الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات الكهرومغناطيسية

المقدمة:

واكبت الثورة الصناعية بصفة عامة وثورة المعلومات والاتصالات بصفة خاصة انتشار كبير وواسع لأجهزة التلفاز والفيديو والكمبيوتر والألعاب الإلكترونية والهاتف اللاسلكي والمحمول وأجهزة الليزر والميكروويف, كما تضاعفت أبراج البث ألا ذاعي والتلفزيوني ومحطات استقبال بث الأقمار الصناعية ومحطات الاتصالات اللاسلكية ومحطات الرادار حيث يشهد العالم تطورا مذهلا في هذا المجال وذلك لأهميته وفوائده الكبيرة من حيث تقديم الخدمات وتحسين وتطوير وسائل الاتصالات وبواسطة هذا التقدم اصبح العالم وكأنه قرية صغيرة , ونظراً لما للاتصالات من دور فاعل وهام في الحياة اليومية من حيث توفير جميع أنواع خدمات الاتصالات وتشكل المنظومات الكهربائية المستخدمة في المنازل مصادر لمجالات مغناطيسية تتراوح شدتها بين 0.5 حتى 0.8 جاوس و تردد موجاتها بين 5 حتى 60 هيرتز , و تصاحب هذه المجالات مجالات كهربائية لها نفس الترددات و تتراوح شدتها على سطح بعض هذه الأجهزة بين 20 حتى 30 كيلو فولت على المتر, كما أدخلت في المجال الطبي أجهزة لتوليد موجات مغناطيسية تتراوح شدتها بين 200 حتى 16000 جاوس , فالأسئلة التي تشغل ذهن كثير من المواطنين هل تتأثر صحتنا بالأدوات الكهربائية و الإلكترونية التي نستخدمها في منازلنا يومياً ؟ وما مدى تأثير هذه الأدوات و الأجهزة الإلكترونية على أجسامنا ؟ للإجابة على مثل هذه التساؤلات نستعرض معاً هذا البحث الذي يشرح من خلاله التأثيرات الصحية للإشعاعات الكهرومغناطيسية الصادرة من استخدام الأجهزة الإلكترونية و منظومات الاتصالات وعلاقتها بالبيئة أي تأثيرها على صحة الإنسان وجميع الكائنات الحية الموجودة في الطبيعة الطيف الكهرومغناطيسي يتكون الطيف الكهرومغناطيسي من مجموعات من الموجات لها نفس الخصائص إلا أنها تختلف في أطوالها الموجية وفي تردداتها.

1- المجموعات اللاسلكية ( الراديوية ).
2- الأشعة تحت الحمراء.
3- موجات الطيف المرئي. 4
- موجات الأشعة فوق البنفسجية.
5- موجات الأشعة السينية.
6- موجات أشعة جاما.
الطيف الكهرومغناطيسي المجموعة الطول الموجي ( l ) التردد ) هيرتز ( الطاقة ) إلكترون فولت ( الموجات الراديوية > 910 3 × 1910 > 510

• يرتبط تردد الموجة مع طولها الموجي بالعلاقة التالية : سرعة الانتشار = طول الموجة × التردد وبما أن سرعتها ثابتة وهي سرعة الضوء في الفراغ ( أو الهواء ) = 3 × 810 م / ث.
إذاً : س = l × ت د حيث : س : سرعة الضوء في الفراغ = 3 × 810 م / ث. l : طول الموجة. ت د : تردد الموجة. موجات اللاسلكي ( الراديوية )
وتستخدم هذه الموجات في عمليات الإرسال اللاسلكي مثل :
1- الإرسال الإذاعي
2- الإرسال التلفازي
3- الرادار
4- توجيه الطائرات والسفن
5- موجات مركبات الفضاء ويختلف طول موجات اللاسلكي المستخدمة في كل من هذه الأغراض. وأطولها موجات الإذاعة ( موجات طويلة ومتوسطة وقصيرة )، وأقصرها موجات الرادار وموجات مركبات الفضاء والتي تسمى بالموجات الدقيقة ( Micro Waves ) . - تزداد قدرة الموجات اللاسلكية على اختراق طبقات الهواء المتأينة كلما ازداد ترددها، لذلك تستخدم الموجات القصيرة ( عالية التردد ) في الموجات السماوية بهدف تغطية مساحات أوسع. وكلما كانت الموجات عالية التردد، كلما استطاعت النفاذ إلى الفضاء الخارجي، مثل : موجات التلفاز والردار، لذلك يمكن الاستفادة من الموجات اللاسلكية القصيرة جداً ( الموجات الدقيقة Microwave ) في الاتصال بالأقمار الصناعية ومركبات الفضاء لقدرتها على اختراق جميع الطبقات المتأينة إلى الفضاء الخارجي. الأشعة تحت الحمراء Infra - Red الأشعة تحت الحمراء هي أشعة غير مرئية لكننا نحس بوجودها عن طريق الحرارة المتولدة عنها، وتظهر في الطيف الكهرومغناطيسي بنهاية الطيف المرئي ويتراوح طولها الموجي بين 0.7 إلى 1 ميكروميتر. يمكن دراسة أسطح الأجسام ومكوناتها عن طريق الأشعة تحت الحمراء، كما يمكن استخدامها في دراسة أنواع الصخور والمعادن المكونة لأسطح الأجسام في التصوير. يعتمد إشعاع الجسم للأشعة الحمراء على ما يلي : 1- طبيعة سطح الجسم. 2- درجة حرارة الجسم. الطيف المرئي Visible Spectrum تتراوح الأطوال الموجية لهذا الطيف بين 4000 أنسجتروم - 7000 أنجستروم ( من اللون البنفسجي 400 نانوميتر إلى اللون الأحمر 700 نانوميتر ) ويتكون هذا الطيف من ستة ألوان: البنفسجي – الأزرق- الأخضر- الأصفر- البرتقالي – الأحمر. (قديماً كان يضاف إلى هذه الألوان اللون النيلي (Indigo) بين البنفسجي والأزرق). وكما يتضح من تسميته؛ فهو الجزء الذي نستطيع رؤيته من الطيف الكهرومغناطيسي. تختلف حساسية العين البشرية لألوان الطيف الستة وتبلغ أقصاها في منطقة الأصفر- الأخضر, الأشعة فوق البنفسجية Ultra Violet Radiation يتراوح طولها الموجي بين (400أنجستروم – 10 أنجستروم) تأتينا من الشمس كميات هائلة من الأشعة فوق البنفسجية التي تنبعث من الأجسام الحارة جداً. وتعمل طبقة الأوزون على تحديد كمية الإشعاع الذي يصل الأرض. ويحتاج الجسم البشري إلى كميات ضئيلة من الأشعة فوق البنفسجية إلا أن تعريضه إلى كميات كبيرة من الإشعاع قد يؤدي إلى حدوث حروق وسرطانات مختلفة. الأشعة السينية X - Rays يتراوح طولها الموجي بين (10 أنجستروم- 0.1أنجستروم) وتتميز بأنها موجات كهرومغناطيسية عالية التردد وذات طاقة عالية وذات نفاذية عالية( أنظر الجدول في الدرس الاول ) . تستخدم هذه الخاصية في الطب للكشف عن الكسور في العظام والحصى في المرارة والكلى وفي الصناعة لدراسة البناء البلوري للعناصر كما تستخدم للكشف عن الأجسام الفلزية داخل الحقائب في المطارات.إذ يمكن توليدها في أنبوب خاص عن طريق اصطدام شعاع من الإلكترونات ذات الطاقة العالية بسطح فلزي داخل أنبوبة مفرغة من الهواء فتنطلق الأشعة السينية (X-Ray) من الفلز. أشعة غاما Gamma Rays طولها الموجي أقل م 0.1 أنجستروم. وذات قدرة عالية على النفاذ داخل المواد بسبب طاقتها العالية. من أهم مصادرها المواد المشعة (Radio active atoms ) كما أنها تنتج في التفاعلات النووية المختلفة. وتستخدم في الطب لعدة أغراض. التأثيرات الصحية للإشعاعات الكهرومغناطيسية تعترف مصادر منظمة الصحة العالمية بأن هناك قلقا و خوفا عالميين من وجود ارتباط ما بين المجالات الكهرومغناطيسية و بعض الأمراض, وتباين القلق العالمي من بلد إلى آخر, وقد أطلقت منظمة الصحة العالمية مع بدايات عام 1996 ف مشروعاً دولياً لدراسة الآثار الصحية للمجالات الكهرومغناطيسية خاصةً المجالات الصادرة عن محطات الكهرباء و الضغوط العالية و محطات البث الإذاعي المرئي و المسموع و الرادارات و الهاتف المحمول. المجالات الكهرومغناطيسية يتكون المجال الكهرومغناطيسي من مجال كهربي و آخر مغناطيسي ينتشران في الفراغ بسرعة تساوي سرعة الضوء , ويمكن تمييز الموجات الكهرومغناطيسية من خلال ثلاثة متغيرات أساسية التردد, الطاقة و ((الطاقة تسمى كل وحدة (فوتون الطول الموجي و تتكون الطاقة من وحدات (كمات) من وطبقا للطاقة ينقسم الطيف الكهرومغناطيسي إلى قسمين أساسيين:

القسم الأول : الإشعاعات غير المؤينة و هي إشعاعات ذات طاقة ضعيفة نسبيا بحيث لا تستطيع تكسير الروابط بين مكونات المادة و منها الضوء المرئي, الأشعة فوق البنفسجية, الأشعة تحت الحمراء, الترددات الراديوية و الموجات القصيرة (الميكروويف).

القسم الثاني: يتمثل في الإشعاعات المؤينة وهي إشعاعات ذات طاقة كبيرة بحيث تستطيع تأيين المادة أي تحويلها إلى جسيمات مشحونة (أيونات) ومنها الأشعة السينية و أشعة جاما وتتم عمليا تقسيم المدى الترددي الي ثلاث نطاقات فرعية 1- نطاق الترددات المنخفضة جدا , اقل من 300 هيرتز 2- نطاق الترددات المتوسطة, من 300 هيرتز- 10 ميجا هيرتز 3- نطاق الترددات العليا, من 10 ميجا هيرتز- 300 جيجا هيرتز تتواجد مصادر الترددات الراديوية في بيئة العمل لأولئك الذين يعملون في:

1- المراقبون الجويين في المطارات.
2- أفراد قوات الدفاع الجوي و الصواريخ و الرادارات الحربية و أجهزة الإنذار المبكر .
3- الطيارون المدنيون والعسكريون واطقم الملاحة الجوية . 4
- مستخدموا الشاشات الإلكترونية مثل شاشات الكمبيوتر والتلفزيون.
5- رجال الشرطة والجيش الذين يستخدمون أجهزة اللاسلكي .
6- العاملون بمحطات الأقمارالصناعية والبث الإذاعي والتلفزيوني التي تبث نفس حيز الترددات ولكن بطاقات هائلة. 7
- العاملون بمصانع أجهزة البث .
8- العاملون في المستشفيات والمراكز الطبية والمعامل التي تستخدم هذه الأجهزة . 9
- تتواجد مصادر الترددات الراديوية في المنزل عبر التلفزيون والفيديو وافران الميكروويف وأنظمة الإنذار أما الأجهزة الأخرى فلا يزيد متوسط مستواها عن بضعة عشرات من الميكرو واط لكل متر مربع.
10- تتواجد مصادر الترددات الراديوية في الحي أو في المدينة متمثلة أساسا في محطات البث الإذاعي والتلفزيوني وشبكات الاتصالات التليفونية, الجدول رقم (1) يبين نطاق الترددات المستخدمة من مصادر الترددات الراديوية المختلفة جدول رقم ( 1 ) يبين نطاق الترددات المستخدمة للمصادر الرادوية المختلفة امتصاص الإشعاعات الكهرومغناطيسية بالجسم أوضحت الدراسات أن معدل امتصاص الجسم للطاقة الكهرومغناطيسية يعتمد بقدر كبير على توجه المحور الأكبر لجسم الإنسان بالنسبة للمجال الكهربي ويبلغ معدل الامتصاص قمته عندما يكون طول الجسم مساوياً 0.4 تقريباً من طول الموجة وعند ذبذبات تتراوح قيمتها بين 70 - 80 ميجاهيرتز (الذبذبات الرنينية) وعندما يكون الإنسان معزولاً عن التلامس الأرضي لوحظ انخفاض الذبذبات إلى ما يقارب النصف عند ملامسته الأرض وهذا يؤكد أهمية التوصيلات الأرضية في الشبكات الكهربائية بالمدارس والمنازل ومنشآت العمل المختلفة . تعتمد حدود التعرض الممكن السماح بها على تعرض الجسم الكلي لمعدل امتصاص نوعي , وتشير نتائج الدراسات التي أجريت حتى ألان انه يمكن للإنسان أن يتعرض للإشعاعات الكهرومغناطسية وبصورة متكررة حتى هذا المستوى دون حدوث تأثيرات صحية ضارة ويعبر عن هذا الحد بمتوسط الكثافة معايير الأمان نتيجة لتوزيع الترددات الراديوية على مدى واسع من الترددات يقوم البحث العلمي بتقسيمها إلى نطاقات فرعية ويختلف معيار الأمان أو الجرعة المسموح بالتعرض لها من نطاق إلى أخر : أولا : بالنسبة للترددات اقل من 1ميجا هيرتز , لاتسبب هذه الترددات ارتفاعاً ملحوظاً في درجة حرارة الجسم المعرض لها لكنها تسبب سريان تيار كهربي داخل الأنسجة , وقياس جرعة الإشعاع المسموح بها تحسب من خلال ما يعرف بكثافة التيار وهي التيار الكهربي الذي يقطع وحدة المساحات عمودياً عليها خلال زمن قدره 1 ثانية ( أمبير/ مترمربع )

أن عدد من التفاعلات الكيميائية الضرورية لاستمرار حياتنا تكون مصحوبة بكثافة تيار في حدود 10 ملي أمبير لكل متر مربع وتسمى بكثافة التيار الطبيعية أو التلقائية تميزاً لها عن كثافة التيار التي قد تتولد جراء التعرض لترددات لاقل من 1 ميجا هيرتز , وإذا ما زادت كثافة التيار المستحدثة عن 100 ملي أمبير لكل متر مربع فأن ذلك قد يؤدي لحدوث تداخل مع الوظائف الحيوية للجسم مما قد يسبب تقلص لاإرادي للعضلات ثانياً : الترددات اكبر من 1 ميجا هيرتز , تسبب ارتفاعا في درجة حرارة الجسم من خلال تحريك الأيونات وجزيئات الماء خلال الوسط وحتى المستويات المنخفضة قد تنتج ارتفاعا في درجة الحرارة , ولكن الجلد البشري يعمل كمنظم حرارة طبيعي لذا يتم التخلص من الحرارة الزائدة عبر الجلد إلا أن هذه الترددات تسبب ارتفعا في درجة الحرارة لأنها تخترق الجلد ويعتمد عمق الاختراق على تردد المجال , وقد وضع معيار الأمان لهذا المدى من الترددات من خلال ما يعرف بمعدل الامتصاص النوعي ويُعرف بأنه كمية الطاقة التي تمتصها وحدة الكتل ( واحد كيلو جرام ) خلال زمن قدره واحد ثانية ووحدة القياس هي واط لكل كيلو جرام ويختلف معيار الأمان من بلد لاخر ففي حين تعترف الحكومة الألمانية بمعدل امتصاص نوعي يبلغ 2 واط لكل كيلو جرام , ولجنة الرقابة الأمريكية بمعدل امتصاص نوعي لا يزيد عن 1.6 واط لكل كيلو جرام ثالثاً : الترددات فوق 10 جيجاهيرتز , والتي كثافة طاقتها اكبر من 1000 واط لكل متر مربع,تسبب في مرض عتمة العين ( المياه البيضاء ) الكتاراكت, كما قد تسبب حروقاً في الجلد وقد وضع معيار الأمان من خلال كثافة الطاقة ووحدة القياس هي واط لكل متر مربع وتتفاوت معايير الأمان بشكل ملحوظ من بلد إلى أخر وذلك للاهتمام بالآثار الصحية التي يمكن أن يسببها التعرض لمجال الترددات الراديوية فوق حدود الأمان والجدول رقم( 2 )بين معايير الأمان لبعض الدول في العالم وطبقاً للجنة الدولية ومنظمة الصحة العالمية فأن حد الأمان هو 400 ميكرو واط / سنتيمتر مربع جدول رقم ( 2 ) معايير الأمان لبعض الدول في العالم الخاتمة تعترف كل القوانين والمواثيق الدولية والوطنية بالحق في السكن والعيش في بيئة نظيفة خالية من جميع أنواع الملوثات باعتبارهم من أهم الاحتياجات البشرية الأساسية, في هذه الأيام باتت الأدوات الكهربائية ومنظومات وشبكات الاتصالات تحيط بنا من كل جانب حيث أنها تشكل مجالاً كهر ومغناطيسيا ومن المعروف للجميع بان جسم الإنسان يتكون من جزيئات تولد حقلاً مغناطيسياً والذي يتأثر بالحقول المغناطيسية الأخرى الأقوى منه, ولهذا فإن التعرض المديد لمثل هذه الحقول وبشدة أعلى من معدل الأمان المسموح به يؤدي لضعف الجهاز المناعي والإصابة بالأورام السرطانية وأمراض القلب والأوعية الدموية وغيرها من الأمراض,و لكي نحمي أنفسنا من الحقول المغناطيسية حيث لا يمكننا الاستغناء عن الكهرباء و الأدوات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية لكونها تعتبر عصب الحياة في أيامنا هذه, ولكن يمكن أن نخفف من حدة التأثيرات الناجمة عنها بإتباع الآتي :

* التقليل من استخدام الميكروويف قدر الإمكان والمهم جداً فحصه سنوياً للتأكد من عدم تسرب الأشعة الصادرة منه نحو الجوار وعدم السماح للأطفال بدخول المطبخ أثناء استخدامه.

* استعمال المجفف الكهربائي مساءاً يؤدي لحدوث اضطراب في إفراز هرمون الميلاتوتين ولهذا يعاني الشخص اضطرابات النوم ليلاً, وبشكل عام ينصح الاستعاضة بالتجفيف الطبيعي وعدم استعماله بعد الساعة السابعة مساءاً .

* عدم استعمال المدفأة الكهربائيـة بالقرب من مكان النوم للتقليل من تأثير الحقول المغناطيسية .

* التقليل من المدة الزمنية عند استعمال أداة الحلاقة الكهربائية وعدم استعمالها مساءاً.

* إن التلفزيون الملون الذي يعتبر أخطر على الجسم من التليفزيون العادي ولتفادي مخاطره ينصح بالجلوس بعيداً قدر الإمكان والتقليل من فترات مشاهدته ومن المهم جداً عدم السماح للأطفال بالاقتراب منه.

* استعمال الهاتف العادي كونه اقل ضرراً على الجسم وإتباع إرشادات الأمان التي تم الإشارة إليها عند استخدام الهاتف اللاسلكي . التعرض لمستويات إشعاع أعلى من حدود معيار الأمان المحدد يشكل خطراً كبيراً على الصحة فنوصي بتحديد نظام أمان يظمن سلامة الأشخاص العاملين في صناعة هذه الأجهزة وصيانتها والأخوة المواطنين الساكنين في تلك المناطق .

* نوصي باستخدام التقنيات الحديثة التي تستخدم المجالات الكهرومغناطيسية بأقل شدة , على سبيل المثال استخدام تقنية الألياف البصرية في التراسل, لما لها من مزايا تقنية وكذلك ليس لها تأثير على الصحة العامة.

* هناك من الأسباب الواقعية ما يدفع باتجاه حوار واسع ديمقراطي تشارك فيه كل الجهات المعنية, فالحوار الواسع العلني حول الموضوع من شأنه أن يزيل أو يؤكد بعض المخاوف من تلك الآثار الصحية للمجالات الكهرومغناطيسية , هذا الحوار لابد أن يستهدف الوصول إلى "أفضل منظومة للأمان ضد المجالات الكهرومغناطيسية", حيث لا يقتصر الحوار على مجال الترددات الراديوية فقط, بل يجب أن يشمل مجال الترددات المنخفضة.

* ننصح ونوصي بالانحياز لمعيار أكثر رقياً, حيث أن الحوار الواسع الذي ندعو إليه يجب أن يسبقه إطلاق مشروع بحثي واسع لإجراء دراسات على سكان المناطق وكذلك الأخوة العاملين في بعض المواقع والذين يتعاملون مع الأجهزة الإلكترونية ومصادر المجالات الكهرومغناطيسية بصفة عامة وذلك لاستيضاح مدى تأثرهم بالترددات الراديوية, ونتائج تلك البحوث والدراسات نعتمد عليها للوصول لأفضل معايير الأمان. وبشكل عام يمكن للإنسان أن يقلل من حجم المخاطر التي تحيط به من كل حدب وصوب بترشيد الاستهلاك من جهة والالتزام بالإرشادات التي تقي من الأمراض المختلفة من جهة أخرى و كان هذا عرضاً لموضوع رأيناه مهما ً ودي صلة بالسكن المناسب وتوفير بيئة نظيفة للإنسان ولجميع الكائنات الحية, ولم نقل الكلمة النهائية في هذا الموضوع بل إننا أشرنا لبعض تلك المشكلات الصحية والبيئية المتعلقة به وهذا يكفي باعتباره نقطة البداية نحو مشروع واسع يستهدف دراسة كل مصادر التلوث الكهرومغناطيسي المحيطة ببيئة السكن والتي قد تهدد صحة السكان في العديد من المناطق * القياس المستمر لشدة الإشعاعات الكهرومغناطيسية في المواقع التي تم الإشارة إليها ومن يتعاملون مع الأجهزة والمعدات الإلكترونية حيث تكون في مستوى معيار الأمان المحدد واستخدام سترات واقية خلال فترة العمل بتلك المواقع وذلك لضمان سلامة الأفراد العاملين بها.

* أهمية العناية بإقامة نظم التوصيلات الأرضية في الشبكات الكهربائية بالمدارس والمنازل ومنشآت العمل المختلفة . * ننصح بعدم التعرض للمستويات المؤثرة لهذه الإشعاعات وبالأخص مرضى كسور العظام الحاملين للشرائح أو المسامير المعدنية المستخدمة في تثبيت الكسور .

شكرا لك هاني استمتعت بقراءة الموضوع
نترقب جديدك عن كثب