Efectes, avaluació i mesurament de l'exposició a radiacions no ionitzants

Es produeix un efecte biològic quan l’exposició a radiacions electromagnètiques provoca una resposta fisiològica detectable en l’organisme viu. A vegades, els efectes biològics poden ser perjudicials per a la salut. Això succeeix quan se sobrepassen les possibilitats de compensació natural de l’organisme, és a dir, quan s’origina algun procés patològic.

Les radiacions electromagnètiques es poden agrupar, segons els efectes biològics que poden provocar, en tres grans grups:

1. El primer grup correspon al conjunt de radiacions amb una longitud d’ona molt superior a la del cos i que produeixen escalfament per corrents induïts en rares ocasions: ones de ràdio de baixa freqüència, radiacions de baixa (LF), molt baixa (VLF) o extremament baixa freqüència (ELF), i camps elèctrics i magnètics estàtics.
2. El segon grup correspon a les radiacions amb una longitud d’ona més petita que el cos, que poden produir escalfaments a través de corrents in- duïts: infrarojos, microones i ones de ràdio d’alta freqüència.
3. L’últim grup correspon a les radiacions òptiques, que poden provocar l’excitació de l’electró: ultraviolat i llum visible.

Les evidències científiques disponibles sobre els efectes dels CEM sobre la salut són molt nombroses.

Els estudis de laboratori han proporcionat indicis que els CEM no ionitzants d’intensitats relativament baixes podrien induir determinades respostes biològiques. No obstant això, no s’ha pogut comprovar que en condicions d’exposició a CEM que respectin les recomanacions de la Unió Europea els efectes biològics observats experimentalment impliquin un risc per a la salut.

L’efecte principal exercit pels camps estàtics en els sistemes biològics és la inducció de càrregues i corrents elèctrics.

Els camps elèctrics estàtics no penetren en l’organisme humà, però indueixen una càrrega elèctrica a la superfície del cos exposada. Si es toca un cos metàl·lic en aquestes condicions, hi ha el risc de patir una descàrrega elèctrica. A banda dels esmentats, no es coneix cap altre efecte dels camps electrostàtics sobre l’organisme humà.

El camps magnètics estàtics sí que penetren a l’interior de l’organisme humà. De fet, la intensitat dels camps magnètics és pràcticament la mateixa dins i fora del cos.

Dins del cos, i per diferents mecanismes físics, els camps magnètics interaccionen amb les càrregues en moviment (ions, proteïnes) i amb el material magnètic que es troba als teixits. Amb els nivells de camp habituals, l’únic efecte que es produeix és la inducció de camps elèctrics i corrents als teixits.

Resumint, els camps elèctrics estàtics (camps electroestàtics) no poden penetrar dins l’organisme, però els camps magnètics sí que poden, i produeixen camps elèctrics a l’interior (figura).

Per investigar els efectes dels camps estàtics s’han fet molts tipus d’estudis.

Respecte als camps magnètics estàtics (camps magnetostàtics), s’han fet diversos estudis de laboratori sobre la seva genotoxicitat, el creixement tumoral, el creixement cel·lular, els efectes sobre el sistema immunològic, els efectes hormonals, etc. També s’han fet nombrosos estudis sobre treballadors de fàbriques amb processos electrolítics, de fàbriques d’imants permanents, etc.

S’ha suggerit, però, que quan interaccionen camps molt intensos (que no es donen en ambients residencials o laborals normals), amb teixits elèctricament excitables, com el nerviós o el muscular, es poden produir efectes nocius a curt termini.

Les proves existents indiquen que la majoria dels efectes comprovats de l’exposició a camps elèctrics i magnètics en la gamma de freqüències de 0 a 30 kHz es deuen a respostes degudes a la càrrega superficial i a la densitat de corrent induït.

Les persones poden percebre els efectes de la càrrega superficial oscil·lant induïda en els seus cossos pels camps elèctrics d’ELF (però no pels camps magnètics); aquests efectes es tornen molestos si són prou intensos.

Els ordinadors es troben entre els equips elèctrics que han estat objecte de major quantitat d’estudis. Això es deu a la seva utilització generalitzada, a la proximitat de maneig i a les exposicions contínues i repetitives. El monitor d’aquests ordinadors és la principal font de camps electromagnètics de freqüències baixes. Els nivells d’aquests camps registrats en la posició que ocupa l’usuari són massa febles per provocar efectes nocius coneguts.

En els últims vint anys s’han fet nombrosos estudis sobre camps electromagnètics de baixa, molt baixa o extremament baixa freqüència i la seva relació amb diferents malalties (leucèmia, càncer de cervell, càncer de mama, malalties neurològiques, càncer de testicles, etc.), en diferents poblacions (nens i adults), en diferents ambients d’exposició (residencials i laborals) i amb diferents metodologies.

S’han analitzat moltes dades sobre mortalitat i incidència de malalties en treballadors en ocupacions amb exposició alta a camps electromagnètics de baixes freqüència (soldadors, alguns treballadors de companyies elèctriques, etc.) i s’han publicat molts estudis.

Les evidències més clares sobre un possible efecte i els estudis més elaborats es refereixen a la leucèmia en nens. La majoria dels estudis van trobar riscos incrementats de patir leucèmia en nens altament exposats.

Les microones i radiofreqüències tenen un poder energètic molt baix, però la seva capacitat de penetració és gran. L’exposició a microones i radiofreqüències produeix a l’interior dels sistemes biològics camps elèctrics i magnètics. Els seus efectes es poden classificar en efectes tèrmics i efectes no tèrmics.

1) Efectes tèrmics. Els efectes tèrmics són els més estudiats. Resulten de la conversió de l’energia electromagnètica en energia tèrmica. En aquest interval de freqüències, les radiacions emeses no són capaces d’ionitzar la matèria, però sí de transformar l’energia radiant incident en energia rotacional, i augmentar així l’energia cinètica molecular i originar l’escalfament.

Les radiofreqüències i algunes microones (fins a 10 GHz) són capaces de penetrar en els teixits vius i de generar calor a causa de l’absorció de l’energia per part d’aquests teixits. És el que es coneix com a efecte tèrmic, en què l’energia es diposita sobre els teixits segons la potència de la radiació incident, el tipus de teixit i la profunditat de penetració d’aquests camps electromagnètics, que serà més elevada com més petita sigui la seva freqüència.

Aquest increment de la temperatura corporal no es distribueix uniformement a l’interior de l’organisme i afecta en major grau els òrgans amb poca circulació sanguínia, ja que tenen menys capacitat per evacuar la calor.

Els òrgans més sensibles a la radiació, per tant, són els que tenen una vascularització més petita, com els ulls i els testicles.

2) Efectes no tèrmics. Els efectes no tèrmics, relacionats amb les exposicions a microones i radiofreqüències, han estat menys estudiats, però s’han observat lesions en òrgans interns sense que es produís un increment de la temperatura corporal.

Hi ha nombrosos estudis basats tant en experiments amb animals com amb investigacions efectuades sobre la població laboral exposada. Malgrat que els estudis no són concloents, es poden extreure una sèrie de símptomes, trastorns i alteracions, entre els quals cal destacar:

• Trastorns digestius.
• Efectes sobre el sistema nerviós: cefàlies, fatiga, nàusees, insomni, etc.
• Efectes sobre el sistema cardiovascular, com per exemple alteracions de la tensió arterial o del ritme cardíac.
• Efectes oculars, com per exemple cataractes i lesions a la còrnia.
• Efectes hematopoètics (sobre les cèl·lules sanguínies): modificacions en el nombre de leucocits i eritròcits, alteracions en els leucocits, etc.
• Efectes sobre l’audició.
• Efectes genètics i cel·lulars.
• Efectes sobre la reproducció i el desenvolupament.

Les radiacions òptiques es caracteritzen perquè tenen un poder energètic gran, en comparació amb les microones i radiofreqüències, mentre que la seva capacitat de penetració en l’organisme és petita.

El cos humà no respon de la mateixa manera a les radiacions de les diferents regions de l’espectre òptic. Així doncs, les radiacions UV i les visibles transporten prou energia per produir efectes fotoquímics i tèrmics, mentre que l’energia aportada per les radiacions IR només produeix efectes tèrmics.

Els efectes de la radiació ultraviolada es concentren en la pell i en els ulls. La gravetat de les conseqüències de l’exposició a radiacions UV ve determinada per la longitud d’ona i la intensitat de la radiació i pel temps d’exposició. A banda d’això, hi altres factors que hi influeixen, especialment en el cas de la radiació solar:

• Factors personals. Quan la pell té més facilitat per bronzejar-se i està més pigmentada el risc és menor.
• Fotosensibilitzants. Algunes substàncies poden augmentar la sensibilitat a la radiació UV d’algunes persones i incrementar per tant els efectes perjudicials.
• Moment de l’exposició. La intensitat de la radiació solar és màxima cap al migdia. A més, les exposicions són més intenses a l’estiu que a l’hivern. L’absència de núvols augmenta també la radiació solar que arriba.
• Lloc de l’exposició. Com més altura sobre el nivell del mar i com més a prop de l’equador, més intensa és la radiació solar rebuda. A més, s’ha de tenir en compte si l’exposició té lloc sobre superfícies que reflecteixen la radiació solar (neu, sorra, grans superfícies metàl·liques, ciment, etc.), ja que l’exposició indirecta per reflexió de les radiacions pot arribar a ser molt important.
• Capa d’ozó. La capa d’ozó actua com a filtre i disminueix la radiació solar.

1) Efectes de les radiacions UV sobre la pell. El grau de penetració de les radiacions ultraviolades a la pell depèn de la longitud d’ona de la radiació i de la pigmentació de la pell. Les radiacions UVB i UVC només arriben a l’epidermis. Les radiacions UVA arriben fins a la dermis i poden produir lesions a les terminacions nervioses i als capil·lars sanguinis. Els principals efectes de les radiacions ultraviolades sobre la pell són:

• Enfosquiment de la pell (bronzejat). Es produeix com a conseqüència de l’exposició, sobretot en pells més pigmentades. Es tracta d’un efecte agut i reversible.
• Eritemes i cremades solars. A curt termini, l’exposició a radiació UV intensa produeix eritemes o cremades solars, que es caracteritzen per un envermelliment i inflamació de la pell, acompanyat a vegades d’ampolles i aixecament de la pell. Es tracta d’un efecte agut i reversible.
• Acceleració de l’envelliment de la pell i aparició de taques solars. Aquests efectes es produeixen per exposicions repetides a radiacions UV intensa al llarg de la vida. Es produeixen sempre que hi ha una exposició excessiva i són efectes crònics i irreversibles.
• Càncer de pell. És un efecte aleatori, és a dir, no sempre es produeix. La probabilitat que aparegui algun tipus de càncer de pell augmenta com més freqüent és l’exposició. Es tracta d’un efecte crònic i irreversible. Els treballadors que poden resultar afectats són els d’obres públiques, agricultura, pesca, etc.

2) Efectes de les radiacions UV sobre els ulls. Les radiacions UVB i UVC són absorbides per la còrnia i la conjuntiva. Les radiacions UVA arriben fins al cristal·lí. Una exposició excessiva a radiacions ultraviolades pot ocasionar efectes a curt i a llarg termini en la salut.

El principal efecte, a curt termini, de les radiacions ultraviolades sobre els ulls és la fotoqueratitis i la fotoconjuntivitis, que és molt dolorosa, i es caracteritza pel parpelleig freqüent i el llagrimeig, la intolerància a la llum forta i la visió borrosa.

Aquestes alteracions apareixen poques hores després de l’exposició i normalment desapareixen del tot al cap de pocs dies. Són per tant efectes aguts i reversibles.

El principal efecte, a llarg termini, de les radiacions ultraviolades sobre els ulls és l’aparició de cataractes.

Les cataractes són una malaltia dels ulls que es caracteritzen per la pèrdua de transparència del cristal·lí, la qual cosa produeix visió borrosa. Són una de les principals causes de ceguesa a tot el món.

Altres malalties oculars que s’atribueixen amb més o menys grau de certesa a l’exposició a llarg termini als rajos ultraviolats són les cremades a la còrnia, els creixements en la superfície externa de l’ull, les lesions a la retina, etc.

L’exposició a radiacions visibles de fonts artificials molts intenses, que produeixen temperatures molt altes, poden produir cremades a la pell per efecte tèrmic.

Mirar directament fonts lluminoses intenses pot produir lesions tèrmiques o fotoquímiques a la retina, amb pèrdua de visió parcial o total. Aquests efectes són aguts i poden ser reversibles o irreversibles.

Les radiacions IR se situen a l’espectre electromagnètic entre les microones i la llum visible. Són les radiacions òptiques amb una longitud d’ona més gran i per tant menys contingut energètic. Per aquesta raó la radiació IR no reacciona fotoquímicament amb la matèria. Les lesions que origina són de naturalesa tèrmica.

1) Efectes de les radiacions IR sobre la pell. Les radiacions IRA tenen més capacitat de penetració i poden arribar a produir danys en capil·lars sanguinis i terminacions nervioses. L’exposició a radiacions IRB i IRC produeix escalfament superficial, amb el risc de superar la capacitat termoreguladora de l’organisme.

L’exposició a radiacions IR de fonts artificials molts intenses, que produeixen temperatures molt altes, poden produir cremades a la pell per efecte tèrmic.

2) Efectes de les radiacions IR sobre els ulls. Les radiacions IRA poden arribar a la retina i generar cataractes i lesions tèrmiques. Les radiacions IRB i IRC, en canvi, són absorbides per la còrnia, on poden produir lesions, eritemes i cremades.

L’exposició repetida a radiacions IR intenses que produeixen temperatures elevades pot produir cataractes d’origen tèrmic. Es tracta d’efectes crònics i irreversibles.

Els òrgans que poden resultar danyats en una exposició a radiació làser són els ulls i la pell. La gravetat de les lesions dependrà de la longitud d’ona del làser, de la seva potència i del temps d’exposició.

Els efectes que es produeixen, per tant, són els corresponents a les radiacions UV, a les visibles, o a les IR, segons quina sigui la longitud d’ona del làser.

No obstant això, com que es tracta d’una radiació no dispersa, l’energia del feix disminueix molt poc amb la distància. Per aquesta raó, la perillositat del làser és superior a la d’una altra font de la mateixa potència, ja que pot concentrar l’energia en una superfície molt petita.

L’avaluació de riscos es basa a comparar els nivells de radiacions a què està exposat un treballador, amb uns criteris de valoració o valors de límits definits prèviament. Aquests valors s’estableixen de forma que nivells d’exposició inferiors no generaran efectes sobre la salut dels treballadors.

Diverses organitzacions professionals i governamentals de diferents països han desenvolupat normes d’exposició a camps elèctrics i magnètics estàtics, tant en ambients laborals com en residencials.

Els principals criteris utilitzats actualment per valorar l’exposició a camps elèctrics i magnètics estàtics són els següents:

• Criteris del Consell Nacional de Protecció Radiològica del Regne Unit (NRPB).
• Criteris de la Conferència Americana d’Higienistes Industrials Governamentals (ACGIH).
• Criteris de la Comissió Internacional contra la Radiació no Ionitzant (ICNIRP).
• RD 1066/2001.
• Criteris de l’Organització Mundial de la Salut (OMS).

En la taula es pot veure un resum dels valors límit per a camps elèctrics i magnètics estàtics.

L’NRPB (National Radiological Protection Board), organisme del Regne Unit, va publicar el 1993 unes recomanacions basades en l’avaluació dels possibles efectes en la salut derivats de l’exposició a camps elèctrics i magnètics estàtics.

Aquestes recomanacions són tant per a la població laboral com per al públic en general, excepte en alguns casos concrets, com per exemple l’exposició derivada de la ressonància magnètica nuclear, que disposa de criteris específics.

• Camps elèctrics estàtics. Els valors límit recomanats per l’NRPB per a l’exposició a camps elèctrics estàtics és de 25 kV/m, ja que es considera que la majoria de la població no experimenta cap molèstia a una exposició camps elèctrics d’intensitat inferior.
• Camps magnètics estàtics. En el cas de camps magnètics estàtics (CME), l’NRPB defineix dos tipus de valors límit:
  • Un valor límit ponderat mitjà durant 24 hores, que és de 200 mT.
  • Un valor límit sostre que és de 2 T per a exposicions de cos sencer i de 5 T per a exposicions que només afectin les extremitats.

L’ACGIH (Americam Conference of Governmental Industrial Hygienist) publica anualment els valors límit d’exposició (TLV) per contaminants químics i físics, aplicables en ambients laborals.

En el cas de camps elèctrics i magnètics estàtics, es publiquen dos tipus de TLV: el TLV-TWA (valor mitjà ponderat en el temps per a un període de 8 hores) i el TLV-C (valor pic o sostre).

• Camps elèctrics estàtics. Per camps electrostàtics l’ACGIH defineix un valor límit TLV-C de 25 kV/m, tant per l’exposició de cos sencer com per la d’una part del cos.
  Aquest valor correspon a les condicions a les quals es creu que la majoria dels treballadors poden estar exposats repetidament sense efectes nocius en la seva salut. Es basa a mantenir els corrents superficials i els corrents induïts en l’interior del cos a nivells inferiors als que es creu que poden produir efectes negatius en la salut.
  Per a portadors de marcapassos i altres aparells electrònics, es fixa un límit d’1kV/m, si no es disposa d‚informació específica del fabricant.
• Camps magnètics estàtics. En el cas de camps magnètics estàtics (CME), l’ACGIH defineix dos tipus de valors límit:
  • El TLV-TWA o valor límit ponderat en el temps per a un període de 8 hores s’estableix en 60 mT per al cos sencer i en 600 mT per a les extremitats.
  • El TLV-C o valor límit sostre s’estableix en 2 T per a exposicions de cos sencer i en 5 T per a exposicions que només afectin les extremitats, ja que en aquestes no hi ha òrgans vitals ni grans vasos sanguinis.

Per a portadors de marcapassos i altres aparells electrònics, es fixa un límit de 0,5 mT.

L’ICNIRP (International Comission on Non-ionizing Radiation Protection) va publicar l’any 1994 uns criteris d’exposició a camps magnètics estàtics (Guidelines on limits of exposure to static magnetic fields).

Aquests criteris no s’apliquen en alguns casos concrets, com per exemple l’exposició derivada de la ressonància magnètica nuclear, que també disposa de límits específics.

Els límits d’exposició que proposa l’ICNIRP són diferents per als treballadors i per a la resta de la població.

• Exposició laboral a CME. En el cas de l’exposició laboral a CME, l’ICNIRP defineix dos tipus de valors límit:
  • Un valor límit ponderat de CME en el temps, corresponent a l’exposició del cos sencer durant tota la jornada de treball, que s’estableix en 200 mT.
  • Un valor límit sostre, que s’estableix en 2 T per a exposicions de cos sencer i en 5 T per a exposicions que només afectin les extremitats.
• Exposició de la població a CME. La població general es compon de persones de totes les edats i estat de salut possibles, i també inclou les persones especialment sensibles (dones embarassades, lactants, vells, etc.). A més, en alguns casos, l’exposició pot arribar a ser de durada molt superior a les vuit hores d’una jornada laboral i es pot allargar al llarg de molts anys.

Per aquests motius, l’ICNIRP proposa uns límits més restrictius per a l’exposició de la població general que els proposats per a l’exposició laboral i hi afegeix un factor de seguretat de 5.

S’admet l’accés ocasional a instal·lacions amb valors de camp magnètic superior a 40 mT, sempre que aquests no superin els valors límit establerts per a l’exposició laboral.

Per a portadors de marcapassos i altres aparells electrònics, es fixa un límit de 0,5 mT.

El Reial Decret 299/2016 transposa al dret espanyol la Directiva 2013/35/UE, de 26 de juny de 2013, sobre les disposicions mínimes de salut i seguretat relatives a l’exposició a camps electromagnètics. Aquest Reial decret específica els valors límit d’exposició, alhora que estableix l’obligació de l’empresari d’elaborar i aplicar un pla d’acció que inclogui mesures tècniques i organitzatives que impedeixin que es superin aquests valors.

L’Organització Mundial de la Salut (OMS) ha desenvolupat diferents estudis sobre criteris de salut ambiental per exposició a camps estàtics, en què s’examinaven els efectes de l’exposició a CME, basant-se en publicacions científiques ben argumentades. La principal conclusió de les avaluacions de l’OMS és que les exposicions a nivells de CEM inferiors als límits recomanats en les directrius internacionals de l’ICNIRP no produeixen cap conseqüència coneguda sobre la salut.

Els camps elèctrics, magnètics i electromagnètics variables amb el temps comprenen tant les radiacions de baixa (LF), molt baixa (VLF) o extremament baixa freqüència (ELF) com les radiofreqüències i microones.

A Espanya, el Reial Decret 299/2016, de 22 de juliol, sobre la protecció de la salut i la seguretat dels treballadors contra els riscos relacionats amb l’exposició a camps electromagnètics té per objecte, en el marc de la Llei de Prevenció de riscos Laborals, establir les disposicions mínimes per a la protecció dels treballadors contra els riscos per a la salut i la seva seguretat derivats o que puguin derivar-se de l’exposició a camps electromagnètics durant el seu treball.

Les disposicions d’aquest Reial Decret s’apliquen a les activitats en què els treballadors estiguin o puguin estar exposats a riscos derivats dels camps electromagnètics com a conseqüència del seu treball. Aquesta norma es refereix al risc per a la salut i la seguretat dels treballadors a causa dels efectes biofísics directes coneguts i als efectes indirectes causats pels camps electromagnètics.

No contempla els possibles efectes a llarg termini, ja que actualment no existeixen dades científiques que estableixin una relació causal, ni els riscos derivats del contacte amb conductors en tensió.

Regula les disposicions encaminades a evitar o reduir els riscos i inclou l’obligació empresarial d’elaborar i aplicar un pla d’acció que ha de tenir les mesures tècniques i / o d’organització destinades a evitar que l’exposició superi determinats valors límit. També determina els valors límit d’exposició i els nivells d’acció,estableix l’obligació que l’empresari efectuï una avaluació i, en cas necessari, mesuraments o càlculs dels nivells dels camps electromagnètics a què estiguin exposats els treballadors i inclou una relació dels aspectes a què l’empresari haurà de prestar especial atenció a l’avaluar els riscos.

Especifica que els treballadors no han d’estar exposats en cap cas a valors superiors als valors límit d’exposició. Recull la necessitat de formació dels treballadors i la informació a aquests. S’estableixen, també, disposicions relatives a la vigilància de la salut dels treballadors en relació amb els riscos per exposició a camps electromagnètics.

Finalment, el Reial Decret estableix un seguit de possibles excepcions a les seves disposicions, contemplades també a la Directiva, i inclou el règim sancionador per incompliment del que estableix aquest Reial Decret.

El principal objectiu dels límits establerts en les guies de l’ICNIRP és protegir els treballadors i la població en general dels efectes adversos per a la salut produïts per l’exposició a camps electromagnètics.

De la mateixa manera que en l’exposició a camps estàtics, en el cas dels camps elèctrics, magnètics i electromagnètics variables amb el temps, l’ICNIRP proposa uns límits més restrictius per a l’exposició de la població general que els proposats per a l’exposició laboral.

Les restriccions establertes en les guies es basen en les dades i en el coneixement científic disponible en el moment de la publicació. Les guies estableixen dos tipus de restriccions: les restriccions bàsiques i els nivells de referència.

1) Restriccions bàsiques. Les restriccions bàsiques són les restriccions a l’exposició a camps electromagnètics variables amb el temps, que estan basades directament en els efectes coneguts sobre la salut.

Segons la freqüència, les magnituds físiques utilitzades per expressar aquestes restriccions són: la densitat de corrent (J), la taxa d’absorció específica d’energia (SAR) i la densitat de potència (S). D’aquestes tres magnituds, només la densitat de potència a l’aire (fora del cos) es pot mesurar ràpidament en individus exposats.

Les unitats en què s’expressen les restriccions bàsiques són diferents segons la freqüència.

Entre 1 Hz i 10 MHz les restriccions s’expressen com a densitat de corrent, per prevenir els efectes sobre el sistema nerviós. Entre 100 kHz i 10 GHz, s’expressen com a SAR, per prevenir l’estrés tèrmic de tot el cos i un escalfament local excessiu dels teixits. En l’interval coincident, entre els 100 kHz fins a 10 MHz, s’estableixen restriccions per a les dues magnituds: SAR i densitat de corrent (vegeu la taula).

Entre 10 GHz i 300 GHz, les restriccions bàsiques afecten la densitat de potència, per tal de prevenir l’escalfament excessiu dels teixits (taula).

Les restriccions bàsiques exposades s’han establert tenint en compte les variacions que poden introduir les diferents sensibilitats individuals, les variacions en l’estat de salut i l’edat de les persones exposades, i les condicions de l’entorn.

2) Nivells de referència. Els nivells de referència són nivells proporcionats per avaluar de forma pràctica les exposicions i determinar si és probable que no es respectin les restriccions bàsiques.

Les magnituds en què s’expressen els nivells de referència són: la intensitat de camp elèctric (E), la intensitat de camp magnètic (H), la densitat de flux magnètic (B), la densitat de potència (S), els corrents que flueixen a través de les extremitats (IL), el corrent de contacte (Ic) i l’absorció d’energia específica (SA).

Els nivells de referència s’obtenen pressuposant un acoblament màxim del camp amb l’individu exposat, cosa que no sempre succeeix. D’aquesta manera s’obté una protecció màxima.

S’estableixen nivells de referència tant per a l’exposició laboral com per a l’exposició del públic en general (taules 16 i 17).

Els nivells mesurats o calculats de qualsevol d’aquestes magnituds es poden comparar amb el valor de referència adient.

Si els valors mesurats o calculats superen els nivells de referència, això no implica que no s’estiguin respectant les restriccions bàsiques. En aquest cas, cal una anàlisi més detallada per comprovar el compliment de la restricció bàsica i determinar si cal implantar mesures de protecció addicionals.

En general, els valors de referència estan pensats com a valors mitjans, calculats espacialment sobre tota l’extensió del cos de l’individu exposat, però tenint molt en compte que no s’han de sobrepassar les restriccions bàsiques d’exposició localitzades.

En determinats casos, en què l’exposició està molt localitzada, no és adient utilitzar els nivells de referència i s’ha d’avaluar directament si es respecta la restricció bàsica localitzada. És el cas, per exemple, dels telèfons mòbils, en què l’exposició es localitza fonamentalment al cap.

Diferents organismes nacionals i internacionals han formulat directrius que estableixen límits per a l’exposició a camps electromagnètics (CEM) en el treball i en els llocs de residència. Els criteris es basen fonamentalment en avaluacions dels efectes biològics que produeixen conseqüències per a la salut.

El Projecte Internacional de l’Organització Mundial de la Salut (OMS) ha compilat una base de dades de normes de tot el món que limiten l’exposició a CEM.

En el Projecte Internacional CEM, hi participen 54 països i 8 organitzacions internacionals, fet que implica fomentar l’establiment de límits d’exposició i altres mesures de control que proporcionin el mateix grau de protecció de la salut a totes les persones.

El RD 486/2010 regula l’exposició dels treballadors a radiacions òptiques artificials. La seva interpretació i aplicació està recollida a la Guía técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relacionados con las radiaciones ópticas artificiales publicada l’any 2015 per l’INSHT.

La capacitat de les diferents radiacions òptiques per produir danys a la salut s’ha determinat amb nombrosos estudis epidemiològics i d’experimentació. Els nivells màxims s’han establert per sota dels nivells perillosos derivats d’aquestes dades.

La perillositat de les radiacions òptiques no és homogènia en tot l’espectre, per això els criteris d’avaluació s’estableixen en funció de la longitud d’ona de la radiació. Els valors límit recomanats són valors complexos que s’han de calcular per a cada cas concret. Els paràmetres que s’han de conèixer són:

• La longitud d’ona de la radiació, ja que es proporcionen valors de referència diferents per a cada regió de l’espectre òptic.
• L’òrgan exposat (ulls o pell), ja que aquests criteris estan definits de forma diferent per a ulls i pell.
• El temps d’exposició, ja que s’estableixen factors de correcció segons el temps d’exposició.
• La geometria de l’exposició ocular, ja que el valor límit s’expressa en diferents magnituds, segons quina sigui aquesta geometria. La geometria de l’exposició ocular ve donada per l’angle subtendit (α).

L’angle subestès (α) es pot definir com l’angle visual format per la font i l’ull d’un observador o el punt de mesura. Es determina a partir del quocient entre la dimensió de la font i la distància de visió. La dimensió de la font es determina segons les seves característiques. Així per exemple, per a una font circular, la dimensió de la font és el diàmetre (figura).

L’angle subestès determina les condicions de visió i permet distingir entre fonts que formen una imatge “puntual” a la retina i fonts que formen una imatge “extensa”, per comparació amb l’angle subestès mínim (mín), que ve donat pels criteris de valoració (figura).

Els valors límits per a les radiacions òptiques estan recollits al RD 486/2010. A l’annex I d’aquest RD es poden consultar els referits a radiacions òptiques incoherents i a l’annex II estan els referits a radiacions làser.

Entre els criteris d’avaluació més utilitzats per a les radiacions òptiques figuren els TLV de l’ACGIH. Aquests valors límit es defineixen separadament per a radiacions UV i per a radiacions IR i visibles.

1) Criteris de l’ACGIH per a radiacions UV. La radiació UV és, dintre de les radiacions no ionitzants, la que té un contingut energètic més gran, però a la vegada té un poder de penetració petit, i per tant els seus efectes es limiten a la pell i als ulls.

Els TLV definits per l’ACGIH estableixen, per a cada longitud d’ona, l’exposició radiant diària màxima que pot incidir sobre la pell o l’ull sense que apareguin efectes perjudicials (taula i taula).

Per calcular l’exposició radiant diària i poder-la comparar amb els valors límits definits, s’ha de multiplicar la irradiància (en W/m²) pel temps diari d’exposició (en segons).

Aquests límits no s’apliquen a la radiació làser, ni a individus sensibles a la llum UV o exposats a agents fotosensibilitzadors. A més, els nivells d’exposició per a la pell són recomanacions, atès que la sensibilitat i per tant la possibilitat que les diferents pells pateixin dany és molt variable.

Si la font emet a diferents longituds d’ona, s’ha de considerar que els efectes són additius i s’ha de calcular la suma dels quocients entre les exposicions radiants i els valors límit en cadascuna de les longituds d’ona que emet la font. Aquest valor ha de ser inferior a la unitat perquè l’exposició es consideri acceptable.

2) Criteris de l’ACGIH per a radiacions IR i visible. Els TLV per a la radiació visible i infraroja estan definits per l’ACGIH amb tres objectius diferents: protecció de la retina davant lesions tèrmiques, protecció de la retina davant lesions fotoquímiques produïdes per la llum blava i protecció davant efectes retardats sobre el cristal·lí.

Per fer una avaluació de l’exposició cal conèixer la radiància espectral de la font lluminosa i la irradiància espectral mesurada als ulls del treballador.

A partir de la radiància espectral a diferents longituds d’ona, mesurada per la font lluminosa o obtinguda del fabricant de la làmpada, es pot calcular la radiància espectral integrada ponderada:

• El factor de ponderació serà la funció R_λ,si es vol protegir la retina contra efectes tèrmics.
• El factor de ponderació serà la funció B_λ, si es vol protegir la retina contra lesions fotoquímiques produïdes per la llum blava.

Si el que es vol és protegir la còrnia i el cristal·lí de lesions tèrmiques, el paràmetre que es té en compte és la irradiància total.

La norma UNE-EN 60825, que és el document bàsic sobre seguretat dels equips que utilitzen radiacions làser, estableix els valors de l’exposició màxima permissible (EMP) com a valor de referència per a aquestes radiacions.

El nivell d’EMP no és un valor fix, sinó que depèn de molts factors, com la longitud d’ona d’emissió, el possible efecte additiu, el temps d’exposició, el tipus d’emissió (contínua, a impulsos…), el tipus d’exposició ocular (fonts extenses o fonts puntuals), exposició de la pell, etc. Els valors d’EMP es defineixen tenint en compte:

• La forma d’exposició, que pot ser visió directa del raig, visió d’una font extensa o exposició de la pell.
• La longitud d’ona de la radiació.
• El temps d’exposició.

Els valors d’EMP són valors d’irradiància, de radiància o d’exposició radiant, que es poden mesurar amb radiòmetres específicament adaptats per a la mesura d’aquestes radiacions.

La instrumentació i els protocols detallats per mesurar radiacions làser es poden trobar en manuals especialitzats. No obstant això, a causa dels riscos per al personal que fa les mesures i de les dificultats tècniques per a obtenir dades fiables, algunes institucions, com l’AIHA, fins i tot desaconsellen fer-les. En lloc de les mesures, es recomana calcular de forma teòrica, a partir de les característiques de la font i de l’exposició, els valors d’exposició.

L’INSHT utilitza com a valors de referència per a les radiacions òptiques els criteris de l’ICNIRP. Els criteris de l’ICNIRP es recullen en unes guies o recomanacions, entre els quals cal destacar:

• La guia sobre límits d’exposició a radiació UV entre 180 i 400 nm.
• La guia sobre límits d’exposició a les radiacions làser de longituds d’ona entre 180 nm i 1 nm i la seva revisió.

Les guies de l’ICNIRP s’han elaborat tenint en compte els criteris publicats sobre radiacions òptiques, com els TLV definits per l’ACGIH i els valors definits per l’HCN (Health Council of Netherlands).

Respecte a aquests valors definits per l’ACGIH i l’HCN, les guies ICNIRP introdueixen petites modificacions.

L’avaluació de l’exposició a radiacions no ionitzants consisteix a determinar els valors de l’exposició per comparar-los amb els criteris de valoració corresponents.

La determinació d’aquests valors d’exposició es pot fer mitjançant càlculs, a partir de les dades corresponents a la font d’emissió, o mesurant l’exposició amb els instruments adients.

Per avaluar el risc d’exposició a camps electromagnètics, cal conèixer les magnituds H, E o S dels camps existents en la proximitat de l’individu.

Aquestes magnituds es poden estimar a partir de les característiques de la font, però els càlculs són complexos i sovint poc fiables. Per aquesta raó, cal fer mesures de la radiació amb els equips adients.

L’avaluació i mesura de CEM és diferent segons la distància entre la font i l’observador. Aquesta distància, en funció de la longitud d’ona de la font, permet distingir dues regions: la regió del camp llunyà i la regió del camp pròxim.

Emprant la magnitud S, en la regió de camp llunyà, s’està efectuant una valoració conjunta dels camps elèctric i magnètic, atès que en aquesta regió es compleix que:

La valoració de l’exposició a CEM per a freqüències molt altes, en la gamma de microones, implica la mesura en la regió del camp llunyà i per tant, la determinació de la densitat de potència S. En les proximitats de fonts de microones i en radiofreqüències amb longituds d’ona més grans, així com en ELF, les mesures sempre es fan en camp pròxim, i s’han de mesurar sempre E i H, ja que la densitat de potència S no és una magnitud apropiada.

Els equips per mesurar aquestes magnituds consten d’un aparell amb diferents sondes intercanviables, segons la freqüència i la magnitud del camp que s’hagi de mesurar.

Resumint, per fer un mesurament correcte i apropiat de radiacions electromagnètiques, s’han de tenir en compte els aspectes següents:

• S’ha de conèixer a fons la radiació que s’ha de mesurar: freqüència, potència, etc.
• S’han d’estudiar els punts de mesura: si està en camp pròxim o llunyà, si rep radiacions d’altres equips, etc.

• S’han de seleccionar les unitats i l’equip de mesura adients per a la radiació a mesurar: que serveixi per a tot l’interval de freqüències, que la sonda sigui la idònia, etc.

Perquè hi hagi risc per radiacions òptiques, s’han de donar dues condicions: que hi hagi una font d’emissió i que aquesta estigui accessible per al treballador o impacti sobre ell o sobre les instal·lacions.

Les dades que s’han de conèixer per determinar si hi ha risc per radiacions òptiques es poden agrupar en dos blocs:

• Característiques físiques de la font emissora de radiacions òptiques: interval de longituds d’ona d’emissió, potència emesa per la font i la seva variació en el temps (font contínua o d’impulsos), etc.
• Característiques del lloc de treball: la distància del treballador a la font, el temps d’exposició, l’angle de visió, el material processat, la possibilitat de reflexos, etc.

Per tant, per poder determinar si hi ha un risc, és molt important obtenir les especificacions de la font emissora, a partir del manual d’instruccions o de l’etiqueta de l’equip, i recollir informació sobre el lloc de treball.

Quan se suposa, per les característiques de la font i del lloc de treball, que hi ha exposició a radiació òptica es pot actuar de dues maneres:

• Mesurar l’exposició en el lloc de treball, per a cada regió de l’espectre.
• Estimar l’exposició en el cas més desfavorable, mitjançant càlculs.

Òbviament, els resultats quan es facin els mesuraments, seran més fiables que quan es facin els càlculs teòrics; per tant, en principi, l’opció de mesurar és més recomanable.

No obstant això, no es recomana fer mesures de l’exposició a radiacions òptiques sense cap experiència en radiometria, ja que en les mesures radiomètriques hi moltes fonts de possibles errors.

Normalment els radiòmetres i espectroradiòmetres sensibles a les radiacions òptiques estan equipats amb els elements següents: sistema òptic d’entrada, filtres de ponderació, detector, amplificador i sortida de dades.

1. El sistema òptic d’entrada que defineix l’angle de visió del detector. El sistema òptic d’entrada integra el flux radiant que arriba al radiòmetre des de totes les direccions de l’espai. Les seves característiques són diferents segons el paràmetre que s’hagi de mesurar:
   • Per mesurar la irradiància, l’òptica d’entrada ha de tenir resposta cosinus, per captar la màxima radiació possible.
   • Per mesurar la radiància, l’òptica d’entrada ha de ser telescòpica, per reproduir el camp de visió de l’ull humà.
2. Els filtres de ponderació seleccionen l’interval de longituds d’ona adient per fer les mesures. Hi ha filtres que inclouen les corbes de ponderació espectral per a UV, per al risc blau, etc. No tots els radiòmetres disposen de filtres.
   En els espectroradiòmetres, en comptes de filtres tenim un monocromador, que permet mesurar la distribució de la radiació incident en funció de la longitud d’ona.
3. Els detectors converteixen l’energia radiant incident en corrent elèctric, i produeixen un senyal elèctric proporcional a la potència absorbida.
4. L’amplificador amplifica el senyal produït pel detector.
5. La sortida de dades és un valor numèric, que correspondrà a la mitjana d’un conjunt de mesures.

En fer qualsevol mesura, de qualsevol radiació, és molt important seguir un protocol, en què s’especifiquin les condicions de mesura (situació del sensor respecte a la font de radiació i la superfície irradiada, duració de la mesura, etc.), perquè els resultats obtinguts tinguin un significat concret i puguin ser comparats amb els valors límit o amb especificacions.

Els valors d’exposició laboral obtinguts per a cada interval espectral (mesures i/o càlculs teòrics) es comparen amb els corresponents criteris de valoració. Quan els nivells de referència no se sobrepassen, el risc és tolerable (però caldrà comprovar periòdicament que les condicions segures es mantenen). En els casos en què se sobrepassi el nivell de referència, s’ha de calcular el temps d’exposició permès per a aquests nivells d’irradiació i a continuació aplicar-hi mesures de control.

Respecte als làsers en general, no és necessari fer mesures per a la vigilància de nivells perillosos de radiació làser en els llocs de treball. Les dimensions de la majoria de làsers són tals, que és poc probable alterar les trajectòries dels feixos. A més, el cost dels radiòmetres per a radiacions làser és elevat. Per aquest motiu, les normes actuals recomanen mesures de control basades en la classe de risc i no en el mesurament en el lloc de treball.

El fabricant haurà de fer mesures per classificar adequadament l’equip i garantir el compliment de les normes de seguretat.