סקירה ומיפוי של מקורות החשיפה לקרינה בלתי מייננת בסביבת התלמיד
החל משנת 2011 מופעלת באופן הדרגתי תכנית התקשוב הלאומית בבתי הספר בישראל. התכנית פורסת בבתי הספר את התשתית הבסיסית המאפשרת שימוש בטכנולוגיות מתקדמות בהוראה, למידה והערכה. תשתית זו כוללת: אינטרנט בפס רחב, מקרן בכל כיתה, מחשבים ניידים למורים, מערכת קול בכיתה ואמצעי החשכה. השימוש בחלק מהטכנולוגיות הדרושות לצורך התוכנית, מלווה בחשיפה לקרינה אלקטרומגנטית בלתי מייננת בתדרי הרדיו (RF) ולשדות חשמליים ומגנטיים בתדרים נמוכים. בנוסף, קיימת חשיפה של התלמידים לקרינה ממכשירים אישיים (כגון טלפונים סלולריים וטאבלטים).
בהתחשב בידע המדעי הקיים כיום, קיימת הסכמה כי יש לצמצם את החשיפה תוך שימוש בעיקרון הזהירות המונעת. עיקרון זה תקף במיוחד בקרב ילדים הנחשבים אוכלוסיות בסיכון.
לפיכך, ריכזנו בכתבה שלהלן את מקורות החשיפה לקרינה במסגרת בית הספר, תוך התייחסות למאפייניהם השונים, אופן שימושם בכיתה והשפעתם על חשיפת התלמיד לקרינה.
לכתבות נוספות שעשויות לעניין אותך
- מקורות חשיפה לקרינה בתדרי רדיו
- מקורות חשיפה לשדות מגנטים וחשמליים בתדרים נמוכים (ELF)
מקורות חשיפה לקרינה בתדרי רדיו בסביבת התלמיד
הטלפון הסלולרי
טלפון סלולרי הוא מכשיר טלפון נייד המסוגל לקיים ולקבל שיחות טלפון באמצעות קרינה אלקטרומגנטית. הטלפון כולל משדר ומקלט, המשדרים וקולטים קרינה אלקטרומגנטית בלתי מייננת בתחום של תדרי הרדיו (RF).
בעת השימוש במכשיר הסלולרי, המשתמש נחשף לקרינה בתדרי רדיו (RF), כאשר משך החשיפה לקרינה עולה ככל שמשך השימוש עולה ותלויה בין היתר בשימושים השונים שנעשים בו.
יש לציין, כי טלפונים סלולריים פולטים קרינה בתדרי רדיו (RF) גם כאשר הם אינם בשימוש, כיוון שהם שולחים אותות לתחנות הבסיס הקרובות אליהן על מנת ליידע את מערכות הרשת הסלולרית על אודות מיקומם. מדובר בפולסים קצרים מדי פעם ועל כן רמת החשיפה נמוכה.
הסמארטפון, הטלפון החכם של היום, המשלב יכולות של טלפון סלולרי עם יכולות מתקדמות של מחשב כף יד, הוא למעשה מחשב נישא זעיר שנוסף על שיחות טלפון מאפשר מגוון עצום של שימושים, כמו יומן, צילום, ספר טלפונים, גלישה באינטרנט, העברת הודעות ותמונות וכדומה.
שימושים בהם נפלטת קרינה בתדרי רדיו מהטלפון הסלולרי
- שימוש ברשת הסלולרית לצורך קיום שיחת טלפון, שליחת הודעות או שימוש באינטרנט
- שימוש ברשת ה-WiFi לצורך שימוש באינטרנט, שליחת הודעות או קיום שיחות טלפון (באמצעות יישומים כגון ווטסאפ)
- קיום תקשורת קצרת טווח בקרבת הטלפון (כגון ע"י בלוטות'- Bluetooth)
מאפייני השידור של הטלפון הסלולרי
- תדר השידור – תדר (מספר המחזורים בשנייה) של הגל הנושא של השידור, נמדד ביחידות של הרץ (Hz) ולשם הנוחות בתדרי הסלולר, במגה-הרץ (מיליוני הרץ) (MHz)
- הספק (עוצמת) השידור – ביטוי לאנרגיה של השידור ביחידת זמן, נמדד ביחידות של וואט (W)
- SAR- מדד לקרינה הנספגת בגוף (ראה פירוט בהמשך)
עוצמות הקרינה של הטלפון הסלולרי
העוצמה המרבית של הטלפונים הסלולריים בדורות השונים המשמשים כיום, הינה כ-250 מילי-וואט. ערך זה הינו ממוצע לאורך זמן ומתייחס לעוצמת השידור המרבית. ככל שהקליטה טובה יותר, עוצמת השידור פוחתת.
לטלפונים מהדור השני, בטכנולוגיית GSM, העצמה המרבית היא עד 2 וואט, אך עצמת השידור הממוצעת בזמן מוגבלת ל- 250 מילי וואט (טלפונים אלו משדרים פולסים בצורה מקוטעת). טלפונים מהדור הראשון שידרו בהספקים ממוצעים עד 600 מילי-וואט.
מיקום האנטנה בתוך הטלפון הסלולרי
בטלפונים הסלולריים המודרניים (הטלפונים החכמים), כמו גם בטאבלטים ובמחשבים ניידים, האנטנה היא פנימית ואינה גלויה לעין. האנטנה עשויה להיות במקומות שונים, על פי תכנון היצרן.
בטלפונים החכמים, קיימות מספר אנטנות במיקומים שונים, לצרכי תקשורת סלולר, WiFi, בלוטות' ועבור GPS (קליטה בלבד). על פי רוב, העדפת היצרנים היא למקם את האנטנה העיקרית בחלקו הנמוך יותר של המכשיר, המרוחק יותר מהראש, כדי להפחית את בליעת הקרינה בראש (ולהקטין את הפסדי עוצמת שידור עקב הבליעה).
מידת חשיפה מהטלפון הסלולרי- SAR
הקרינה הנספגת בגוף האנושי נמדדת באמצעות מדד בשם "שיעור ספיגה סגולית" (Specific Absorption Rate), או בקיצור SAR (יחידות של ואט לקילוגרם).
המדידה מתבצעת באמצעות סימולטור (מדמה) המכיל נוזל המדמה את התכונות של רקמות האדם, אשר הטלפון נמצא ומופעל בסמיכות אליו בדומה לחשיפה בהחזקת הטלפון בקרבת הראש או בהחזקה ביד (או בנשיאה על הגוף). חיישן למדידת השדה סורק את השדה המתפתח בתוך הסימולטור. ה-SAR תלוי בעוצמת השידור, במרחק ממקור השידור (מהטלפון הסלולרי ושל הטלפון הסלולרי מתחנת הממסר), בטכנולוגיית התקשורת ובמידת הספיגה של הקרינה האלקטרומגנטית ברקמה האנושית. כדי לאפיין SAR של מכשיר סלולרי הנמצא בבדיקה, מופעלת עוצמת השידור המקסימלית האפשרית של המכשיר, בכדי לדמות את תנאי התקשורת הגרועים ביותר בו הוא עלול לפעול (כגון קליטה גרועה). מצב זה מתרחש למשל כאשר הטלפון רחוק מאוד מתחנת השידור, בעת כניסה למעלית וכדומה. רמות ה-SAR המרביות המותרות לאדם לקרינה מטלפון סלולרי נקבעות בהסתמך על ההמלצות הבינלאומיות.
עד היום, ההמלצות לרמת ה- SAR המרבית המותרת לטלפונים סלולריים נקבעות על בסיס השפעות תרמיות (של חימום) ולא על-פי השפעות שאינן-תרמיות. בהתאם לכך, התקנים אינם מתייחסים, למשל, לאפשרות לפתח מחלות כרוניות (כמו סרטן), שעלולות להיות תולדה של השפעות א-תרמיות.
כל יצרן טלפונים סלולרי חייב לבצע מדידת SAR עבור כל דגם של טלפון סלולרי. רמה זו נקבעת לכל דגמי המכשירים אותם הוא מייצר, ואינה נמדדת עבור כל מכשיר ומכשיר ספציפי. רמת ה- SAR הנמדדת עבור כל דגם נערכת בתנאי מעבדה בהספק המרבי של הטלפון.
יש לציין כי לכל טלפון יש אפשרות לשלוט (אוטומטית) בהספק המוצא של המכשיר על פי איכות התקשורת בינו לבין האתר הסלולרי בקרבתו. כך למעשה יתכן מצב שבו טלפון בעל רמת SAR גבוהה במעבדה, הנמצא קרוב לאתר הסלולרי, יפלוט פחות קרינה מאשר טלפון בעל רמת SAR נמוכה במעבדה, אך נמצא במרחק רב מהאתר הסלולרי הקרוב אליו ביותר, ובעל איכות תקשורת רעועה עם אתר זה. עקב האמור לעיל, ניתן לקבוע כי רמת SAR עבור טלפון ספציפי בשימוש יום יומי משתנה על פי מיקום הטלפון ביחס לאנטנות בסביבתו. וכן, כי קיים קושי להשוות בין החשיפות לטלפונים שונים בפועל, על בסיס רמות ה-SAR המרביות שלהם.
בישראל, בשל העובדה שמכשירי הטלפון מיובאים ממדינות שונות, אומצו שני תקנים בינלאומיים עיקריים למגבלות חשיפה לקרינה מטלפונים ניידים:
תקן אירופאי המבוסס על ICNIRP עבור מכשירים שקיבלו רישוי באירופה - 2.0 ואט לק"ג בממוצע ל-10 גרם רקמה.
תקן אמריקאי המבוסס על ה - FCC עבור מכשירים שקיבלו רישוי בארה"ב - 1.6 ואט לק"ג בממוצע ל-1 גרם רקמה.
משתנים הקובעים את מידת החשיפה
מידת החשיפה מהטלפונים הסלולריים תלויה במשתנים הבאים:
- עוצמת השידור – העוצמה תלויה בסוג השידור (סלולר, WiFi ועוד), במרחק מהאתר הסלולרי (לשידור סלולרי), במאפייני האות המשודר ועוד
- תדר השידור
- מיקום האנטנה בטלפון (יחסית לראש או חלקי הגוף)
- מאפיינים שונים של האנטנה (הגבר, עקום קרינה, התנהגותה בשדה הקרוב בעת קרבה לגוף האדם ועוד)
השפעת אופן השימוש בטלפון הסלולרי על מידת החשיפה
הטלפון החכם מאפשר, נוסף על שיחות טלפון, מגוון עצום של שימושים כגון צילום, גלישה באינטרנט, שירותי הודעות והעברת תמונות ועוד.
חשוב לציין שלמשתמש בטלפון הסלולרי יש שליטה על מידת החשיפה מאחר שהכלל החשוב ביותר לצמצום החשיפה לקרינה בלתי מייננת הוא הרחקת מקור הקרינה מהגוף, בהתבסס על העובדה שהקרינה פוחתת משמעותית ככל שגדל המרחק ממקור הקרינה.
בהתאם לכך מומלץ להרחיק, במידת האפשר, את המכשירים הפולטים קרינה מהגוף ובעת הטענה למקם את המכשיר במרחק של כחצי מטר לפחות (להרחבה, ראה טיפים לצמצום חשיפה).
חשיפה לקרינה בתדרי רדיו כשהטלפון צמוד לראש לעומת חשיפה כשהטלפון מורחק מהראש
באופן כללי, רמת ה-SAR המרבית מתקבלת כאשר הטלפון הסלולרי צמוד לראש וכך היא נמדדת ע"י היצרנים. ככל שהטלפון מורחק מהראש, רמת ה-SAR בראש קטנה יותר מאחר והספק רב יותר אינו נספג בראש אלא משודר לסביבה כקרינה. בנוסף, כאשר הטלפון מורחק מהראש, ההספק הנספג בראש אינו ממוקד באזור מסוים אלא מפוזר, ולכן ערכו נמוך יותר. שתי תופעות אלו מביאות לדעיכה חדה של ה-SAR המתפתח בראש ככל שהטלפון מורחק (למשל בעת שימוש בטלפון הסלולרי לשליחת הודעות טקסט, צפייה, גלישה באינטרנט וכד').
רמת החשיפה לקרינה של טלפון סלולרי בשימוש ברשת הסלולר לעומת שימוש ב-Wi-Fi
נושא זה הינו מורכב. עוצמת השידור של הטלפון תלויה באיכות התקשורת ובסוג המידע המועבר (שיחה, גלישה באתרים או העברת קבצים). עוצמת השידור הסלולרי מושפעת מאד ממרחק האתר הסלולרי ומקיום מיסוך (כגון המצאות בתוך מבנה או מחוצה לו).
בשידור סלולרי (שיחה או שימוש באינטרנט באמצעות הרשת הסלולרית), עוצמת השידור משתנה בין מאות מילי-וואט (עד 250 מילי וואט לטלפונים בדורות הנוכחיים), בתנאי קליטה חלשה מאד, לבין מילי-וואטים בודדים ומטה, כאשר הקליטה טובה. בתוך מבנים הקליטה הינה בד"כ נמוכה יחסית, עקב מיסוך המבנים ועוצמת השידור עשויה להגיע לעשרות מילי וואטים.
בשימוש באינטרנט באמצעות Wi-Fi עוצמת השידור המרבית של הטלפונים הינה עשרות מילי וואט (ומוגבלת ב-100 מילי-וואט). אולם, תקשורת ה-Wi-Fi אינה רצופה אלא מקוטעת בזמן (שידור של פולסים), כך שעצמת השידור הממוצעת בזמן (שהינה רלוונטית מבחינת רמת החשיפה בפועל) נמוכה עוד יותר. בשימוש שכיח באינטרנט, כגון גלישה באתרים, ולמעט עבור העברה רצופה של קבצים "כבדים", ובתנאי קליטה סבירים של Wi-Fi, עוצמת השידור הממוצעת ב- Wi-Fi הינה עשיריות מילי וואט (מאות מיקרו וואטים).
לסיכום, בשימוש בסלולר בתוך מבנים, כגון כיתות לימוד (בהם הקליטה הסלולרית אינה מיטבית), אשר קיימת בהם תשתית וקליטה סבירה של Wi-Fi, קיימת בד"כ עדיפות לשימוש ב-Wi-Fi לצורך הפחתת רמות החשיפה של המשתמש.
חשיפה לקרינה מטלפונים סלולריים של תלמידים סמוכים בכיתה
הקרינה הנוצרת בקרבת טלפון סלולרי דועכת באופן חד ככל שמתרחקים ממנו. באופן כללי, הדעיכה היא לפי ריבוע המרחק, כלומר, כאשר המרחק גדל פי 2, עוצמת הקרינה דועכת פי 4, וכאשר המרחק גדל פי 10, עוצמת הקרינה דועכת פי 100.
במחקרים שונים נבחן ה-SAR המתקבל מטלפון סלולרי כתלות במרחק הטלפון מגוף האדם. ע"פ מחקרים אלה, ניתן להעריך כי ה-SAR המתקבל מטלפון במרחק של חצי מטר עד מטר מהראש, הינו אחוזים בודדים מזה המתקבל כאשר הטלפון צמוד לראש.
ניתן להעריך מכך כי החשיפה של תלמיד שכן לתלמיד המשתמש בטלפון, הינה כ-1% מזה של התלמיד המשתמש בטלפון. במרחקים גדולים יותר, ה-SAR דועך לכדי פרומילים ומטה מזה של התלמיד המשתמש בטלפון.
חשיפה לשדות מגנטיים בטעינת טלפון סלולרי
בטעינה של טלפון סלולרי נוצרים שדות מגנטיים מקומיים עקב זרימת זרם חשמלי, הדרוש לטעינת הסוללה של הטלפון.
השדות המגנטיים בקרבת המתאם (אדפטור) המתחבר לשקע החשמלי הינם בתדרים נמוכים ובעיקר תדר רשת החשמל, 50 הרץ. המתאם ממיר את המתח החילופי מרשת החשמל למתח נמוך ישר (DC). רמת השדות בצמידות למתאם עשויה להגיע עד לעשרות מילי גאוס. אולם, החשיפה לרמות אלו הינה בדרך כלל לזמנים קצרים. על פי עיקרון הזהירות המונעת מומלץ לשמור מרחק הפרדה (חצי מטר) מהמתאם בחשיפות ממושכות (כאשר מדובר במתאמים מודרניים רמת החשיפה נמוכה יותר).
הכבל המוליך את הזרם החשמלי מהמתאם, או מחיבור USB (כגון ממחשב נייח או נייד), מוליך זרם ישר (DC) בעוצמה של מאות מילי אמפר ומעלה. בקרבת החוט נוצר שדה מגנטי ישר (DC), ברמה הנמוכה מאוד לעומת תקני החשיפה הבינלאומיים. הדבר נכון גם עבור זרם הטעינה הנכנס לטלפון הסלולרי ועבור השדה המגנטי הנוצר בקרבתו בעת הטעינה.
שימוש בטלפון הסלולרי ע"י ילדים
עקב השימוש הגובר בטלפונים סלולריים על ידי ילדים, ובשל היותם אוכלוסייה בסיכון נקבע, כי מוצדק ונכון לתת דגש מיוחד להמלצות לשימוש מושכל במכשירים פולטי קרינה בילדים. ההמלצות לשימוש מושכל בטלפונים סלולריים משקפות את השאיפה למצוא איזון בין השימוש ההולך וגובר בקרב ילדים, לבין שיקולים בטיחותיים ובריאותיים. לעיון בהמלצות
ספיגה במוח
קיימים מחקרים בהם הוערך קצב הספיגה הסגולי (SAR) בשימוש בטלפון סלולרי בסימולציות המדמות חשיפה בקרב ילדים, תוך התחשבות בתכונותיהם הפיזיולוגיות הספציפיות.
Wi-Fi – רשת תקשורת אלחוטית מקומית
כללי
רשת תקשורת אלחוטית (Wi-Fi) משתמשת בגלי רדיו כדי להעביר מידע ונתונים בין מכשירי קצה שונים (למשל, מחשבים ניידים טאבלטים וטלפונים חכמים), וממכשירי קצה אל רשת האינטרנט וממנה.
למכשירי הקצה (למשל, המחשב הנייד) יש מתאם (אדפטור) אלחוטי המתרגם לאותות רדיו את הנתונים המועברים מהמחשב ומשדר אותם לנתב האלחוטי (ראוטר) באמצעות אנטנה. הנתב האלחוטי קולט את האותות המתקבלים מהמחשב, מתרגם אותם, ושולח את המידע לאינטרנט באמצעות כבל. תהליך זה פועל כמובן גם בכיוון השני: הנתב האלחוטי מקבל מידע מהאינטרנט, ומתרגם לאותות רדיו המשודרים למחשב.
בעת שימוש ברשת W-iFi מקומית, המידע "מורכב" על הגל (carrier) הנושא על פי טכנולוגיה זו ועל פי פרוטוקולים המייחדים אותה.
בטכנולוגיית Wi-Fi נעשה שימוש בתדרים בקרבת 2.4 או 5 ג'יגה הרץ, ע"י הנתבים וע"י מכשירי הקצה. הספק השידור המרבי של נתב אלחוטי הינו עשרות מילי-וואטים (ומוגבל בישראל ל-100 מילי וואט).
כאשר משתמשים במכשיר הקצה העושה שימוש ברשת Wi-Fi, המשתמש נחשף לקרינה בלתי מייננת בתדר הרדיו (RF) הן מהמכשיר והן מהנתב. עוצמת החשיפה פוחתת ככל שמתרחקים מהמכשיר ומהנתב. החשיפה האישית לקרינה הנפלטת מהמכשיר גדולה יותר מזו הנפלטת מהנתב וזאת בשל בשל קרבתו של מכשיר הקצה לגוף.
מהי רמת החשיפה לקרינה הבלתי מייננת בסביבת נתב אלחוטי?
באופן כללי, רמת החשיפה לקרינה הנמדדת בסביבת הנתב האלחוטי היא נמוכה. הספק השידור המוערך המקסימלי של התקן נתב אלחוטי ביתי טיפוסי הוא כ-100 מילי-וואט, ובמרחק 1 מ' ממנו רמת החשיפה לקרינה היא סביב כ-1 מיקרו וואט לסמ"ר, כאלפית (פרומיל אחד) מההנחיות להגבלת החשיפה של הועדה הבינלאומית להגנה מפני קרינה בלתי מייננת (ICNIRP) עבור האוכלוסייה הכללית, וכמאית מהסף המומלץ בישראל ע"י המשרד להגנת הסביבה לחשיפה ממושכת ורצופה. יש לציין, כי בפועל הנתב משדר פחות מההספק המרבי וזאת כי בד"כ הוא אינו משדר באופן רצוף.
חשיפה של תלמידים לקרינה מנתב אלחוטי
כאמור, הספק השידור המרבי של נתב אלחוטי הינו עשרות מילי-וואטים (ומוגבל ל-100 מילי וואט).
מדידות שנעשו בכיתות לימוד במאמרם של Khalid et al, הראו שהספק השידור המעשי של נתבים המשמשים בכיתות לימוד הוא בד"כ פחות מכך, והינו מילי-וואטים בודדים, כיוון שהנתב משדר בצורה לא רצופה (פולסים).
רמות החשיפה לקרינה אליהן נחשפים תלמידים בכיתה מנתב אלחוטי הן נמוכות משמעותית לעומת אלו המתקבלות בשימוש בטלפונים, בשל מרחק הנתב מהתלמידים והדעיכה החדה של הקרינה במרחק, לפי ריבוע המרחק.
לדוגמה, עבור נתב הנמצא במרחק של 5 מטר מהתלמידים והמשדר בהספק מרבי של 100 מילי-וואט (הנחה מחמירה מאד), רמת החשיפה לקרינה היא 0.04 מיקרו-וואט לסמ"ר – 1/25,000 מההנחיות להגבלת החשיפה של הוועדה הבינ"ל להגנה מפני קרינה בלתי מייננת (ICNIRP) עבור האוכלוסייה הכללית ו- 1/2,500 מהסף המומלץ ע"י המשרד להגנת הסביבה לחשיפה ממושכת ורצופה. בפועל, רמת הקרינה תהיה נמוכה יותר – מיליוניות מההנחיות הנ"ל להגבלת החשיפה, כיוון שהספק השידור של הנתב נמוך יותר.
החיבור ל-Wi-Fi במכשירים השונים
טלפונים סלולריים, טאבלטים ומחשבים ניידים, הינם בעלי יכולת חיבור לאינטרנט באמצעות Wi-Fi. טלפונים סלולריים מסוגלים להתחבר לאינטרנט גם באמצעות חיבור סלולרי.
חלק מהטאבלטים מסוגלים להתחבר לאינטרנט רק באמצעות Wi-Fi, וחלקם בעלי יכולת חיבור לאינטרנט באמצעות חיבור סלולרי (לרשת של מפעיל סלולרי). מחשבים ניידים הינם בעלי יכולת חיבור לאינטרנט הן באופן קווי, הן באמצעות Wi-Fi, וכן ניתן לרכוש התקנים שיאפשרו זאת באמצעות חיבור לרשת הסלולר.
שימוש בטלפון הסלולרי או בטאבלט באמצעות הרשת הסלולרית לעומת שימוש ברשת אלחוטית (Wi-Fi)
טלפונים סלולריים יכולים לפעול באמצעות הרשת הסלולרית או באמצעות רשת Wi-Fi מקומית, לצורך העברת מידע או קבלתו, קיום שיחות טלפון הודעות או שימוש באינטרנט.
בעת שימוש ברשת הסלולרית, המידע "מורכב" על הגל (carrier) הנושא באמצעות טכנולוגיות שונות (כגון WCDMA, CDMA2000, LTE), ע"פ דור הרשת הסלולרית ומאפייניה. שיחות הטלפון או ההודעות מועברות באמצעות הרשת הסלולרית, והשימוש באינטרנט מסופק ע"י המפעיל הסלולרי, וניתן באמצעותו לגלוש באינטרנט, לשלוח ולקבל הודעות ואף לקיים שיחות טלפון, באמצעות יישומים.
בעת שימוש ברשת Wi-Fi מקומית, המידע "מורכב" על הגל (carrier) הנושא ע"פ טכנולוגיה זו וע"פ פרוטוקולים המייחדים אותה (תקני IEEE 802.11). הרשת מחוברת לרשת האינטרנט באופן קווי בד"כ, באמצעות ספק תשתית, ובאופן זה ניתן לגלוש באינטרנט, לשלוח ולקבל הודעות ואף לקיים שיחות טלפון, באמצעות יישומים.
הדברים האמורים תקפים גם לגבי טאבלט.
לגבי רמת הקרינה של טלפון סלולרי בשידור סלולרי לעומת שימוש ב-Wi-Fi - ראה לעיל
רמת החשיפה לקרינה בחיבור קווי לאינטרנט
הקרינה בתדרי רדיו (RF) הנוצרת בגלישה ברשת קווית הינה נמוכה ביותר. זאת, כיוון שתקשורת קווית אינה כרוכה כלל בהפעלה של מקורות קורנים ייעודיים. הקרינה נוצרת באמצעות זרמים חלשים מאד, היוצרים באופן לא ייעודי קרינה מזערית וברמות נמוכות מאד.
טאבלט
טאבלט, או מחשב לוח, הינו מחשב נייד (ראה בהמשך) המעוצב כמשטח אחד, אשר צידו האחד משמש על פי רוב כולו כמסך מגע. בשונה ממחשב נייד, הטאבלט נוח לעבודה במגוון אופנים על הגוף, ולאו דווקא בהנחה על שולחן.
יצירת קרינה ע"י טאבלט מתקיימת במהלך שימוש ברשת האינטרנט, בעת שליחת הודעות וכו' (באמצעות Wi-Fi או באמצעות הרשת הסלולרית) או בעת קיום תקשורת קצרת טווח (כגון ע"י בלוטות').
לצורך כך, טאבלטים כוללים מודם ואנטנות, אשר ממוקמות במיקומים שונים. משיקולים הנדסיים, ההעדפה היא בדרך כלל למקם את אנטנות הסלולר בחלקו העליון של המכשיר.
קיימים שני סוגי טאבלטים - טאבלטים בעלי יכולת חיבור לרשת האינטרנט באמצעות Wi-Fi, וטאבלטים שיש להם גם יכולת חיבור לרשת האינטרנט באמצעות חיבור סלולרי (לרשת של מפעיל סלולרי). טאבלט בעל רכיב מודם לחיבור לרשת הסלולר, משדר קרינה בעוצמות אופייניות הדומות לאלו של מכשירי הסלולר החכמים ואילו זה הפועל דרך רשת ה-Wi-Fi משדר בעוצמה אופינית לרשת ה-Wi-Fi (ראה פירוט בסעיף 2 לעיל: Wi-Fi- רשת תקשורת אלחוטית).
רמת הקרינה הנובעת ממקור Wi-Fi, דוגמת נתב אלחוטי ביתי טיפוסי או טאבלט, עומדת בהנחיות להגבלת החשיפה של הועדה הבינלאומית להגנה מפני קרינה בלתי מייננת (ICNIRP) לחשיפה לשידור בתדר אופייני של רשת ה- Wi-Fi.
בזמן התקשורת ברשת Wi-Fi, כאשר התקן הגלישה (הטאבלט) צמוד לגוף (במרחק הקטן מ-30 ס"מ), החשיפה האישית שמקורה בהתקן הגלישה עולה בשל המרחק הקטן מן ההתקן. בהתאם לעיקרון הזהירות המונעת, הכלל החשוב ביותר לצמצום החשיפה לקרינה בלתי מייננת הוא הרחקת מקור הקרינה מהגוף, שכן ככל שגדל המרחק ממקור הקרינה, היא פוחתת משמעותית, לכן יש להרחיק את המכשיר הקורן מן הגוף, ככל שניתן. לפיכך, עדיף שלא להניח את הטאבלט על הגוף בעת השימוש.
מיקום האנטנה הפולטת קרינה במכשירים השונים - טאבלטים ומחשבים ניידים הינם גדולים יותר מטלפונים ניידים ומאפשרים בחירת מיקומים שונים של האנטנות.
בטאבלטים, ההעדפה היא בד"כ למקם את אנטנות הסלולר בחלקו העליון של המכשיר, משיקולים הנדסיים, ובמחשבים ניידים האנטנה יכולה להיות ממוקמת בגוף המחשב או בהיקף המסך.
מחשב נייד
מחשב נייד הינו מחשב אישי (PC) בעל ממדים פיזיים קטנים יחסית ויכולת ניידות. המחשב הנייד כולל מסך ומקלדת והוא ניתן לנשיאה. בניגוד למחשב הנייח, הוא כולל סוללה פנימית, המאפשרת פעולה עצמאית לפרק זמן מסוים ללא חיבור למקור מתח חיצוני.
קרינה בלתי מייננת בתדרי רדיו (RF) נוצרת בקרבת המחשב הנייד במהלך שימוש ברשת האינטרנט (באמצעות Wi-Fi).
לצורך שימוש ברשת האינטרנט, מחשבים ניידים כוללים מודם ואנטנה, אשר ממוקמת בגוף המחשב או בהיקף המסך. עוד ניתן להשתמש בהתקן חיצוני (דונגל) לצורך שימוש ברשת הסלולרית.
באופן כללי, כאשר מדובר במחשב נייד, קיימים שני סוגי חשיפה עיקריים לקרינה:
- חשיפה לשדות מגנטיים וחשמליים בתדרים נמוכים (אם הוא מחובר לחשמל).
- חשיפה לקרינה בתדרי רדיו (RF), הנפלטת מהמחשב בזמן גלישה באינטרנט בשימוש ברשת אלחוטית- Wi-Fi או סלולרית. וכן, חשיפה לקרינה בתדרי רדיו (RF) הנפלטת מהנתב האלחוטי, כאשר המחשב מחובר לרשת אלחוטית- Wi-Fi.
- יש לציין, כי במכשירים אלקטרוניים קיימים מתחים וזרמים, אשר יוצרים שדות חשמליים ושדות מגנטיים בקרבת המכשירים. אולם, שדות אלו הינם בעוצמות נמוכות מאד, כיוון שהם נוצרים כתוצר לוואי של פעולת המכשירים, ולא כקרינה מכוונת באמצעות משדרים ואנטנות.
באשר למיקום המחשב, מומלץ להרחיק את המחשב מהגוף. יש לציין, כי ניתן להפחית את החשיפה לקרינה הנפלטת מהנתב, באמצעות כיבויו כאשר לא נעשה בו שימוש או לחברו למחשב באמצעות כבל (חיבור חוטי).
קרינה ממחשב נייד בחיבור חוטי לעומת מחשב נייד בחיבור אלחוטי לרשת האינטרנט
קרינה בתדרי רדיו (RF) בקרבת מחשב נייד המחובר לרשת האינטרנט בדרך קווית הינה ברמות נמוכות ביותר, זאת כיוון שתקשורת קווית אינה כרוכה כלל בהפעלה של מקורות קורנים ייעודיים. היא נעשית באמצעות זרמים חלשים מאד, היוצרים באופן לא מכוון קרינה מזערית וברמות נמוכות ביותר. הקרינה הנוצרת בחיבור לרשת האינטרנט באמצעות נתב אלחוטי פורטה לעיל.
רמת החשיפה לקרינה במרחקים שונים מהמחשב הנייד
רמת החשיפה המרבית לקרינה הצפויה במרחק 1 מטר ממחשב, עקב תקשורת WiFi בעוצמתה המרבית, הינה כ-1 מיקרו וואט לסמ"ר. ערך זה הינו כאלפית (פרומיל) מההנחיות להגבלת החשיפה של הועדה הבינ"ל להגנה מפני קרינה בלתי מייננת (ICNIRP) עבור האוכלוסייה הכללית וכמאית מהסף המומלץ ע"י המשרד להגנת הסביבה לחשיפה ממושכת ורצופה.
הגדלת המרחק תביא להקטנה של רמת החשיפה לקרינה לפי ריבוע המרחק. לדוגמה, במרחק של 2 מטר, תתקבל רמה של כ-0.25 מיקרו וואט לסמ"ר, ובמרחק 10 מ' – כ-0.01 מיקרו-וואט לסמ"ר.
יש לציין שהערכה זו הינה מחמירה ומתייחסת לשיא יכולת עוצמת השידור – דבר המתרחש רק במצבים קיצוניים מבחינת התקשורת (כגון העברה רצופה של קבצים "כבדים", וכאשר הקליטה טובה פחות).
העוצמה בפועל הינה פחותה יותר, כיוון שתקשורת ה-WiFi אינה רצופה אלא מקוטעת בזמן (שידור של פולסים), כך שעוצמת השידור הממוצעת בזמן (שהינה רלוונטית מבחינת הרמה המותרת) נמוכה עוד יותר.
ע"פ מאמרם של Khalid et al, רמת החשיפה לקרינה במרחק 1 מ' ממחשבים המחוברים לרשת באמצעות WiFi בכיתות לימוד, הוערכה בכ- 0.4 מיקרו וואט לסמ"ר כרמת קרינה מרבית שכיחה, וכ- 0.004 מיקרו וואט לסמ"ר כרמת קרינה ממוצעת בזמן (ערך הרלוונטי מבחינת הרמה המותרת). מדובר בערכים שהינם מיליוניות מרמת החשיפה המותרת. הגדלת המרחק מעבר ל-1 מ' תביא להפחתת החשיפות אף מעבר לכך.
קרינה ממסך מחשב
מסך המחשב אינו כולל מקורות קורנים ייעודיים לקרינה. עיקרון הפעולה של המסך הוא אופטי, ועל כן הקרינה הבלתי מייננת בתחום הרדיו או המיקרוגל בקרבתו, הינה זניחה ונמוכה ביותר.
מסכי שפופרת ישנים יצרו שדות מגנטיים בתחום ה-VLF בחלקם האחורי (בדומה למסכי טלוויזיות ישנות), אך הרמות באזור הקדמי של המסך היו נמוכות מרמות החשיפה המותרות. יצוין כי חלק ממסכי המחשבים הניידים כוללים אנטנות Wi-Fi המשדרות קרינה בלתי מייננת בעוצמה חלשה.
מיקום האנטנה הפולטת קרינה בטאבלט ובמחשב נייד
טאבלטים ומחשבים ניידים, הינם גדולים יותר מטלפונים ניידים ומאפשרים בחירת מיקומים שונים של האנטנות. בטאבלטים, ההעדפה היא בד"כ למקם את אנטנות הסלולר בחלקו העליון של המכשיר, משיקולים הנדסיים, ובמחשבים ניידים האנטנה יכולה להיות ממוקמת בגוף המחשב או בהיקף המסך.
פירוט מקורות החשיפה לשדות בתדרים נמוכים בסביבת התלמיד
במסמך זה לא נתייחס למקורות של תשתיות, אלא למקורות שאליהם נחשף התלמיד מאמצעי הקצה במסגרת תכנית התקשוב.
מחשב נייח
בקרבת מחשב שולחני קיימת חשיפה לקרינה אלקטרומגנטית בלתי מייננת ולשדות חשמליים ומגנטיים, כלהלן:
- במחשב, כבכל מכשיר אלקטרוני, קיימים מתחים וזרמים, אשר יוצרים שדות חשמליים ושדות מגנטיים בקרבתו. אולם, שדות אלו הינם בעוצמות נמוכות מאד, כיוון שהם נוצרים כתוצר לוואי של פעולת רכיבי המחשב, ולא כקרינה מכוונת באמצעות משדרים ואנטנות. בנוסף, בקרבת ספק הכוח הפנימי של המחשב (הנמצא בד"כ בחלקו האחורי), קיימים שדות מגנטיים בתדרים נמוכים (בעיקר תדר רשת החשמל). השדות עשויים להגיע לעשרות ואף למאות מילי-גאוס בקרבת הספק, אך הם דועכים באופן חד במרחק, ובמרחק של חצי מטר ממנו הינם מגיעים בד"כ לערך בקרבת 1 מילי-גאוס ואף למטה מכך.
- במחשבים בעלי חיבור ל-WiFi (כגון באמצעות התקן חיצוני) נוצרת קרינה בלתי מייננת בתדרי רדיו (בקרבת התדרים 2.45 או 5 ג'יגה הרץ) בעוצמה חלשה בקרבת ההתקן.
- קיימת קרינה בלתי מייננת חלשה ביותר (בתדר 2.45 ג'יגה הרץ) עקב התקנים המחוברים למחשב באופן אלחוטי, כגון עכבר ומקלדת אלחוטיים. רמות הקרינה הינן נמוכות מאד – בד"כ עשיריות של מיקרו-וואט לסמ"ר ומטה, ונמוכות מאד לעומת הנחיות החשיפה של ICNIRP (בד"כ פרומילים ומטה מהן).
- מהנתב האלחוטי, כאשר המחשב מחובר לרשת אלחוטית (Wi-Fi) - קרינה בתדרי רדיו (RF).
טעינה
קיימים שדות מגנטיים בתדרים נמוכים (בעיקר תדר רשת החשמל) באזור הטעינה, בו נוצר מתח חשמלי נמוך ישר (DC) לצורך הטעינה ע"י מטענים של הטלפונים, או ע"י ממירי מתח הנמצאים מאחורי שקעי הטענה ייעודיים לטלפונים ולטאבלטים. טכנולוגיה זו (שקעי מתח המאפשרים טעינה ישירה של טלפונים וטאבלטים בדומה לשקעי USB נכנסה לשימוש וקיימת כיום במקומות ציבוריים ואחרים).
רמת החשיפה לשדות באזור ההטענה עשויה להגיע לעשרות מילי גאוס בהצמדות פיזית. אולם, החשיפה לערכים אלו הינה בד"כ לזמנים קצרים. בהתרחקות מאזור ההטענה, רמת השדות דועכת באופן חד, עד ל-1 מילי-גאוס ומטה במרחק של חצי מטר.
הכבל המוליך את הזרם החשמלי מהמתאם, או מחיבור USB (כגון ממחשב נייח או נייד), מוליך זרם ישר (DC) בעצמה של מאות מילי אמפר. בקרבת הכבל נוצר שדה מגנטי ישר (DC), ברמה הנמוכה מאד לעומת תקני החשיפה הבינלאומיים.
בשימוש באינטרנט באמצעות רשת אלחוטית (Wi-Fi), האם יש לתת עדיפות לשימוש במחשב נייד או טאבלט על פני טלפונים סלולריים?
מבין האמצעים השונים העושים שימוש באינטרנט באמצעות Wi-Fi – מחשב נייד, טאבלט או טלפון סלולרי, החשיפה הנמוכה ביותר לקרינה בלתי מייננת תהיה לאמצעי שניתן להשתמש בו במרחק הגדול ביותר מהגוף, ובפרט מהראש. אי לכך, השימוש בטלפון הסלולרי יגרום על פי רוב לחשיפה הגדולה ביותר של הראש, בשל הצורך בקירובו לשם צפייה נוחה, בעוד שבשימוש במחשב נייד ובטאבלט, חשיפת הראש תהיה בד"כ נמוכה יותר, ובעיקר במחשב נייד (שאינו ניתן לקירוב לראש בדומה לטאבלט).
הרחקת מקור הקרינה מהגוף
באופן כללי, בהתאם לעיקרון הזהירות המונעת, הכלל החשוב ביותר לצמצום החשיפה לקרינה בלתי מייננת הוא הרחקת מקור הקרינה מהגוף, שכן ככל שגדל המרחק ממקור הקרינה, היא פוחתת משמעותית.
ההמלצה להרחקת מקור הקרינה מהגוף חשובה על אחת כמה וכמה לגבי ילדים, שמידת ספיגת הקרינה עלולה להיות מוגברת אצלם ורגישותם הביולוגית למחלות מסוימות שונה משל מבוגרים.
עיקרון ההרחקה נכון לגבי כל מקורות החשיפה שפורטו לעיל. הקרינה הנוצרת בקרבת הטלפון הסלולרי/הטאבלט/המחשב הנייד וכו' דועכת באופן חד ככל שמתרחקים מהמכשיר.
הגדלת המרחק תביא להקטנת רמת הקרינה לפי ריבוע המרחק, בקירוב.
מהי רמת הקרינה בכיתה של 30 תלמידים המשתמשים באמצעי קצה פולטי קרינה (כגון טלפון סלולרי/טאבלט/מחשב נייח) בו זמנית?
בנושא זה של ניתוח חשיפות בתנאים של ריבוי מקורות קורנים בעוצמות נמוכות במקום סגור, ישנם חילוקי דעות בקרב מומחים מקצועיים. יש הטוענים שהחשיפה לקרינה הינה בהתאם לסכום הספקי השידור של כלל אמצעי הקצה בכיתה. לעומת זאת ישנה גישה האומרת שהחשיפה לקרינה מאמצעי קצה הינה בעיקרה מקומית ואינה נצברת או נסכמת עבור הכיתה כולה, גם בשימוש באמצעי קצה רבים.
תשובה מורחבת ומעודכנת לשאלה זו תינתן בהמשך.
כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך:
מקורות
- ITU - International Telecommunications Union website
- Specific absorption rate evaluation for passengers using wireless communication devices inside vehicles with different handedness, passenger counts, and seating locations, Lueng et al., IEEE trans. on Biomedical Engineering, Vol. 59, pp. 2905-2912, 2012
- Human Exposure by mobile phones in enclosed areas, Toropainen, Bioelectromagnetics, Vol. 24, pp. 63-65, 2003
- Polarization and human body effects on the microwave absorption in a human head exposed to radiation from handheld devices, Iskander et al., IEEE Trans. on microwave theory and techniques, Vol. 48(11), pp. 1979-1987, 2000
- Radio frequency electromagnetic exposure: Tutorial review on experimental dosimetry, Chou et al., Bioelectromagnetics, vol. 17, pp. 195-206, 1996
- SAR simulation in human head exposed to RF signals and safety precautions, Abdulrazzaq & Aziz, International Journal of Computer Science & Engineering Technology, Vol 3, Issue 9, 334-340, 2013
- The Effect of Distance of Human Head Model from EM Sources on SAR, Lak & Oraizi, Journal of Basic & Applied Scientific Researh, 2(9)9446-9453, 2012
- Exposure to radio frequency electromagnetic fields from wireless computer networks: Duty factors of Wi-Fi devices operating in schools, Khalid et al., Progress in Biophysics and Molecular Biology 107, 412-420, 2011
- Assessment of exposure to electromagnetic fields from wireless computers network (WI-FI) in schools; results of laboratory measurements, Peyman et al., Health Phys. 100(6):594–612; 2011
- Foster KR. Radiofrequency exposure from wireless LANS utilizing WiFi technology. Health Phys 2007; 92:280-289
- Peyman A, Khalid M, Calderon C, Addison D, Mee T, Maslanyj M, Mann S. Assessment of exposure to electromagnetic fields from wireless computer networks (wi-fi) in schools; results of laboratory measurements. Health Phys. 2011; 100:594-612
- Gledhill M. Exposures to radiofrequency fields from WiFi in New Zealand schools. EMF Services report 2014/02
