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I campi elettromagnetici sono fenomeni presenti nell’ambiente che ci circonda, ma che non possono essere visti ad occhio nudo

Cosa sono i campi elettromagnetici. I campi elettromagnetici sono fenomeni presenti nell’ambiente che ci circonda, ma che non possono essere visti ad occhio nudo. Essi possono essere creati da differenze di potenziale elettrico o tensioni, che generano campi elettrici, oppure da correnti elettriche che producono campi magnetici. Anche in assenza di corrente, i campi elettrici esistono. Mentre l’intensità del campo magnetico varia con la corrente elettrica, quella del campo elettrico rimane costante.

Sorgenti naturali di campi elettromagnetici includono fenomeni come temporali, durante i quali l’accumulo di cariche elettriche nell’atmosfera genera campi elettrici. Il campo magnetico terrestre influenza l’orientamento delle bussole e viene sfruttato da uccelli e pesci per la navigazione.

Sorgenti artificiali di campi elettromagnetici includono l’uso di raggi X in ambito medico per diagnosticare fratture o lesioni. Le prese elettriche generano campi elettromagnetici a bassa frequenza, mentre diverse tipologie di radioonde ad alta frequenza vengono utilizzate per trasmettere informazioni tramite antenne televisive, impianti radiofonici o stazioni radio per la telefonia mobile.

Una delle caratteristiche principali di un campo elettromagnetico è la sua frequenza o lunghezza d’onda. Campi con diverse lunghezze d’onda interagiscono con il corpo umano in modi diversi. Le onde elettromagnetiche sono descritte come onde che viaggiano a velocità molto elevate, simili a onde luminose. La frequenza rappresenta il numero di cicli al secondo, mentre la lunghezza d’onda è la distanza tra due onde successive. Più alta è la frequenza, più breve è la lunghezza d’onda.

Un’analoga semplice illustra questo concetto: immaginate di tenere una corda in una mano, tirandola su e giù. Un movimento lento genera un’unica grande onda, mentre un movimento più rapido genera una serie di onde più piccole. La lunghezza della corda rimane costante, quindi più onde si generano (frequenza più alta), più piccola è la distanza tra di esse (lunghezza d’onda più breve).

Quale è la differenza tra campi elettromagnetici non ionizzanti e radiazioni ionizzanti?

Lunghezza d’onda e frequenza dei campi elettromagnetici:

I campi elettromagnetici, come le onde radio, la luce visibile e le onde radio, sono veicolati da particelle dette quanti. Le onde con frequenze più alte (e quindi lunghezze d’onda più corte) trasportano più energia rispetto a quelle con frequenze più basse (e lunghezze d’onda più lunghe). Alcune onde portano così tanta energia da poter rompere i legami tra le molecole. Nel cosiddetto spettro elettromagnetico, le radiazioni gamma da materiali radioattivi, i raggi cosmici e i raggi X sono esempi di questo tipo di onde e sono chiamate “radiazioni ionizzanti“. I campi che non possiedono abbastanza energia da rompere i legami molecolari sono invece chiamati “radiazioni non ionizzanti”.

Campi elettromagnetici non ionizzanti:

I campi elettromagnetici generati da fonti artificiali, che giocano un ruolo cruciale nel mondo industrializzato, come l’elettricità, le onde radio e i campi a radiofrequenza, appartengono alla regione dello spettro elettromagnetico con lunghezze d’onda relativamente lunghe e frequenze relativamente basse. I quanti associati a questi campi non possono rompere i legami chimici delle molecole.

Campi elettromagnetici a bassa frequenza:

I campi elettrici si manifestano in presenza di cariche elettriche positive o negative. Questi campi esercitano una forza su altre cariche all’interno del campo. L’intensità di un campo elettrico si misura in volt per metro (V/m). Ogni conduttore elettrico carico produce un campo elettrico, che esiste anche quando non c’è corrente in circolazione. I campi elettrici sono più intensi vicino a una carica o a un conduttore carico e diminuiscono rapidamente allontanandosi. I conduttori, come i metalli, schermano efficacemente i campi elettrici, mentre altri materiali, come i materiali da costruzione e gli alberi, offrono una certa protezione. Pertanto, i campi elettrici prodotti da linee elettriche ad alta tensione vengono attenuati dalle strutture circostanti. Quando le linee elettriche sono interrate, il campo elettrico in superficie è quasi insignificante.

Campi magnetici:

I campi magnetici derivano dal movimento di cariche elettriche. L’intensità di un campo magnetico si misura in ampere per metro (A/m) o, in alternativa, in tesla (T) o microtesla (µT), misurando l’induzione magnetica. A differenza dei campi elettrici, un campo magnetico si genera solo quando un dispositivo è acceso e attraversato da corrente elettrica. Maggiore è la corrente, maggiore è l’intensità del campo magnetico. Anche i campi magnetici sono più intensi vicino alla loro fonte e diminuiscono rapidamente con la distanza. A differenza dei campi elettrici, i campi magnetici non sono bloccati da materiali comuni, come le pareti degli edifici.

Quali sono le principali sorgenti di campi elettromagnetici a frequenze basse, intermedie ed alte?

Campi elettromagnetici a frequenze estremamente basse (ELF):

I campi elettromagnetici a frequenze estremamente basse (ELF) sono generati da apparecchi elettrici con variazioni temporali. Questi campi generalmente hanno frequenze fino a 300 Hz. I principali fornitori di elettricità e tutti gli apparecchi che la utilizzano rappresentano le fonti principali di campi ELF. Questi campi ELF possono interagire con il corpo umano, ma gli effetti dipendono sia dall’intensità che dalla frequenza.

Campi elettromagnetici a frequenza intermedia (IF):

Le sorgenti di campi elettromagnetici a frequenza intermedia (IF) producono campi con frequenze comprese tra 300 Hz e 10 MHz. Gli schermi dei computer, i dispositivi anti-taccheggio e i sistemi di sicurezza rientrano tra le principali sorgenti di campi IF. Questi campi IF possono avere effetti diversi sul corpo umano a seconda dell’intensità e della frequenza.

Campi elettromagnetici a radiofrequenza (RF):

Le sorgenti di campi elettromagnetici a radiofrequenza (RF) producono campi con frequenze che vanno da 10 MHz a 300 GHz. Radio, televisione, radar, antenne per la telefonia cellulare e forni a microonde rientrano tra le principali sorgenti di campi RF. Questi campi RF possono indurre correnti elettriche nel corpo umano, e se queste correnti sono abbastanza intense, possono causare riscaldamento o scosse elettriche, a seconda della loro ampiezza e frequenza.

Campi elettromagnetici ad alta frequenza:

Telefoni cellulari, trasmettitori radiotelevisivi e radar sono sorgenti di campi elettromagnetici ad alta frequenza. Questi campi vengono utilizzati per trasmettere informazioni su lunghe distanze e sono alla base dei sistemi di telecomunicazione e radiotelevisione. Le microonde, che rientrano nella categoria dei campi RF ad alta frequenza, sono utilizzate nei forni a microonde per il riscaldamento rapido dei cibi.

Misurazione dei campi elettromagnetici ad alta frequenza:

Nella regione delle radiofrequenze, i campi elettrici e magnetici sono fortemente correlati. La loro intensità viene solitamente misurata in termini di densità di potenza, espressa in watt per metro quadrato (W/m²). Questa misura aiuta a valutare l’intensità dei campi elettromagnetici e il loro possibile impatto sull’ambiente circostante.

Cosa succede quando siete esposti ai campi elettromagnetici?

L’esposizione ai campi elettromagnetici non è una novità. Tuttavia, nel corso del ventesimo secolo, l’esposizione umana a campi elettromagnetici generati dall’uomo è aumentata costantemente. Questo aumento è stato causato dalla crescente richiesta di elettricità, dal continuo progresso tecnologico e dai cambiamenti nei comportamenti sociali, che hanno portato alla creazione di sempre più fonti artificiali di campi elettromagnetici. Ogni individuo è esposto a una miscela complessa di campi elettromagnetici a casa e sul luogo di lavoro, generati dalla generazione e dal trasporto di elettricità, dagli elettrodomestici, dagli apparecchi industriali, dalle telecomunicazioni e dalle emissioni radiotelevisive.

Nel corpo umano, anche in assenza di campi elettromagnetici esterni, si verificano piccole correnti dovute a reazioni chimiche che fanno parte delle normali funzioni fisiologiche. Ad esempio, i segnali nervosi sono scambiati attraverso impulsi elettrici e molte reazioni biochimiche, dalla digestione all’attività cerebrale, coinvolgono la redistribuzione di particelle cariche. Il cuore stesso è attivo dal punto di vista elettrico e un elettrocardiogramma può registrare la sua attività.

I campi elettrici a bassa frequenza interagiscono con il corpo umano come fanno con qualsiasi altro mezzo composto da particelle cariche. Quando questi campi agiscono su materiali conduttori, influenzano la distribuzione di cariche elettriche sulla loro superficie, causando un flusso di corrente attraverso il corpo, direzionato verso la terra.

I campi magnetici a bassa frequenza, d’altra parte, inducono la circolazione di correnti all’interno del corpo. L’intensità di queste correnti dipende dall’intensità del campo magnetico esterno. Se queste correnti diventano sufficientemente intense, possono stimolare nervi e muscoli o influenzare altri processi biologici. Tanto i campi elettrici quanto quelli magnetici generano differenze di potenziale e correnti nel corpo. Tuttavia, anche se ci si trova immediatamente sotto una linea ad alta tensione, le correnti indotte sono estremamente piccole rispetto alle soglie necessarie per causare scosse e altri effetti elettrici.

Nel caso dei campi elettromagnetici a radiofrequenza, il principale effetto biologico è il riscaldamento. Questo fenomeno è sfruttato nei forni a microonde per riscaldare i cibi. I livelli di esposizione ai campi a radiofrequenza normalmente sperimentati dalle persone sono molto inferiori a quelli necessari per produrre un riscaldamento significativo. Gli effetti di riscaldamento delle onde radio costituiscono la base delle attuali linee guida.

Gli scienziati stanno anche esaminando la possibilità che, al di sotto dei livelli di soglia per il riscaldamento corporeo, si verifichino altri effetti legati all’esposizione a lungo termine. Finora, non vi sono conferme di effetti dannosi dovuti a lunghe esposizioni a bassi livelli di campi elettromagnetici, sia a radiofrequenza che a frequenze industriali. Tuttavia, gli scienziati continuano a condurre ricerche attive in questo campo.

Effetti sulla salute

Alcuni individui del pubblico hanno associato una vasta gamma di sintomi all’esposizione a bassi livelli di campi elettromagnetici in ambienti domestici. Questi sintomi includono mal di testa, ansia, depressione, nausea, stanchezza e perdita della libido. Tuttavia, al momento, non esistono evidenze scientifiche che supportino un collegamento diretto tra questi sintomi e l’esposizione a campi elettromagnetici. Alcuni di questi problemi di salute potrebbero essere causati da fattori ambientali diversi, come il rumore, o dall’ansia correlata alle nuove tecnologie.

Per quanto riguarda la gravidanza, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e altre organizzazioni internazionali hanno esaminato molte fonti di esposizione ai campi elettromagnetici, come schermi per computer, letti ad acqua, coperte elettriche, apparecchiature radiofrequenza e radar. L’analisi complessiva delle prove scientifiche ha dimostrato che l’esposizione ai campi elettromagnetici a livelli ambientali tipici non aumenta il rischio di effetti nocivi come aborti spontanei, malformazioni, peso ridotto alla nascita o malattie congenite. Sebbene siano state riportate occasionali associazioni tra problemi di salute e presunte esposizioni a campi elettromagnetici, così come casi di parti premature e peso ridotto alla nascita per figli di lavoratori dell’industria elettrica, la comunità scientifica non ha stabilito con certezza che questi effetti siano causati dall’esposizione ai campi piuttosto che da altri fattori, come l’esposizione a solventi.

In rari casi, si sono verificate irritazioni agli occhi e cataratte nei lavoratori esposti a livelli elevati di radiazione a radiofrequenza e microonde. Tuttavia, gli studi su animali non supportano l’idea che tali danni agli occhi possano verificarsi a livelli che non siano pericolosi dal punto di vista termico. Non ci sono prove che suggeriscano che effetti simili si verifichino a livelli sperimentati dal pubblico generale.

Per quanto riguarda il legame tra campi elettromagnetici e cancro, nonostante numerosi studi, le evidenze di effetti cancerogeni rimangono molto controverse. Tuttavia, è chiaro che anche se i campi elettromagnetici avessero un effetto sul cancro, l’aumento di rischio sarebbe estremamente basso. Fino ad oggi, non sono emersi aumenti significativi di rischio per il cancro, né nei bambini né negli adulti.

Alcuni individui riportano di essere “ipersensibili” ai campi elettrici e magnetici, attribuendo fastidi, mal di testa, depressione, disturbi del sonno e persino crisi epilettiche all’esposizione a tali campi. Tuttavia, ci sono poche evidenze scientifiche che supportino l’idea di ipersensibilità ai campi elettromagnetici. Studi recenti condotti in Scandinavia hanno dimostrato che, in condizioni di esposizione adeguatamente controllate, gli individui non presentano reazioni coerenti. Inoltre, non esiste un meccanismo biologico accettato che spieghi questa ipersensibilità. La ricerca su questo argomento è complessa poiché possono entrare in gioco molte risposte soggettive oltre agli effetti diretti dei campi elettromagnetici. Sono in corso ulteriori studi per approfondire questa questione.

Tipici livelli di esposizione in casa e nell’ambiente

Campi elettromagnetici in casa:

Livelli di fondo dei campi elettromagnetici generati da linee di trasmissione e da impianti di distribuzione: L’elettricità viene trasportata su lunghe distanze attraverso linee ad alta tensione. Trasformatori riducono le alte tensioni per la distribuzione locale a case e uffici. Impianti di trasmissione, distribuzione, circuiti domestici e apparecchiature generano campi elettrici e magnetici a frequenza industriale nelle case. In abitazioni lontane dalle linee di trasmissione, l’induzione magnetica di fondo può arrivare a circa 0,2 µT. Direttamente sotto le linee, i campi sono più intensi. L’induzione magnetica al livello del suolo può raggiungere diverse microtesla. Campi elettrici sotto le linee possono arrivare a 10 kV/m. Comunque, l’intensità dei campi diminuisce con la distanza dalla linea. A 50-100 metri di distanza, i campi sono simili a quelli lontano dalle linee. Le pareti domestiche riducono i campi elettrici rispetto all’esterno.

Apparati elettrici in casa: I campi elettrici più intensi si trovano sotto le linee ad alta tensione. Campi magnetici intensi si trovano vicino a motori e dispositivi elettrici, specialmente in apparecchiature come tomografi a risonanza magnetica.

Televisori e schermi di computer: Schermi di computer e televisori generano campi elettrici e magnetici. Gli schermi a cristalli liquidi in computer non creano campi significativi. Nei siti di lavoro, campi magnetici alternati vicino agli schermi variano da 0,7 µT (frequenza industriale) per l’induzione magnetica, e da meno di 1 V/m a 10 V/m per l’intensità del campo elettrico alternato nella posizione dell’utente.

Forni a microonde: Forni a microonde domestici usano potenze elevate, ma le schermature riducono le perdite. Le perdite diminuiscono rapidamente con la distanza dal forno. I forni rispettano le norme di fabbricazione, quindi non presentano rischi.

Telefoni portatili: Telefoni portatili hanno intensità inferiori a quelli mobili. Trasmettono vicino alle stazioni base e non richiedono campi intensi. Campi a radiofrequenza da telefoni portatili sono trascurabili.

Campi elettromagnetici nell’ambiente:

Radar: I radar emettono segnali a microonde pulsati. Mentre la potenza di picco può essere alta, quella media è bassa. Radar che ruotano riducono l’esposizione vicino. I radar militari limitano esposizioni nelle aree pubbliche.

Sistemi di sicurezza: Sistemi anti-taccheggio usano etichette riconosciute da bobine elettriche. Campi elettromagnetici dalle bobine sono sotto i livelli raccomandati. Sistemi di controllo accessi funzionano allo stesso modo.

Treni e tram elettrici: Esposizione dei passeggeri dipende dall’alimentazione. Campi magnetici nelle carrozze passeggeri possono raggiungere diverse centinaia di µT vicino al pavimento. Campi elettrici possono raggiungere i 300 V/m.

TV e radio: Esposizione vicino ad antenne AM è elevata, ma generalmente coinvolge lavoratori di manutenzione. Antenne FM/TV sono più piccole e lontane dal pubblico. Antenne telefoniche aggiungono poco all’esposizione pubblica.

Telefoni mobili e stazioni base: Stazioni radio base sono generalmente su tetti o tralicci alti. Campi a radiofrequenza al suolo sono spesso sotto i limiti. I telefoni mobili hanno esposizione maggiore vicino alla testa, ma l’energia assorbita rientra nei limiti.

Effetti non termici: Alcuni suggeriscono effetti non termici da esposizione a campi elettromagnetici tipici dei telefoni mobili. Effetti su cellule e tessuti eccitabili e il rischio di cancro sono ipotizzati, ma attuali dati non supportano effetti nocivi.

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