Límites máximos de exposición a campos electromagnéticos

Cuando las ondas de los campos electromagnéticos (CEM) se han alejado lo suficiente de su fuente emisora, sus componentes de campos eléctricos y magnéticos se hacen perpendiculares entre sí. Las características principales de las ondas electromagnéticas son la frecuencia, longitud de onda y dirección de propagación. Las ondas de CEM también transportan energía y esta es proporcional a la frecuencia. Se establece que a mayor frecuencia la energía que transporta la onda es mayor y a menor frecuencia la energía es menor. Esto es básicamente un concepto físico de teoría de CEM.

Límites máximos de exposición a campos electromagnéticos

Ahora bien, cuando analizamos los CEM y su efecto sobre la materia, las investigaciones indican que el fenómeno de ionización solo se produce para frecuencias superiores al espectro visible (alrededor de 3 x 1015 Hz). En frecuencias inferiores de las ondas o radiación electromagnética, no se produce la ionización y el efecto es de aumento de temperatura principalmente.

Las Radiaciones No Ionizantes (RNI) son ondas electromagnéticas que por su rango de frecuencias o nivel de energía no alcanzan a extraer electrones de los átomos. Aún cuando este tipo de energía sea producida por fuentes de alta intensidad de emisión, no se presenta ionización de la materia.

Algunos ejemplos de fuentes que emiten Radiación No Ionizante son los siguientes:

Rango del EspectroFuente (Artificial – Natural)
VHF/UHFRadio AM-FM, estaciones base de telefonía celular
UHF/SHFHornos de microondas, radares, enlaces de una red de comunicaciones
InfrarrojoCuerpos calientes, láseres y el sol
VisibleLuz artificial, algunos láseres, el sol
UltravioletaEl sol

Tomado de https://es.slideshare.net/siamu_evap/radiacionestoda

Organizaciones Internacionales como la Comisión Internacional de Protección Contra las Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP) son las encargadas de realizar estudios relacionados con los CEM y la afectación que estos traen sobre la salud. Resultado de esto en 1998 la ICNIRP realizó un estudio científico que permitió establecer los Límites Máximos de Exposición a los CEM.

Origen de la comisión ICNIRP:

En 1974 la Asociación Internacional para la Protección contra la Radiación (IRPA), formo un grupo de trabajo que evaluó los problemas suscitados en el campo de protección contra los varios tipos de Radiación No Ionizante, en el congreso de la IRPA en 1977 este grupo de trabajo se convirtió en Comité Internacional para las Radiaciones No Ionizantes (INIRC).

La IRPA/INIRC en cooperación con el sector de salud ambiental de la Organización Mundial de la Salud (OMS) desarrollo una serie de documentos relacionados con la salud y las RNI. En el octavo congreso de la IRPA celebrado en 1992 se estableció la ICNIRP como organización sucesora de la IRPA/INIRC. “Las funciones de la ICNIRP son investigar los peligros que pueden ser asociados con las diferentes formas de RNI, desarrollar recomendaciones internacionales sobre límites de exposición para las RNI, y tratar todos los aspectos sobre protección contra las RNI”[1].

Contexto y propósito de la publicación de la ICNIRP en 1998

El objetivo principal de esta publicación es establecer recomendaciones relacionadas con los límites máximos de exposición a los CEM, que proporcionen protección contra los posibles efectos adversos para la salud. En concordancia con lo anterior y de acuerdo con datos científicos se establecen dos recomendaciones.

[1] Ahlbom, A., Bergqvist, U., Bernhardt, J. H., Cesarini, J. P., Grandolfo, M., Hietanen, M., … & Swicord, M. L. (1998). Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health physics74(4), 494-521.

  1. Restricciones básicas
  2. Niveles de referencia

Con relación a las restricciones básicas, dependiendo de la frecuencia del campo eléctrico, magnético y electromagnético, se establecen las cantidades físicas máximas de exposición dadas por la densidad de corriente (J), la tasa de absorción especifica de energía (SAR) y la densidad de potencia (S).

Los niveles de referencia son proporcionados con el fin de evaluar si las restricciones básicas son excedidas. De las restricciones básicas más relevantes se derivan algunos niveles de referencia, los cuales son obtenidos mediante medición o métodos computacionales. Las cantidades que se tienen en cuenta en las mediciones y los métodos computacionales son la intensidad de campo eléctrico (E), la intensidad de campo magnético (H) y la densidad de potencia (S). Al evaluar una fuente de Radiación No Ionizante con respecto a un nivel de referencia, se debe determinar que no se excedan estos niveles. De esta manera se garantiza que las restricciones básicas más relevantes se cumplen.

De acuerdo con los estudios realizados en los diferentes rangos de frecuencias del espectro electromagnético, se deben limitar los CEM para dos zonas específicas, la zona de exposición ocupacional y la zona de exposición del público general.

En la zona ocupacional o controlada, el acceso es restringido y se caracteriza por estar dentro del cerramiento de la estación radioeléctrica. Las personas que se encuentran en esta zona son advertidas sobre los posibles riesgos en la salud.

La zona del público en general, comprende personas del común las cuales en muchas ocasiones no son conscientes de la exposición a los CEM y mucho menos toman precauciones para minimizar la exposición a este tipo de campos. Es por esta razón que las restricciones más estrictas se presentan en esta zona.

Según el rango de frecuencias se pueden determinar las restricciones básicas de la siguiente forma:

Frecuencias entre 1Hz y 10MHz

Para este rango de frecuencias las restricciones básicas están dadas por la densidad de corriente, el objetivo es prevenir daños funcionales en el sistema nervioso

Frecuencias entre 100KHz y 10GHz

En este rango las restricciones básicas son establecidas por la SAR, con el fin de prevenir el calentamiento localizado de los tejidos.

Frecuencias entre 10 y 300GHz

Las restricciones básicas en este rango de frecuencias están dadas en términos de densidad de potencia, estas previenen el calentamiento excesivo cerca de la superficie del cuerpo.

De acuerdo con lo anterior las restricciones básicas establecidas son las siguientes

Características de la ExposiciónRango de FrecuenciasDensidad de Corriente para cabeza y tronco (mA/m2)(rms)SAR promedio en todo el cuerpo (W/Kg)SAR localizado cabeza y tronco (W/Kg)SAR localizado extremidades (W/Kg)
Exposición Ocupacionalhasta 1 Hz40– –– –– –
1 – 4 Hz40/f– –– –– –
4 Hz – 1kHz10– –– –– –
1 – 100 kHzf/100– –– –– –
100 kHz – 10 MHzf/1000,41020
10 MHz – 10 GHz0,41020
Exposición Publico Generalhasta 1 Hz8– –– –– –
1 – 4 Hz8/f– –– –– –
4 Hz – 1 kHz2– –– –– –
1 – 100 kHzf/500– –– –– –
100 kHz – 10 MHzf/5000,0824
10 MHz – 10 GHz– –0,0824

Las restricciones básicas para frecuencias que están por encima de 10GHz son las siguientes:

Tipo de ExposiciónRango de FrecuenciasDensidad de potencia (W/m2)
Exposición Ocupacional10 – 300 GHz50
Exposición Público General10

Para estas restricciones básicas en los rangos de frecuencia desde 1Hz hasta 300GHz, se deben tener en cuenta una serie de notas, las cuales se pueden consultar en la publicación. http://www.icnirp.org/cms/upload/publications/ICNIRPemfgdl.pdf.

Como se mencionó anteriormente los niveles de referencia se obtienen a partir de las restricciones básicas más relevantes y mediante modelos computacionales de las cantidades físicas según el rango de frecuencias. Los niveles de referencia para las zonas de influencia de los CEM, en el rango de frecuencia desde 1Hz hasta 300GHz son los siguientes:

Características de la ExposiciónRango de FrecuenciasIntensidad de Campo Eléctrico (V/m) Intensidad de Campo Magnético (A/m)Densidad de flujo magnético  (µT) Densidad de potencia (W/m2)
Exposición Ocupacionalhasta 1 Hz– – 1.63 x 105 2 x 105– –
1 – 8 Hz20 000 1.63 x 105 / f 2 2 x 105 / f 2– –
8 – 25 Hz20 000 2 x 104 / f2,5 x  104 / f– –
0,025 – 0,82 kHz 500/f20 / f 25 / f– –
0,82 – 65 kHz  610 24,4 30,7– –
0,065 – 1 MHz 6101,6 / f2 / f– –
 1 – 10 MHz 610/f1,6 / f3 / f– –
 10 – 400 MHz610,160,210
400 – 2000 MHz 30,50.0080,5 0.020,5f/40
 2 – 300 GHz1370,360,4550
Exposición Publico Generalhasta 1 Hz– – 3,2 x 1044 x 104– –
1 – 8 Hz 10 0003,2 x 104 / f 2 4 x 104 / f 2– –
8 – 25 Hz10 0004,000 / f 5,000 / f– –
0,025 – 0,8 kHz 250 / f4 / f 5 / f– –
0.8 – 3 kHz 250 / f56,25– –
3 – 150 kHz 8756,25– –
 0.15 – 1 MHz870,73 / f 0,92 / f– –
 1 – 10 MHz87 / f 0,50,73 / f 0,92 / f– –
10 – 400 MHz 280,0730,0922
 400 – 2,000 MHz 1,375 f 0,5 0.0037 f 0,50.0046 f 0,5f / 200
 2 – 300 GHz 610,16 0,2010

Es importante tener en cuenta que las restricciones básicas y los niveles de referencia buscan prevenir y/o limitar los niveles de CEM en una zona determinada.

¿Qué sucede cuando se está expuesto a un entorno de múltiples fuentes?

En un entorno de múltiples fuentes es requisito fundamental evaluar la exposición simultánea de todas las fuentes presentes en la zona de observación o investigación. Como ejemplo práctico se tomará la evaluación a múltiples fuentes en el rango de frecuencias del espectro radio eléctrico. La expresión matemática que permite evaluar la contribución de múltiples fuentes es la siguiente:

Límites máximos de exposición a campos electromagnéticos

Donde:

  • Ei es la intensidad de campo eléctrico en la frecuencia i.
  • EL,i es el nivel de referencia del campo eléctrico a la frecuencia i
  • Hj es la intensidad de campo magnético a la frecuencia j.
  • HL,j es el nivel de referencia del campo magnético a la frecuencia j.
  • C es 610/f (V/m) (f en MHz), para el caso de exposición ocupacional y 87/f 0,5 V/m, para el caso de exposición del público en general.
  • d es 1,6/f A/m (f en MHz), para el caso de exposición ocupacional y 0,73/f A/m, para el caso de exposición del público en general

Los límites máximos de exposición a CEM en las diferentes zonas de influencia y en los rangos de frecuencia estudiados, permiten prevenir los posibles riesgos en la salud y establecer condiciones de cumplimiento relacionados con la emisión de Campos Electromagnéticos. Las directrices establecidas en esta publicación son tomadas en cuenta por organizaciones internacionales como la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en el sector de Normalización (T) y la serie de protección contra interferencias (serie K). Una de las principales recomendaciones que acoge lo estipulado en el estudio de la ICNIRP es la Recomendación UIT – T K.52, en esta se desarrollan una serie de procedimientos de cálculo y metodologías de medición, con miras al cumplimiento de los Límites Máximos de Exposición a los CEM. Los Límites Máximos de Exposición a CEM definidos por la ICNIRP-1998 y acogidos por la Recomendación UIT – T K.52, son la base fundamental de la reglamentación y normatividad colombiana. Las principales resoluciones y decretos que adoptaron lo establecido por las organizaciones internacionales son

  • Decreto 195 de 2005 (MINTIC)
  • Acuerdo 009 de 2009 (ANTV)
  • Decreto 1078 de 2015 (MINTIC)
  • Resolución 754 de 2016 (ANE)

Con relación a la Resolución 754 de 2016, se adoptan niveles de decisión, los cuales son la cuarta parte de los Límites Máximos de Exposición a los CEM para el caso respectivo.

Para brindar una referencia real de los niveles de radiación que se experimentan en entornos de múltiples fuentes o en cercanías de estaciones de telefonía móvil, mostramos en el siguiente gráfico los niveles máximos medidos por nosotros en diferentes lugares del país recientemente. Las mediciones se realizaron con un equipo con capacidad de medir en banda ancha que permite comparar el nivel de campo eléctrico con los límites definidos por la ICNIRP.

Límites-máximos-de-exposición-a-campos-electromagnéticos

Al comparar los niveles de radiación medidos con los límites de radiación, se observa que en la mayoría de los casos no superan el 1% y en un caso particular no alcanzó el 2%. Estos porcentajes se alejan lo suficiente del 100% como para indicar que no se observarán los efectos propios de la radiación no ionizante en las personas que permanecen en el lugar.

Como conclusión podemos decir que los diferentes estudios realizados por la ICNIRP relacionados con los CEM y los Límites Máximos de Exposición buscan prevenir y de alguna forma controlar las emisiones de Radiaciones No Ionizantes.

Escrito por:

Juan Guillermo Cruz