مقاله

آیا نسل پنجم ارتباطات موبایل (5G) برای سلامتی ضرر داره؟

نوشته شده توسط احسان وارسته

صحبت هایی راجع به نسل پنجم موبایل و ریسک های اون برای سلامتی انسان مطرح شده مثل این که باعث پختن مغز میشه (مثل دستگاه های مایکروویو) و کاربرهارو عقیم میکنه و به تبع اون باعث کنترل جمعیت میشه!

بی پرده بخوام صحبت کنم من هیچ نظری راجع به این موضوع ندارم. بعنوان یه مهندس بیشتر ترجیح میدم واقعیات رو مطالعه کنم و نتیجه گیری های خودم رو داشته باشم. در بعضی گزارش ها، جاهایی هست که مطالعات اختلاف پیدا میکنن یا مبهم میشن، در اینجور موارد هم نمیشه روی نتیجه زیاد مانور داد به همین خاطر اونهارو هم کنار میذارم. چیزی که اینجا میخوام بررسی کنم و ممکنه به مقاله های دیگه ای هم منتهی بشه مشکلات کلیدی و  هر نتیجه ایه که بشه از مطالعات استخراج کرد. همچنین میخوام راجع به چگونگی کمتر کردن این مشکلات و عوارض توسط سازندگان، اپراتور ها و کاربران ارائه بدم که ریسک خطر ها رو به حداقل برسونن.

اول بذارین محدوده صحبت این مطلب رو مشخص کنم. من میخوام ریسک هایی که امواج میلیمتری (mmWave) رادیویی روی سلامتی بشر دارن رو بررسی کنم. فرکانس امواج میلیمتری از 30 گیگاهرتز تا 300 گیگاهرتز رو شامل میشه، اما بیشتر سیستم های نسل پنجم بین 28 گیگاهرتز تا 80 گیگاهرتز هستن که بهشون محدوده فرکانسی FR2 هم اطلاق میشه و مغایر با باند FR1 زیر 6 گیگاهرتزی هست. میشه از سه جنبه تاثیرات مهم رو بررسی کرد: اثرات دمایی، اثرات یونیزه (شکل 1) و اثرات الکترومغناطیسی(EM). فعلا من روی دو مورد اول صحبت میکنم. (در ادامه مطلب از mmWave بجای امواج میلیمتری استفاده میکنم)

تاثیر فوتون روی اتم

شکل 1. فرآیند یونیزیشن وقتی اتفاق میوفته که انرژی، که در این مثال فوتون هست، انقدر کافی باشه که بتونه حداقل یک الکترون رو از مدارش خارج کنه. فوتون های mmWave خیلی انرژی پایین تر از حدی دارن که بخوان اتم ها رو یونیزه کنن.

اولین مطالعه ای که من بررسی کردم از یک مرکز تحقیقاتی در NYU Wireless بود. این مطالعه دو موضوع اثرات یونیزه و دمایی رو مورد بررسی قرار داده. بررسی اثرات یونیزه یک فوتون mmWave راحته، اینکه آیا میتونه یک الکترون رو از مدارش جابجا بکنه یا نه؟ یونیزیشن میتونه عامل سرطان باشه، همونطور که هممون راجع به تاثیرات اشعه فرابنفش UV خورشید و سرطان پوست میدونیم. خب با فرمول ساده E = h.f میشه انرژی فوتون رو حساب کرد که h ثابت پلنک (Planck constant) هست و مقدارش برابر 4.136×10-15 eV (الکترون ولت) هست. بیشترین حد فرکانس بازه mmWave یعنی 300 گیگاهرتز طبق این فرمول برابر 1.2 میلی الکترون ولت رو داره که تو فرکانس های کمتر هم این انرژی کمتر هم میشه.

انرژی لازم برای یونیزه کردن کربن 11.3 الکترون ولت ( یادآوری میکنم که بدن ما از کربن ساخته شده ) هست. این مقدار حدودا 10000 برابر بیشترین انرژی فوتون mmWave هست. به همین خاطره که مطالعه NYU اذعان داشته که “برعکس فرکانس های خیلی بیشتر این محدوده مثل فرابنفش، اشعه ایکس، و تشعشعات گاما، تشعشعات mmWave توانایی یونیزه کردن رو ندارن.” تو برگه ای که از Infineon منتشر شد مشخص شد که “بالاترین انرژی فوتون mmWave مقدار 1.2 میلی الکترون ولت هست و انرژی لازم برای حذف یک الکترون از مدار 12 الکترون ولت هست که یعنی 10000 هزار برابر بیشتر”، پس فرضیه اثرات یونیزه  به طور کل بی معنیه و رد میشه.

هنوز مسئله دما مطرحه. “از این قرار که، اولین مسئله ایمنی گرم شدن پوست و چشم بخاطر جذب انرژی امواج mmWave در بدن انسان هست” که تو مطالعه NYU بهش اشاره شده. یک فرا مطالعه (مطالعه ی مطالعات – meta-study ) از EMR Safety که خودش بخشی از مدرسه سلامت تو دانشگاه کالیفرنیا تو برکلیِ، اثرات دمایی خیلی زیادی رو مطرح میکنه و تمرکزش روی اثرات نسل پنجم موبایل و mmWave روی سلامتی هست. مشخص شد که mmWave بیشتر در محدوده 2 میلیمتر از پوست جذب میشه، و روی سطح قرنیه چشم. چشم ها بیشتر مورد توجه هستن چون از چشم ها مقدار قابل توجهی خون نمیگذره تا بتونه عمل خنک کردن رو انجام بده. مقاله به این موضوع اشاره میکنه که اثرات گرم شدن وقتی ایجاد و حائز اهمیت میشه که چگالی توان به 5 میلی وات در هر سانتی متر مربع برسه. در کنار احساس گرما که تو مدت زمان زیاد دردآور میشه، مشخص شده که افزایش دما میتونه روی رشد، ریخت شناسی (morphology) و متابولیزم سلول ها اثر بذاره و باعث ایجاد رادیکال های آزاد و در نتیجه به تخریب DNA منجر بشه.”

توان خارج شده از یک موبایل میتونه باعث گرم شدن پوست بشه. کمیسیون ارتباطات فدرال یا FCC مقدار 1 میلی وات/سانتی متر مربع رو سطح امن میدونه. اما پس اثرات الکترومغناطیسی چی میشه؟

آیا ما شاهد چگالی توان های بیشتر هم خواهیم بود؟ حداکثر توانی که FCC اجازه انتشار اون توسط گجت های رادیویی رو داده 1 میلی وات در سانتی متر مربع هست برای فرکانس های بین 1.5 گیگا تا 100 گیگا هرتز، با حداکثر زمان 30 دقیقه تابش. طبق نظر Infineon، یک سیستم 24 گیگاهرتزی در فاصله 5 سانتی متری از پوست با حداکثر توان تابشی میتونه 0.3 میلی وات در سانتی متر مربع روی پوست ایجاد کنه، یعنی یک سوم محدودیت FCC و 15 برابر کمتر از گرمای قابل ملاحظه اشاره شده در بالا.

خب اینجا نتیجه گیری من یخورده متفاوته. برام مشخص نیست که چگالی توان وقتی موبایل رو به گوشمون میچسبونیم باز هم زیر خطوط قرمز باقی بمونه. اینجا خب فاصله فرستنده و پوست بجای 5 سانتی متر 2 میلیمتر شده، یعنی 25 برابر کمتر که باعث افت چگالی توان بیشتر روی پوست میشه. پیشنهاد من اینجا استفاده از هدفون های سیمیه یا یک هندزفری که موبایل رو تو یه فاصله مطمئن نگه داره. این موضوع میتونه پیشنهاد خوبی حتی برای نسل سوم 3G و نسل چهارم 4G ارتباطات باشه که من هنوز روی اثرات مخرب اونها تحقیقی نکردم!

شکل 2 – ما تو محیطی با تشعشعات ثابت و بی وقفه ی الکترومغناطیسی زندگی میکنیم. با 5G، این تشعشعات فرکانس های mmWave رو هم شامل میشن!

پس با یکم احتیاط، ما ایمنی داریم؟ برای اثرات دمایی و یونیزه من باور دارم که بله. اما، وقتی به نتیجه یکسان بر میگردیم، مقاله EMR Safety اشاره می کنه که “از این جهت، مشکلات سلامتی که انتشار 5G ایجاد میکنه به اثرات غیر حرارتی اون محدود میشه که با انتشار طولانی mmWave ها بطور همزمان با رادیو فرکانس های باند-پایین و باند-متوسط ایجاد میشه.”

و این موضوع رو خوب روشن میکنه که علم اثبات میکنه، میتونه اثرات منفی خیلی زیان باری وجود داشته باشه. خب من که تا اینجا به این نتیجه رسیدم از هدفون گوشیم بیشتر استفاده کنم!

یکی از مطالبی که میخوام بهش اشاره کنم اینه که حداکثر سرعت نسل پنج (5G) تا 20 برابر نسل چهارم (4G) بالاتر میره. این تکنولوژی جدید همچنین حداقل سرعت دانلود 20 گیگابیت بر ثانیه رو ارائه میکنه(وقتی که 4G حداکثر 1 گیگابیت در ثانیه رو ارائه میده). در کل کاربرای اینترنت ثابت مثل خونه ها یا ادارات سرعت های خیلی بیشتری رو از کاربر های موبایلی تجربه میکنن. البته همیشه پهنای باند بیشتر مساوی با سرعت اینترنت بیشتر نیست. مثل این میمونه که شما یه اتوبان 100 بانده درست کنین و کلی هم ذوق داشته باشین که چه اتوبان عریضی دارین ولی تعداد کل ماشین های موجود انقدر کم باشه که ماشین چندانی از اتوبان فرضی شما رد نشه چون تعداد ماشین ها اونقدر کمه که یه خیابون دو طرفه هم براشون زیاد باشه!

تو مقاله بعد که ادامه این مقاله میشه در مورد اثرات الکترومغناطیس (EM) که اصلی ترین و مهمترین اثرات منفی رو روی بدن انسان داره صحبت میکنم، این که حتی تو برخی کشور ها اجازه استفاده از 5G رو ندادن، و چیزهای دیگه…

aHR0cHM6Ly93d3cuZWRuLmNvbS9lbGVjdHJvbmljcy1ibG9ncy81Zy13YXZlcy80NDYxNzU0L0RvZXMtNUctcG9zZS1oZWFsdGgtcmlza3MtLS1wYXJ0LTEt

درباره نویسنده

احسان وارسته

یه علاقمند به حوزه علم و فناوری که دوست داره با به اشتراک گذاشتن دانشش قدم کوچکی برای کمک به جامعه فنی برداره :)
حمایت مالی

نظر بگذارید