Τα τελευταία χρόνια υπάρχει έντονη δραστηριότητα σχετική με τα φορητά τηλέφωνα. Όντως οι χρήστες ανακαλύπτουν την άνεση της φορητής συσκευής, οι κατασκευαστές νέες αγορές για τα καινούργια προϊόντα τους και οι παροχείς υπηρεσιών ένα ευρύ πεδίο ικανοποίησης νέων αναγκών. Έτσι το φορητό τηλεφωνικό μέσο αναπτύσσεται ραγδαία και διεισδύει σε ολοένα και μεγαλύτερο τμήμα του πληθυσμού που επιθυμεί τη χρήση του. Οι διατάξεις αυτές περιλαμβάνουν ένα φορητό και ένα σταθερό μέρος. Το φορητό μέρος περιέχει μια ελαφρά τηλεφωνική συσκευή, ένα πομπό ισχύος 0,4~25 W με ευθύγραμμη ή ελικοειδή κεραία τύπου λ/n και ένα δέκτη σε άλλη συχνότητα από αυτήν του πομπού (συνήθως παραπλήσια).

Οι παράμετροι χρήσης των φορητών τηλεφώνων επιβάλλεται να γίνουν αντικείμενο μιας ευρύτερης εξέτασης και τεκμηρίωσης, για τον εντοπισμό λειτουργικών ζητημάτων που μπορεί ενδεχομένως να προκύψουν. Ένα από τα ζητήματα αυτά, που ίσως αποδειχθεί βασικής σημασίας, είναι και η εξέταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπουν και η συσχέτιση της με τα συνιστώμενα ή θεσπισμένα όρια επικίνδυνης έκθεσης σε μη- ιονίζουσες (ή μη-ιοντίζουσες) ακτινοβολίες (Non-Ionizing Radiation), στις οποίες ανήκουν οι συχνότητες εκπομπής των συσκευών αυτών. Η διαδικασία αυτή είναι αναγκαία, έτσι ώστε εάν προκύψει κάποια πιθανή επικίνδυνη περίπτωση για τον χρήστη, τότε αυτή να αποφευχθεί με την λήψη λειτουργικών ή διαδικαστικών μέτρων και με την επιβολή κατάλληλων χαρακτηριστικών ή επιδόσεων ή προδιαγραφών.

Η διερεύνηση πιθανής επικινδυνότητας είναι βασικό θέμα, αφού η έκθεση σε ισχυρές μη ιονίζουσες ακτινοβολίες συνεπάγεται βιολογικές επιδράσεις ή βλάβες που ίσως να είναι μη αναστρέψιμες, οπότε πρέπει να εφαρμοστούν οι τρεις γενικές αρχές που διέπουν τα συναφή ζητήματα, δηλαδή η αιτιολόγηση, η οριοθέτηση και η βελτιστοποίηση,. Η εφαρμογή των αρχών αυτών στην κινητή τηλεφωνία είναι σημαντική, αφού π.χ. η αιτιολόγηση και η βελτιστοποίηση συμβάλλουν σε αριστοποίηση των επιδόσεων, σε μικρή ισχύ εκπομπής κλπ. Η οριοθέτηση διαχωρίζει τις ακτινοβολίες σε ασθενείς ή ισχυρές με κριτήριο τις βιολογικές επιπτώσεις από την έκθεση ιστών στην ακτινοβολία. Αλλά έκθεση δεν σημαίνει πάντα και απορρόφηση, οπότε χρησιμοποιείται ο ειδικός ρυθμός απορρόφησης (Specific Absorption Rate, SAR). Αυτός περιγράφει την απορροφούμενη ισχύ ανά μονάδα μάζας βιολογικού ιστού^[1] και δίδεται από την σχέση:

ρ = Η πυκνότητα του ιστού (σε Kgr/m³)

Ο SAR εξαρτάται από τις παραμέτρους έκθεσης (πυκνότητα ισχύος S_EXP, συχνότητα F, εγγύς ή απομακρυσμένο πεδίο, κλπ.), από τα χαρακτηριστικά των ιστών (διηλεκτρική συμπεριφορά, γεωμετρία, κλπ.) και από τον περιβάλλοντα χώρο (γείωση, μεταλλικά αντικείμενα, κλπ). Η απορρόφηση μη-ιονιζουσών ακτινοβολιών, εκτός των άλλων, αυξάνει την θερμοκρασία των ιστών, στην οποία κυρίως οφείλεται η επικινδυνότητα. Τα μέρη του σώματος έχουν διαφορετική συμπεριφορά σε σχέση με την συχνότητα. Έτσι παρατηρούνται διαφοροποιήσεις, όπως είναι η αυξημένη απορρόφηση των κυμάτων στην ζώνη των συντονισμών (resonance range) 30~400MHz και η συγκέντρωση της ακτινοβολίας σε ορισμένα σημεία στο εσωτερικό του σώματος στη ζώνη των εστιάσεων θερμής κηλίδας (hot spot range) 400~2000MHz. Λεπτομέρειες παρουσιάζονται σε αναφορές που αφορούν γενική ή ειδική έκθεση^[2]. Για τον πληθυσμό η έκθεση ολόκληρου του σώματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τη μέση, ανά εξάλεπτο, τιμή SAR=0,08W/kgr. Με βάση την τιμή αυτή δίδονται στον επόμενο πίνακα τα αποδεκτά όρια έκθεσης (Exposure Limits, EL) ή μεγίστης επιτρεπτής έκθεσης (Maximum Permissible Exposure, MPE) που συνιστά η διεθνής οργάνωση για την προστασία από τις ακτινοβολίες (International Radiation Protection Association, IRPA).

Στα φορητά τηλέφωνα τόσο η θεωρητική ανάλυση όσο και οι μετρήσεις για την έκθεση S_EXP ή για τον SAR πρέπει να γίνονται χωριστά για κάθε τύπο συσκευής επειδή υπάρχουν διαφορές συχνοτήτων, ισχύος εκπομπής, κεραίας και διαμόρφωσης. Όλα αυτά οδηγούν σε δυσχέρειες και συνοδεύονται από αυξημένη αβεβαιότητα, επειδή εδώ πρόκειται για το εγγύς (near) πεδίο της κεραίας που επηρεάζεται και από το ίδιο το σώμα του χρήστη^[2]. Έτσι, όπου είναι δυνατό, και ιδίως στις χαμηλές συχνότητες, πρέπει να υπολογίζονται ή να μετρώνται χωριστά η έκθεση στο ηλεκτρικό και στο μαγνητικό πεδίο Ε_EXP, Η_EXP, αντίστοιχα.

Στην περιοχή που γειτνιάζει με την κεραία η γενική θεωρητική προσέγγιση για την επικινδυνότητα γίνεται με τον συνυπολογισμό των πεδίων επαγωγής και ακτινοβολίας. Εάν θεωρηθεί ότι ο λόγος στάσιμων κυμάτων είναι μοναδιαίος και οι απώλειες μηδενικές, τότε η στιγμιαία τιμή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, σε κυκλικές συντεταγμένες, δίδεται από τις σχέσεις^[3]:

Στις αναλύσεις αναζητείται τυχόν επικινδυνότητα πολύ κοντά στην κεραία (2~50 cm), όπου, κατά τη χρήση του φορητού τηλεφώνου, θα βρίσκονται ιστοί του χεριού και της κεφαλής. Σε τέτοιες περιπτώσεις η μέση έκθεση δεν οφείλεται τόσο στο πλάτος Ε_(1/R) και Η_(1/R) του πεδίου ακτινοβολίας, που φθίνει ανάλογα με την απόσταση, όσο στα πλάτη Ε_(1/R2), Ε_(1/R3) και Η_(1/R2) των μη ακτινοβολούμενων πεδίων που φθίνουν ανάλογα με το τετράγωνο ή τον κύβο της απόστασης. Ο λόγος της έντασης των μη ακτινοβολούμενων πεδίων προς την ένταση του πεδίου ακτινοβολίας, σαν ποσοστό συμμετοχής στην έκθεση, προκύπτει από τις εξισώσεις του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου εάν η απόσταση R λαμβάνεται ως προς το μέσον της κεραίας και κάθετα προς αυτήν, οπότε ισχύουν οι σχέσεις:

H θεωρητική προσέγγιση για την έκθεση στα μη ακτινοβολούμενα πεδία γίνεται με τις σχέσεις Ε(R,t), E(θ,t) και Η(φ,t), πλην όμως απαιτούνται πολλά μεταβλητά παραμετρικά στοιχεία (P, G, απόσταση κεραίας-ιστών, είδος και θέση ιστών κλπ.). Μία απλούστερη εκτίμηση μπορεί να γίνει με την παραδοχή^[5] κυλινδρικής κυκλοφορίας της ισχύος. Δηλαδή υποτίθεται ότι η ισχύς εξόδου Ρ του πομπού κατανέμεται στην πλευρική επιφάνεια Α ενός κυλίνδρου που περιβάλει την κεραία. Ο κύλινδρος αυτός έχει ακτίνα R και ύψος ίσο προς το ενεργό ύψος h της κεραίας προσαυξημένο κατά τον παράγοντα 2Rtanθ, ενώ η γωνία θ αντιστοιχεί προς τον λοβό της κεραίας. Στην περίπτωση αυτή θα ισχύουν οι σχέσεις:

4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-ΣΧΟΛΙΑ

Κοντά στην κεραία των φορητών τηλεφώνων υπάρχει σημαντική πυκνότητα ισχύος που οφείλεται τόσο στο πεδίο ακτινοβολίας όσο και στα μη ακτινοβολούμενα πεδία. Στις συχνότητες 440~1800MHz και σε απόσταση 20 cm οπότε υπερισχύει το πεδίο ακτινοβολίας, εκτιμάται ότι με ισχύ πομπού 2W ή μεγαλύτερη θα παρατηρηθεί υπέρβαση του ορίου επικινδυνότητας, ενώ με ισχύ πομπού 0,4W η έκθεση θα πλησιάζει το όριο αυτό. Στις συχνότητες 27~175MHz και σε απόσταση 10 cm, οπότε επικρατούν τα μη ακτινοβολούμενα πεδία, εκτιμάται ότι με ισχύ πομπού 5W ή μεγαλύτερη θα παρατηρηθεί υπέρβαση του ορίου επικινδυνότητας, ενώ με ισχύ πομπού 0,4W η έκθεση θα πλησιάζει το όριο.

Όλες αυτές οι θεωρητικές εκτιμήσεις απαιτούν επιβεβαίωση με εξειδικευμένες μετρήσεις και περαιτέρω λεπτομερειακή ανάλυση που θα περιλαμβάνει όλα τα φυσικά, τα τεχνικά και τα βιολογικά δεδομένα. Έτσι είναι πρόωρη η δημιουργία ανησυχίας ή τεχνοφοβίας στο κοινό με την δημοσίευση σχετικών εκτιμήσεων ή αποτελεσμάτων χωρίς τον κατάλληλο σχολιασμό^[4,6]. Πρέπει επίσης να αναφερθεί ότι, κατά την IRPA, οι ακτινοβολίες που εκπέμπουν οι συσκευές μικρής ισχύος, όπως είναι οι φορητοί πομποδέκτες (Citizen's Band, Land Mobile and Marin Transmitters, Walkie-Talkies), μπορεί να εξαιρεθούν από την εξέταση ζητημάτων επικινδυνότητας, εφ' όσον η ισχύς εξόδου είναι 7W ή μικρότερη, διότι οι συσκευές αυτές παράγουν πεδία τοπικά περιορισμένα.

Βέβαια η υπόδειξη της IRPA δεν μπορεί να είναι απόλυτη ούτε υποχρεωτική, επειδή στα φορητά τηλέφωνα η διάρκεια της λειτουργίας είναι σχετικά μεγάλη, οι κεραίες δεν έχουν μοναδιαία απολαβή, οι συχνότητες ανήκουν στις ζώνες συντονισμών ή εστιάσεων, εκτίθεται στην ακτινοβολία το κεφάλι και, τέλος, οι γνώσεις στα θέματα βιολογικών επιδράσεων είναι ακόμα περιορισμένες. Μέχρι λοιπόν την οριστική επίλυση του ζητήματος και την θέσπιση προδιαγραφών με βάση την επικινδυνότητα, είναι επιβεβλημένη η συντομία στις συνδιαλέξεις που γίνονται από τα φορητά τηλέφωνα και η αποφυγή άσκοπης χρήσης τους.