Kirja sähkömagneettisista kentistä ja niiden merkityksestä ihmiselle (SM-säteily)

LÄHDE: Kari Jokela (2006 STUK)

1 Ionisoimaton säteily ja sähkömagneettiset kentät

1.1. Katsaus kirjan sisältöön.

1.1.1. Yleistä nykyaikaisessa yhteiskunnassa asuva kansalainen joutuu ihmisen synnyttämien sähkömagneettisten kenttien ja säteilyn ympäröimäksi, varsinkin taajama ja kaupunkialueella. Taustakenttien lähteitä ovat esimerkiksi sähkövoimalinjat, rakennuksiin sijoitetut muuntamot, rakennusten sähköverkot, kotien sähkölaitteet, näyttöpäätteet, junien sähkömoottorit, kauppojen tuotesuojaportit, radioasemat sekä matkapuhelimet ja niiden tukiasemat.
Myös teollisuudessa ja lääketieteessä käytetään voimakkaita sähkömagneettisia kenttiä synnyttäviä laitteita.
Merkittäviä luonnon lähteitä ovat maan oma magneettikenttä, salamoinsti sekä aurinko, joka lähettää voimakkaita sähkömagneettisia aaltoja laajalla aallonpituudella.
ONKO SÄHKÖMAGNEETTISISTA KENTISTÄ TERVEYDELLISTÄ HAITTAA IHMISELLE ja millä perusteilla kenttiä tulisi rajoittaa?

Altistuminen kuvaa sitä fysikaalista vaikutusta, joka sähkömagneettisilla kentillä on ihmiskehoon.

Tähän vaikuttaa moni seikka kuten kentän voimakkuus, taajuus ja ihmisen asento kenttään nähden.

Altistumista voidaan määrittää laskemalla tai mittaamalla. Altistumista voidaan sitten verrata standardeissa ja suosituksissa esitettyihin biologisin perustein asetettuihin raja-arvoihin.

Biologiset perusteet raja-arvoille ovat pitkäjänteisen tutkimustyön tulosta.

Voimakkaiden sähkömagneettisten kenttien aiheuttama kudosten lämpeneminen ja hermojen stimuloituminen tunnetaan suhteellisen hyvin, joten niiden osalta tieto on jo varsin vakiintunutta. Monissa tutkimuksissa on kuitenkin havaittu vaikutuksia myös sellaisilla kentänvoimakkuuksien tasoilla, joilla merkittävää lämpenemistä tai hermojen stimuloitumista ei tapahdu.

Silloin kun säteilyaltistus ei ole niin suuri, että pätevästi todettuja vaikutuksia voisi syntyä, puhutaan matalantason altistuksesta. Suhteellisen heikkojen sähkömagneettisten kenttien biologisista ja terveydellisistä vaikutuksista on olemassa erilaisia teorioita ja oletuksia, mutta ei kuitenkaan tieteellisesti vakuuttavaa näyttöä. Tällaisiakin vaikutuksia on tutkittava, jota voidaan olla varmoja suojelutoimien riittävyydestä, mutta nykyisellä tiedolla ei ole riittävän painavaa syytä asettaa raja-arvoja yksittäisten ja ristiriitaisten tutkimustulosten pohjalta.

Tässä johdantoluvussa määritellään aluksi tärkeimmät koko ionisoimattoman säteilyn kattavat peruskäsitteet. Sen jälkeen rajataan kirjan tarkastelualue sähkömagneettisiin kenttiin tasakentistä aina 300 GHZ taajuisiin sähkömagneettisiin aaltoihin.

Luvussa 1. (JOHDANTIOLUKU)  hahmotellaan hyvin yleisellä tasolla, miten kentät kytkeytyvät ihmiseen ja luodaan alustava katsaus tavallisimpiin sähkömagneettisten kenttien lähteisiin.

Lisäksi esitellään lyhyesti säädökset, jotka rajoittavat altistumista sekä kuvataan, miten ionisoimatonta säteilyä valvotaan Suomessa. Valvontaan osallistuvat Suomessa useat eri viranomaiset, joskin muun muassa Säteilyturvakeskuksen rooli on ollut varsin näkyvä. Alalla toimivalta asiantuntijaviranomaiselta vaaditaan paljon asiantuntemusta, jota saadaan vain paneutumalla tutkimukseen, kehitystyöhän, uuden tiedon keruuseen ja tiedonvälitykseen.

Luvussa 2. BIOSÄHKÖMAGNETIIKAN FYSIKAALISIA PERUSTEITA käydään läpi sähkömagneettisen kenttäteorian perusasioita, joita tarvitaan arvioitaessa altistumista sähkö- ja magneettikentille. Huomion kohteena ovat erityisesti peruskäsitteet ja kenttää kuvaavat suureet ja yksiköt. Sähkömagneettisen teorian esityksessä ei voi välttää kaavojen käyttöä, mutta tavoitteena on selviytyä mahdollisimman yksinkertaisilla malleilla. Tieteen alana biosähkömagnetiikka kattaa kehoon kohdistuvien sähkömagneettisten kenttien dosimetrian ja biologiset vaikutukset sekä tarkastelee myös kääänteisesti kehon itsensä tuottamien kenttien yhteyksiä biologisiin prosesseihin.

Luvussa 3. DOSIMETRIA käsitellään sähkömagneettisten kenttien kytkeytymistä kehoon. Ihminen on suhteellisen hyvä johde ilmaan verrattuna ja kerää suurilla taajuuksilla tehoa sähkömagneettisesta aallosta kuten vastaanottoantenni. Biologisia vaikutuksia arvioitaessa ja tutkittaessa on tunnettava kudosten ja solujen sähköiset ominaisuudet sekä tiedettävä, miten soluihin vaikuttavat sisäiset kentät määräytyvät koko kehoon kohdistuvista ulkoisista kentistä. Tällä alueella tarvitaan kenttäteoriaa, mutta yksinkertaisilla malleilla selvitetään keskeisimmät kenttien kytkeytymistä säätelevät fysikaaliset lainalaisuudet.

Luvuissa 4-7 tarkastelun kohteena ovat sähkömagneettisten kenttienn biologiset ja terveydelliset vaikutukset. Altistumisen vaikutuksia voidaan tutkia monin eri keinoin.

Pitkällä aikavälillä ilmaantuvia sairauksia ja niiden riskiä voidaan tutkia keräämällä epidemiologisin menetelmin tilastollista tietoa altistuksen ja sairauden välisestä syy-seuraussuhteesta.

Akuuteista vaikutuksista saadaan tietoa vapaaehtoisilla koehenkilöillä tehdyistä kokeista. Eläinkokeilla tutkitaan kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa lyhyt- ja pitkäaikaisia vaikutuksia, joista voidaan myös tietyin rajoituksin arvioida altistumisen haitallisuutta ihmiselle.

Soluviljelmillä saatuja tuloksia ei suoraan voi liittää ihmiseen, mutta niiden tärkeänä tehtävänä on lisätä ymmärtämystä niistä biofysikaalisista ja biologisista mekanismeista, joilla ionisoimaton säteily vaikuttaa eläviin organismeihin.

Lisäksi tarvitaan biologista tutkimusta tukevaa dosimetrista tutkimusta, jonka avulla saadaan tietoa kehon ja sen kudosten sisällä vaikuttavista todellisista sähkö- ja magneettikentistä. Ne poikkeavat useimmiten huomattavasti ulkoisista kentistä. Näiden poikkitieteellisten tutkimusten avulla pyritään muodostamaan käsitys siitä, millaisen riskin sähkömagneettiset kentät muodostavat ja kuinka suuri altistuminen voidaan sallia, jotta säteilyä synnyttäviä laitteita voidaan käyttää turvallisesti.

Voimakkaiden, altistumisrajat selvästi ylittävien kenttien vaikutukset ovat selviä, mutta aika näyttää, mitä tuloksia heikompien kenttien vaikutustutkimuksista jää jäljelle. Tutkimukset on jaoteltu sen mukaan, minkä tyyppistä terveyshaittaa- kuten syöpää - tuloset voisivat selittää. Huomion kohteena ovat erityisesti genotoksiset vaikutukset eli solun perimään kohdistuvat mutaatiot, solujen toiminnan muuttuminen pahanlaatuiseen suuntaan, hermotoiminnan muutokset sekä vaikutukset hedelmällisyyteen ja sikiöön.

Biologisi8a vaikutuksia käsittelevissä luvuissa pohditaan myös varsin laajasti niitä matalantasoin altistuksen biofysikaalisia vaikutusmekanismeja, jotka voisivat selittää, miten solut reagoivat kenttiin molekyylitasolla. Perusongelma on se, että tällä hetkellä (2006) ei tunneta mitään biofysikaalista teoriaa, joka uskottavasti selittäisi, millä mekanismilla heikon eli matalantason sähkömagneettisen kentän vaikutus välittyy elävään soluun.

Luvussa 8 ALTISTUMISEN RAJOITTAMINEN on käsitelty kansainväliset suositukset ja direktiivit sekä kotimaiset säädökset. Altistumista rajoittavat normit ovat luonteeltaan velvoittavia säädöksiä tai ohjeellisia suosituksia. Luvun kohderyhmiä ovat erityisesti valvontaviranomaiset, laitesuunnittelijat ja käytön turvallisuudesta vastaavat henkilöt. Esimerkiksi matkapuhelimien radioaaltojen aiheuttama altistuminen on tärkeä laitteiden suunnittelussa huomioitava tekijä, sillä se rajaa lähetystehoa. Dosimetriaa ja terveysvaikutuksia käsitelleet luvut auttavat lukijaa ymmärtämään, mihin nykyiset sähkömagneettisia kenttiä koskevat altistumisrajat ja standardit perustuvat. On myös huomioitava, että altistumisrajat ja niihin perustuvat muut turvallisuusstandardit eivät välttämättä ole lopullisia, vaan niitä kehitetään sitä mukaa kun uutta tietoa sähkömagneettisen kenttien vaikutuksista saadaan.

Luvussa 9. SÄTEILYLÄHTEET JA ALTISTUMINEN esitellään sähkömagneettisten kenttien lähteitä sekä altistumistasoja niiden läheisyydessä. Sähkömagneettisia kenttiä ja säteilyä synnyttävien laitteiden eli säteilylaitteiden turvallisen käytön edellytyksenä on, että käyttäjien ja mahdollisten sivullisiin kohdistuvan säteilyaltistuksen suuruus tunnetaan. Luvussa kuvataan muun muassa magneettikuvauslaiteiden, voimalinjojen, radioasemien ja teollisuudessa käytettävien suurtaajuuskuumentimien aiheuttamat tyypilliset kentänvoimakkuuksien tasot ja arvioidaan niiden pohjalta altistumisen voimakkuutta eri tilanteissa.

Luvussa 10. TARVITTAVAT MITTAUS – JA LASKENTAMENETELMÄT . Turvallisuusarvioinnissa altistuminen määritetään mittaamalla, laskmalla tai arvioimalla syntyviä kenttiä laitetietojen pohjalta. Tulosta verrataan raja-arvoihin ja tarvittaessa annetaan suojausohjeita, joiden avulla altistumista voidaan vähentää. Säteilyturvallisuusarvio voi joskus perustua pelkästään laitteen teknisiin tietoihin, mutta useimmiten mittaukset ja niitä täydentävät laskelmat ovat ainoa luotettava tapa määrittää altistuminen. Säteilyturvallisuusarvio on tehtävä ainakin silloin, kun altistamisrajat voivat ylittyä tai viranomaismääräykset niin vaativat. Muita syitä ovat suuritehoisen säteilylaitteen tai uudeu teknologian käyttöönotto.

Luvussa 11. SÄHKÖMAGNEETTISET KENTÄT TERVEYSRISKINÄ.

Perinteisten altistumista rajoittavien normien ja viranomaisvalvonnan rinnalle on nousemassa varovaisuusperiaatteen mukainen lähestymistapa. Silloinkin kun riskiä ei voi tieteellisesti todentaa on tietyissä tapauksissa käytettävä järkevät mahdollisuudet altistumisen pienentämiseksi ja rajoittamiseksi. Monissa maissa pohditaan sähköherkkyyttä: Aiheuttavatko esimerkiksi sähkölaitteet, matkapuhelimet ja tukiasemat erilaisia pahanolon tuntemuksia eli sähköherkkyyttä. Tällaisessa tilanteessa riskikommunikaation merkitys korostuu. Nykyaikaisessa yhteiskunnassa asiantuntijoilla ja viranomaisilla on oltava keskusteluyhteys myös kansalaisiin, joilla on oikeus saada parhaaseen käytettävissä olevaan tietoon perustuvat vastaukset heitä askarruttaviin kysymyksiin. Tämän tiedon kokoaminen yksiin kansiin on tämän STUK kirjasarjan kirjan numero 6 SÄHKÖMAGNEETTISET KENTÄT eräänä  tavoitteena . 

Musitiin 18.4. 2017