Elektromagnetische straling

Uit Technotheek
(Verschil tussen bewerkingen)
Ga naar: navigatie, zoeken
 
Regel 4: Regel 4:
 
|header1 = Eigenschappen
 
|header1 = Eigenschappen
 
|label2 = Categorie:
 
|label2 = Categorie:
|data2 = [[:Category:Ontwerpinformatie|Ontwerpinformatie]]
+
|data2 = [[:Category:Producteigenschappen en -functies|Producteigenschappen en -functies]]
 
|label3 = Originele auteur:
 
|label3 = Originele auteur:
 
|data3 = R. Sleeboom & W.C. Timmerman
 
|data3 = R. Sleeboom & W.C. Timmerman
Regel 109: Regel 109:
  
  
[[Category:Ontwerpinformatie]]
+
[[Category:Producteigenschappen en -functies]]

Huidige versie van 30 okt 2012 om 17:00

Elektromagnetische straling
Ems.jpg
Eigenschappen
Categorie: Producteigenschappen en -functies
Originele auteur: R. Sleeboom & W.C. Timmerman
Jaar: 2009
Wikipedia link: Electromagnetic radiation

Inhoud

Inleiding

Elektromagnetische straling komt overal in de omgeving van de mens voor. De straling van de zon is ioniserende straling. Deze straling is zeer schadelijk voor de mens. Door het elektromagnetische veld dat om de aarde aanwezig is, zorgt ervoor dat de straling die uiteindelijk overblijft een nietioniserende straling is. Wanneer ioniserende straling in contact komt met materie slaat deze straling elektronen weg uit de moleculen van de materie, deze straling is radioactief en zeer schadelijk voor organismen.

Voorbeelden van ioniserende straling zijn:

  • Alfa-, beta- en gammastraling
  • Röntgenstraling

Voorbeelden niet-ioniserende straling zijn:

  • Laser
  • Infrarood
  • Elektromagnetische straling die wordt gebruikt bij radio en TV

Soorten elektromagnetische straling (oplopend in frequentie):

  • Radiostraling
  • Microgolfstraling
  • Warmtestraling
  • Zichtbaar licht
  • Ultraviolette straling
  • Röntgenstraling
  • Gammastraling (γ-straling)

In de huidige wereld hebben we enorm veel te maken met elektromagnetische straling. De belangrijkste redenen hiervoor zijn opgenomen in dit verslag. Ook komen de gevolgen, eventuele toepassingen en de voor en nadelen aan bod.

Beschrijving

Elektromagnetische straling wordt opgewekt wanneer er een elektrisch veld wordt opgewekt. Waar een elektrische stroom loopt, ontstaat een magnetisch veld die loodrecht op de stroomrichting staat. Dit verschijnsel heet elektromagnetische inductie. Door deze elektromagnetische inductie ontstaat er elektromagnetische straling. In deze straling bevindt zich energie in de vorm van fotonen. Deze fotonen maken dataverkeer door middel van elektromagnetische straling mogelijk. Deze vorm van data verkeer wordt onder andere gebruikt door modems, WIFI, het GSM netwerk, HDSPA netwerk, routers en mobiele telefonie. Magnetisme komt ook voor tussen materialen. Magnetisme kan simpelweg gezien worden als een bepaalde aantrekkingskracht van een materiaal. Deze aantrekkingskracht kan tot stand worden gebracht door elektromagnetische inductie. Om deze reden wordt elektromagnetische inductie ook veel gebruikt in de elektromechanica.

Toepassingen

Toepassingen van elektromagnetische straling:

  • Radio/televisie
  • Zorg
  • Draadloze telefoons (DECT / GSM & UMTS)
  • Draadloze modems / WiFi
  • De harddisk van Computers
  • Magnetron

Toepassingen van elektromagnetisme:

  • Elektromechanica

De toepassingen die gebruik maken van de mogelijkheden die elektromagnetische straling heeft met betrekking tot dataverkeer:

  • Radio/televisie
  • Draadloze telefonie
  • Draadloze modems
  • Harddisk van computers

In de zorg bestaan meerdere processen en methodes die te maken hebben met elektromagnetische straling. De twee meest bekende van deze processen zijn:

  • Röntgenstraling
  • MRI

Röntgenstraling

Röntgenstraling is een zeer hoogfrequente en ioniserende elektromagnetische straling. Bij röntgenstraling wordt gerekend op de doorlaatbaarheid van de menselijke delen. Röntgenstraling kan bijvoorbeeld moeilijker door bot heen dan door huid. Voor de te bekijken plek van het lijf wordt een ‘röntgenstraler’ geplaatst. Achter het te bekijken gedeelte wordt een ontvanger geplaatst. Deze ontvanger neemt de hoeveelheid doorgelaten straling op en kan daardoor een beeld vormen. Op het moment wordt onderzocht of en in hoeverre röntgenstraling schadelijk is voor de gezondheid.

MRI

Een MRI-scanner bestaat uit een ronde buis waaromheen een grote gelijkspanningsspoel zit. Deze wordt gebruikt om een sterk magnetisch veld op te wekken. De werking van MRI is erop gebaseerd dat de kern van een waterstofatoom (een proton) gevoelig is voor magnetische velden. Onder invloed van het sterke magnetisch veld richten de protonen zich naar het door MRI opgewekte magnetische veld. Door de protonen met de juiste radiofrequentie aan te stralen, kunnen de protonen worden omgedraaid. Dit wordt de resonantiefrequentie genoemd. De resonantiefrequentie is afhankelijk van de sterkte van het externe magnetische veld. Als vervolgens de gelijkspanningsspoel wordt uitgezet, waardoor de MRI geen magnetisch veld meer opwekt, draait de proton zich weer terug, waarbij dezelfde radiofrequentie wordt uitgezonden als die werd gebruikt om de proton in eerste instantie om te draaien. De uitgezonden straling wordt opgevangen door detectoren. Met behulp van een computer wordt het signaal van de detectoren omgezet in een afbeelding.

Elekromechanica

In de elektromechanica wordt niet zozeer gebruik gemaakt van elektromagnetische straling, maar meer van elektromagnetische inductie. Doordat er een stroom door een systeem gaat lopen ontstaat er een magnetisch veld. Het voordeel van een magnetisch veld is dat dit een mechanische kracht kan veroorzaken. Een duidelijk voorbeeld hiervan is het injectie systeem in de automobielbranche: Doordat er een stroom door de spoel (electric coil) gaat lopen ontstaat er een magnetisch veld. De magneet in de naald reageert hierop en wordt daardoor gelift. Hierdoor opent het “klepje” en wordt de brandstof onder druk ingespoten. (zie afbeelding bovenaan pagina).

Voordelen

  • Het is ontzettend breed, waardoor er gigantisch veel toepassingen mogelijk zijn
  • Elektromagnetische aansturing zorgt voor een hoge snelheid in het verzenden van informatie. (Lichtsnelheid)
  • Het voordeel van MRI is dat het minder schadelijk is dan de ioniserende röntgenstraling
  • Bij dataverkeer is het grote voordeel dat er geen medium nodig is waar het dataverkeer doorheen geleid moet worden

Nadelen

Binnen elektronica heeft het een ongewenst gevolg. De door de elektrische stroom opgewekte elektromagnetische straling is een stoorzender voor het overige systeem. Dit kan verminderd worden door een kooi van Faraday te plaatsen. Dit betekent dat alle componenten in een stalen behuizing worden geplaatst. Probleem daarbij is echter dat elke aansluiting met de buitenwereld een antenne is voor de elektromagnetische straling.

Milieuaspecten

Wat milieuaspecten betreft, gaat het meer over het blootstellen van persoon, dier en omgeving aan EMS. Er is nooit bewezen dat EMS schadelijk is voor de gezondheid, maar het vermoeden daarvoor is sterk. Het probleem is dat er nog geen bewijzen bestaan. Hierdoor wordt de mens blootgesteld aan EMS, zonder dat we er zeker van kunnen zijn of het al dan niet schadelijk is.

Normering

Blootstelling aan EMS door de algemene bevolking wordt voornamelijk veroorzaakt door gsm’s en de zendmasten t.b.v mobiel dataverkeer. Hieronder wordt beschreven wat de gevolgen zijn van deze straling en welke nationale en internationale normen hiervoor gesteld zijn. De ‘US Federal Communcations Commission’ (FCC) hanteert de volgende normen voor GSMmasten: een vermogensdichtheid van 0.57 mW/cm_ bij 900 MHz en 1.0 mW/cm_ bij 18002000 MHz. De EPA bekrachtigt deze normen. Er bestaat ook een maat voor de hoeveelheid energie die wordt geabsorbeerd door het lichaam. Het is de SAR (Specific Absorption Rate). De WHO (Werelgezondheidorganisatie) gaat uit van de wetenschap dat er voorlopig onvoldoende gegevens zijn om tot de schadelijkheid van de GSMstraling te besluiten maar geeft wel duidelijk aan dat er op sommige onderzoeksdomeinen nog te veel onzekerheden zijn om tot definitieve besluiten te komen. Hiermee rekening houdend neemt de WHO de richtlijnen over van ICNIRP (International Committee on NonIonizing Radation Protection). De ICNIRPrichtlijnen zijn op wetenschappelijke onderzoeksresultaten gebaseerd. Men gaat uit van de gekende en bewezen, maar daarom nog niet schadelijke, biologische effecten, die optreden vanaf een SAR van ongeveer 4 W/kg. Men voert een veiligheidsmarge in door de blootstellingslimiet een factor 10 lager te stellen voor arbeiders (0.4 W/kg), en een factor 50 (0.08 W/kg) voor de algemene bevolking die gevoeligere of zwakkere personen bevat zoals kinderen, zieken en zwangere vrouwen. Het probleem in de RFmastenproblematiek is dat er op dit moment geen lange termijn effecten met zekerheid vastgesteld kunnen worden. Door het invullen van dit ‘voorzorgsprincipe’ wordt er tegemoetgekomen aan die onzekerheid. De FCC stelt als voorwaarde dat de SAR van GSM’s niet boven de 1.6 W/kg gaat. Verdere informatie: (Bron: Milieu en gezondheid)

Leveranciers en kenniscentra

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen