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Absorción de ondas de radio



  • Cuando una onda de radio se topa con un obstáculo, parte de su energía se absorbe y se convierte en otro tipo de energía, mientras que otra parte se atenúa y sigue propagándose. Es posible que otra parte se refleje.



  • La atenuación se da cuando la energía de una señal se reduce en el momento de la transmisión. La atenuación se mide en belios (símbolo: B) y equivale al logaritmo de base 10 de la intensidad de salida de la transmisión, dividida por la intensidad de entrada. Por lo general, se suelen usar los decibelios (símbolo: dB) como unidad de medida, así entonces la fórmula sería:



  • R (dB) = (10)*log (P2/P1)



  • Cuando R es positivo, se denomina amplificación, y cuando es negativo se denomina atenuación (figura 3). En los casos de transmisiones inalámbricas, la atenuación es más común.





















  • 3 figura



  • La atenuación aumenta cuando sube la frecuencia o se aumenta la distancia. Asimismo, cuando la señal choca con un obstáculo, el valor de atenuación depende considerablemente del tipo de material del obstáculo. Los obstáculos metálicos tienden a reflejar una señal, en tanto que el agua la absorbe.



  • Reflexión de ondas de radio



  • Cuando una onda de radio choca con un obstáculo, parte o la totalidad de la onda se refleja y se observa una pérdida de la intensidad. La reflexión es tal que el ángulo de incidencia equivale al ángulo de reflexión (figura 4).















  • 4 figura





  • Por definición, una onda de radio es susceptible de propagarse en varias direcciones. Después de reflejarse varias veces, una señal de origen puede llegar a una estación o punto de acceso después de tomar muchas rutas diferentes (llamadas multirutas) (figura 5).

















  • 5 figura



  • La diferencia temporal en la propagación (llamada retraso de propagación) entre dos señales que toman diferentes rutas puede interferir en la recepción, ya que los flujos de datos que se reciben se superponen entre sí.



  • Esta interferencia se incrementa a medida que aumenta la velocidad de transmisión, ya que los intervalos de recepción de los flujos de datos se hacen cada vez más cortos. Por lo tanto, la multiruta limita la velocidad de transmisión en redes inalámbricas.



  • De no ser por los grandes estudios realizados desde la física en el campo de las ondas electromagnéticas, en su afán de comprender e incluso aprovechar los fenómenos que ocurren en la naturaleza, no sería posible contar con todos los modernos sistemas de comunicación que hoy en día conocemos y a los cuales podemos tener fácil acceso gracias a la innovación continua impulsada por dichos estudios.





  • Bibliografía



    • Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 3D modelling of VLF radio wave propagation in terrestrial waveguide allowing for localized large-scale ionosphere perturbation. Volume 65, Issue 5, March 2003, Pages 627-634.

    • Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. Second-order statistics of radio wave propagation through the structured ionosphere. Volume 66, Issue 11, July 2004, Pages 971-980.

    • Serway, Raymond A. Física para ciencias e ingeniería. México. McGraw-Hill 2000.

    • http://www.windows2universe.org/physical_science/magnetism/em_radio_waves.html&lang=sp. Mayo 31 de 2010











































    1. EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN A LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE LOS TELÉFONOS CELULARES

    2. DIEGO AFANADOR SABOGAL

    3. DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

    4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA



    5. RESUMEN

    6. Basado en diversos estudios se busca hacer una breve revisión acerca de los efectos de la exposición a las ondas electromagnéticas de las cuales hacen uso los teléfonos celulares y las antenas de telefonía celular para su funcionamiento, hay muchas especulaciones al respecto, hay quienes denominan a éste fenómeno la “polución electromagnética” y son grandes detractores del empleo de esta tecnología, y hay quienes son partidarios del avance tecnológico y buscan argumentos suficientes para defender su postura. El escrito no busca ser un punto de vista, ni defender alguna posición, simplemente trata de exponer a groso modo las implicaciones del uso de las ondas electromagnéticas en la telefonía celular.

    7. PALABRAS CLAVE: RADIACIÓN, ONDA ELECTROMAGNÉTICA, FRECUENCIA, FOTON.



    1. INTRODUCCIÓN:

    2. Con el avance tecnológico, el desarrollo de las telecomunicaciones ha sido impactado grandemente por la aparición de los teléfonos celulares, que son dispositivos de comunicación inalámbrica, que hacen uso de las ondas electromagnéticas para la transmisión de información.

    3. Sin embargo, con la mejora en la calidad de vida que conllevan los celulares surgen dudas respecto al efecto que causan en la salud la exposición a las ondas electromagnéticas de las cuales hacen uso la telefonía móvil; mucho se ha especulado al respecto, se habla que puede causar alteraciones del sueño hasta un peligroso agente cancerígeno, sin embargo los resultados de los estudios científicos no han podido corroborar como tal la relación que hay entre las ondas electromagnéticas y las alteraciones en la salud.



    4. LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:

    5. Todos a diario nos hallamos expuestos a diversos tipos de radiación electromagnética producida no sólo por los teléfonos celulares, sino por electrodomésticos como el televisor y la radio, sin contar que la luz visible es una onda electromagnética. Esto nos lleva a identificar que hay distintas ondas y radiaciones electromagnéticas, y que las diferencias fundamentales entre unas y otras son la frecuencia de la onda y la potencia con que se emite, es posible asociar como unidad de radiación electromagnética de una onda al fotón, estos, en distintos tipos de ondas se diferencian por su frecuencia; la de los fotones UVA es mayor que la de los fotones de infrarrojos, y menor que la de los rayos X. La que emiten las antenas y terminales de telefonía móvil es de 900 MHz o de 1.800 MHz. Mayor frecuencia implica mayor energía. Por eso un fotón de rayos X es cinco mil veces más energético que uno de luz visible y diez mil millones de veces más que los que emiten los celulares.

    6. Sin embargo es necesario resaltar que la intensidad de una radiación puede ser asociada a la cantidad de fotones, de tal forma que aunque la frecuencia de las microondas de un horno y las de un teléfono móvil es parecida, la intensidad de la radiación que emite el horno es unas cinco mil veces mayor que la del teléfono.

    7. En este punto es donde podemos introducir lo que los expertos llaman radiaciones ionizantes y no ionizantes:

    8. Las radiaciones ionizantes, son ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia (sobre los 2400 millones de MHz), esta frecuencia tiene la energía suficiente para lograr una ionización, rompiendo los enlaces químicos que mantienen a las moléculas unidas en las células.

    9. Las radiaciones no ionizantes, son OEM (ondas electromagnéticas) de menor frecuencia que las ionizantes, que por consiguiente no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces químicos. Ejemplos de este tipo de radiación son la radiación ultravioleta, la luz visible, la radiación infrarroja, la radiofrecuencia y los campos de microondas, campos de ELF (extremely Low Frequency), así como los campos eléctricos y magnéticos estáticos.

    10. Las radiaciones no ionizantes, aunque se trate de radiaciones de muy alta energía, no son causa de ionización en un sistema biológico. Sin embargo, es posible que causen otros efectos biológicos, por ejemplo, produciendo un incremento en la temperatura corporal en algunas regiones del cuerpo lo cual conlleva a una “alteración” de las reacciones químicas, sin embargo el organismo reacciona frente a este tipo de cambios con sus propios mecanismos de autorregulación, como es el caso del sudor o del torrente sanguíneo mediante el cual el exceso de calor es disipado.

    11. Las ondas electromagnéticas pueden producir efectos biológicos que pueden a veces, pero no siempre desembocar en efectos adversos para la salud. Un efecto biológico ocurre cuando la exposición a ondas electromagnéticas causa un cambio fisiológico detectable en un sistema biológico tal como el incremento en la temperatura corporal.

    12. Un efecto adverso para la salud ocurre cuando el efecto biológico se sale del rango normal del cuerpo para poder ser compensado, eso sucede en el caso de la exposición a radiación X en altas cantidades lo cual pude ser un factor cancerígeno.

    13. Las radiaciones ionizantes son los rayos X y los rayos Gamma, de ahí para abajo son radiaciones no ionizantes, sin embargo pueden ser radiaciones de alta energía como el caso de las microondas en un horno, las cuales tienen la energía suficiente para aumentar los movimientos moleculares elevando así la temperatura en los alimentos.

    14. De igual forma aunque “un solo fotón de rayos X pueda romper una molécula de ADN, miles y miles de fotones de luz visible no pueden conseguirlo. Para comprenderlo podemos pensar en la cantidad de energía necesaria para lanzar una piedra al otro lado del Atlántico. Aunque miles de personas se coordinasen para lanzar sus piedras, ninguna de ellas alcanzaría la otra orilla del océano”i.

    15. EFECTOS DE LAS RADIACIONES A CAUSA DE LOS TELÉFONOS CELULARES:

    16. Mucho se ha especulado al respecto, “alguien alguna vez bromeó que si Neil Armstrong hubiera llevado un teléfono celular a la Luna en 1969, hubiera aparecido como la tercera fuente de radiación de microondas más poderosa del universo, al lado del Sol y La Vía Láctea.”ii

    17. Hay estudios que aseguran que uno de los problemas fundamentales de las OMG que utilizan los celulares producen calentamiento de ciertas regiones del cerebro, pero que el cuerpo es incapaz de detectarlas a causa de la ausencia de terminales nerviosas que detecten el calor en el cerebro.

    18. Sin embargo, algunas personas se basan en la similitud entre la frecuencia de las OMG de un celular y de un horno microondas, afirmando así que al acercar el teléfono al oído, las OMG causan el mismo efecto que si metiéramos la cabeza en el horno microondas.

    19. Para evitar pánico en el público, los teléfonos celulares son regulados por la Federal Communications Comisión (FCC), la cual estableció el “Specific Absorption Rate”, o “SAR”, el cual sirve indicar la tasa de energía que es absorbida, la unidad de dicha tasa son los vatios por kg de masa.

    20. Para que se produzcan efectos adversos para la salud en personas expuestas a radiaciones de estas frecuencias son necesarios valores del SAR superiores a 4 w/Kg. Para alcanzar estos niveles de energía es necesario encontrarse a un par de decenas de metros de potentes antenas transmisoras de FM ubicadas en altas torres, sin embargo estas áreas son inaccesibles porque se encuentran restringidas.

    21. Otro efecto del cual se habla es el deterioro de la barrera hematoencefálica el cual es Complejo neurovascular que actúa como un filtro que regula el paso selectivo de moléculas desde la sangre hacia el cerebro y de esta forma mantiene el equilibrio fisiológico del medio en que ha de funcionar el cerebro. Algunos aseguran que la exposición a las OMG de los celulares afectan esta barrera alterando así el medio en que funciona el cerebro, ocasionando problemas en el aprendizaje, la memoria y el movimiento. No obstante no hay estudios suficientes que corroboren dichas afirmaciones, y estadísticamente los estudios conllevan a que no hay relación entre las OMG y el deterioro de la barrera hematoencefálica.

    22. Por último se habla de enfermedades llamadas “enfermedades de las radiofrecuencias o síndrome de las microondas”, estas son enfermedades asociadas a la radiación causada por las torres de antenas de microondas y por la radiación a causa de los teléfonos celulares, algunos de los síntomas son:” insomnio, vértigo, náusea, dolores de cabeza, fatiga, pérdida de memoria, incapacidad para concentrarse, depresión, malestar en el pecho, zumbidos en los oídos”, afirman aquellos que padecen tal enfermedad a la cual denominan “electrosensibilidad”, pero que según ellos mismos afirman es que es que ningún tratamiento probablemente tenga éxito a menos que se pueda evitar la exposición a su causa lo cual resulta imposible porque el entorno en el cual nos desarrollamos esta siendo “bombardeado” constantemente por OMG.

    23. Algunos expertos coinciden en que el principal riesgo para la salud derivado del empleo de teléfonos móviles reside en los accidentes de tráfico. Algunos estudios indican que la distracción que supone hablar por teléfono mientras se conduce multiplica por 4 el riesgo de tener un accidente. Sin embargo respecto a la radiación, no se ha podido demostrar que la exposición por debajo de los niveles considerados seguros suponga un riesgo para la salud. En particular, no se ha podido demostrar su relación con cualquier tipo de cáncer o las interrupciones del embarazo.

    24. Como medidas se ha optado por recomendar “optar por teléfonos con una potencia de emisión más baja, acortar la duración de las llamadas y limitar su uso a zonas con buena cobertura, o acercarse a la ventana al hablar desde un lugar cerrado”. Por otro lado se ha llegado a proponer que las antenas telefónicas sean retiradas de los entornos urbanos para así disminuir la exposición a las OMG, no obstante, el hacerlo implicaría que las antenas tengan que emitir con mayor potencia la señal para hacer posible la comunicación, esto necesariamente implica un aumento en la intensidad de la radiación recibida por los usuarios de los celulares y de las demás personas, por esto, existen normas para hacer las mediciones de las emisiones de energía de las antenas de telefonía, ya que la intensidad del campo electromagnético de una antena de telefonía depende del número de personas que en cada momento usan el teléfono dentro de su zona de cobertura. Así se explica, por ejemplo, que en general sus emisiones sean más débiles en horario nocturno.

    25. CONCLUSIONES:

    • El progreso y el desarrollo tecnológico en las comunicaciones implica el empleo de las ondas elctromagnéticas para su buen funcionamiento, no obstante siempre existirán riesgos que deben ser calculados a fin de no afectar a la humanidad con el mismo desarrollo.

    • Las OMG se diferencian unas de otras por la frecuencia y la potencia de emisión.

    • Existen radiaciones ionizantes y no ionizantes, pero aún así, aunque las no ionizantes supongan que no hay alteraciones en la salud, son reguladas para evitar exposiciones que supongan riesgos en el futuro, en el caso de los celulares está el Specific Absorption Rate”, o “SAR”.

    • No hay estudios suficientes que concluyan si las ondas electromagnéticas mediante las cuales operan los celulares y las torres de telefonía celular produzcan deterioros en la salud, pero tampoco hay estudios suficientes que prueben lo contrario, por tanto se han tomado acciones preventivas como regular las emisiones y colocar parámetros reguladores en las torres de emisión.

    • Algunas autoridades en el mundo se han esforzado por bajar notablemente los límites de exposición recomendados por los principales organismos internacionales. Pretenden "mantener las emisiones tan bajas como resulte técnicamente posible y económicamente sostenible". En la práctica, estas restricciones no se aplican a teléfonos móviles, electrodomésticos o equipos médicos. Las asociaciones de expertos y organismos internacionales competentes en la materia han criticado unas medidas en las que priman los intereses políticos sobre los científicos.

    1. REFERENCIAS:

    • http://www.istokbcn.com/articulos/php/articulo_campos_electro_salud.php

    • http://www.slideshare.net/guestcdb27d/efectos-de-las-ondas-electromagnticas-en-el-sistema-nervioso-humano

    • http://www.arp-sapc.org/articulos/antenas.html

    • http://www.istokbcn.com/articulos/php/articulo_campos_electro_salud.php

    • The Largest Biological Experiment Ever. ARTHUR FIRSTENBERG. President, Cellular Phone. Taskforce Post Office Box 100404 Brooklyn, New York 11210 (718) 434- 4499

    1 La multiplexación es el procedimiento por el cual diferentes informaciones pueden compartir un mismo canal de comunicaciones.

    i Tomado de: http://www.arp-sapc.org/articulos/antenas.html

    ii Tomado de: The Largest Biological Experiment Ever. ARTHUR FIRSTENBERG. President, Cellular Phone. Taskforce Post Office Box 100404 Brooklyn, New York 11210 (718) 434- 449
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