نحوه‌ی تاثیر امواج بر بدن انسان به تفکیک مضر یا غیر مضر

در سال ۲۰۱۸ به سر می‌بریم و تکنولوژی تلفن همراه کاملا وارد زندگی همه‌ی ما شده است. همه‌ی ما زمان زیادی را با گوشی هوشمند‌ها، تبلت‌ها و گجت‌های پوشیدنی می‌گذرانیم و گاهی به‌راحتی فراموش می‌کنیم، زمانی هیچ‌کدام از اینها وجود نداشتند. باتوجه‌به افزایش روز افزون استفاده از تلفن همراه و دیگر دستگاه‌های مشابه، تاثیر تابش آن بر سلامت انسان موضوع پژوهش‌های مختلفی در سراسر جهان بوده است. از سال ۲۰۱۵، حدود ۷٫۴ میلیارد دستگاه تلفن همراه فروخته شده، هر چند کاربران واقعی باتوجه‌به اینکه برخی بیش از یک دستگاه تلفن دارند، از این کم‌تر است. اما همین مسئله باعث نگرانی بسیاری از پژوهشگران شده است.

در این گزارش با یک نگاه کلی، به طبقه‌بندی امواج الکترومغناطیس به دو دسته مضر وغیرمضر برای انسان پرداخته و معیارهای مورد استفاده در دسته‌بندی امواج را مورد ارزیابی قرار می‌دهیم.

تابش‌های یونیزان و تابش های غیریونیزان

تابش الکترومغناطیس درواقع شامل هر نوع موج الکترومغناطیس (و همچنین برخی امواج گسیل شده از ذرات رادیواکتیو) همچون اشعه گاما، اشعه ایکس، نور ماوراء بنفش، نور مرئی، نور مادون قرمز، موج میلیمتری، مایکروویو و امواج در طیف فرکانسهای کم رادیویی می‌شود.

امواج طیف الکترومغناطیس بسته به انرژی موج، و مضر بودن یا مضر نبودن آن برای سلامتی انسان، قابل تفکیک به دو دسته بزرگ است: تابش یونیزان و تابش غیریونیزان. تابش‌های یونیزان (اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و پرتو گاما) دارای انرژی کافی در یک فوتون (کوچک‌ترین بسته انرژی) برای جدا کردن الکترون‌ها‌ از اتم‌ها یا شکستن پیوندهای شیمیایی هستند. به همین علت است که اشعه ایکس از نوع موج - پیوسته استفاده نمی‌شود و نوع پالسی آن با برهه‌های زمانی بسیار کوتاه (مثلا در یک نوع قدیمی، عرض پالس ۸٫۳۳ میلی‌ثانیه نیز بوده است) مورد استفاده قرار می‌گیرد، همچنین هنگام تصویربرداری اشعه‌ی ایکس در مطب دندانپزشکی از جلیقه‌ی مخصوص استفاده می‌کنیم یا توصیه می‌شود که هنگام قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید از کرم‌های ضد آفتاب استفاده کنیم، چرا که انتهای طیف نور مرئی اشعه مافوق بنفش وجود دارد که جزو تابش‌های یونیزان است و بافت‌های زنده را تخریب می‌کند.

واضح است که نمی‌توان از منابع تابش‌های یونیزان‌ طبیعی (رادون، پرتوهای کیهانی در هنگام پرواز در هواپیما) و مصنوعی (اشعه ایکس) به‌طور کامل اجتناب کرد، اما توصیه می‌شود که میزان قرار گرفتن در معرض این تشعشعات را به حداقل برسانیم. تابش‌های یونیزان با فرکانس بالا، انرژی کافی برای شکستن پیوندهای شیمیایی را دارند. پرتوهای ایکس و گاما دارای فرکانس بسیار بالایی هستند که از محدوده‌ی ۱۰۰ میلیارد میلیارد هرتز شروع می‌شوند. این تابش‌ها، طول موج‌ها‌ی بسیار کوتاهی در حدود ۱ میلیون میلیونم متر دارند. این نوع تابش‌ها، انرژی کافی برای حتی ازبین‌بردن الکترون‌ها را دارند و تابش‌ها‌ی بسیار پرانرژی از آن‌ها نیز توانایی شکافتن هسته‌ی اتم را دارد.

تابش غیریونیزان شامل اکثر طیف نوری است که ما در معرض آن قرار می‌گیریم: نور قابل مشاهده‌ی لامپ‌ها‌، نور مادون قرمز اجاق، امواج وای‌فای، تلفن‌ها‌ی همراه و امواج رادیویی در پایین طیف الکترومغناطیس همگی در این دسته قرار می‌گیرند. دوزهای کوچکی از تابش‌های غیریونیزان برای سلامتی بافت‌های زنده مضر نیستند، زیرا یک فوتون، انرژی کافی برای یونیزه کردن اتم‌ها‌ یا تجزیه‌ی مولکول‌ها‌ را ندارد.

توان تابشی ساطع‌شده در جاده‌ها و مناطقی که دسترسی پایین گوشی به اولین سایت BTS وجود دارد، بالا است.

اشعه‌‌های غیریونیزان از اشعه‌هایی با فرکانس بسیار پایین تا اشعه‌ی مایکروویو و اشعه‌ی مافوق بنفش را شامل می‌شوند. تابش‌های الکترومغناطیس با فرکانس بسیار پایین، طول موج‌های بسیار طولانی (یک میلیون متر یا بیشتر) دارد و دارای فرکانس‌ها‌یی در محدوده‌ی ۱۰۰ هرتز یا کمتر هستند. امواج با فرکانس‌ها‌ی رادیویی دارای طول موج بین ۱ تا ۱۰۰ متر و فرکانس‌ها‌یی در محدوده‌ی ۱ میلیون تا ۱۰۰ میلیون هرتز هستند. مایکروویوهایی که ما برای گرم کردن غذا از آن استفاده می‌کنیم، طول موج‌ها‌یی حدود ۱ سانتی‌متر دارند و دارای محدود‌ه‌ی فرکانس ۲٫۵ میلیارد هرتز هستند.

دوزهای کوچک تابش‌های غیر یونیزان مضر نیستند

حتی تابش غیریونیزان نیز می‌تواند در دوزهای بسیار زیاد، مضر باشد. به‌عنوان مثال، نور لیزر مرئی با انرژی کافی (حداقل چند صد برابر بیشتر از اشاره‌گرهای لیزری که مورد استفاده عموم است) اگر در یک نقطه به اندازه‌ی کافی متمرکز شود، پوست را می‌سوزاند و اگر روی چشم قرار بگیرد، قطعاً باعث آسیب دیدن دائمی پرده شبکیه چشم می‌شود.  

تلفن‌های همراه چه فرکانس‌هایی ساطع یا دریافت می‌کنند و منبع تابش آن‌ها چیست؟

فرکانس‌ها‌ی امواج مرتبط با تلفن‌های همراه (در شبکه‌های سلولار تا نسل ۴.۵G) بین ۸۰۰ تا ۲۶۰۰ مگاهرتز متغیرند؛ اما فرکانس‌ها‌ی ۹۰۰ تا ۱۸۰۰ مگاهرتز (شبکه‌های سلولار ۲G و ۳G) رایج‌ترین‌ آن‌ها‌ هستند. میزان توان تابشی ساطع‌شده از یک تلفن همراه در طول یک تماس  و بسته به اینکه نزدیک‌ترین سایت BTS در چه فاصله‌ای از آن قرار دارد، متغییر است. هنگام برقراری تماس اگرچه تنها چند ثانیه طول می‌کشد، و همچنین هنگامی که دسترسی گوشی به اولین سایت BTS بسیار زیاد است مانند جاده‌ها، بیشتر است. این مقدار شاید در شروع یک تماس تا ۲ وات باشد و می‌تواند در حالت‌های بهینه به اعداد بسیار کوچک تا یک ده هزارم وات برسد. البته، اکثر مردم دیگر خیلی کم از تلفن‌ها‌ی همراه برای برقراری تماس صوتی استفاده می‌کنند و بیشتر زمان آن‌ها صرف انجام کارهای دیگری با گوشی هوشمندشان می‌شود (مانند حضور در شبکه‌های اجتماعی یا انجام بازی‌های اینترنتی برخط)؛ اما اجازه دهید که از این مثال به‌عنوان بدترین حالت ممکن استفاده کنیم.

آیا تابش تلفن همراه می‌تواند به انسان صدمه وارد کند؟

تابش‌های ناشی از اجاق‌ها‌ی مایکروویو، روی مرکز دایره چرخان درون اجاق که غذا در آنجا قرار می‌گیرد، حدود ۷۰۰ وات انرژی متمرکز می‌کنند که صدها برابر بیشتر از حداکثر تابش یک تلفن همراه است (و هزاران بار بیشتر از چیزی است که تلفن‌ها‌ی همراه در طول اکثر تماس‌ها‌ی شما ساطع می‌کنند. خوشبختانه این انرژی فقط روی محل غذای درون اجاق متمرکز می‌شود که باعث گرم شدنکردن غذا می‌شود، و فقط مقدار بسیار بسیار ناچیزی از آن از بدنه اجاق به بیرون درز پیدا می‌کند که مخاطرات ناشی از آن هم با فاصله گرفتن از اجاق در حال کار، قابل حل است.

برای ارزیابی میزان تاثیر امواج بر بافت زنده از معیاری با نام چگالیِ سطحیِ توانِ موجِ الکترومغناطیس استفاده می‌شود. در این ارزیابی، سطح مقطع مؤثر برابر با آن مساحتی است که در راستای عمود بر جهت تابش قرار می‌گیرد. به تعبیر ساده، اگر به‌صورت عمودی ایستاده باشید و تابش از رو‌به‌رو و عمود بر قامت شما اعمال شود، میزان چگالی سطحی توان موج الکترومغناطیس مؤثر بر بدن شما، با حالتی که مثلاً در همان ناحیه و به‌صورت مستقیم و در راستای تابش، روی زمین دراز کشیده باشید، متفاوت خواهد بود.

اجاق‌ها‌ی مایکروویو در هنگام کار انرژی تابشی تا صدها برابر بیشتر از تلفن‌های همراه متمرکز می‌کنند

در تاثیر تابش‌ها بر بدن، برآوردِ «عمق نفوذ» تابش الکترومغناطیس با توان مشخص بر یک موجود زنده، به‌طور عمومی دو عامل تعیین‌کننده وجود دارد: میزان رطوبت بافت زنده و مقدار فرکانس موج تابشی. اگر بخواهیم روی تعبیر بافت زنده اندکی دقیق‌تر شویم، باید به لایه‌های بیرونی در بدن انسان اشاره کنیم. برای مثال روی ساعد دست خود را در نظر بگیرید. فرض می‌کنیم امواج الکترومغناطیس بر این بخش از بدن فرد تابانده می‌شود. امواج برای تاثیر بافت زنده‌ی واقع در زیر این ناحیه، بایستی بتوانند از لایه‌های مو، پوست، چربی زیرین پوست (و درمورد مغز، از استخوان) عبور کنند و درنهایت به مواردی همچون گوشت برسند که دارای رگ‌های خونی هستند، و در این توضیح از آن‌ها با تعبیر بافت زنده یاد کردیم، توجه داشته باشید که خون در جریان، قادر به تهویه گرمایی است که در اثر تابش موج در محل تابش ایجاد می‌شود.

اما در مورد تابش امواج الکترومغناطیس بر چشم انسان، باید در نظر داشته باشیم که چشم انسان اگرچه دارای پوست نیست، ولی خود عدسی چشم به‌نوعی یک چربی شفاف است، اما از هیچ نوع رگ‌های خونی در عدسی خبری نیست، چرا که جلوی دید را می‌گیرند، بنابراین عدسی چشم با حرکت خون درون رگ‌های خونی قادر به تهویه گرما نیست، و در بدترین حالت در اثر تابش ممتد، مانند حالتی که کاربر خوابش برده باشد و تلفن همراه او زیر متکا درست در مقابل چشم او قرار گرفته باشد و پلک‌های او هم نیمه‌باز مانده باشد، امکان بروز آب مروارید وجود دارد.

شواهد بروز سرطان در موش‌ها را نمی‌توان به انسان تعمیم داد

بنا بر رابطه‌ی فیزیکی اولیه بین توان و انرژی، احتمالا همه‌ی ما می‌دانیم که انرژی خالص مؤثر بر یک سطح باتوجه‌به مدت زمان تابش موج روی سطح و توان موج و عمق نفوذ می‌تواند محاسبه ‌شود. انرژی ناشی از امواج غیریونیزانی که توان تخریب بافت را ندارند، تاثیر خود را در این بخش‌های بدن به‌صورت افزایش انرژی حرارتی و افزایش دما نشان می‌دهند.

نتایج پژوهش‌ها‌ی اخیر که در مورد تلفن‌ها‌ی همراه انجام گرفته و شواهدی از بروز سرطان در موش‌ها کشف کرده‌اند، به هیچ‌وجه نمی‌توان مستقیما به انسان تعمیم داد. در یکی از این پژوهش‌ها، موش‌ها‌ی مورد بررسی در معرض چگالی تابشی از ۱٫۵، ۳ یا ۶ وات بر کیلوگرم قرار گرفتند. میزان نرخ جذب ویژه (SAR)، مقادیر جذب فرکانس‌هایی رادیویی توسط بافت‌های بدن است و بر حسب وات بر کیلوگرم اندازه‌گیری می‌شود، و بالاترین نرخ جذب ویژه مجاز در ایالات متحده، ۱٫۶ وات به‌ازای هر کیلوگرم از وزن بدن است، بنابراین قابل درک است که شرایط آزمایش موش قابل تعمیم روی شرایط پرتوگیری انسان از تلفن‌های همراه نیست.

اگر بخواهیم این میزان تابشی را که موش‌ها‌ در معرض آن قرار گرفتند، برای انسان محاسبه کنیم، مقدار مورد نظر ما می‌تواند معادل یک فرد ۱۰۰ کیلوگرمی‌ تا انرژی تابشی ۶۰۰ وات باشد. اما همان‌طور که قبلا گفته شد، تلفن‌ها‌ی همراه، انرژی تابشی تا صدها برابر ضعیف‌تر ایجاد می‌کنند.

تلفن‌ها‌ی همراه چه نوع تابش‌هایی پدید می‌آورند؟

گوشی‌های هوشمند که در اختیار ما قرار دارند، تابش غیریونیزان ایجاد می‌کنند، آن هم در سطح فرکانس فوق‌العاده پایین، نسبت به امواج یونیزان، یعنی حدود یک میلیون بار کمتر! فرکانس‌ها‌ی ورودی و خروجی تلفن همراه، متغییر هستند. ارتباطات وای‌فای بین پنج فرکانس اصلی کار می‌کنند: ۲٫۴، ۳٫۶،۴٫۹، ۵، ۵٫۹ گیگاهرتز. بلوتوث هم در محدوده فرکانس ۲٫۴ گیگاهرتز کار می‌کند. اتصال با شبکه‌ی مخابراتی تلفن همراه دارای امواج با فرکانس‌ها‌ی مختلفی از ۸۰۰ مگاهرتز تا ۲٫۶ گیگاهرتز است. تمامی‌فرکانس‌ها‌ی خروجی و ورودی تلفن‌ها‌ی همراه حتی به فرکانس‌ها‌ی رادیویی موجود در اشعه‌ی ایکس یا پرتوهای فرابنفش که ضرری ندارند، نزدیک هم نیستند.

تابش‌های تلفن همراه چه ضرری برای انسان دارند؟

با اطمینان بسیار بالایی می‌توان گفت که اثراتی که امواج با فرکانس‌ها‌ی رادیویی می‌توانند بر بدن انسان داشته باشد، هیچ ارتباطی با سرطان یا تومور ندارد. در این مورد، چگونگی افزایش دمای بافت‌های زنده انسان در اثر تابش امواج رادیویی از گوشی هوشمند اهمیت دارد. بنابراین و با گذشت زمان، انرژی جذب شده در بافت زنده بالا می‌رود، بااین‌حال، اگر فکر می‌کنید این افزایش انرژی می‌تواند منجر به آسیب شود، باید بگوییم که این‌طور نیست. چرا که بیشتر انرژی تولیدشده توسط امواج با فرکانس‌ رادیویی تلفن‌ها‌ی همراه، توسط پوست و دیگر بافت‌ها‌ی سطحی جذب می‌شود، مقداری نیز در اثر جابه‌جایی گرما در بدن انسان به هوای اطراف منتقل شود.

این منجر به افزایش ناچیز دما در مغز و بخش‌ها‌ی مهم دیگر از بدن می‌شود، البته این مقدار تابع مدت زمان مکالمه، و سطح سلامتی اولیه کاربر است، به‌عنوان مثال، کاربران بیمار، مسن، کودک، یا فرد در حالت تعریق، مدت مکالمه خود را بایستی بسیار بسیار کوتاه کنند، چرا که عمق نفوذ موج به لایه‌های پایین‌تر زیر پوست در این دست افراد بیشتر است.

تا به امروز، پژوهش‌ها‌ی انجام‌گرفته، نتوانسته‌است ارتباطی قوی بین زمان قرار گرفتن در معرض میدان‌ها‌ی الکترومغناطیس فرکانس رادیویی با مخاطرات جدی در سلامتی فرد پیدا کنند، به‌جزء آنکه پرتوگیری تنها باعث گرم شدن بافت‌ها‌یی از بدن می‌شوند که تحت تابش قرار دارد، و برای حصول نتایج قطعی و علمی لازم است پژوهش‌های بیشتری به‌صورت همه‌گیرشناسانه انجام گیرد.