Tasso di assorbimento specifico - Specific absorption rate

Il tasso di assorbimento specifico ( SAR ) è una misura della velocità con cui l' energia viene assorbita per unità di massa da un corpo umano quando esposto a un campo elettromagnetico a radiofrequenza (RF) . Può anche riferirsi all'assorbimento di altre forme di energia da parte dei tessuti, inclusi gli ultrasuoni . È definita come la potenza assorbita per massa di tessuto e ha unità di watt per chilogrammo (W/kg).

Il SAR viene solitamente mediato su tutto il corpo o su un piccolo volume di campione (tipicamente 1 go 10 g di tessuto). Il valore citato è quindi il livello massimo misurato nella parte del corpo studiata oltre il volume o la massa dichiarati.

Calcolo

Il SAR per l'energia elettromagnetica può essere calcolato dal campo elettrico all'interno del tessuto come:

dove

è la conduttività elettrica del campione
è il campo elettrico RMS
è la densità del campione
è il volume del campione

Il SAR misura l'esposizione a campi tra 100 kHz e 10 GHz (noti come onde radio). È comunemente usato per misurare la potenza assorbita dai telefoni cellulari e durante le scansioni MRI . Il valore dipenderà fortemente dalla geometria della parte del corpo esposta all'energia RF e dall'esatta posizione e geometria della sorgente RF. Pertanto, i test devono essere effettuati con ciascuna fonte specifica, come un modello di telefono cellulare, e nella posizione di utilizzo prevista.

Test SAR per telefoni cellulari

Vedi anche: Radiazioni e salute dei telefoni cellulari

Quando si misura il SAR dovuto a un telefono cellulare, il telefono viene posizionato contro una rappresentazione di una testa umana (un "Fantasma SAR") in posizione di conversazione. Il valore SAR viene quindi misurato nella posizione che ha il più alto tasso di assorbimento nell'intera testa, che nel caso di un telefono cellulare è spesso il più vicino possibile all'antenna del telefono. Le misurazioni vengono effettuate per diverse posizioni su entrambi i lati della testa e a diverse frequenze che rappresentano le bande di frequenza alle quali il dispositivo può trasmettere. A seconda delle dimensioni e delle capacità del telefono, potrebbero essere necessari ulteriori test per rappresentare l'utilizzo del dispositivo mentre è posizionato vicino al corpo e/o alle estremità dell'utente. Vari governi hanno definito i livelli SAR massimi per l'energia RF emessa dai dispositivi mobili:

  • Stati Uniti : la FCC richiede che i telefoni venduti abbiano un livello SAR pari o inferiore a 1,6  watt per chilogrammo (W/kg) preso sul volume contenente una massa di 1 grammo di tessuto che assorbe la maggior parte del segnale.
  • Unione Europea : Il CENELEC specifica i limiti SAR all'interno dell'UE, seguendo gli standard IEC . Per i telefoni cellulari e altri dispositivi portatili simili, il limite SAR è di 2 W/kg in media sui 10 g di tessuto che assorbe la maggior parte del segnale ( IEC 62209-1 ).
  • India : nel 2012 è passata dai limiti dell'UE ai limiti degli Stati Uniti per i telefoni cellulari. A differenza degli Stati Uniti, l'India non si baserà esclusivamente sulle misurazioni SAR fornite dai produttori; test di conformità casuali vengono eseguiti da un laboratorio SAR del Centro di ingegneria delle telecomunicazioni (TEC) gestito dal governo sui telefoni e sul 10% delle torri. Tutti i portatili devono avere una modalità vivavoce.

I valori SAR dipendono fortemente dalla dimensione del volume medio. Senza informazioni sul volume medio utilizzato, non è possibile effettuare confronti tra misurazioni diverse. Pertanto, le valutazioni europee di 10 grammi dovrebbero essere confrontate tra loro e le valutazioni americane di 1 grammo dovrebbero essere confrontate solo tra loro. Per controllare il SAR sul telefono cellulare, rivedere la documentazione fornita con il telefono, comporre *#07# (funziona solo su alcuni modelli) o visitare il sito Web del produttore.

Test SAR dello scanner MRI

Per la Risonanza Magnetica i limiti (descritti in IEC 60601-2-33 ) sono leggermente più complicati:

Tutto il corpo SAR SAR . parziale del corpo Testa SAR SAR locale (a)
Regione del corpo → tutto il corpo parte del corpo esposta testa testa tronco estremità
Modalità operativa ↓ (W/kg) (W/kg) (W/kg) (W/kg) (W/kg) (W/kg)
Normale 2 2-10 (b) 3.2 10 (c) 10 20
1° livello controllato 1 4 4-10 (b) 3.2 20 (c) 20 40
Controllato di 2° livello >4 >(4–10) (b) >3.2 >20 (c) >20 >40
SAR . di breve durata Il limite SAR su un periodo di 10 s non deve superare il doppio dei valori indicati
Nota : Tempo medio di 6 minuti.

(a) Il SAR locale è determinato sulla massa di 10 g.

(b) Il limite scala dinamicamente con il rapporto "massa paziente esposta / massa paziente":

MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO NORMALE: SAR parziale del corpo = 10 W/kg – (8 W/kg * massa del paziente esposto / massa del paziente)
MODALITÀ OPERATIVA CONTROLLATA DI PRIMO LIVELLO: SAR del corpo parziale = 10 W/kg – (6 W/kg * massa del paziente esposto / massa paziente)

(c) Nei casi in cui l'orbita si trova nel campo di una piccola bobina di trasmissione RF locale, occorre prestare attenzione per garantire che l'aumento di temperatura sia limitato a 1 °C.

Critica

I limiti SAR fissati per legge non considerano che il corpo umano sia particolarmente sensibile ai picchi di potenza o alle frequenze responsabili dell'effetto uditivo delle microonde . Frey riferisce che l'effetto uditivo delle microonde si verifica con esposizioni a densità di potenza media di 400 μW/cm 2 , ben al di sotto dei limiti SAR (come stabilito dalle normative governative).

Appunti:

Rispetto alle esposizioni a breve termine e relativamente intense descritte sopra, per l'esposizione ambientale a lungo termine del pubblico in generale esiste un limite di 0,08 W/kg in media su tutto il corpo. È stato scelto un SAR medio per tutto il corpo di 0,4 W/kg come restrizione che fornisce una protezione adeguata per l'esposizione professionale. Viene introdotto un ulteriore fattore di sicurezza di 5 per l'esposizione del pubblico, dando un limite SAR medio per tutto il corpo di 0,08 W/kg.

Consiglio FCC

La guida FCC, "Tasso di assorbimento specifico (SAR) per telefoni cellulari: cosa significa per te", dopo aver dettagliato i limiti dei valori SAR, offre il seguente editoriale "in conclusione":

"TUTTI i telefoni cellulari devono soddisfare lo standard di esposizione alle radiofrequenze della FCC, che è fissato a un livello ben al di sotto di quello indicato dai test di laboratorio, e gli esperti medici e biologici generalmente concordano, potrebbero verificarsi effetti negativi sulla salute. Per gli utenti che si preoccupano dell'adeguatezza dei questo standard o che desiderano ridurre ulteriormente la propria esposizione, i mezzi più efficaci per ridurre l'esposizione sono tenere il telefono cellulare lontano dalla testa o dal corpo e utilizzare un vivavoce o un accessorio vivavoce.Queste misure avranno generalmente un impatto molto maggiore sull'assorbimento di energia RF rispetto alla piccola differenza di SAR tra i singoli telefoni cellulari, che, in ogni caso, è un confronto inaffidabile dell'esposizione RF dei consumatori, date le variabili di utilizzo individuale".

MSBE (SAR minimo con effetto biologico)

Per scoprire possibili vantaggi e meccanismi di interazione dei campi elettromagnetici (EMF), il SAR (o intensità) minimo che potrebbe avere un effetto biologico (MSBE) sarebbe molto più prezioso rispetto allo studio dei campi ad alta intensità. Tali studi possono eventualmente far luce sulle soglie degli effetti delle radiazioni non ionizzanti e delle capacità cellulari (ad es. risposta ossidativa). Inoltre, è più probabile che riduca la complessità degli obiettivi di interazione EMF nelle colture cellulari abbassando il potere di esposizione, che almeno riduce l'aumento generale della temperatura. Questo parametro potrebbe differire rispetto al caso in studio e dipende dalle condizioni fisiche e biologiche del target esposto.

Regolamenti FCC

Le normative FCC per SAR sono contenute in 47 CFR 1.1307 (b), 1.1310, 2.1091, 2.1093 e discusse anche nel bollettino OET n. 56, " Domande e risposte sugli effetti biologici e sui potenziali pericoli dei campi elettromagnetici a radiofrequenza " .

Guarda anche

Riferimenti

link esterno