente.

Fonti artificiali

Le fonti artificiali più significative di esposizione umana alle radiazioni ottiche includono quanto segue:

  1. Saldatura e taglio. I saldatori ei loro collaboratori sono generalmente esposti non solo a intense radiazioni UV, ma anche a intense radiazioni visibili e IR emesse dall'arco. In rari casi, queste fonti hanno prodotto lesioni acute alla retina dell'occhio. La protezione degli occhi è obbligatoria per questi ambienti.
  2. Industria dei metalli e fonderie. La fonte più significativa di esposizione nel visibile e nell'infrarosso proviene dalle superfici di metallo fuso e caldo nelle industrie dell'acciaio e dell'alluminio e nelle fonderie. L'esposizione dei lavoratori varia tipicamente da 0.5 a 1.2 kW/m2.
  3. Lampade ad arco. Molti processi industriali e commerciali, come quelli che coinvolgono lampade fotochimiche, emettono luce visibile (blu) intensa a onde corte, nonché radiazioni UV e IR. Sebbene la probabilità di un'esposizione dannosa sia bassa a causa della schermatura, in alcuni casi può verificarsi un'esposizione accidentale.
  4. Lampade a infrarossi. Queste lampade emettono prevalentemente nella gamma IRA e sono generalmente utilizzate per il trattamento termico, l'essiccazione della vernice e le relative applicazioni. Queste lampade non presentano alcun rischio di esposizione significativo per l'uomo poiché il disagio prodotto dall'esposizione limiterà l'esposizione a un livello sicuro.
  5. Trattamento medico. Le lampade a infrarossi sono utilizzate in medicina fisica per una varietà di scopi diagnostici e terapeutici. L'esposizione al paziente varia notevolmente a seconda del tipo di trattamento e le lampade IR richiedono un uso attento da parte del personale.
  6. Illuminazione generale. Le lampade fluorescenti emettono pochissimi infrarossi e generalmente non sono abbastanza luminose da rappresentare un potenziale pericolo per gli occhi. Le lampade a incandescenza al tungsteno e al tungsteno-alogeno emettono una grande frazione della loro energia radiante nell'infrarosso. Inoltre, la luce blu emessa dalle lampade alogene al tungsteno può rappresentare un pericolo per la retina se una persona fissa il filamento. Fortunatamente, la risposta di avversione dell'occhio alla luce intensa previene lesioni acute anche a brevi distanze. Il posizionamento di filtri "termici" in vetro su queste lampade dovrebbe ridurre al minimo/eliminare questo rischio.
  7. Proiettori ottici e altri dispositivi. Sorgenti luminose intense sono utilizzate in proiettori, proiettori cinematografici e altri dispositivi di collimazione del raggio di luce. Questi possono rappresentare un pericolo per la retina con il raggio diretto a distanze molto ravvicinate.

 

Misurazione delle proprietà della sorgente

La caratteristica più importante di qualsiasi sorgente ottica è la sua distribuzione di potenza spettrale. Questo viene misurato utilizzando uno spettroradiometro, che consiste in un'ottica di ingresso adatta, un monocromatore e un fotorilevatore.

In molte situazioni pratiche, viene utilizzato un radiometro ottico a banda larga per selezionare una data regione spettrale. Sia per l'illuminazione visibile che per motivi di sicurezza, la risposta spettrale dello strumento sarà adattata per seguire una risposta spettrale biologica; ad esempio, i luxmetri sono orientati alla risposta fotopica (visiva) dell'occhio. Normalmente, a parte i misuratori di rischio UVR, la misurazione e l'analisi dei rischi di sorgenti di luce intensa e di sorgenti a infrarossi è troppo complessa per gli specialisti di salute e sicurezza sul lavoro di routine. Si stanno compiendo progressi nella standardizzazione delle categorie di sicurezza delle lampade, in modo che non saranno necessarie misurazioni da parte dell'utente per determinare i potenziali pericoli.

Limiti di esposizione umana

Dalla conoscenza dei parametri ottici dell'occhio umano e della radianza di una sorgente luminosa, è possibile calcolare gli irradiamenti (tassi di dose) alla retina. Anche l'esposizione delle strutture anteriori dell'occhio umano alla radiazione infrarossa può essere interessante e va inoltre tenuto presente che la posizione relativa della sorgente luminosa e il grado di chiusura delle palpebre possono influenzare notevolmente il corretto calcolo di un'esposizione oculare dose. Per le esposizioni alla luce ultravioletta ea onde corte, è importante anche la distribuzione spettrale della sorgente luminosa.

Numerosi gruppi nazionali e internazionali hanno raccomandato i limiti di esposizione professionale (EL) per le radiazioni ottiche (ACGIH 1992 e 1994; Sliney 1992). Sebbene la maggior parte di questi gruppi abbia raccomandato EL per la radiazione UV e laser, solo un gruppo ha raccomandato EL per la radiazione visibile (cioè la luce), vale a dire l'ACGIH, un'agenzia ben nota nel campo della salute sul lavoro. L'ACGIH fa riferimento ai suoi EL come valori limite di soglia, o TLV, e poiché questi vengono emessi annualmente, c'è l'opportunità di una revisione annuale (ACGIH 1992 e 1995). Si basano in gran parte su dati di lesioni oculari provenienti da studi su animali e da dati di lesioni retiniche umane risultanti dalla visione del sole e dalla saldatura di archi. I TLV si basano inoltre sul presupposto sottostante che le esposizioni ambientali esterne all'energia radiante visibile normalmente non sono pericolose per l'occhio tranne che in ambienti molto insoliti, come campi innevati e deserti, o quando si fissano effettivamente gli occhi sul sole.

Valutazione della sicurezza delle radiazioni ottiche

Poiché una valutazione completa dei pericoli richiede misurazioni complesse dell'irraggiamento spettrale e della radianza della sorgente, e talvolta anche strumenti e calcoli molto specializzati, raramente viene eseguita in loco da igienisti industriali e ingegneri della sicurezza. Invece, l'equipaggiamento protettivo per gli occhi da utilizzare è imposto dalle norme di sicurezza in ambienti pericolosi. Gli studi di ricerca hanno valutato un'ampia gamma di archi, laser e sorgenti termiche al fine di sviluppare ampie raccomandazioni per standard di sicurezza pratici e più facili da applicare.

Misure protettive

L'esposizione professionale alle radiazioni visibili e IR è raramente pericolosa e di solito è benefica. Tuttavia, alcune fonti emettono una quantità considerevole di radiazioni visibili e, in questo caso, viene evocata la naturale risposta di avversione, quindi c'è poca possibilità di sovraesposizione accidentale degli occhi. D'altra parte, l'esposizione accidentale è molto probabile nel caso di sorgenti artificiali che emettono solo radiazioni nel vicino IR. Le misure che possono essere adottate per ridurre al minimo l'esposizione non necessaria del personale alle radiazioni IR includono un'adeguata progettazione ingegneristica del sistema ottico in uso, l'uso di occhiali o visiere protettive adeguate, la limitazione dell'accesso alle persone direttamente interessate al lavoro e la garanzia che i lavoratori siano a conoscenza di i potenziali pericoli associati all'esposizione a intense sorgenti di radiazioni visibili e IR. Il personale addetto alla manutenzione che sostituisce le lampade ad arco deve avere una formazione adeguata in modo da precludere l'esposizione pericolosa. È inaccettabile che i lavoratori soffrano di eritema cutaneo o fotocheratite. Se si verificano queste condizioni, dovrebbero essere esaminate le pratiche di lavoro e adottate misure per garantire che la sovraesposizione sia resa improbabile in futuro. Le operatrici in stato di gravidanza non corrono rischi specifici per le radiazioni ottiche per quanto riguarda l'integrità della loro gravidanza.

Design e standard di protezione per gli occhi

La progettazione di protezioni per gli occhi per la saldatura e altre operazioni che presentano fonti di radiazioni ottiche industriali (ad esempio, lavori di fonderia, produzione di acciaio e vetro) è iniziata all'inizio di questo secolo con lo sviluppo del vetro di Crooke. Gli standard di protezione degli occhi che si sono evoluti in seguito hanno seguito il principio generale secondo cui, poiché le radiazioni infrarosse e ultraviolette non sono necessarie per la visione, quelle bande spettrali dovrebbero essere bloccate nel miglior modo possibile dai materiali di vetro attualmente disponibili.

Gli standard empirici per i dispositivi di protezione degli occhi sono stati testati negli anni '1970 e hanno dimostrato di includere ampi fattori di sicurezza per le radiazioni infrarosse e ultraviolette quando i fattori di trasmissione sono stati testati rispetto agli attuali limiti di esposizione professionale, mentre i fattori di protezione per la luce blu erano appena sufficienti. Alcuni requisiti degli standard sono stati pertanto adeguati.

Protezione dalle radiazioni ultraviolette e infrarosse

Nell'industria vengono utilizzate numerose lampade UV specializzate per il rilevamento della fluorescenza e per la fotopolimerizzazione di inchiostri, resine plastiche, polimeri dentali e così via. Sebbene le sorgenti UVA normalmente comportino pochi rischi, queste sorgenti possono contenere tracce di UVB pericolosi o rappresentare un problema di abbagliamento invalidante (a causa della fluorescenza del cristallino dell'occhio). Le lenti con filtro UV, in vetro o plastica, con fattori di attenuazione molto elevati sono ampiamente disponibili per proteggere dall'intero spettro UV. Una leggera sfumatura giallastra può essere rilevabile se la protezione è garantita a 400 nm. È di fondamentale importanza per questo tipo di occhiali (e per gli occhiali da sole industriali) fornire protezione al campo visivo periferico. Schermi laterali o design avvolgenti sono importanti per proteggere dalla focalizzazione di raggi temporali obliqui nell'area nasale equatoriale del cristallino, dove spesso ha origine la cataratta corticale.

Quasi tutti i materiali delle lenti in vetro e plastica bloccano la radiazione ultravioletta al di sotto di 300 nm e la radiazione infrarossa a lunghezze d'onda superiori a 3,000 nm (3 μm) e per alcuni laser e sorgenti ottiche, i normali occhiali di sicurezza trasparenti resistenti agli urti forniranno una buona protezione (ad es. le lenti in policarbonato trasparente bloccano efficacemente le lunghezze d'onda superiori a 3 μm). Tuttavia, è necessario aggiungere assorbitori come ossidi metallici nel vetro o coloranti organici nella plastica per eliminare i raggi UV fino a circa 380-400 nm e gli infrarossi oltre 780 nm fino a 3 μm. A seconda del materiale, questo può essere facile o molto difficile o costoso e la stabilità dell'assorbitore può variare alquanto. I filtri che soddisfano lo standard ANSI Z87.1 dell'American National Standards Institute devono avere i fattori di attenuazione appropriati in ciascuna banda spettrale critica.

Protezione in vari settori

Antincendio

I vigili del fuoco possono essere esposti a intense radiazioni nel vicino infrarosso e, a parte la protezione cruciale per la testa e il viso, sono spesso prescritti filtri di attenuazione IRR. Qui è importante anche la protezione dagli impatti.

Occhiali per fonderia e vetreria

Gli occhiali e gli occhiali progettati per la protezione oculare contro le radiazioni infrarosse hanno generalmente una leggera sfumatura verdastra, sebbene la tinta possa essere più scura se si desidera un certo comfort contro le radiazioni visibili. Tali protezioni per gli occhi non devono essere confuse con le lenti blu utilizzate nelle operazioni di acciaieria e fonderia, dove l'obiettivo è controllare visivamente la temperatura del fuso; questi occhiali blu non forniscono protezione e dovrebbero essere indossati solo per breve tempo.

Saldatura

Le proprietà di filtrazione dell'infrarosso e dell'ultravioletto possono essere facilmente impartite ai filtri di vetro per mezzo di additivi come l'ossido di ferro, ma il grado di attenuazione strettamente visibile determina il numero di tonalità, che è un'espressione logaritmica dell'attenuazione. Normalmente viene utilizzato un numero di gradazione da 3 a 4 per la saldatura a gas (che richiede occhiali protettivi) e un numero di gradazione da 10 a 14 per le operazioni di saldatura ad arco e arco plasma (qui è richiesta la protezione del casco). La regola empirica è che se il saldatore trova l'arco comodo da vedere, viene fornita un'attenuazione adeguata contro i rischi oculari. I supervisori, gli aiutanti del saldatore e altre persone nell'area di lavoro possono richiedere filtri con un numero di tonalità relativamente basso (ad esempio, da 3 a 4) per proteggersi dalla fotocheratite ("occhio ad arco" o "bagliore del saldatore"). Negli ultimi anni è apparso sulla scena un nuovo tipo di filtro per saldatura, il filtro autoscurante. Indipendentemente dal tipo di filtro, deve soddisfare gli standard ANSI Z87.1 e Z49.1 per i filtri di saldatura fissi specificati per tonalità scura (Buhr e Sutter 1989; CIE 1987).

Filtri per saldatura autoscurante

Il filtro di saldatura autooscurante, il cui numero di gradazione aumenta con l'intensità della radiazione ottica che lo colpisce, rappresenta un importante progresso nella capacità dei saldatori di produrre saldature di qualità costantemente elevata in modo più efficiente ed ergonomico. In precedenza, il saldatore doveva abbassare e sollevare il casco o il filtro ogni volta che veniva acceso e spento un arco. Il saldatore ha dovuto lavorare "alla cieca" poco prima di innescare l'arco. Inoltre, il casco viene comunemente abbassato e sollevato con un brusco schiocco del collo e della testa, che può causare affaticamento del collo o lesioni più gravi. Di fronte a questa procedura scomoda e ingombrante, alcuni saldatori spesso avviano l'arco con un elmetto convenzionale in posizione sollevata, portando alla fotocheratite. In normali condizioni di illuminazione ambientale, un saldatore che indossa un casco dotato di un filtro auto-oscurante può vedere abbastanza bene con la protezione per gli occhi in posizione per eseguire attività come allineare le parti da saldare, posizionare con precisione l'attrezzatura di saldatura e innescare l'arco. Nei modelli di elmetti più tipici, i sensori di luce rilevano quindi virtualmente l'arco elettrico non appena appare e indirizzano un'unità di azionamento elettronica per commutare un filtro a cristalli liquidi da una tonalità chiara a una tonalità scura preselezionata, eliminando la necessità di goffi e pericolosi manovre praticate con filtri a gradazione fissa.

È stata spesso sollevata la questione se i problemi di sicurezza nascosti possano svilupparsi con i filtri autooscuranti. Ad esempio, le immagini residue ("cecità improvvisa") sperimentate sul posto di lavoro possono causare una vista permanentemente compromessa? I nuovi tipi di filtro offrono davvero un grado di protezione equivalente o migliore di quello che possono fornire i tradizionali filtri fissi? Sebbene si possa rispondere affermativamente alla seconda domanda, è necessario comprendere che non tutti i filtri autooscuranti sono equivalenti. Le velocità di reazione del filtro, i valori delle ombre chiare e scure ottenute con una data intensità di illuminazione e il peso di ciascuna unità possono variare da un modello di apparecchiatura all'altro. La dipendenza dalla temperatura delle prestazioni dell'unità, la variazione del grado di ombreggiamento con il degrado elettrico della batteria, l'”ombra dello stato di riposo” e altri fattori tecnici variano a seconda del design di ciascun produttore. Queste considerazioni vengono affrontate in nuovi standard.

Poiché un'adeguata attenuazione del filtro è garantita da tutti i sistemi, il singolo attributo più importante specificato dai produttori di filtri autooscuranti è la velocità di commutazione del filtro. Gli attuali filtri di oscuramento automatico variano nella velocità di commutazione da un decimo di secondo a più veloce di 1/10,000 di secondo. Buhr e Sutter (1989) hanno indicato un mezzo per specificare il tempo massimo di commutazione, ma la loro formulazione varia in relazione all'andamento temporale della commutazione. La velocità di commutazione è cruciale, poiché fornisce l'indizio migliore per l'importantissima (ma non specificata) misura di quanta luce entrerà nell'occhio quando l'arco viene colpito rispetto alla luce ammessa da un filtro fisso dello stesso numero di gradazione di lavoro . Se troppa luce entra nell'occhio per ogni commutazione durante il giorno, la dose di energia luminosa accumulata produce un "adattamento transitorio" e lamentele di "affaticamento degli occhi" e altri problemi. (L'adattamento transitorio è l'esperienza visiva causata da improvvisi cambiamenti nel proprio ambiente luminoso, che può essere caratterizzato da disagio, sensazione di essere stati esposti al bagliore e perdita temporanea della visione dettagliata.) Prodotti attuali con velocità di commutazione dell'ordine di dieci millisecondi fornirà meglio una protezione adeguata contro la fotoretinite. Tuttavia, il tempo di commutazione più breve, dell'ordine di 0.1 ms, ha il vantaggio di ridurre gli effetti di adattamento transitorio (Eriksen 1985; Sliney 1992).

Semplici test di controllo sono disponibili per il saldatore, oltre a approfonditi test di laboratorio. Si potrebbe suggerire al saldatore di guardare semplicemente una pagina di stampa dettagliata attraverso una serie di filtri autooscuranti. Questo darà un'indicazione della qualità ottica di ciascun filtro. Successivamente, al saldatore può essere chiesto di provare a innescare un arco mentre lo osserva attraverso ciascun filtro considerato per l'acquisto. Fortunatamente, si può fare affidamento sul fatto che i livelli di luce confortevoli per la visualizzazione non saranno pericolosi. L'efficacia della filtrazione UV e IR deve essere verificata nella scheda delle specifiche del produttore per assicurarsi che le bande non necessarie vengano filtrate. Alcuni colpi d'arco ripetuti dovrebbero dare al saldatore un'idea del disagio che proverà dall'adattamento transitorio, anche se una prova di un giorno sarebbe la cosa migliore.

Il numero di gradazione dello stato di riposo o di guasto di un filtro autooscurante (uno stato di guasto si verifica quando la batteria si guasta) dovrebbe fornire una protezione del 100% per gli occhi del saldatore per almeno uno o diversi secondi. Alcuni produttori utilizzano uno stato scuro come posizione "off" e altri utilizzano una tonalità intermedia tra gli stati di tonalità scura e chiara. In entrambi i casi, la trasmittanza dello stato di riposo per il filtro dovrebbe essere sensibilmente inferiore alla trasmittanza dell'ombra chiara per escludere un rischio retinico. In ogni caso, il dispositivo dovrebbe fornire all'utente un indicatore chiaro ed evidente di quando il filtro è spento o quando si verifica un guasto del sistema. Ciò assicurerà che il saldatore sia avvisato in anticipo nel caso in cui il filtro non sia acceso o non funzioni correttamente prima dell'inizio della saldatura. Altre caratteristiche, come la durata della batteria o le prestazioni in condizioni di temperatura estreme, possono essere importanti per determinati utenti.

Conclusioni

Sebbene le specifiche tecniche possano sembrare alquanto complesse per i dispositivi che proteggono l'occhio dalle sorgenti di radiazioni ottiche, esistono standard di sicurezza che specificano i numeri di sfumatura e questi standard forniscono un fattore di sicurezza conservativo per chi li indossa.

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 15: 24

Laser

Un laser è un dispositivo che produce energia radiante elettromagnetica coerente all'interno dello spettro ottico dall'estremo ultravioletto al lontano infrarosso (submillimetrico). Il termine laser è in realtà un acronimo di Amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazione. Sebbene il processo laser sia stato teoricamente previsto da Albert Einstein nel 1916, il primo laser di successo non è stato dimostrato fino al 1960. Negli ultimi anni i laser si sono fatti strada dai laboratori di ricerca all'ambiente industriale, medico e degli uffici, nonché ai cantieri e persino famiglie. In molte applicazioni, come lettori di videodischi e sistemi di comunicazione in fibra ottica, l'emissione di energia radiante del laser è racchiusa, l'utente non corre alcun rischio per la salute e la presenza di un laser incorporato nel prodotto potrebbe non essere ovvia per l'utente. Tuttavia, in alcune applicazioni mediche, industriali o di ricerca, l'energia radiante emessa dal laser è accessibile e può rappresentare un potenziale pericolo per gli occhi e la pelle.

Poiché il processo laser (a volte indicato come "laser") può produrre un raggio di radiazione ottica altamente collimato (ovvero, energia radiante ultravioletta, visibile o infrarossa), un laser può rappresentare un pericolo a una distanza considerevole, a differenza della maggior parte dei pericoli incontrati nel posto di lavoro. Forse è questa caratteristica più di ogni altra cosa che ha suscitato particolari preoccupazioni espresse dai lavoratori e dagli esperti di salute e sicurezza sul lavoro. Tuttavia, i laser possono essere utilizzati in sicurezza quando vengono applicati controlli di rischio appropriati. Gli standard per l'uso sicuro dei laser esistono in tutto il mondo e la maggior parte sono "armonizzati" tra loro (ANSI 1993; IEC 1993). Tutti gli standard fanno uso di un sistema di classificazione dei pericoli, che raggruppa i prodotti laser in una delle quattro grandi classi di pericolo in base alla potenza o all'energia di uscita del laser e alla sua capacità di causare danni. Vengono quindi applicate misure di sicurezza commisurate alla classificazione del pericolo (Cleuet e Mayer 1980; Duchene, Lakey e Repacholi 1991).

I laser funzionano a lunghezze d'onda discrete e, sebbene la maggior parte dei laser sia monocromatica (emettendo una lunghezza d'onda o un singolo colore), non è raro che un laser emetta diverse lunghezze d'onda discrete. Ad esempio, il laser ad argon emette diverse linee all'interno dello spettro del visibile e dell'ultravioletto vicino, ma è generalmente progettato per emettere solo una linea verde (lunghezza d'onda) a 514.5 nm e/o una linea blu a 488 nm. Quando si considerano i potenziali rischi per la salute, è sempre fondamentale stabilire la/e lunghezza/e d'onda di uscita.

Tutti i laser hanno tre elementi costitutivi fondamentali:

  1. un mezzo attivo (solido, liquido o gassoso) che definisce le possibili lunghezze d'onda di emissione
  2. una fonte di energia (p. es., corrente elettrica, lampada a pompa o reazione chimica)
  3. una cavità risonante con accoppiatore di uscita (generalmente due specchi).

 

La maggior parte dei sistemi laser pratici al di fuori del laboratorio di ricerca hanno anche un sistema di erogazione del raggio, come una fibra ottica o un braccio articolato con specchi per dirigere il raggio verso una postazione di lavoro e lenti di focalizzazione per concentrare il raggio su un materiale da saldare, ecc. In un laser, atomi o molecole identici vengono portati in uno stato eccitato dall'energia erogata dalla lampada della pompa. Quando gli atomi o le molecole sono in uno stato eccitato, un fotone (“particella” di energia luminosa) può stimolare un atomo o una molecola eccitati ad emettere un secondo fotone della stessa energia (lunghezza d'onda) che viaggia in fase (coerente) e nella stessa direzione del fotone stimolante. Così ha avuto luogo l'amplificazione della luce di un fattore due. Questo stesso processo ripetuto in cascata fa sviluppare un fascio di luce che si riflette avanti e indietro tra gli specchi della cavità risonante. Poiché uno degli specchi è parzialmente trasparente, parte dell'energia luminosa lascia la cavità risonante formando il raggio laser emesso. Sebbene in pratica i due specchi paralleli siano spesso curvati per produrre una condizione di risonanza più stabile, il principio di base vale per tutti i laser.

Sebbene diverse migliaia di diverse linee laser (cioè lunghezze d'onda laser discrete caratteristiche di diversi mezzi attivi) siano state dimostrate nel laboratorio di fisica, solo una ventina circa sono state sviluppate commercialmente al punto da essere abitualmente applicate nella tecnologia quotidiana. Sono state sviluppate e pubblicate linee guida e standard sulla sicurezza del laser che coprono sostanzialmente tutte le lunghezze d'onda dello spettro ottico al fine di consentire le linee laser attualmente conosciute e i laser futuri.

Classificazione del rischio laser

Gli attuali standard di sicurezza laser in tutto il mondo seguono la pratica di classificare tutti i prodotti laser in classi di pericolo. In generale, lo schema segue un raggruppamento di quattro ampie classi di pericolo, da 1 a 4. I laser di classe 1 non possono emettere radiazioni laser potenzialmente pericolose e non rappresentano un pericolo per la salute. Le classi da 2 a 4 rappresentano un rischio crescente per gli occhi e la pelle. Il sistema di classificazione è utile poiché le misure di sicurezza sono prescritte per ogni classe di laser. Per le classi più alte sono richieste misure di sicurezza più stringenti.

La classe 1 è considerata un gruppo "sicuro per gli occhi", senza rischi. La maggior parte dei laser completamente chiusi (ad esempio, registratori di compact disc laser) sono di Classe 1. Non sono richieste misure di sicurezza per un laser di Classe 1.

La classe 2 si riferisce ai laser visibili che emettono una potenza molto bassa che non sarebbe pericolosa anche se l'intera potenza del raggio entrasse nell'occhio umano e fosse focalizzata sulla retina. La naturale risposta di avversione dell'occhio alla visione di fonti di luce molto luminose protegge l'occhio dalle lesioni alla retina se l'energia che entra nell'occhio non è sufficiente a danneggiare la retina all'interno della risposta di avversione. La risposta di avversione è composta dal riflesso dell'ammiccamento (circa 0.16-0.18 secondi) e da una rotazione dell'occhio e movimento della testa quando esposti a tale luce intensa. Gli attuali standard di sicurezza definiscono in modo conservativo la risposta di avversione come della durata di 0.25 secondi. Pertanto, i laser di Classe 2 hanno una potenza di uscita di 1 milliwatt (mW) o inferiore che corrisponde al limite di esposizione consentito per 0.25 secondi. Esempi di laser di Classe 2 sono i puntatori laser e alcuni laser di allineamento.

Alcuni standard di sicurezza incorporano anche una sottocategoria della Classe 2, denominata “Classe 2A”. I laser di classe 2A non sono pericolosi se fissati fino a 1,000 s (16.7 min). La maggior parte degli scanner laser utilizzati nei punti vendita (cassa del supermercato) e negli scanner di inventario sono di Classe 2A.

I laser di classe 3 rappresentano un pericolo per gli occhi, poiché la risposta di avversione non è sufficientemente rapida per limitare l'esposizione retinica a un livello momentaneamente sicuro e potrebbero verificarsi anche danni ad altre strutture dell'occhio (p. es., cornea e cristallino). Normalmente non esistono rischi per la pelle per l'esposizione accidentale. Esempi di laser di classe 3 sono molti laser di ricerca e telemetri laser militari.

Una sottocategoria speciale della Classe 3 è denominata "Classe 3A" (con i restanti laser di Classe 3 denominati "Classe 3B"). I laser di classe 3A sono quelli con una potenza di uscita compresa tra una e cinque volte i limiti di emissione accessibili (AEL) per la classe 1 o classe 2, ma con un'irraggiamento di uscita non superiore al limite di esposizione professionale pertinente per la classe inferiore. Esempi sono molti strumenti di allineamento laser e rilevamento.

I laser di classe 4 possono rappresentare un potenziale rischio di incendio, un rischio cutaneo significativo o un rischio di riflessione diffusa. Praticamente tutti i laser chirurgici e i laser per la lavorazione dei materiali utilizzati per la saldatura e il taglio sono di Classe 4 se non racchiusi. Tutti i laser con una potenza media superiore a 0.5 W sono di Classe 4. Se una Classe 3 o Classe 4 di potenza superiore è completamente racchiusa in modo che l'energia radiante pericolosa non sia accessibile, l'intero sistema laser potrebbe essere di Classe 1. Il laser più pericoloso all'interno del recinto è denominato an laser incorporato.

Limiti di esposizione professionale

La Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP 1995) ha pubblicato linee guida per i limiti di esposizione umana alle radiazioni laser che vengono aggiornate periodicamente. I limiti di esposizione rappresentativi (EL) sono forniti nella tabella 1 per diversi laser tipici. Praticamente tutti i raggi laser superano i limiti di esposizione consentiti. Pertanto, nella pratica reale, i limiti di esposizione non vengono abitualmente utilizzati per determinare le misure di sicurezza. Invece, lo schema di classificazione laser, che si basa sui EL applicati in condizioni realistiche, è realmente applicato a questo scopo.

Tabella 1. Limiti di esposizione per laser tipici

Tipo di laser

Lunghezze d'onda principali

Limite di esposizione

Fluoruro di argon

193 nm

3.0 mJ/cm2 oltre le 8 h

Cloruro di xeno

308 nm

40 mJ/cm2 oltre le 8 h

Ione di argon

488, 514.5nm

3.2 mW/cm2 per 0.1 secondi

Vapore di rame

510, 578nm

2.5 mW/cm2 per 0.25 secondi

Elio-neon

632.8 nm

1.8 mW/cm2 per 10 secondi

Vapore d'oro

628 nm

1.0 mW/cm2 per 10 secondi

Ione krypton

568, 647nm

1.0 mW/cm2 per 10 secondi

Neodimio-YAG

1,064 nm
1,334 nm

5.0 μJ/cm2 per 1 ns a 50 μs
Nessun MPE per t <1 ns,
5 mW/cm2 per 10 secondi

Diossido di carbonio

10 – 6 μm

100 mW/cm2 per 10 secondi

Monossido di carbonio

≈5 micron

a 8 h, area limitata
10 mW/cm2 per >10 s
per la maggior parte del corpo

Tutti gli standard/linee guida hanno MPE ad altre lunghezze d'onda e durate di esposizione.

Nota: per convertire gli MPE in mW/cm2 a mJ/cm2, moltiplicare per il tempo di esposizione t in secondi. Ad esempio, He-Ne o Argon MPE a 0.1 s è 0.32 mJ/cm2.

Fonte: Standard ANSI Z-136.1(1993); ACGIH TLV (1995) e Duchene, Lakey e Repacholi (1991).

Standard di sicurezza laser

Molte nazioni hanno pubblicato standard di sicurezza laser e la maggior parte sono armonizzati con lo standard internazionale della Commissione elettrotecnica internazionale (IEC). Lo standard IEC 825-1 (1993) si applica ai produttori; tuttavia, fornisce anche alcune indicazioni di sicurezza limitate per gli utenti. La classificazione di rischio laser sopra descritta deve essere riportata su tutti i prodotti laser commerciali. Su tutti i prodotti delle Classi da 2 a 4 dovrebbe comparire un'etichetta di avvertenza adeguata alla classe.

Misure Di Sicurezza

Il sistema di classificazione della sicurezza laser facilita enormemente la determinazione delle misure di sicurezza appropriate. Gli standard di sicurezza laser e i codici di pratica richiedono abitualmente l'uso di misure di controllo sempre più restrittive per ogni classificazione superiore.

In pratica, è sempre più desiderabile racchiudere completamente il laser e il percorso del raggio in modo che nessuna radiazione laser potenzialmente pericolosa sia accessibile. In altre parole, se sul posto di lavoro vengono impiegati solo prodotti laser di Classe 1, l'uso sicuro è garantito. Tuttavia, in molte situazioni, questo semplicemente non è pratico ed è necessaria la formazione dei lavoratori sull'uso sicuro e sulle misure di controllo dei rischi.

Oltre all'ovvia regola di non puntare un laser negli occhi di una persona, non sono necessarie misure di controllo per un prodotto laser di Classe 2. Per i laser di classi superiori sono chiaramente necessarie misure di sicurezza.

Se la chiusura totale di un laser di classe 3 o 4 non è fattibile, l'uso di coperture del raggio (ad es. tubi), deflettori e coperture ottiche può virtualmente eliminare il rischio di una pericolosa esposizione oculare nella maggior parte dei casi.

Quando le custodie non sono fattibili per i laser di classe 3 e 4, è necessario stabilire un'area controllata dal laser con ingresso controllato e l'uso di protezioni per gli occhi del laser è generalmente obbligatorio all'interno della zona di rischio nominale (NHZ) del raggio laser. Sebbene nella maggior parte dei laboratori di ricerca in cui vengono utilizzati raggi laser collimati, l'NHZ comprenda l'intera area controllata del laboratorio, per le applicazioni con raggio focalizzato, l'NHZ può essere sorprendentemente limitato e non comprendere l'intera stanza.

Per garantire contro l'uso improprio e le possibili azioni pericolose da parte di utenti laser non autorizzati, è necessario utilizzare il controllo chiave presente su tutti i prodotti laser fabbricati in commercio.

La chiave deve essere protetta quando il laser non è in uso, se le persone possono accedere al laser.

Sono necessarie precauzioni speciali durante l'allineamento laser e la configurazione iniziale, poiché il rischio di gravi lesioni oculari è molto elevato. I lavoratori del laser devono essere addestrati in pratiche sicure prima della configurazione e dell'allineamento del laser.

Gli occhiali di protezione laser sono stati sviluppati dopo che erano stati stabiliti i limiti di esposizione professionale e sono state redatte specifiche per fornire le densità ottiche (o OD, una misura logaritmica del fattore di attenuazione) che sarebbero state necessarie in funzione della lunghezza d'onda e della durata dell'esposizione per specifici laser. Sebbene in Europa esistano standard specifici per la protezione degli occhi dal laser, ulteriori linee guida sono fornite negli Stati Uniti dall'American National Standards Institute con le denominazioni ANSI Z136.1 e ANSI Z136.3.

Formazione

Quando si indaga sugli incidenti laser sia in laboratorio che in situazioni industriali, emerge un elemento comune: la mancanza di una formazione adeguata. La formazione sulla sicurezza laser dovrebbe essere sia appropriata che sufficiente per le operazioni laser attorno alle quali ciascun dipendente lavorerà. La formazione dovrebbe essere specifica per il tipo di laser e il compito a cui è assegnato il lavoratore.

Sorveglianza medica

I requisiti per la sorveglianza medica dei lavoratori laser variano da paese a paese in conformità con le normative locali di medicina del lavoro. Un tempo, quando i laser erano confinati nei laboratori di ricerca e si sapeva poco dei loro effetti biologici, era abbastanza tipico che ogni operatore laser fosse periodicamente sottoposto a un esame oftalmologico generale approfondito con fotografia del fondo (retinale) per monitorare lo stato dell'occhio . Tuttavia, all'inizio degli anni '1970, questa pratica fu messa in discussione, poiché i risultati clinici erano quasi sempre negativi, e divenne chiaro che tali esami potevano identificare solo lesioni acute rilevabili soggettivamente. Ciò ha portato il gruppo di lavoro dell'OMS sui laser, riunitosi a Don Leaghreigh, in Irlanda, nel 1975, a raccomandare contro tali programmi di sorveglianza coinvolti e ad enfatizzare i test della funzione visiva. Da quel momento, la maggior parte dei gruppi nazionali di medicina del lavoro ha continuamente ridotto i requisiti per gli esami medici. Oggi, gli esami oftalmologici completi sono universalmente richiesti solo in caso di lesione oculare da laser o sospetta sovraesposizione, ed è generalmente richiesto uno screening visivo prima del posizionamento. Ulteriori esami possono essere richiesti in alcuni paesi.

Misurazioni laser

A differenza di alcuni rischi sul posto di lavoro, generalmente non è necessario eseguire misurazioni per il monitoraggio sul posto di lavoro dei livelli pericolosi di radiazioni laser. A causa delle dimensioni estremamente ristrette del raggio della maggior parte dei raggi laser, della probabilità di cambiamento dei percorsi del raggio e della difficoltà e del costo dei radiometri laser, gli attuali standard di sicurezza enfatizzano le misure di controllo basate sulla classe di pericolo e non sulla misurazione sul posto di lavoro (monitoraggio). Le misurazioni devono essere eseguite dal produttore per garantire la conformità con gli standard di sicurezza laser e la corretta classificazione dei rischi. In effetti, una delle giustificazioni originali per la classificazione del rischio laser riguardava la grande difficoltà di eseguire misurazioni adeguate per la valutazione del rischio.

Conclusioni

Sebbene il laser sia relativamente nuovo sul posto di lavoro, sta rapidamente diventando onnipresente, così come i programmi relativi alla sicurezza del laser. Le chiavi per l'uso sicuro dei laser sono innanzitutto racchiudere l'energia radiante del laser se possibile, ma se non è possibile, impostare misure di controllo adeguate e addestrare tutto il personale che lavora con i laser.

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 15: 26

Campi a radiofrequenza e microonde

L'energia elettromagnetica a radiofrequenza (RF) e le radiazioni a microonde sono utilizzate in una varietà di applicazioni nell'industria, nel commercio, nella medicina e nella ricerca, così come in casa. Nella gamma di frequenza da 3 a 3 x 108 kHz (ovvero 300 GHz) riconosciamo prontamente applicazioni come trasmissioni radiofoniche e televisive, comunicazioni (telefoni a lunga distanza, telefoni cellulari, comunicazioni radio), radar, riscaldatori dielettrici, riscaldatori a induzione, alimentatori commutati e monitor di computer.

La radiazione RF ad alta potenza è una fonte di energia termica che comporta tutte le implicazioni note del riscaldamento per i sistemi biologici, comprese ustioni, cambiamenti temporanei e permanenti nella riproduzione, cataratta e morte. Per l'ampia gamma di radiofrequenze, la percezione cutanea del calore e del dolore termico non è affidabile per il rilevamento, poiché i recettori termici si trovano nella pelle e non percepiscono prontamente il riscaldamento profondo del corpo causato da questi campi. I limiti di esposizione sono necessari per proteggere da questi effetti nocivi per la salute dell'esposizione ai campi a radiofrequenza.

Esposizione occupazionale

Riscaldamento a induzione

Applicando un intenso campo magnetico alternato un materiale conduttore può essere riscaldato per induzione correnti parassite. Tale riscaldamento viene utilizzato per la forgiatura, la ricottura, la brasatura e la saldatura. Le frequenze operative vanno da 50/60 a diversi milioni di Hz. Poiché le dimensioni delle bobine che producono i campi magnetici sono spesso piccole, il rischio di esposizione di tutto il corpo ad alto livello è piccolo; tuttavia, l'esposizione alle mani può essere elevata.

Riscaldamento dielettrico

L'energia a radiofrequenza da 3 a 50 MHz (principalmente alle frequenze di 13.56, 27.12 e 40.68 MHz) viene utilizzata nell'industria per una varietà di processi di riscaldamento. Le applicazioni includono la sigillatura e la goffratura della plastica, l'asciugatura della colla, la lavorazione di tessuti e tessuti, la lavorazione del legno e la produzione di prodotti diversi come teloni, piscine, rivestimenti per letti ad acqua, scarpe, cartelle per assegni di viaggio e così via.

Le misure riportate in letteratura (Hansson Mild 1980; IEEE COMAR 1990a, 1990b, 1991) mostrano che in molti casi, elettrici e magnetici campi di dispersione sono molto alti vicino a questi dispositivi RF. Spesso le operatrici sono donne in età fertile (cioè dai 18 ai 40 anni). I campi di dispersione sono spesso estesi in alcune situazioni lavorative, con conseguente esposizione di tutto il corpo degli operatori. Per molti dispositivi, i livelli di esposizione ai campi elettrici e magnetici superano tutte le linee guida di sicurezza RF esistenti.

Poiché questi dispositivi possono dare luogo ad un assorbimento molto elevato di energia RF, è interessante controllare i campi di dispersione che emanano da essi. Pertanto, il monitoraggio RF periodico diventa essenziale per determinare se esiste un problema di esposizione.

Sistemi di comunicazione

I lavoratori nei settori della comunicazione e del radar sono esposti solo a intensità di campo di basso livello nella maggior parte delle situazioni. Tuttavia, l'esposizione dei lavoratori che devono salire sulle torri FM/TV può essere intensa e sono necessarie precauzioni di sicurezza. L'esposizione può anche essere notevole vicino agli armadietti del trasmettitore che hanno gli interblocchi disattivati ​​e le porte aperte.

Esposizione medica

Una delle prime applicazioni dell'energia RF è stata la diatermia a onde corte. Di solito vengono utilizzati elettrodi non schermati per questo, che possono portare a campi di dispersione elevati.

Recentemente i campi RF sono stati usati insieme ai campi magnetici statici in risonanza magnetica (MRI). Poiché l'energia RF utilizzata è bassa e il campo è quasi completamente contenuto all'interno della cabina del paziente, l'esposizione degli operatori è trascurabile.

Effetti biologici

Il tasso di assorbimento specifico (SAR, misurato in watt per chilogrammo) è ampiamente utilizzato come quantità dosimetrica e i limiti di esposizione possono essere derivati ​​dai SAR. Il SAR di un corpo biologico dipende da parametri di esposizione quali la frequenza della radiazione, l'intensità, la polarizzazione, la configurazione della sorgente di radiazione e del corpo, le superfici di riflessione e le dimensioni, la forma e le proprietà elettriche del corpo. Inoltre, la distribuzione spaziale SAR all'interno del corpo è altamente non uniforme. La deposizione di energia non uniforme si traduce in un riscaldamento profondo non uniforme del corpo e può produrre gradienti di temperatura interna. A frequenze superiori a 10 GHz, l'energia si deposita vicino alla superficie del corpo. Il SAR massimo si verifica a circa 70 MHz per il soggetto standard ea circa 30 MHz quando la persona è in contatto con il suolo RF. In condizioni estreme di temperatura e umidità, si prevede che SAR per tutto il corpo da 1 a 4 W/kg a 70 MHz provochino un aumento della temperatura interna di circa 2 ºC in esseri umani sani in un'ora.

Il riscaldamento RF è un meccanismo di interazione ampiamente studiato. Sono stati osservati effetti termici a meno di 1 W/kg, ma generalmente non sono state determinate soglie di temperatura per questi effetti. Il profilo tempo-temperatura deve essere considerato nella valutazione degli effetti biologici.

Gli effetti biologici si verificano anche quando il riscaldamento RF non è né un meccanismo adeguato né possibile. Questi effetti spesso coinvolgono campi RF modulati e lunghezze d'onda millimetriche. Sono state proposte varie ipotesi ma non hanno ancora fornito informazioni utili per ricavare i limiti di esposizione umana. È necessario comprendere i meccanismi fondamentali dell'interazione, poiché non è pratico esplorare ogni campo RF per le sue caratteristiche interazioni biofisiche e biologiche.

Studi sull'uomo e sugli animali indicano che i campi RF possono causare effetti biologici dannosi a causa dell'eccessivo riscaldamento dei tessuti interni. I sensori di calore del corpo si trovano nella pelle e non rilevano prontamente il riscaldamento in profondità all'interno del corpo. I lavoratori possono quindi assorbire quantità significative di energia RF senza essere immediatamente consapevoli della presenza di campi di dispersione. Ci sono state segnalazioni secondo cui il personale esposto a campi RF da apparecchiature radar, riscaldatori e sigillanti RF e torri radio-televisive ha sperimentato una sensazione di riscaldamento qualche tempo dopo essere stato esposto.

Ci sono poche prove che le radiazioni RF possano provocare il cancro negli esseri umani. Tuttavia, uno studio ha suggerito che potrebbe agire come promotore del cancro negli animali (Szmigielski et al. 1988). Gli studi epidemiologici sul personale esposto a campi RF sono pochi e generalmente di portata limitata (Silverman 1990; NCRP 1986; WHO 1981). Diverse indagini sui lavoratori professionalmente esposti sono state condotte nell'ex Unione Sovietica e nei paesi dell'Europa orientale (Roberts e Michaelson 1985). Tuttavia, questi studi non sono conclusivi per quanto riguarda gli effetti sulla salute.

La valutazione umana e gli studi epidemiologici sugli operatori di sigillanti RF in Europa (Kolmodin-Hedman et al. 1988; Bini et al. 1986) riportano che possono sorgere i seguenti problemi specifici:

  • Ustioni RF o ustioni da contatto con superfici termicamente calde
  • intorpidimento (cioè parestesia) nelle mani e nelle dita; sensibilità tattile disturbata o alterata
  • irritazione oculare (probabilmente dovuta a fumi di materiale contenente vinile)
  • notevole riscaldamento e disagio delle gambe degli operatori (probabilmente a causa del flusso di corrente attraverso le gambe verso terra).

 

Cellulari

L'uso di radiotelefoni personali è in rapido aumento e ciò ha portato ad un aumento del numero di stazioni base. Questi sono spesso situati in aree pubbliche. Tuttavia, l'esposizione al pubblico di queste stazioni è bassa. I sistemi di solito operano su frequenze vicine a 900 MHz o 1.8 GHz utilizzando la tecnologia analogica o digitale. I microtelefoni sono piccoli trasmettitori radio a bassa potenza che vengono tenuti in prossimità della testa quando sono in uso. Parte della potenza irradiata dall'antenna viene assorbita dalla testa. I calcoli numerici e le misurazioni nelle teste fantasma mostrano che i valori SAR possono essere dell'ordine di pochi W/kg (vedi ulteriore dichiarazione ICNIRP, 1996). La preoccupazione pubblica per il pericolo per la salute dei campi elettromagnetici è aumentata e diversi programmi di ricerca sono dedicati a questo problema (McKinley et al., rapporto non pubblicato). Sono in corso diversi studi epidemiologici sull'uso del telefono cellulare e sul cancro al cervello. Finora è stato pubblicato solo uno studio su animali (Repacholi et al. 1997) con topi transgenici esposti 1 ora al giorno per 18 mesi a un segnale simile a quello utilizzato nella comunicazione mobile digitale. Alla fine degli esperimenti 43 su 101 animali esposti presentavano linfomi, rispetto ai 22 su 100 nel gruppo fintamente esposto. L'aumento è stato statisticamente significativo (p > 0.001). Questi risultati non possono essere facilmente interpretati con rilevanza per la salute umana e sono necessarie ulteriori ricerche su questo.

Standard e linee guida

Diverse organizzazioni e governi hanno emesso standard e linee guida per la protezione dall'eccessiva esposizione ai campi RF. Una rassegna degli standard di sicurezza mondiali è stata fornita da Grandolfo e Hansson Mild (1989); la discussione qui riguarda solo le linee guida emanate dall'IRPA (1988) e lo standard IEEE C 95.1 1991.

Il razionale completo per i limiti di esposizione RF è presentato in IRPA (1988). In sintesi, le linee guida IRPA hanno adottato un valore SAR limite di base di 4 W/kg, al di sopra del quale si ritiene che vi sia una probabilità crescente che possano verificarsi conseguenze negative per la salute a seguito dell'assorbimento di energia RF. Non sono stati osservati effetti avversi sulla salute a causa di esposizioni acute al di sotto di questo livello. Incorporando un fattore di sicurezza pari a dieci per tenere conto delle possibili conseguenze dell'esposizione a lungo termine, 0.4 W/kg viene utilizzato come limite di base per derivare i limiti di esposizione per l'esposizione professionale. Un ulteriore fattore di sicurezza di cinque è incorporato per derivare i limiti per il pubblico in generale.

Limiti di esposizione derivati ​​per l'intensità del campo elettrico (E), l'intensità del campo magnetico (H) e la densità di potenza specificata in V/m, A/m e W/m2 rispettivamente, sono mostrati in figura 1. I quadrati di E più H i campi sono mediati su sei minuti e si raccomanda che l'esposizione istantanea non superi i valori medi nel tempo di più di un fattore 100. Inoltre, la corrente corpo-terra non deve superare i 200 mA.

Figura 1. Limiti di esposizione IRPA (1988) per l'intensità del campo elettrico E, l'intensità del campo magnetico H e la densità di potenza

ELF060F1

Lo standard C 95.1, stabilito nel 1991, dall'IEEE fornisce valori limite per l'esposizione professionale (ambiente controllato) di 0.4 W/kg per il SAR medio sull'intero corpo di una persona e 8 W/kg per il picco SAR fornito a qualsiasi grammo di tessuto per 6 minuti o più. I valori corrispondenti per l'esposizione del pubblico in generale (ambiente non controllato) sono 0.08 W/kg per SAR corpo intero e 1.6 W/kg per picco SAR. La corrente corpo-terra non deve superare i 100 mA in un ambiente controllato e i 45 mA in un ambiente non controllato. (Vedere IEEE 1991 per ulteriori dettagli.) I limiti derivati ​​sono mostrati nella figura 2.

Figura 2. Limiti di esposizione IEEE (1991) per intensità del campo elettrico E, intensità del campo magnetico H e densità di potenza

ELF060F2

Ulteriori informazioni sui campi a radiofrequenza e sulle microonde si possono trovare, ad esempio, in Elder et al. 1989, Greene 1992 e Polk e Postow 1986.

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 15: 30

Campi elettrici e magnetici VLF ed ELF

I campi elettrici e magnetici a frequenza estremamente bassa (ELF) e a frequenza molto bassa (VLF) comprendono la gamma di frequenze al di sopra dei campi statici (> 0 Hz) fino a 30 kHz. Per questo documento ELF è definito come nell'intervallo di frequenza > 0 a 300 Hz e VLF nell'intervallo > 300 Hz a 30 kHz. Nell'intervallo di frequenza > da 0 a 30 kHz, le lunghezze d'onda variano da ∞(infinito) a 10 km e quindi i campi elettrico e magnetico agiscono essenzialmente indipendentemente l'uno dall'altro e devono essere trattati separatamente. L'intensità del campo elettrico (E) è misurata in volt per metro (V/m), l'intensità del campo magnetico (H) è misurata in ampere per metro (A/m) e la densità di flusso magnetico (B) in Tesla (T).

Un considerevole dibattito sui possibili effetti avversi per la salute è stato espresso dai lavoratori che utilizzano apparecchiature che operano in questa gamma di frequenze. La frequenza di gran lunga più comune è 50/60 Hz, utilizzata per la generazione, la distribuzione e l'utilizzo dell'energia elettrica. La preoccupazione che l'esposizione a campi magnetici a 50/60 Hz possa essere associata a un aumento dell'incidenza del cancro è stata alimentata dai resoconti dei media, dalla diffusione di disinformazione e dal dibattito scientifico in corso (Repacholi 1990; NRC 1996).

Lo scopo di questo articolo è fornire una panoramica delle seguenti aree tematiche:

  • Fonti, professioni e applicazioni
  • dosimetria e misurazione
  • meccanismi di interazione ed effetti biologici
  • studi umani ed effetti sulla salute
  • misure protettive
  • standard di esposizione professionale.

 

Vengono fornite descrizioni sintetiche per informare i lavoratori sui tipi e le intensità dei campi provenienti dalle principali fonti di campi ELF e VLF, effetti biologici, possibili conseguenze per la salute e limiti di esposizione attuali. Viene inoltre fornito uno schema delle precauzioni di sicurezza e delle misure di protezione. Sebbene molti lavoratori utilizzino unità di visualizzazione visiva (VDU), in questo articolo vengono forniti solo brevi dettagli poiché sono trattati in maggiore dettaglio altrove nel Enciclopedia.

Gran parte del materiale qui contenuto può essere trovato in maggiore dettaglio in una serie di revisioni recenti (WHO 1984, 1987, 1989, 1993; IRPA 1990; ILO 1993; NRPB 1992, 1993; IEEE 1991; Greene 1992; NRC 1996).

Fonti di esposizione professionale

I livelli di esposizione professionale variano considerevolmente e dipendono fortemente dalla particolare applicazione. La tabella 1 fornisce un riepilogo delle applicazioni tipiche delle frequenze nell'intervallo > da 0 a 30 kHz.

Tabella 1. Applicazioni di apparecchiature che operano nell'intervallo > da 0 a 30 kHz

Frequenza

Lunghezza d'onda (km)

Applicazioni tipiche

16.67, 50, 60 Hz

18,000-5,000

Generazione di energia, trasmissioni e utilizzo, processi elettrolitici, riscaldamento a induzione, forni ad arco e siviera, saldatura, trasporto, ecc., qualsiasi uso industriale, commerciale, medico o di ricerca dell'energia elettrica

0.3–3kHz

1,000-100

Modulazione broadcast, applicazioni mediche, forni elettrici, riscaldamento a induzione, tempra, saldatura, fusione, raffinazione

3–30kHz

100-10

Comunicazioni a lunghissimo raggio, radionavigazione, modulazione broadcast, applicazioni mediche, riscaldamento a induzione, tempra, saldatura, fusione, raffinazione, videoterminali

 

Generazione e distribuzione di energia

Le principali sorgenti artificiali di campi elettrici e magnetici a 50/60 Hz sono quelle coinvolte nella generazione e distribuzione di energia e qualsiasi apparecchiatura che utilizza corrente elettrica. La maggior parte di tali apparecchiature funziona a frequenze di alimentazione di 50 Hz nella maggior parte dei paesi e di 60 Hz in Nord America. Alcuni sistemi di treni elettrici funzionano a 16.67 Hz.

Le linee di trasmissione e le sottostazioni ad alta tensione (HV) hanno associato a loro i campi elettrici più forti a cui i lavoratori possono essere abitualmente esposti. L'altezza del conduttore, la configurazione geometrica, la distanza laterale dalla linea e la tensione della linea di trasmissione sono di gran lunga i fattori più significativi per considerare l'intensità massima del campo elettrico al suolo. A distanze laterali di circa il doppio dell'altezza della linea, l'intensità del campo elettrico diminuisce con la distanza in modo approssimativamente lineare (Zaffanella e Deno 1978). All'interno di edifici in prossimità di linee di trasmissione ad alta tensione, le intensità del campo elettrico sono tipicamente inferiori al campo imperturbato di un fattore di circa 100,000, a seconda della configurazione dell'edificio e dei materiali strutturali.

Le intensità del campo magnetico delle linee di trasmissione aeree sono generalmente relativamente basse rispetto alle applicazioni industriali che comportano correnti elevate. I dipendenti delle utenze elettriche che lavorano nelle sottostazioni o nella manutenzione delle linee di trasmissione sotto tensione costituiscono un gruppo speciale esposto a campi più grandi (di 5 mT e superiori in alcuni casi). In assenza di materiali ferromagnetici, le linee del campo magnetico formano cerchi concentrici attorno al conduttore. A parte la geometria del conduttore di potenza, la massima densità di flusso magnetico è determinata solo dall'entità della corrente. Il campo magnetico sotto le linee di trasmissione ad alta tensione è diretto principalmente trasversalmente all'asse della linea. La massima densità di flusso a livello del suolo può essere sotto la linea centrale o sotto i conduttori esterni, a seconda della relazione di fase tra i conduttori. La massima densità di flusso magnetico a livello del suolo per un tipico sistema di linee di trasmissione aeree a doppio circuito da 500 kV è di circa 35 μT per kiloampere di corrente trasmessa (Bernhardt e Matthes 1992). Valori tipici per la densità del flusso magnetico fino a 0.05 mT si verificano nei luoghi di lavoro vicino a linee aeree, sottostazioni e centrali elettriche funzionanti a frequenze di 16 2/3, 50 o 60 Hz (Krause 1986).

Processi industriali

L'esposizione professionale ai campi magnetici deriva principalmente dal lavoro vicino ad apparecchiature industriali che utilizzano correnti elevate. Tali dispositivi includono quelli utilizzati nella saldatura, raffinazione elettroscoria, riscaldamento (forni, riscaldatori a induzione) e agitazione.

Indagini sui riscaldatori a induzione utilizzati nell'industria, condotte in Canada (Stuchly e Lecuyer 1985), in Polonia (Aniolczyk 1981), in Australia (Repacholi, dati non pubblicati) e in Svezia (Lövsund, Oberg e Nilsson 1982), mostrano densità di flusso magnetico a postazioni operatore da 0.7 μT a 6 mT, a seconda della frequenza utilizzata e della distanza dalla macchina. Nel loro studio sui campi magnetici dell'elettroacciaio industriale e delle apparecchiature di saldatura, Lövsund, Oberg e Nilsson (1982) hanno scoperto che le saldatrici a punti (50 Hz, da 15 a 106 kA) e i forni a siviera (50 Hz, da 13 a 15 kA) campi prodotti fino a 10 mT a distanze fino a 1 m. In Australia, è stato riscontrato che un impianto di riscaldamento a induzione funzionante nella gamma da 50 Hz a 10 kHz forniva campi massimi fino a 2.5 mT (forni a induzione a 50 Hz) in posizioni in cui gli operatori potevano stare in piedi. Inoltre, i campi massimi attorno ai riscaldatori a induzione funzionanti ad altre frequenze erano 130 μT a 1.8 kHz, 25 μT a 2.8 kHz e superiori a 130 μT a 9.8 kHz.

Poiché le dimensioni delle bobine che producono i campi magnetici sono spesso piccole, raramente vi è un'elevata esposizione a tutto il corpo, ma piuttosto un'esposizione locale principalmente alle mani. La densità del flusso magnetico alle mani dell'operatore può raggiungere i 25 mT (Lövsund e Mild 1978; Stuchly e Lecuyer 1985). Nella maggior parte dei casi la densità di flusso è inferiore a 1 mT. L'intensità del campo elettrico vicino al riscaldatore a induzione è generalmente bassa.

I lavoratori dell'industria elettrochimica possono essere esposti ad elevate intensità di campo elettrico e magnetico a causa di forni elettrici o altri dispositivi che utilizzano correnti elevate. Ad esempio, vicino a forni a induzione e celle elettrolitiche industriali è possibile misurare densità di flusso magnetico fino a 50 mT.

Espositori visivi

L'uso di videoterminali (VDU) o videoterminali (VDT), come vengono anche chiamati, cresce a un ritmo sempre crescente. Gli operatori VDT hanno espresso preoccupazione per i possibili effetti delle emissioni di radiazioni di basso livello. Campi magnetici (frequenza da 15 a 125 kHz) fino a 0.69 A/m (0.9 μT) sono stati misurati nelle peggiori condizioni vicino alla superficie dello schermo (Bureau of Radiological Health 1981). Questo risultato è stato confermato da numerose indagini (Roy et al. 1984; Repacholi 1985 IRPA 1988). Revisioni complete delle misurazioni e dei sondaggi sui videoterminali da parte di agenzie nazionali e singoli esperti hanno concluso che non vi sono emissioni di radiazioni dai videoterminali che potrebbero avere conseguenze per la salute (Repacholi 1985; IRPA 1988; ILO 1993a). Non è necessario eseguire misurazioni di radiazioni di routine poiché, anche nelle condizioni peggiori o in modalità di guasto, i livelli di emissione sono ben al di sotto dei limiti di qualsiasi standard internazionale o nazionale (IRPA 1988).

Nel documento è stata fornita una rassegna completa delle emissioni, una sintesi della letteratura scientifica applicabile, degli standard e delle linee guida (ILO 1993a).

Applicazioni mediche

Pazienti affetti da fratture ossee che non guariscono bene o non si uniscono sono stati trattati con campi magnetici pulsati (Bassett, Mitchell e Gaston 1982; Mitbreit e Manyachin 1984). Sono inoltre in corso studi sull'uso di campi magnetici pulsati per migliorare la guarigione delle ferite e la rigenerazione dei tessuti.

Vari dispositivi che generano impulsi di campo magnetico vengono utilizzati per la stimolazione della crescita ossea. Un esempio tipico è il dispositivo che genera una densità di flusso magnetico media di circa 0.3 mT, un'intensità di picco di circa 2.5 mT e induce intensità di picco del campo elettrico nell'osso nell'intervallo da 0.075 a 0.175 V/m (Bassett, Pawluk e Pila 1974). In prossimità della superficie dell'arto esposto, il dispositivo produce una densità di flusso magnetico di picco dell'ordine di 1.0 mT che causa densità di corrente ionica di picco da circa 10 a 100 mA/m2 (da 1 a 10 µA/cm2) nel tessuto.

Misurazione

Prima dell'inizio delle misurazioni dei campi ELF o VLF, è importante ottenere quante più informazioni possibili sulle caratteristiche della sorgente e sulla situazione di esposizione. Queste informazioni sono necessarie per la stima delle intensità di campo attese e per la selezione della strumentazione di rilevamento più appropriata (Tell 1983).

Le informazioni sulla fonte dovrebbero includere:

  • frequenze presenti, comprese le armoniche
  • potenza trasmessa
  • polarizzazione (orientamento di E campo)
  • caratteristiche di modulazione (valori di picco e medi)
  • duty cycle, ampiezza dell'impulso e frequenza di ripetizione dell'impulso
  • caratteristiche dell'antenna, come tipo, guadagno, larghezza del raggio e velocità di scansione.

 

Le informazioni sulla situazione di esposizione devono includere:

  • distanza dalla sorgente
  • esistenza di eventuali oggetti di dispersione. La dispersione per superfici piane può migliorare la E campo di un fattore 2. Un miglioramento ancora maggiore può derivare da superfici curve, ad esempio riflettori angolari.

 

I risultati delle indagini condotte nei contesti occupazionali sono riassunti nella tabella 2.

Tabella 2. Fonti occupazionali di esposizione ai campi magnetici

Fonte

Flusso magnetico
densità (mT)

Distanza (m)

videoterminali

Fino a 2.8 x 10-4

0.3

Linee AT

Fino a 0.4

sotto linea

Centrali elettriche

Fino a 0.27

1

Archi di saldatura (0–50 Hz)

0.1-5.8

0-0.8

Riscaldatori a induzione (50–10 kHz)

0.9-65

0.1-1

Forno a siviera 50 Hz

0.2-8

0.5-1

Forno ad arco 50 Hz

Fino a 1

2

Agitatore a induzione 10 Hz

0.2-0.3

2

Saldatura elettroscoria 50 Hz

0.5-1.7

0.2-0.9

Attrezzatura terapeutica

1-16

1

Fonte: Allen 1991; Bernhardt 1988; Krause 1986; Lövsund, Oberg e Nilsson 1982; Repacholi, dati non pubblicati; Stucchi 1986; Stuchly e Lecuyer 1985, 1989.

Strumentazione

Uno strumento di misura del campo elettrico o magnetico è costituito da tre parti fondamentali: la sonda, i puntali e il monitor. Per garantire misurazioni appropriate, sono richieste o auspicabili le seguenti caratteristiche della strumentazione:

  • La sonda deve rispondere solo al E campo o il H campo e non ad entrambi contemporaneamente.
  • La sonda non deve produrre perturbazioni significative del campo.
  • I cavi dalla sonda al monitor non devono disturbare in modo significativo il campo sulla sonda o accoppiare l'energia dal campo.
  • La risposta in frequenza della sonda deve coprire l'intervallo di frequenze richiesto per essere misurato.
  • Se utilizzato nel campo vicino reattivo, le dimensioni del sensore a sonda dovrebbero essere preferibilmente inferiori a un quarto di lunghezza d'onda alla massima frequenza presente.
  • Lo strumento dovrebbe indicare il valore quadratico medio (rms) del parametro del campo misurato.
  • Il tempo di risposta dello strumento dovrebbe essere noto. È desiderabile avere un tempo di risposta di circa 1 secondo o meno, in modo che i campi intermittenti vengano rilevati facilmente.
  • La sonda dovrebbe rispondere a tutti i componenti di polarizzazione del campo. Ciò può essere ottenuto mediante una risposta isotropica intrinseca o mediante rotazione fisica della sonda attraverso tre direzioni ortogonali.
  • Buona protezione da sovraccarico, funzionamento a batteria, portabilità e costruzione robusta sono altre caratteristiche desiderabili.
  • Gli strumenti forniscono un'indicazione di uno o più dei seguenti parametri: media E campo (V/m) o quadrato medio E campo (v2/m2); media H campo (A/m) o quadrato medio H campo (a2/m2).

 

indagini

Di solito vengono condotte indagini per determinare se i campi esistenti sul posto di lavoro sono al di sotto dei limiti fissati dalle norme nazionali. Pertanto, la persona che esegue le misurazioni deve avere piena familiarità con questi standard.

Tutti i luoghi occupati e accessibili dovrebbero essere esaminati. L'operatore dell'apparecchiatura in prova e il geometra dovrebbero essere il più lontano possibile dall'area di prova. Tutti gli oggetti normalmente presenti, che possono riflettere o assorbire energia, devono essere in posizione. Il geometra deve prendere precauzioni contro ustioni e scosse da radiofrequenza (RF), in particolare vicino a sistemi ad alta potenza e bassa frequenza.

Meccanismi di interazione ed effetti biologici

Meccanismi di interazione

Gli unici meccanismi stabiliti attraverso i quali i campi ELF e VLF interagiscono con i sistemi biologici sono:

  • Campi elettrici che inducono una carica superficiale su un corpo esposto che si traduce in correnti (misurate in mA/m2) all'interno del corpo, la cui entità è correlata alla densità di carica superficiale. A seconda delle condizioni di esposizione, delle dimensioni, della forma e della posizione del corpo esposto nel campo, la densità di carica superficiale può variare notevolmente, determinando una distribuzione variabile e non uniforme delle correnti all'interno del corpo.
  • I campi magnetici agiscono anche sugli esseri umani inducendo campi elettrici e correnti all'interno del corpo.
  • Le cariche elettriche indotte in un oggetto conduttore (ad es. un'automobile) esposto a campi elettrici ELF o VLF possono causare il passaggio di corrente attraverso una persona a contatto con esso.
  • L'accoppiamento del campo magnetico a un conduttore (ad esempio un recinto di filo metallico) provoca il passaggio di correnti elettriche (della stessa frequenza del campo esposto) attraverso il corpo di una persona a contatto con esso.
  • Le scariche transitorie (scintille) possono verificarsi quando persone e oggetti metallici esposti a un forte campo elettrico si avvicinano a sufficienza.
  • I campi elettrici o magnetici possono interferire con i dispositivi medici impiantati (ad es. pacemaker cardiaci unipolari) e causare il malfunzionamento del dispositivo.

 

Le prime due interazioni sopra elencate sono esempi di accoppiamento diretto tra persone e campi ELF o VLF. Le ultime quattro interazioni sono esempi di meccanismi di accoppiamento indiretto perché possono verificarsi solo quando l'organismo esposto è in prossimità di altri corpi. Questi corpi possono includere altri esseri umani o animali e oggetti come automobili, recinzioni o dispositivi impiantati.

Mentre altri meccanismi di interazione tra tessuti biologici e campi ELF o VLF sono stati postulati o ci sono prove a supporto della loro esistenza (WHO 1993; NRPB 1993; NRC 1996), nessuno ha dimostrato di essere responsabile di alcuna conseguenza negativa per la salute.

Effetti sulla salute

L'evidenza suggerisce che la maggior parte degli effetti accertati dell'esposizione a campi elettrici e magnetici nell'intervallo di frequenza > da 0 a 30 kHz derivano da risposte acute alla carica superficiale e alla densità di corrente indotta. Le persone possono percepire gli effetti della carica superficiale oscillante indotta sui loro corpi dai campi elettrici ELF (ma non dai campi magnetici); questi effetti diventano fastidiosi se sufficientemente intensi. Un riepilogo degli effetti delle correnti che attraversano il corpo umano (soglie per la percezione, let-go o tetano) sono riportati nella tabella 3.

Tabella 3. Effetti delle correnti che attraversano il corpo umano

Entourage

Oggetto

Corrente di soglia in mA

   

50 e 60 Hz

300 Hz

1000 Hz

10 kHz

30 kHz

Percezione

Uomo

Donna

Bambini

1.1

0.7

0.55

1.3

0.9

0.65

2.2

1.5

1.1

15

10

9

50

35

30

Shock della soglia di rilascio

Uomo

Donna

Bambini

9

6

4.5

11.7

7.8

5.9

16.2

10.8

8.1

55

37

27

126

84

63

Tetanizzazione toracica;
forte scossa

Uomo

Donna

Bambini

23

15

12

30

20

15

41

27

20.5

94

63

47

320

214

160

Fonte: Bernhardt 1988a.

Le cellule nervose e muscolari umane sono state stimolate dalle correnti indotte dall'esposizione a campi magnetici di diversi mT e da 1 a 1.5 kHz; si ritiene che le densità di corrente di soglia siano superiori a 1 A/m2. Tremolanti sensazioni visive possono essere indotte nell'occhio umano dall'esposizione a campi magnetici a partire da circa 5-10 mT (a 20 Hz) o correnti elettriche applicate direttamente alla testa. La considerazione di queste risposte e dei risultati degli studi neurofisiologici suggerisce che le funzioni sottili del sistema nervoso centrale, come il ragionamento o la memoria, possono essere influenzate da densità di corrente superiori a 10 mA/m2 (PNRB 1993). È probabile che i valori di soglia rimangano costanti fino a circa 1 kHz, ma successivamente aumentino con frequenza crescente.

Alcuni in vitro studi (WHO 1993; NRPB 1993) hanno riportato cambiamenti metabolici, come alterazioni dell'attività enzimatica e del metabolismo proteico e diminuzione della citotossicità linfocitaria, in varie linee cellulari esposte a campi elettrici e correnti ELF e VLF applicati direttamente alla coltura cellulare. La maggior parte degli effetti è stata segnalata a densità di corrente comprese tra circa 10 e 1,000 mA/m2, sebbene queste risposte siano meno chiaramente definite (Sienkiewicz, Saunder e Kowalczuk 1991). Tuttavia, vale la pena notare che le densità di corrente endogena generate dall'attività elettrica di nervi e muscoli sono tipicamente fino a 1 mA/m2 e può raggiungere fino a 10 mA/m2 nel cuore. Queste densità di corrente non influenzeranno negativamente nervi, muscoli e altri tessuti. Tali effetti biologici saranno evitati limitando la densità di corrente indotta a meno di 10 mA/m2 a frequenze fino a circa 1 kHz.

Diverse possibili aree di interazione biologica che hanno molte implicazioni sulla salute e sulle quali la nostra conoscenza è limitata includono: possibili cambiamenti nei livelli notturni di melatonina nella ghiandola pineale e alterazioni nei ritmi circadiani indotti negli animali dall'esposizione a campi elettrici o magnetici ELF, e possibili effetti dei campi magnetici ELF sui processi di sviluppo e carcinogenesi. Inoltre, ci sono alcune prove di risposte biologiche a campi elettrici e magnetici molto deboli: queste includono l'alterata mobilità degli ioni calcio nel tessuto cerebrale, i cambiamenti nei modelli di attivazione neuronale e il comportamento alterato degli operandi. Sono state segnalate "finestre" sia di ampiezza che di frequenza che sfidano l'ipotesi convenzionale secondo cui l'entità di una risposta aumenta con l'aumentare della dose. Questi effetti non sono ben stabiliti e non forniscono una base per stabilire restrizioni sull'esposizione umana, sebbene siano giustificate ulteriori indagini (Sienkievicz, Saunder e Kowalczuk 1991; WHO 1993; NRC 1996).

La tabella 4 fornisce gli intervalli approssimativi delle densità di corrente indotta per vari effetti biologici negli esseri umani.

Tabella 4. Intervalli di densità di corrente approssimativi per vari effetti biologici

Entourage

Densità di corrente (mA/m2)

Stimolazione diretta dei nervi e dei muscoli

1,000-10,000

Modulazione dell'attività del sistema nervoso centrale
Alterazioni del metabolismo cellulare in vitro

100-1,000

Cambiamenti nella funzione retinica
Probabili alterazioni del sistema nervoso centrale
Alterazioni del metabolismo cellulare in vitro


10-100

Densità di corrente endogena

1-10

Fonte: Sienkiewicz et al. 1991.

Standard di esposizione professionale

Quasi tutti gli standard che hanno limiti nel range > 0-30 kHz hanno come fondamento logico la necessità di mantenere i campi e le correnti elettriche indotte a livelli di sicurezza. Di solito le densità di corrente indotta sono limitate a meno di 10 mA/m2. La tabella 5 fornisce un riepilogo di alcuni attuali limiti di esposizione professionale.

Tabella 5. Limiti occupazionali di esposizione a campi elettrici e magnetici nell'intervallo di frequenza > da 0 a 30 kHz (si noti che f è in Hz)

Paese/Riferimento

Intervallo di frequenze

Campo elettrico (V/m)

Campo magnetico (A/m)

Internazionale (IRPA 1990)

50 / 60 Hz

10,000

398

Stati Uniti (IEEE 1991)

3–30kHz

614

163

Stati Uniti (ACGIH 1993)

1–100 Hz

100–4,000 Hz

4–30kHz

25,000

2.5 x 106/f

625

60 /f

60 /f

60 /f

Germania (1996)

50 / 60 Hz

10,000

1,600

Regno Unito (NRPB 1993)

1–24 Hz

24–600 Hz

600–1,000 Hz

1–30kHz

25,000

6 x 105/f

1,000

1,000

64,000 /f

64,000 /f

64,000 /f

64

 

Misure protettive

Le esposizioni professionali che si verificano in prossimità di linee di trasmissione ad alta tensione dipendono dalla posizione del lavoratore a terra o presso il conduttore durante il lavoro sotto tensione ad alto potenziale. Quando si lavora in condizioni di tensione, è possibile utilizzare indumenti protettivi per ridurre l'intensità del campo elettrico e la densità di corrente nel corpo a valori simili a quelli che si verificherebbero per il lavoro a terra. L'abbigliamento protettivo non indebolisce l'influenza del campo magnetico.

Le responsabilità per la protezione dei lavoratori e del pubblico in generale contro i potenziali effetti negativi dell'esposizione a campi elettrici e magnetici ELF o VLF dovrebbero essere chiaramente assegnate. Si raccomanda alle autorità competenti di prendere in considerazione le seguenti fasi:

  • lo sviluppo e l'adozione di limiti di esposizione e l'attuazione di un programma di conformità
  • sviluppo di norme tecniche per ridurre la suscettibilità alle interferenze elettromagnetiche, ad esempio per i pacemaker
  • sviluppo di standard che definiscono zone ad accesso limitato intorno a fonti di forti campi elettrici e magnetici a causa di interferenze elettromagnetiche (ad esempio, per pacemaker e altri dispositivi impiantati). Dovrebbe essere preso in considerazione l'uso di adeguati segnali di avvertimento.
  • requisito dell'assegnazione specifica di una persona responsabile della sicurezza dei lavoratori e del pubblico in ogni sito con alto potenziale di esposizione
  • sviluppo di procedure di misurazione standardizzate e tecniche di indagine
  • requisiti per l'educazione dei lavoratori sugli effetti dell'esposizione ai campi elettrici e magnetici ELF o VLF e le misure e le regole che sono progettate per proteggerli
  • redazione di linee guida o codici di condotta per la sicurezza dei lavoratori in campi elettrici e magnetici ELF o VLF. ILO (1993a) fornisce un'eccellente guida per tale codice.

 

Di ritorno

Martedì, 15 marzo 2011 15: 39

Campi elettrici e magnetici statici

Sia il nostro ambiente naturale che quello artificiale generano forze elettriche e magnetiche di varia entità: all'aperto, negli uffici, nelle case e nei luoghi di lavoro industriali. Ciò solleva due domande importanti: (1) queste esposizioni comportano effetti nocivi per la salute umana e (2) quali limiti possono essere fissati nel tentativo di definire limiti "sicuri" di tali esposizioni?

Questa discussione si concentra sui campi elettrici e magnetici statici. Vengono descritti studi su lavoratori di varie industrie, e anche su animali, che non riescono a dimostrare effetti biologici avversi netti ai livelli di esposizione ai campi elettrici e magnetici normalmente riscontrati. Tuttavia, vengono fatti tentativi per discutere gli sforzi di un certo numero di organizzazioni internazionali per stabilire linee guida per proteggere i lavoratori e gli altri da ogni possibile livello pericoloso di esposizione.

Definizione dei termini

Quando una tensione o corrente elettrica viene applicata a un oggetto come un conduttore elettrico, il conduttore si carica e le forze iniziano ad agire su altre cariche nelle vicinanze. Si possono distinguere due tipi di forze: quelle derivanti da cariche elettriche stazionarie, note come forza elettrostatica, e quelli che appaiono solo quando le cariche sono in movimento (come in una corrente elettrica in un conduttore), noto come forza magnetica. Per descrivere l'esistenza e la distribuzione spaziale di queste forze, fisici e matematici hanno creato il concetto di campo. Si parla così di campo di forza, o semplicemente di campi elettrici e magnetici.

Il termine statico descrive una situazione in cui tutte le cariche sono fisse nello spazio o si muovono come un flusso costante. Di conseguenza, sia le cariche che le densità di corrente sono costanti nel tempo. Nel caso di cariche fisse, abbiamo un campo elettrico la cui intensità in ogni punto dello spazio dipende dal valore e dalla geometria di tutte le cariche. Nel caso di corrente stazionaria in un circuito, abbiamo sia un campo elettrico che uno magnetico costanti nel tempo (campi statici), poiché la densità di carica in ogni punto del circuito non varia.

L'elettricità e il magnetismo sono fenomeni distinti fintanto che le cariche e la corrente sono statiche; qualsiasi interconnessione tra campi elettrici e magnetici scompare in questa situazione statica e quindi possono essere trattati separatamente (a differenza della situazione nei campi variabili nel tempo). I campi elettrici e magnetici statici sono chiaramente caratterizzati da intensità costanti e indipendenti dal tempo e corrispondono al limite di frequenza zero della banda di frequenza estremamente bassa (ELF).

Campi elettrici statici

Esposizione naturale e professionale

I campi elettrici statici sono prodotti da corpi caricati elettricamente in cui una carica elettrica viene indotta sulla superficie di un oggetto all'interno di un campo elettrico statico. Di conseguenza, il campo elettrico sulla superficie di un oggetto, in particolare dove il raggio è piccolo, come in un punto, può essere maggiore del campo elettrico imperturbato (cioè il campo senza la presenza dell'oggetto). Il campo all'interno dell'oggetto può essere molto piccolo o nullo. I campi elettrici sono percepiti come una forza da oggetti elettricamente carichi; ad esempio, verrà esercitata una forza sui peli del corpo, che può essere percepita dall'individuo.

In media, la carica superficiale della terra è negativa mentre l'atmosfera superiore porta una carica positiva. Il campo elettrico statico risultante vicino alla superficie terrestre ha un'intensità di circa 130 V/m. Questo campo diminuisce con l'altezza e il suo valore è di circa 100 V/m a 100 m di altitudine, 45 V/m a 1 km e meno di 1 V/m a 20 km. I valori effettivi variano ampiamente, a seconda del profilo di temperatura e umidità locale e della presenza di contaminanti ionizzati. Sotto le nuvole temporalesche, per esempio, e anche quando le nuvole temporalesche si avvicinano, si verificano grandi variazioni di campo a livello del suolo, perché normalmente la parte inferiore di una nuvola è carica negativamente mentre la parte superiore contiene una carica positiva. Inoltre, c'è una carica spaziale tra la nuvola e il suolo. Quando la nuvola si avvicina, il campo a livello del suolo può prima aumentare e poi invertirsi, con il suolo che si carica positivamente. Durante questo processo, si possono osservare campi da 100 V/ma 3 kV/m anche in assenza di fulmini locali; le inversioni di campo possono avvenire molto rapidamente, entro 1 minuto, e le intensità di campo elevate possono persistere per tutta la durata della tempesta. Le nuvole ordinarie, così come le nuvole temporalesche, contengono cariche elettriche e quindi influenzano profondamente il campo elettrico a livello del suolo. Sono prevedibili anche grandi deviazioni dal campo di bel tempo, fino al 200%, in presenza di nebbia, pioggia e ioni piccoli e grandi presenti in natura. I cambiamenti del campo elettrico durante il ciclo giornaliero possono essere previsti anche con tempo completamente sereno: cambiamenti abbastanza regolari nella ionizzazione locale, nella temperatura o nell'umidità e i conseguenti cambiamenti nella conduttività elettrica atmosferica vicino al suolo, così come il trasferimento di carica meccanica da movimenti d'aria locali, sono probabilmente responsabili di queste variazioni diurne.

I livelli tipici dei campi elettrostatici prodotti dall'uomo sono compresi tra 1 e 20 kV/m negli uffici e nelle abitazioni; questi campi sono spesso generati attorno ad apparecchiature ad alta tensione, come televisori e unità di visualizzazione video (VDU), o per attrito. Le linee di trasmissione in corrente continua (CC) generano sia campi elettrici che magnetici statici e sono un mezzo economico di distribuzione dell'energia in caso di lunghe distanze.

I campi elettrici statici sono ampiamente utilizzati in settori come quello chimico, tessile, aeronautico, della carta e della gomma e nei trasporti.

Effetti biologici

Gli studi sperimentali forniscono poche prove biologiche per suggerire qualsiasi effetto negativo dei campi elettrici statici sulla salute umana. Anche i pochi studi condotti sugli animali sembrano non aver prodotto dati a supporto di effetti avversi sulla genetica, sulla crescita tumorale o sul sistema endocrino o cardiovascolare. (La tabella 1 riassume questi studi sugli animali.)

Tabella 1. Studi su animali esposti a campi elettrici statici

Endpoint biologici

Effetti segnalati

Condizioni di esposizione

Ematologia e immunologia

Cambiamenti nelle frazioni di albumina e globulina delle proteine ​​​​del siero nei ratti.
Risposte non coerenti

Nessuna differenza significativa nella conta delle cellule del sangue, nelle proteine ​​del sangue o nel sangue
chimica nei topi

Esposizione continua a campi tra 2.8 e 19.7 kV/m
dai 22 ai 52 giorni di età

Esposizione a 340 kV/m per 22 h/giorno per un totale di 5,000 h

Sistema nervoso

Induzione di cambiamenti significativi osservati negli EEG dei ratti. Tuttavia, nessuna chiara indicazione di una risposta coerente

Nessun cambiamento significativo nelle concentrazioni e nei tassi di utilizzo di
vari neurotrasmettitori nel cervello dei ratti maschi

Esposizione a intensità di campo elettrico fino a 10 kV/m

Esposizione a un campo di 3 kV/m fino a 66 h

Comportamento

Studi recenti e ben condotti non suggeriscono alcun effetto sui roditori
comportamento

Produzione di comportamento di evitamento dose-dipendente nei ratti maschi, senza influenza degli ioni dell'aria

Esposizione a intensità di campo fino a 12 kV/m

Esposizione a campi elettrici HVD da 55 a 80 kV/m

Riproduzione e sviluppo

Nessuna differenza significativa nel numero totale di prole né nel
percentuale di sopravvivenza nei topi

Esposizione a 340 kV/m per 22 h/giorno prima, durante e dopo
gestazione

 

Non in vitro sono stati condotti studi per valutare l'effetto dell'esposizione delle cellule a campi elettrici statici.

I calcoli teorici suggeriscono che un campo elettrico statico indurrà una carica sulla superficie delle persone esposte, che può essere percepita se scaricata su un oggetto collegato a terra. A una tensione sufficientemente elevata, l'aria si ionizzerà e diventerà in grado di condurre una corrente elettrica tra, ad esempio, un oggetto carico e una persona collegata a terra. Il calo di tensione dipende da una serie di fattori, tra cui la forma dell'oggetto caricato e le condizioni atmosferiche. I valori tipici delle corrispondenti intensità di campo elettrico vanno da 500 a 1,200 kV/m.

I rapporti provenienti da alcuni paesi indicano che un certo numero di operatori videoterminali ha avuto disturbi della pelle, ma l'esatta relazione di questi con il lavoro videoterminale non è chiaro. I campi elettrici statici nei posti di lavoro con videoterminale sono stati suggeriti come possibile causa di questi disturbi cutanei ed è possibile che la carica elettrostatica dell'operatore possa essere un fattore rilevante. Tuttavia, qualsiasi relazione tra campi elettrostatici e disturbi della pelle deve ancora essere considerata ipotetica sulla base delle prove di ricerca disponibili.

Misure, prevenzione, standard di esposizione

Le misurazioni dell'intensità del campo elettrico statico possono essere ridotte a misurazioni di tensioni o cariche elettriche. Sono disponibili in commercio diversi voltmetri elettrostatici che consentono misurazioni accurate di sorgenti elettrostatiche o di altre sorgenti ad alta impedenza senza contatto fisico. Alcuni utilizzano un chopper elettrostatico per una bassa deriva e un feedback negativo per la precisione e l'insensibilità alla distanza tra sonda e superficie. In alcuni casi l'elettrodo elettrostatico “guarda” la superficie sotto misura attraverso un piccolo foro alla base del gruppo sonda. Il segnale CA tagliato indotto su questo elettrodo è proporzionale alla tensione differenziale tra la superficie in misurazione e il gruppo sonda. Gli adattatori di gradiente sono utilizzati anche come accessori per voltmetri elettrostatici e ne consentono l'uso come misuratori di intensità di campo elettrostatico; è possibile la lettura diretta in volt per metro della distanza tra la superficie in prova e la piastra messa a terra dell'adattatore.

Non ci sono dati validi che possano servire come linee guida per stabilire i limiti di base dell'esposizione umana ai campi elettrici statici. In linea di principio, un limite di esposizione potrebbe essere derivato dalla minima tensione di rottura per l'aria; tuttavia, l'intensità del campo sperimentata da una persona all'interno di un campo elettrico statico varierà a seconda dell'orientamento e della forma del corpo, e questo deve essere preso in considerazione nel tentativo di arrivare a un limite appropriato.

I valori limite di soglia (TLV) sono stati raccomandati dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH 1995). Questi TLV si riferiscono all'intensità massima del campo elettrico statico sul posto di lavoro non protetto, che rappresenta le condizioni in cui quasi tutti i lavoratori possono essere esposti ripetutamente senza effetti negativi sulla salute. Secondo ACGIH, le esposizioni professionali non devono superare un'intensità di campo elettrico statico di 25 kV/m. Questo valore dovrebbe essere utilizzato come guida nel controllo dell'esposizione e, a causa della suscettibilità individuale, non dovrebbe essere considerato come una linea chiara tra livelli sicuri e pericolosi. (Questo limite si riferisce all'intensità di campo presente nell'aria, lontano dalle superfici dei conduttori, dove le scariche di scintille e le correnti di contatto possono comportare rischi significativi, ed è inteso sia per l'esposizione del corpo parziale che per quella del corpo intero). eliminare gli oggetti senza messa a terra, mettere a terra tali oggetti o utilizzare guanti isolanti quando devono essere maneggiati oggetti senza messa a terra. La prudenza impone l'uso di dispositivi di protezione (es. tute, guanti e isolamento) in tutti i campi superiori a 15 kV/m.

Secondo ACGIH, le informazioni attuali sulle risposte umane e sui possibili effetti sulla salute dei campi elettrici statici non sono sufficienti per stabilire un TLV affidabile per le esposizioni medie ponderate nel tempo. Si raccomanda che, in mancanza di informazioni specifiche da parte del produttore sull'interferenza elettromagnetica, l'esposizione dei portatori di pacemaker e altri dispositivi medici elettronici sia mantenuta pari o inferiore a 1 kV/m.

In Germania, secondo uno standard DIN, le esposizioni professionali non devono superare un'intensità di campo elettrico statico di 40 kV/m. Per brevi esposizioni (fino a due ore al giorno) è ammesso un limite superiore di 60 kV/m.

Nel 1993, il National Radiological Protection Board (NRPB 1993) ha fornito consulenza in merito a restrizioni appropriate sull'esposizione delle persone ai campi elettromagnetici e alle radiazioni. Ciò include sia i campi elettrici statici che magnetici. Nel documento NRPB sono previsti livelli di indagine allo scopo di confrontare i valori delle grandezze di campo misurate al fine di determinare se è stata raggiunta o meno la conformità alle restrizioni di base. Se il campo a cui una persona è esposta supera il livello di indagine pertinente, è necessario verificare il rispetto delle restrizioni di base. I fattori che potrebbero essere presi in considerazione in tale valutazione includono, ad esempio, l'efficienza dell'accoppiamento della persona al campo, la distribuzione spaziale del campo attraverso il volume occupato dalla persona e la durata dell'esposizione.

Secondo NRPB non è possibile raccomandare restrizioni di base per evitare gli effetti diretti dell'esposizione umana ai campi elettrici statici; vengono fornite indicazioni per evitare fastidiosi effetti di percezione diretta della carica elettrica superficiale ed effetti indiretti come la scossa elettrica. Per la maggior parte delle persone, la fastidiosa percezione della carica elettrica superficiale, che agisce direttamente sul corpo, non si verificherà durante l'esposizione a intensità di campo elettrico statico inferiori a circa 25 kV/m, cioè la stessa intensità di campo raccomandata da ACGIH. Per evitare scariche di scintille (effetti indiretti) che causano stress, NRPB raccomanda di limitare le correnti di contatto CC a meno di 2 mA. Le scosse elettriche da fonti a bassa impedenza possono essere prevenute seguendo le procedure di sicurezza elettrica stabilite relative a tali apparecchiature.

Campi magnetici statici

Esposizione naturale e professionale

Il corpo è relativamente trasparente ai campi magnetici statici; tali campi interagiranno direttamente con materiali magneticamente anisotropi (che presentano proprietà con valori diversi se misurati lungo assi in direzioni diverse) e cariche in movimento.

Il campo magnetico naturale è la somma di un campo interno dovuto alla terra che agisce come un magnete permanente e un campo esterno generato nell'ambiente da fattori quali l'attività solare o atmosferica. Il campo magnetico interno della terra ha origine dalla corrente elettrica che scorre nello strato superiore del nucleo terrestre. Esistono differenze locali significative nell'intensità di questo campo, la cui magnitudine media varia da circa 28 A/m all'equatore (corrispondente a una densità di flusso magnetico di circa 35 mT in un materiale non magnetico come l'aria) a circa 56 A /m sopra i poli geomagnetici (corrispondenti a circa 70 mT in aria).

I campi artificiali sono più forti di quelli di origine naturale di molti ordini di grandezza. Le fonti artificiali di campi magnetici statici includono tutti i dispositivi contenenti fili che trasportano corrente continua, inclusi molti apparecchi e apparecchiature nell'industria.

Nelle linee di trasmissione di potenza in corrente continua, i campi magnetici statici sono prodotti dal movimento di cariche (una corrente elettrica) in una linea a due fili. Per una linea aerea, la densità del flusso magnetico a livello del suolo è di circa 20 mT per una linea  500 kV. Per una linea di trasmissione sotterranea interrata a 1.4 me percorsa da una corrente massima di circa 1 kA, la densità di flusso magnetico massima è inferiore a 10 mT a livello del suolo.

Le principali tecnologie che comportano l'uso di grandi campi magnetici statici sono elencate nella tabella 2 insieme ai corrispondenti livelli di esposizione.

Tabella 2. Principali tecnologie che comportano l'uso di grandi campi magnetici statici e corrispondenti livelli di esposizione

Procedure

Livelli di esposizione

Tecnologie energetiche

Reattori a fusione termonucleare

Campi marginali fino a 50 mT in aree accessibili al personale.
Al di sotto di 0.1 mT al di fuori del sito del reattore

Sistemi magnetoidrodinamici

Circa 10 mT a circa 50 m; 100 mT solo a distanze superiori a 250 m

Sistemi di accumulo di energia con magneti superconduttori

Campi marginali fino a 50 mT in luoghi accessibili all'operatore

Generatori superconduttori e linee di trasmissione

Campi marginali previsti inferiori a 100 mT

Strutture di ricerca

Camere a bolle

Durante il cambio delle cassette di pellicola, il campo è di circa 0.4-0.5 T a livello dei piedi e di circa 50 mT a livello della testa

Spettrometri superconduttori

Circa 1 T in posizioni accessibili all'operatore

Acceleratori di particelle

Il personale è raramente esposto a causa dell'esclusione dalla zona ad alta radiazione. Le eccezioni sorgono solo durante la manutenzione

Unità di separazione isotopica

Brevi esposizioni a campi fino a 50 mT
Solitamente i livelli di campo sono inferiori a 1 mT

Industria

Produzione di alluminio

Livelli fino a 100 mT in posizioni accessibili all'operatore

Processi elettrolitici

Livelli di campo medi e massimi rispettivamente di circa 10 e 50 mT

Produzione di magneti

2–5 mT nelle mani del lavoratore; nell'intervallo da 300 a 500 mT a livello del torace e della testa

Medicina

Risonanza magnetica nucleare e spettroscopia

Un magnete 1-T non schermato produce circa 0.5 mT a 10 m, e un magnete 2-T non schermato produce la stessa esposizione a circa 13 m

 

Effetti biologici

Prove da esperimenti con animali da laboratorio indicano che non ci sono effetti significativi sui molti fattori di sviluppo, comportamentali e fisiologici valutati a densità di flusso magnetico statico fino a 2 T. Né gli studi sui topi hanno dimostrato alcun danno al feto dall'esposizione ai campi magnetici fino a 1 t.

Teoricamente, gli effetti magnetici potrebbero ritardare il flusso sanguigno in un forte campo magnetico e produrre un aumento della pressione sanguigna. Ci si poteva aspettare una riduzione del flusso al massimo di pochi punti percentuali a 5 T, ma nessuna è stata osservata nei soggetti umani a 1.5 T, durante l'indagine.

Alcuni studi su lavoratori addetti alla fabbricazione di magneti permanenti hanno riportato vari sintomi soggettivi e disturbi funzionali: irritabilità, affaticamento, mal di testa, perdita di appetito, bradicardia (battito cardiaco lento), tachicardia (battito cardiaco accelerato), diminuzione della pressione sanguigna, EEG alterato , prurito, bruciore e intorpidimento. Tuttavia, la mancanza di qualsiasi analisi statistica o valutazione dell'impatto dei pericoli fisici o chimici nell'ambiente di lavoro riduce significativamente la validità di questi rapporti e li rende difficili da valutare. Sebbene gli studi non siano conclusivi, suggeriscono che, se effettivamente si verificano effetti a lungo termine, sono molto sottili; non sono stati segnalati effetti lordi cumulativi.

È stato segnalato che individui esposti a una densità di flusso magnetico 4T sperimentano effetti sensoriali associati al movimento sul campo, come vertigini (vertigini), sensazione di nausea, sapore metallico e sensazioni magnetiche quando si muovono gli occhi o la testa. Tuttavia, due indagini epidemiologiche sui dati sanitari generali nei lavoratori cronicamente esposti a campi magnetici statici non hanno rivelato alcun effetto significativo sulla salute. I dati sulla salute di 320 lavoratori sono stati ottenuti in impianti che utilizzano grandi celle elettrolitiche per processi di separazione chimica in cui il livello medio di campo statico nell'ambiente di lavoro era di 7.6 mT e il campo massimo era di 14.6 mT. Lievi variazioni nella conta dei globuli bianchi, ma ancora entro il range normale, sono state rilevate nel gruppo esposto rispetto ai 186 controlli. Nessuno dei cambiamenti transitori osservati nella pressione sanguigna o in altre misurazioni del sangue è stato considerato indicativo di un effetto avverso significativo associato all'esposizione al campo magnetico. In un altro studio, la prevalenza della malattia è stata valutata tra 792 lavoratori esposti professionalmente a campi magnetici statici. Il gruppo di controllo era composto da 792 lavoratori non esposti abbinati per età, razza e stato socio-economico. La gamma di esposizioni al campo magnetico variava da 0.5 mT per periodi lunghi a 2 T per periodi di diverse ore. Nessun cambiamento statisticamente significativo nella prevalenza di 19 categorie di malattia è stato osservato nel gruppo esposto rispetto ai controlli. Non è stata riscontrata alcuna differenza nella prevalenza della malattia tra un sottogruppo di 198 soggetti che avevano sperimentato esposizioni di 0.3 T o superiori per periodi di un'ora o più rispetto al resto della popolazione esposta o ai controlli abbinati.

Un rapporto sui lavoratori dell'industria dell'alluminio ha indicato un elevato tasso di mortalità per leucemia. Sebbene questo studio epidemiologico abbia riportato un aumento del rischio di cancro per le persone direttamente coinvolte nella produzione di alluminio dove i lavoratori sono esposti a grandi campi magnetici statici, al momento non ci sono prove chiare che indichino esattamente quali fattori cancerogeni all'interno dell'ambiente di lavoro siano responsabili. Il processo utilizzato per la riduzione dell'alluminio crea catrame di carbone, sostanze volatili di pece, fumi di fluoruro, ossidi di zolfo e anidride carbonica, e alcuni di questi potrebbero essere candidati più probabili per effetti cancerogeni rispetto all'esposizione al campo magnetico.

In uno studio sui lavoratori francesi dell'alluminio, la mortalità per cancro e la mortalità per tutte le cause non sono risultate significativamente diverse da quelle osservate per la popolazione maschile generale della Francia (Mur et al. 1987).

Un'altra scoperta negativa che collega le esposizioni al campo magnetico a possibili esiti di cancro viene da uno studio di un gruppo di lavoratori in un impianto di clorosoda in cui le correnti CC da 100 kA utilizzate per la produzione elettrolitica di cloro hanno dato origine a densità di flusso magnetico statico, presso le postazioni dei lavoratori, che vanno da 4 a 29 mt. L'incidenza di cancro osservata rispetto a quella attesa tra questi lavoratori per un periodo di 25 anni non ha mostrato differenze significative.

Standard di misurazione, prevenzione ed esposizione

Negli ultimi trent'anni la misura dei campi magnetici ha subito un notevole sviluppo. Il progresso delle tecniche ha permesso di sviluppare nuovi metodi di misurazione e di migliorare quelli vecchi.

I due tipi più diffusi di sonde di campo magnetico sono una bobina schermata e una sonda Hall. La maggior parte dei misuratori di campo magnetico disponibili in commercio ne utilizza uno. Recentemente, altri dispositivi a semiconduttore, in particolare transistor bipolari e transistor FET, sono stati proposti come sensori di campo magnetico. Offrono alcuni vantaggi rispetto alle sonde Hall, come una maggiore sensibilità, una maggiore risoluzione spaziale e una risposta in frequenza più ampia.

Il principio della tecnica di misurazione della risonanza magnetica nucleare (NMR) consiste nel determinare la frequenza di risonanza del campione di prova nel campo magnetico da misurare. È una misurazione assoluta che può essere effettuata con grande precisione. Il campo di misura di questo metodo va da circa 10 mT a 10 T, senza limiti definiti. Nelle misurazioni sul campo utilizzando il metodo della risonanza magnetica protonica, una precisione di 10-4 si ottiene facilmente con apparecchi semplici e una precisione di 10-6 può essere raggiunto con ampie precauzioni e attrezzature raffinate. Il difetto intrinseco del metodo NMR è la sua limitazione a un campo con un basso gradiente e la mancanza di informazioni sulla direzione del campo.

Recentemente sono stati sviluppati anche diversi dosimetri personali adatti al monitoraggio delle esposizioni a campi magnetici statici.

Le misure di protezione per l'uso industriale e scientifico dei campi magnetici possono essere classificate come misure di progettazione ingegneristica, uso della distanza di separazione e controlli amministrativi. Un'altra categoria generale di misure di controllo dei rischi, che comprende i dispositivi di protezione individuale (ad es. indumenti speciali e mascherine), non esiste per i campi magnetici. Tuttavia, le misure di protezione contro potenziali pericoli derivanti da interferenze magnetiche con apparecchiature elettroniche mediche o di emergenza e per gli impianti chirurgici e dentali sono un'area di particolare interesse. Le forze meccaniche impartite agli impianti ferromagnetici (ferro) e agli oggetti sciolti nelle strutture ad alto campo richiedono che vengano prese precauzioni per proteggersi dai rischi per la salute e la sicurezza.

Le tecniche per ridurre al minimo l'esposizione indebita a campi magnetici ad alta intensità attorno a grandi strutture industriali e di ricerca generalmente rientrano in quattro tipi:

    1. distanza e tempo
    2. schermatura magnetica
    3. interferenze elettromagnetiche (EMI) e compatibilità
    4. provvedimenti amministrativi.

           

          L'uso di segnali di avvertimento e aree ad accesso speciale per limitare l'esposizione del personale vicino a grandi strutture magnetiche è stato di grande utilità per il controllo dell'esposizione. Controlli amministrativi come questi sono generalmente preferibili alla schermatura magnetica, che può essere estremamente costosa. Gli oggetti ferromagnetici e paramagnetici (qualsiasi sostanza magnetizzante) sciolti possono essere convertiti in missili pericolosi se sottoposti a intensi gradienti di campo magnetico. È possibile evitare questo pericolo solo rimuovendo oggetti metallici sciolti dall'area e dal personale. Oggetti come forbici, lime per unghie, cacciaviti e bisturi dovrebbero essere vietati nelle immediate vicinanze.

          Le prime linee guida sul campo magnetico statico furono sviluppate come raccomandazione non ufficiale nell'ex Unione Sovietica. Le indagini cliniche hanno costituito la base per questo standard, che ha suggerito che l'intensità del campo magnetico statico sul posto di lavoro non dovrebbe superare 8 kA/m (10 mT).

          La Conferenza americana degli igienisti industriali governativi ha emesso TLV di densità di flusso magnetico statico a cui la maggior parte dei lavoratori potrebbe essere esposta ripetutamente, giorno dopo giorno, senza effetti negativi sulla salute. Per quanto riguarda i campi elettrici, questi valori dovrebbero essere usati come linee guida nel controllo dell'esposizione a campi magnetici statici, ma non dovrebbero essere considerati come una linea netta tra livelli sicuri e pericolosi. Secondo ACGIH, le esposizioni professionali di routine non dovrebbero superare i 60 mT in media su tutto il corpo o i 600 mT alle estremità su base giornaliera ponderata nel tempo. Si raccomanda una densità di flusso di 2 T come valore massimale. Possono esistere rischi per la sicurezza a causa delle forze meccaniche esercitate dal campo magnetico su strumenti ferromagnetici e impianti medici.

          Nel 1994, la Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP 1994) ha finalizzato e pubblicato le linee guida sui limiti di esposizione ai campi magnetici statici. In queste linee guida viene fatta una distinzione tra limiti di esposizione per i lavoratori e per il pubblico in generale. I limiti raccomandati dall'ICNIRP per le esposizioni occupazionali e del pubblico in generale ai campi magnetici statici sono riassunti nella tabella 3. Quando le densità del flusso magnetico superano i 3 mT, devono essere prese precauzioni per prevenire i pericoli derivanti dalla proiezione di oggetti metallici. Orologi analogici, carte di credito, nastri magnetici e dischi di computer possono essere influenzati negativamente dall'esposizione a 1 mT, ma questo non è considerato un problema per la sicurezza delle persone.

          Tabella 3. Limiti di esposizione ai campi magnetici statici raccomandati dalla Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP)

          Caratteristiche dell'esposizione

          Densità del flusso magnetico

          Professionale

          Intera giornata lavorativa (media ponderata nel tempo)

          200 mT

          Valore massimo

          2 T

          Limbs

          5 T

          Pubblico generale

          Esposizione continua

          40 mT

           

          L'accesso occasionale del pubblico a strutture speciali in cui le densità di flusso magnetico superano i 40 mT può essere consentito in condizioni opportunamente controllate, a condizione che non venga superato il limite di esposizione professionale appropriato.

          I limiti di esposizione dell'ICNIRP sono stati fissati per un campo omogeneo. Per campi disomogenei (variazioni all'interno del campo), la densità media del flusso magnetico deve essere misurata su un'area di 100 cm2.

          Secondo un recente documento dell'NRPB, la restrizione dell'esposizione acuta a meno di 2 T eviterà risposte acute come vertigini o nausea ed effetti avversi sulla salute derivanti da aritmia cardiaca (battito cardiaco irregolare) o compromissione della funzione mentale. Nonostante la relativa mancanza di prove dagli studi sulle popolazioni esposte riguardo ai possibili effetti a lungo termine dei campi elevati, il Comitato ritiene consigliabile limitare l'esposizione a lungo termine ponderata nel tempo nell'arco di 24 ore a meno di 200 mT (un decimo di quello destinato a prevenire le risposte acute). Questi livelli sono abbastanza simili a quelli raccomandati dall'ICNIRP; I TLV ACGIH sono leggermente inferiori.

          Le persone con pacemaker cardiaci e altri dispositivi impiantati ad attivazione elettrica, o con impianti ferromagnetici, potrebbero non essere adeguatamente protette dai limiti qui indicati. È improbabile che la maggior parte dei pacemaker cardiaci venga influenzata dall'esposizione a campi inferiori a 0.5 mT. Le persone con alcuni impianti ferromagnetici o dispositivi attivati ​​elettricamente (diversi dai pacemaker cardiaci) possono essere influenzate da campi superiori a pochi mT.

          Esistono altre serie di linee guida che raccomandano i limiti di esposizione professionale: tre di queste sono applicate nei laboratori di fisica delle alte energie (Stanford Linear Accelerator Center e Lawrence Livermore National Laboratory in California, laboratorio dell'acceleratore del CERN a Ginevra) e una linea guida provvisoria presso il Dipartimento degli Stati Uniti dell'energia (DOE).

          In Germania, secondo uno standard DIN, le esposizioni professionali non dovrebbero superare un'intensità di campo magnetico statico di 60 kA/m (circa 75 mT). Quando sono esposte solo le estremità, tale limite è fissato a 600 kA/m; limiti di intensità di campo fino a 150 kA/m sono consentiti per brevi esposizioni di tutto il corpo (fino a 5 min all'ora).

           

          Di ritorno

          " DISCLAIMER: L'ILO non si assume alcuna responsabilità per i contenuti presentati su questo portale Web presentati in una lingua diversa dall'inglese, che è la lingua utilizzata per la produzione iniziale e la revisione tra pari del contenuto originale. Alcune statistiche non sono state aggiornate da allora la produzione della 4a edizione dell'Enciclopedia (1998)."

          Contenuti

          Radiazioni: riferimenti non ionizzanti

          Allen, S.G. 1991. Misurazioni del campo a radiofrequenza e valutazione dei rischi. J Radiol Protect 11:49-62.

          Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH). 1992. Documentazione per i valori limite di soglia. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

          —. 1993. Valori limite di soglia per sostanze chimiche e agenti fisici e indici di esposizione biologica. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

          —. 1994a. Rapporto Annuale Comitato Valori Limite Soglia Agenti Fisici ACGIH. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

          —. 1994b. TLV, valori limite di soglia e indici di esposizione biologica per il periodo 1994-1995. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

          —. 1995. Valori limite di soglia 1995-1996 per sostanze chimiche e agenti fisici e indici di esposizione biologica. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

          —. 1996. TLV© e BEI©. Valori Limite di Soglia per Sostanze Chimiche e Agenti Fisici; Indici di esposizione biologica. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

          Istituto nazionale americano per gli standard (ANSI). 1993. Uso sicuro dei laser. Norma n. Z-136.1. New York: ANSI.

          Aniolczyk, R. 1981. Misurazioni della valutazione igienica dei campi elettromagnetici nell'ambiente di diatermia, saldatrici e riscaldatori a induzione. Medicina Pracy 32:119-128.

          Bassett, CAL, SN Mitchell e SR Gaston. 1982. Trattamento del campo elettromagnetico pulsante nelle fratture non unite e nelle artrodesi fallite. J Am Med Assoc 247:623-628.

          Bassett, CAL, RJ Pawluk e AA Pilla. 1974. Aumento della riparazione ossea mediante campi elettromagnetici accoppiati induttivamente. Scienza 184:575-577.

          Berger, D, F Urbach e RE Davies. 1968. Lo spettro d'azione dell'eritema indotto dalla radiazione ultravioletta. Nella relazione preliminare XIII. Congressus Internationalis Dermatologiae, Monaco, a cura di W Jadassohn e CG Schirren. New York: Springer Verlag.

          Bernhardt, J.H. 1988a. La definizione di limiti dipendenti dalla frequenza per i campi elettrici e magnetici e la valutazione degli effetti indiretti. Rad Envir Biophys 27:1.

          Bernhardt, JH e R Matthes. 1992. Sorgenti elettromagnetiche ELF e RF. In Protezione dalle radiazioni non ionizzanti, a cura di MW Greene. Vancouver: UBC Press.

          Bini, M, A Checcucci, A Ignesti, L Millanta, R Olmi, N Rubino, R Vanni. 1986. Esposizione dei lavoratori a campi elettrici RF intensi che fuoriescono dai sigillanti in plastica. J Potenza microonde 21:33-40.

          Buhr, E, E Sutter e Consiglio sanitario olandese. 1989. Filtri dinamici per dispositivi di protezione. In Dosimetry of Laser Radiation in Medicine and Biology, a cura di GJ Mueller e DH Sliney. Bellingham, Washington: SPIE.

          Ufficio di salute radiologica. 1981. Una valutazione dell'emissione di radiazioni dai terminali video. Rockville, MD: Bureau of Radiological Health.

          Cleuet, A e A Mayer. 1980. Risques liés à l'utilisation industrielle des lasers. In Institut National de Recherche et de Sécurité, Cahiers de Notes Documentaires, n. 99 Parigi: Institut National de Recherche et de Sécurité.

          Coblenza, WR, Scala R e JM Hogue. 1931. La relazione eritemica spettrale della pelle con la radiazione ultravioletta. In Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America Washington, DC: National Academy of Sciences.

          Cole, CA, DF Forbes e PD Davies. 1986. Uno spettro d'azione per la fotocarcinogenesi UV. Fotochimica Fotobiol 43(3):275-284.

          Commission Internationale de L'Eclairage (CIE). 1987. Vocabolario internazionale dell'illuminazione. Vienna: CIE.

          Cullen, AP, BR Chou, MG Hall e SE Jany. 1984. L'ultravioletto B danneggia l'endotelio corneale. Am J Optom Phys Opt 61(7):473-478.

          Duchene, A, J Lakey e M Repacholi. 1991. Linee guida IRPA sulla protezione contro le radiazioni non ionizzanti. New York: Pergamo.

          Elder, JA, PA Czerki, K Stuchly, K Hansson Mild e AR Sheppard. 1989. Radiazione a radiofrequenza. In Protezione dalle radiazioni non ionizzanti, a cura di MJ Suess e DA Benwell-Morison. Ginevra: OMS.

          Eriksen, P. 1985. Spettri ottici risolti nel tempo dall'accensione dell'arco di saldatura MIG. Am Ind Hyg Assoc J 46:101-104.

          Everett, MA, RL Olsen e RM Sayer. 1965. Eritema ultravioletto. Arco Dermatol 92:713-719.

          Fitzpatrick, TB, MA Pathak, LC Harber, M Seiji e A Kukita. 1974. Luce solare e uomo, risposte fotobiologiche normali e anormali. Tokyo: Univ. della Tokio Press.

          Forbes, PD e PD Davies. 1982. Fattori che influenzano la fotocarcinogenesi. Cap. 7 in Photoimmunology, a cura di JAM Parrish, L Kripke e WL Morison. New York: Plenum.

          Freeman, RS, DW Owens, JM Knox e HT Hudson. 1966. Fabbisogno energetico relativo per una risposta eritemica della pelle alle lunghezze d'onda monocromatiche dell'ultravioletto presente nello spettro solare. JInvest Dermatol 47:586-592.

          Grandolfo, M e K Hansson Mild. 1989. Radiofrequenza pubblica e occupazionale mondiale e protezione dalle microonde. In biointerazione elettromagnetica. Meccanismi, norme di sicurezza, guide di protezione, a cura di G Franceschetti, OP Gandhi e M Grandolfo. New York: Plenum.

          Green, MW. 1992. Radiazioni non ionizzanti. 2° Workshop internazionale sulle radiazioni non ionizzanti, 10-14 maggio, Vancouver.

          Prosciutto, WTJ. 1989. La fotopatologia e la natura della lesione retinica a luce blu e quasi UV prodotta da laser e altre sorgenti ottiche. In Applicazioni laser in medicina e biologia, a cura di ML Wolbarsht. New York: Plenum.

          Ham, WT, HA Mueller, JJ Ruffolo, D Guerry III e RK Guerry. 1982. Spettro d'azione per le lesioni retiniche da radiazione ultravioletta vicina nella scimmia afachica. Am J Ophthalmol 93(3):299-306.

          Hansson Mild, K. 1980. Esposizione professionale a campi elettromagnetici a radiofrequenza. Proc. IEEE 68:12-17.

          Hausser, KW. 1928. Influenza della lunghezza d'onda nella biologia delle radiazioni. Strahlentherapie 28:25-44.

          Istituto di ingegneria elettrica ed elettronica (IEEE). 1990a. IEEE COMAR Posizione di RF e microonde. New York: IEEE.

          —. 1990b. Dichiarazione di posizione IEEE COMAR sugli aspetti sanitari dell'esposizione a campi elettrici e magnetici da sigillanti RF e riscaldatori dielettrici. New York: IEEE.

          —. 1991. Standard IEEE per i livelli di sicurezza relativi all'esposizione umana a campi elettromagnetici a radiofrequenza da 3 KHz a 300 GHz. New York: IEEE.

          Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP). 1994. Linee guida sui limiti di esposizione ai campi magnetici statici. Salute Fisica 66:100-106.

          —. 1995. Linee guida per i limiti di esposizione umana alle radiazioni laser.

          Dichiarazione dell'ICNIRP. 1996. Problemi di salute legati all'uso di radiotelefoni portatili e trasmettitori di base. Fisica sanitaria, 70:587-593.

          Commissione elettrotecnica internazionale (IEC). 1993. Norma IEC n. 825-1. Ginevra: CEI.

          Ufficio Internazionale del Lavoro (ILO). 1993a. Protezione dai campi elettrici e magnetici a frequenza industriale. Serie sulla sicurezza e la salute sul lavoro, n. 69. Ginevra: ILO.

          Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni (IRPA). 1985. Linee guida per i limiti di esposizione umana alle radiazioni laser. Salute Fisica 48(2):341-359.

          —. 1988a. Modifica: Raccomandazioni per aggiornamenti minori alle linee guida IRPA 1985 sui limiti di esposizione alle radiazioni laser. Salute Fisica 54(5):573-573.

          —. 1988b. Linee guida sui limiti di esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza nella gamma di frequenze da 100 kHz a 300 GHz. Salute Fisica 54:115-123.

          —. 1989. Proposta di modifica alle linee guida IRPA 1985 sui limiti di esposizione alle radiazioni ultraviolette. Salute Fisica 56(6):971-972.

          Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni (IRPA) e Comitato internazionale per le radiazioni non ionizzanti. 1990. Linee guida provvisorie sui limiti di esposizione a campi elettrici e magnetici a 50/60 Hz. Salute Fisica 58(1):113-122.

          Kolmodin-Hedman, B, K Hansson Mild, E Jönsson, MC Anderson e A Eriksson. 1988. Problemi di salute tra operazioni di saldatrici per materie plastiche ed esposizione a campi elettromagnetici a radiofrequenza. Int Arch Occup Environ Health 60:243-247.

          Krause, N. 1986. Esposizione delle persone a campi magnetici statici e variabili nel tempo nella tecnologia, nella medicina, nella ricerca e nella vita pubblica: aspetti dosimetrici. In Biological Effects of Static and ELF-Magnetic Fields, a cura di JH Bernhardt. Monaco: MMV Medizin Verlag.

          Lövsund, P e KH Lieve. 1978. Campo elettromagnetico a bassa frequenza vicino ad alcuni riscaldatori a induzione. Stoccolma: Consiglio di Stoccolma per la salute e la sicurezza sul lavoro.

          Lövsund, P, PA Oberg e SEG Nilsson. 1982. Campi magnetici ELF nelle industrie dell'elettroacciaio e della saldatura. Radio Sci 17(5S):355-385.

          Luckiesh, ML, L Holladay e AH Taylor. 1930. Reazione della pelle umana non abbronzata alle radiazioni ultraviolette. J Ottica Soc Am 20:423-432.

          McKinlay, AF e B Diffey. 1987. Uno spettro d'azione di riferimento per l'eritema indotto da ultravioletti nella pelle umana. In Human Exposure to Ultraviolet Radiation: Risks and Regulations, a cura di WF Passchier e BFM Bosnjakovic. New York: Divisione Excerpta medica, Elsevier Science Publishers.

          McKinlay, A, JB Andersen, JH Bernhardt, M Grandolfo, KA Hossmann, FE van Leeuwen, K Hansson Mild, AJ Swerdlow, L Verschaeve e B Veyret. Proposta di un programma di ricerca da parte di un gruppo di esperti della Commissione europea. Possibili effetti sulla salute legati all'uso dei radiotelefoni. Rapporto inedito.

          Mitbriet, IM e VD Manyachin. 1984. Influenza dei campi magnetici sulla riparazione dell'osso. Mosca, Nauka, 292-296.

          Consiglio nazionale per la protezione dalle radiazioni e le misurazioni (NCRP). 1981. Campi elettromagnetici a radiofrequenza. Proprietà, quantità e unità, interazione biofisica e misurazioni. Bethesda, MD: NCRP.

          —. 1986. Effetti biologici e criteri di esposizione per campi elettromagnetici a radiofrequenza. Rapporto n. 86. Bethesda, MD: NCRP.

          Consiglio Nazionale per la Protezione Radiologica (NRPB). 1992. Campi elettromagnetici e rischio di cancro. vol. 3(1). Chilton, Regno Unito: NRPB.

          —. 1993. Restrizioni sull'esposizione umana a campi e radiazioni elettromagnetici statici e variabili nel tempo. Didcot, Regno Unito: NRPB.

          Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR). 1996. Possibili effetti sulla salute dell'esposizione a campi elettrici e magnetici residenziali. Washington: NAS Press. 314.

          Olsen, EG e A Ringvold. 1982. Endotelio corneale umano e radiazioni ultraviolette. Acta Oftalmolo 60:54-56.

          Parrish, JA, KF Jaenicke e RR Anderson. 1982. Eritema e melanogenesi: spettri di azione della pelle umana normale. Fotochimica Fotobiol 36(2):187-191.

          Passchier, WF e BFM Bosnjakovic. 1987. Esposizione umana alle radiazioni ultraviolette: rischi e regolamenti. New York: Excerpta Medica Division, Elsevier Science Publishers.

          Pitti, DG. 1974. Lo spettro d'azione dell'ultravioletto umano. Am J Optom Phys Opt 51(12):946-960.

          Pitts, DG e TJ Tredici. 1971. Gli effetti dell'ultravioletto sull'occhio. Am Ind Hyg Assoc J 32(4):235-246.

          Pitts, DG, AP Cullen e PD Hacker. 1977a. Effetti oculari della radiazione ultravioletta da 295 a 365 nm. Invest Ophthalmol Vis Sci 16(10):932-939.

          —. 1977b. Effetti ultravioletti da 295 a 400 nm nell'occhio di coniglio. Cincinnati, Ohio: Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH).

          Polk, C ed E Postow. 1986. Manuale CRC degli effetti biologici dei campi elettromagnetici. Boca Raton: CRC Press.

          Repacholi, MH. 1985. Videoterminali: gli operatori devono preoccuparsi? Austalas Phys Eng Sci Med 8(2):51-61.

          —. 1990. Cancro dall'esposizione a campi elettrici e magnetici a 50760 Hz: un importante dibattito scientifico. Austalas Phys Eng Sci Med 13(1):4-17.

          Repacholi, M, A Basten, V Gebski, D Noonan, J Finnic e AW Harris. 1997. Linfomi nei topi transgenici E-Pim1 esposti a campi elettromagnetici pulsati a 900 MHz. Ricerca sulle radiazioni, 147:631-640.

          Riley, MV, S Susan, MI Peters e CA Schwartz. 1987. Gli effetti dell'irradiazione UVB sull'endotelio corneale. Curr Eye Ris 6(8):1021-1033.

          Ringvold, A. 1980a. Cornea e radiazioni ultraviolette. Acta Oftalmolo 58:63-68.

          —. 1980b. Umor acqueo e radiazioni ultraviolette. Acta Oftalmolo 58:69-82.

          —. 1983. Danno dell'epitelio corneale causato dalla radiazione ultravioletta. Acta Ophthalmol 61:898-907.

          Ringvold, A e M Davanger. 1985. Cambiamenti nello stroma corneale del coniglio causati dalla radiazione UV. Acta Ophthalmol 63:601-606.

          Ringvold, A, M Davanger e EG Olsen. 1982. Cambiamenti dell'endotelio corneale dopo la radiazione ultravioletta. Acta Oftalmolo 60:41-53.

          Roberts, New Jersey e SM Michaelson. 1985. Studi epidemiologici sull'esposizione umana alle radiazioni a radiofrequenza: una revisione critica. Int Arch Occup Environ Health 56:169-178.

          Roy, CR, KH Joyner, HP Gies e MJ Bangay. 1984. Misurazione della radiazione elettromagnetica emessa dai videoterminali (VDT). Rad Prot Australe 2(1):26-30.

          Scotto, J, TR Paure, e GB Gori. 1980. Misurazioni delle radiazioni ultraviolette negli Stati Uniti e confronti con i dati sul cancro della pelle. Washington, DC: ufficio stampa del governo degli Stati Uniti.

          Sienkiewicz, ZJ, RD Saunder e CI Kowalczuk. 1991. Effetti biologici dell'esposizione a campi elettromagnetici non ionizzanti e radiazioni. 11 Campi elettrici e magnetici a frequenza estremamente bassa. Didcot, Regno Unito: Comitato nazionale per la protezione dalle radiazioni.

          Silverman, C. 1990. Studi epidemiologici su cancro e campi elettromagnetici. Nel cap. 17 in Effetti biologici e applicazioni mediche dell'energia elettromagnetica, a cura di OP Gandhi. Engelwood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall.

          Sliney, DH. 1972. I meriti di uno spettro d'azione dell'inviluppo per i criteri di esposizione alle radiazioni ultraviolette. Am Ind Hyg Assoc J 33:644-653.

          —. 1986. Fattori fisici nella catarattogenesi: radiazione ultravioletta ambientale e temperatura. Invest Ophthalmol Vis Sci 27(5):781-790.

          —. 1987. Stima dell'esposizione alla radiazione ultravioletta solare a un impianto di lente intraoculare. J Cataract Refract Surg 13(5):296-301.

          —. 1992. Guida di un responsabile della sicurezza ai nuovi filtri di saldatura. Saldatura J 71(9):45-47.
          Sliney, DH e ML Wolbarsht. 1980. Sicurezza con laser e altre sorgenti ottiche. New York: Plenum.

          Stenson, S. 1982. Risultati oculari in xeroderma pigmentoso: rapporto di due casi. Ann Oftalmol 14(6):580-585.

          Sterenborg, HJCM e JC van der Leun. 1987. Spettri d'azione per tumorigenesi mediante radiazione ultravioletta. In Human Exposure to Ultraviolet Radiation: Risks and Regulations, a cura di WF Passchier e BFM Bosnjakovic. New York: Excerpta Medica Division, Elsevier Science Publishers.

          Stucchi, MA. 1986. Esposizione umana a campi magnetici statici e variabili nel tempo. Salute Fisica 51(2):215-225.

          Stuchly, MA e DW Lecuyer. 1985. Riscaldamento ad induzione ed esposizione dell'operatore ai campi elettromagnetici. Salute Fisica 49:693-700.

          —. 1989. Esposizione a campi elettromagnetici nella saldatura ad arco. Salute Fisica 56:297-302.

          Szmigielski, S, M Bielec, S Lipski e G Sokolska. 1988. Aspetti immunologici e correlati al cancro dell'esposizione a campi a microonde ea radiofrequenza di basso livello. In Modern Bioelectricity, a cura di AA Mario. New York: Marcel Dekker.

          Taylor, HR, SK West, FS Rosenthal, B Munoz, HS Newland, H Abbey e EA Emmett. 1988. Effetto della radiazione ultravioletta sulla formazione della cataratta. New Engl J Med 319:1429-1433.

          Dillo, R.A. 1983. Strumentazione per la misurazione dei campi elettromagnetici: apparecchiature, calibrazioni e applicazioni selezionate. In Biological Effects and Dosimetry of Nonionizing Radiation, Radiofrequency and Microwave Energies, a cura di M Grandolfo, SM Michaelson e A Rindi. New York: Plenum.

          Urbach, F. 1969. Gli effetti biologici della radiazione ultravioletta. New York: Pergamo.

          Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). 1981. Radiofrequenza e microonde. Criteri di salute ambientale, n. 16. Ginevra: OMS.

          —. 1982. Laser e radiazioni ottiche. Criteri di salute ambientale, n. 23. Ginevra: OMS.

          —. 1987. Campi magnetici. Criteri di salute ambientale, n. 69. Ginevra: OMS.

          —. 1989. Protezione dalle radiazioni non ionizzanti. Copenaghen: Ufficio regionale dell'OMS per l'Europa.

          —. 1993. Campi elettromagnetici da 300 Hz a 300 GHz. Criteri di salute ambientale, n. 137. Ginevra: OMS.

          —. 1994. Radiazioni ultraviolette. Criteri di salute ambientale, n. 160. Ginevra: OMS.

          Organizzazione mondiale della sanità (OMS), Programma ambientale delle Nazioni Unite (UNEP) e Associazione internazionale per la protezione dalle radiazioni (IRPA). 1984. Frequenza estremamente bassa (ELF). Criteri di salute ambientale, n. 35. Ginevra: OMS.

          Zaffanella, LE e DW DeNo. 1978. Effetti elettrostatici ed elettromagnetici delle linee di trasmissione ad altissima tensione. Palo Alto, California: Electric Power Research Institute.

          Zuclich, JA e JS Connolly. 1976. Danno oculare indotto dalla radiazione laser quasi ultravioletta. Invest Ophthalmol Vis Sci 15(9):760-764.