Niet-ioniserende straling - Milieurapport Vlaanderen MIRA

Achtergronddocument Niet-ioniserende straling
Beschrijving van de verstoring
Voorheen, toen er nog geen sprake was van milieuverstoorders, werd niet-ioniserende
straling uitsluitend op een natuurlijke wijze (bliksem, zon, dynamo effect van de aarde)
gegenereerd. Tegenwoordig wordt de mens echter ook dagelijks blootgesteld aan een
hoeveelheid niet-ioniserende straling geproduceerd door kunstmatige bronnen o.a.
zonnebanken, ICT-uitrusting en hoogspanningslijnen, waarvan de risico’s nog niet duidelijk in
te schatten zijn. In tegenstelling tot ioniserende straling is de fotonenergie van nietioniserende
straling kleiner dan 12,4 elektronvolt (eV) en dus te zwak om materie te
ioniseren. Het frequentiespectrum van niet-ioniserende straling strekt zich uit van 0 Hz, (de
statisch elektrische en magnetische velden) tot 3 Petahertz (waar ultraviolette straling (UV)
de overgang vormt naar de ioniserende straling).
Mechanismen
Elektromagnetische velden zijn afkomstig van elektrische ladingen op geleiders. Rond elke
elektrische lading in rust heerst er een elektrisch veld gekarakteriseerd door de elektrische
veldsterkte E (V/m). Via dit elektrisch veld kan deze lading een elektrische kracht uitoefenen
op andere geladen deeltjes op een afstand van de lading. Beweegt de elektrische lading, dan
ontstaat er tevens een magnetisch veld met een veldsterkte H (A/m), een magnetische
fluxdichtheid of magnetisch inductieveld B [Tesla of T]. Men spreekt respectievelijk van een
elektromagnetisch veld en een elektromagnetische kracht. Ondergaat de elektrische lading
een versnelling, dan zal dit elektromagnetisch veld zich voortplanten en ontstaan er
elektromagnetische golven (EM-golven). Zowel voor extreem lage frequente (ELF)-,
radiofrequente (RF)- als microgolven geldt dat een EM-golf bestaat uit een elektrische (E) en
een magnetische component (H) die beiden een grootte (sterkte) en een richting hebben. Het
voortplantingseffect ontstaat doordat elk veranderend elektrisch veld een variërend
magnetisch veld opwekt, dat op zijn beurt weer een elektrisch veld veroorzaakt, enz.. De
beweging van de lading verandert meestal sinusoïdaal in de tijd met een bepaalde frequentie
f [Hertz of Hz] en een golflengte [m] 1 . Volgende grootheden zijn essentieel bij het bepalen
van de blootstelling aan elektromagnetische velden:
stralingsfluxdichtheid p of s, ook vaak vermogendichtheid (power density) genoemd: de
hoeveelheid elektromagnetische energie die per tijdseenheid passeert door een
oppervlakte-eenheid (W/m²);
elektrische stroomdichtheid J: de elektrische stroom die door een oppervlakte-eenheid
vloeit en bijvoorbeeld geïnduceerd wordt in biologische weefsels bij een invallend
elektromagnetisch veld (A/m²);
elektrische contactstroom: de totale elektrische stroom die door een lichaamsdeel vloeit
bij contact met een elektrisch geleidend voorwerp (A);
geabsorbeerd dosistempo per massa-eenheid SAR (Specific Absorption Rate) of SAT
(specifiek absorptietempo): de hoeveelheid elektromagnetische energie die per seconde
en per eenheid massa wordt geabsorbeerd en (doorgaans volledig) omgezet wordt in
warmte. De SAR is afhankelijk van de stralingsbron, het blootgestelde subject (of object)
en de onderlinge configuratie (W/kg).
Verder geldt dat in het elektromagnetisch veld rond een bron er een onderscheid is tussen
het nabije-veld en het verre-veld. In het verre-veld van de bron zijn magnetisch en elektrisch
veld met elkaar gekoppeld. De verhouding van de magnitude van het elektrisch veld tot de
magnitude van het magnetisch veld is een constante, de intrinsieke impedantie van het
homogene medium waarin de elektromagnetische golf zich voortplant (voor de vrije ruimte is
dit 377 Ohm). Het elektrisch en magnetisch veld zijn onderling loodrecht geörienteerd, en
staan beiden loodrecht op de propagatierichting van de golf. De afstand tot het middelpunt
van de bron vanaf waar deze verre-veld eigenschappen gelden, hangt af van de grootte van
de bron en van de golflengte van de elektromagnetische golven in het medium. In het verre-
1 De frequentie geeft het aantal golven aan dat per seconde een vast punt in de ruimte passeert. De golflengte geeft
de afstand weer tussen twee opeenvolgende toppen van de golf.
juni 2011 7