آیا موج میلیمتری برای سلامت انسان خطرناک است؟

مقدمه‌ای بر فناوری موج میلی‌متری و نگرانی‌های بهداشتی

امواج میلی‌متری چیستند؟

امواج میلی‌متری , که اغلب به صورت mmWave خلاصه می‌شوند، نوعی از امواج الکترومغناطیس هستند که دارای فرکانس‌هایی در محدوده ۳۰ گیگاهرتز تا ۳۰۰ گیگاهرتز بوده و طول موج آنها بین ۱ میلی‌متر تا ۱۰ میلی‌متر قرار دارد. این امواج بخشی از طیف الکترومغناطیس را اشغال می‌کنند که بین امواج مایکروویو و تابش مادون قرمز قرار گرفته است. موقعیت منحصربه‌فرد آنها در طیف الکترومغناطیسی پیامدهای مهمی برای فناوری‌های مخابراتی مدرن دارد. mmWave در پیشرفت سیستم‌های مخابراتی بی‌سیم با سرعت و ظرفیت بالا نقش اساسی دارد، اما این موضوع همچنین نگرانی‌هایی از نظر سلامتی را به همراه دارد. درک مشخصه‌های بنیادین mmWave ضروری است، زیرا ما را قادر می‌سازد تا مزایای فناوری و همچنین تأثیرات احتمالی آن بر سلامت انسان را بهتر ارزیابی کنیم.

تحول از مایکروویو به mmWave در فناوری مدرن

تحول از فناوری مایکروویو به میلی‌متر ویو نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در سیستم‌های ارتباطی است که عمدتاً تحت تأثیر تقاضای روزافزون برای نرخ انتقال داده‌های سریع‌تر و عملکرد بهتر در ارتباطات بی‌سیم صورت گرفته است. در حالی که فرکانس‌های مایکروویو پایه شبکه‌های اولیه بودند، گذار به 4G زمینه را برای ظهور میلی‌متر ویو در فناوری 5G فراهم کرد. این تغییر به دلیل نیاز به پاسخگویی به تقاضاهای نمایی رشد کننده داده‌های مشتریان و کسب‌وکارها ضروری شده است. شبکه‌های 5G که از قابلیت‌های فرکانس بالای میلی‌متر ویو استفاده می‌کنند، نرخ داده و کارایی بی‌سابقه‌ای ارائه می‌دهند و آنها را به یک جزء حیاتی در آینده ارتباطات بی‌سیم تبدیل کرده‌اند. خطوط تاریخی از مایکروویوها تا میلی‌متر ویو فقط به پیشرفت‌های فناوری اشاره ندارد، بلکه بهبودهای مستمر در سرعت و ظرفیت ارتباطی را نیز برجسته می‌کند.

چگونگی کار موج‌های میلی‌متری: فرکانس‌ها و کاربردها

دامنه فرکانسی 24 تا 100 گیگاهرتز به زبان ساده

دامنه فرکانسی موج میلی‌متری 24-100 گیگاهرتز پایه و اساس بسیاری از کاربردها، از جمله ارتباطات پهنای باند سریع همراه و رادار خودرو است. هر یک از نوارهای گیگاهرتز در این طیف دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که آنها را برای کاربردهای خاصی مناسب می‌کند. به عنوان مثال، نوارهای نزدیک به 24 گیگاهرتز در دسترسی بی‌سیم ثابت استفاده می‌شوند و خدمات پهنای باند قوی را فراهم می‌کنند، در حالی که فرکانس‌های بالاتر در حدود 100 گیگاهرتز برای فناوری‌های تصویربرداری پیشرفته، به ویژه در محیط‌های پزشکی یا صنعتی، ایده‌آل هستند. درک این دامنه فرکانسی تنها برای بهینه‌سازی عملکرد فناوری‌ها مهم نیست، بلکه برای ارزیابی پیامدهای احتمالی برای سلامتی نیز ضروری است.

کاربردهای کلیدی در شبکه‌های 5G و اسکنرهای امنیتی

فناوری موج میلی‌متری با فراهم کردن پهنای باند بیشتر و تاخیر کمتر، نقش مهمی در بهبود شبکه‌های 5G ایفا می‌کند، که این امر برای پشتیبانی از ترافیک گسترده‌ای که توسط برنامه‌های اینترنت اشیا (IoT) و شهرهای هوشمند نیاز است، ضروری است. این امواج تنها سرعت داده و ارتباطات را دگرگون نکرده‌اند، بلکه در فناوری‌های اسکن امنیتی که در محیط‌های با امنیت بالا مانند فرودگاه‌ها استفاده می‌شوند نیز موثر هستند؛ جایی که دستگاه‌های اسکن بدن کامل از امواج میلی‌متری برای تصویربرداری دقیق استفاده می‌کنند. درک این کاربردها نیاز به ارزیابی اثرات سلامتی و تعیین استانداردهای قرارگیری در معرض این امواج را برجسته می‌کند تا ادغام ایمن آنها در زندگی روزمره تضمین شود.

توانایی نفوذ در مقایسه با تابش فرکانس پایین‌تر

امواج میلی‌متری نسبت به تابش با فرکانس پایین‌تر، قابلیت نفوذ منحصر به فردی از خود نشان می‌دهند و به طور قابل توجهی توسط رطوبت جوی و موانع جذب می‌شوند. این ویژگی هم چالش‌ها و هم مزایایی را به همراه دارد؛ در حالی که این جذب محدوده و عملکرد آن را در برخی محیط‌ها کاهش می‌دهد، اما همچنین تداخل احتمالی را به حداقل می‌رساند و آن را در برابر کاربردهای خاصی مفید می‌کند. این خصوصیت نیازمند بررسی دقیقی است تا پیامدهای آن از لحاظ کارایی ارتباطات و استانداردهای ایمنی به خوبی درک شود. درک این تفاوت‌ها به درک بهتر پیچیدگی‌ها از دو منظر پیشرفت فناوری و ارزیابی‌های ایمنی کمک می‌کند.

استانداردهای ایمنی برای قرار گرفتن در معرض امواج میلی‌متری

دستورالعمل‌های FCC/IEEE برای محیط‌های عمومی

کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) و IEEE راهنمایی‌های جامع ایمنی را برای تنظیم مواجهه با تابش الکترومغناطیسی، از جمله فناوری‌هایی که از امواج میلی‌متری استفاده می‌کنند، توسعه داده‌اند. این راهنمایی‌ها حاصل تحقیقات گسترده هستند و با هدف کاهش خطرات بالقوه برای سلامتی، به‌ویژه در محیط‌های عمومی که مواجهه در آن‌ها غیرقابل پیش‌بینی است، طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، استانداردهای FCC برای مواجهه الکترومغناطیسی اولین بار با استناد به فناوری نظامی تعیین شد و در دهه‌های گذشته تنها دستخوش به‌روزرسانی‌های جزئی بوده است. اثربخشی این استانداردها اغلب با نرخ‌های انطباق سنجیده می‌شود که نشان می‌دهد تولیدکنندگان دستگاه‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات به‌طور قابل‌توجهی برای تضمین ایمنی عمومی مردم رعایت می‌کنند.

محدوده‌های نرخ جذب ویژه (SAR) ICNIRP

کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر پرتوهای غیریونیزان (ICNIRP) نقش کلیدی در تعیین محدوده‌های نرخ جذب ویژه (SAR) دارد که سطح ایمنی مواجهه با میدان‌های الکترومغناطیسی، از جمله آن‌هایی که از فناوری‌های موج میلی‌متری ناشی می‌شوند را مشخص می‌کند. این محدوده‌ها برای ایمنی عمومی و همچنین ایمنی شغلی اهمیت دارند و معیاری را فراهم می‌کنند که شرکت‌ها باید مطابق با آن عمل کنند تا افراد را از اثرات منفی احتمالی حفظ کنند. با اطمینان از رعایت دستورالعمل‌های ICNIRP، شرکت‌های مخابراتی می‌توانند نگرانی‌های بهداشتی عمومی را که در اثر توسعه فناوری‌هایی مانند 5G که به طور گسترده از فرکانس‌های موج میلی‌متری استفاده می‌کنند، تسکین دهند.

مقایسه با پروتکل‌های ایمنی پرتو ایکس/پرتو فرابنفش

مقایسه پروتکل‌های ایمنی مربوط به قرارگیری در معرض امواج میلی‌متری با پروتکل‌های تعیین شده برای اشعه ایکس و تابش فرابنفش، نشان‌دهنده تفاوت‌های مشخص در پروفایل‌های خطر و رویه‌های مدیریت قرارگیری است. در حالی که اشعه ایکس و تابش فرابنفش به دلیل پتانسیل آسیب‌زایی بیولوژیکی خود به خوبی شناخته شده‌اند، اما امواج میلی‌متری تحت چارچوب ارزیابی خطر منحصربه‌فردی عمل می‌کنند که جذب پوستی را اولویت می‌دهند و بخش عمده‌ای از توان الکترومغناطیسی را از سطح پوست منعکس می‌کنند. ارزیابی‌های حاصل از مطالعات ایمنی، این تفاوت‌های نسبی را برجسته می‌کنند و بر لزوم وجود پروتکل‌های سفارشی‌شده برای مدیریت خطرات بهداشتی مرتبط با هر نوع تابش تأکید می‌ورزند. درک این تفاوت‌ها برای توسعه استانداردهای ایمنی جامعی که نکات ظریف فناوری امواج میلی‌متری را در محیط‌های عمومی و شغلی پوشش دهند، ضروری است.

اثرات سلامتی امواج میلی‌متری: آنچه تحقیقات نشان می‌دهند

اثرات گرمایشی بر روی سطح پوست

امواج میلی‌متری امواج میلی‌متری (mmWaves) باعث ایجاد اثرات گرمایشی موضعی می‌شوند که عموماً به سطح پوست محدود می‌گردند. این نوع گرمایش موضعی ممکن است نگرانی‌هایی دربارهٔ آسیب بالقوه به بافت‌های بدن ایجاد کند، به‌ویژه هنگامی که سطح مواجهه از حدود استاندارد ایمنی تعیین‌شده فراتر رود. مطالعات نشان داده‌اند که در صورت رعایت محدوده‌های توصیه‌شده برای مواجهه، خطر اثرات حرارتی منفی به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، تحقیقات نشان می‌دهند که پوست قادر است گرما را به‌خوبی پراکنده کند و از نفوذ عمیق‌تر آن که می‌تواند باعث آسیب به بافت شود جلوگیری کند؛ این امر اهمیت عمل به استانداردهای ایمنی را برجسته می‌کند.

مطالعات بلندمدت روی اثرات بیولوژیکی (2018-2023)

بررسی‌های اخیر در مورد اثرات بلندمدت قرار گرفتن در معرض امواج میلی‌متری که بین سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳ انجام شده‌اند، بینش‌های ضروری در مورد اثرات بیولوژیکی این امواج فراهم کرده‌اند. این مطالعات اغلب از مدل‌های حیوانی و کشت سلولی برای شبیه‌سازی سناریوهای قرارگیری مزمن استفاده کرده‌اند. کشفیات مهم شامل یافته‌هایی است که نشان می‌دهند تحت شرایط کنترل‌شده قرار گرفتن در معرض امواج میلی‌متری، اثرات بیولوژیکی کلی ناچیز بوده و در محدوده‌های قابل قبول قرار دارند. با تمرکز بر نتایج مبتنی بر داده‌ها، این مطالعات نقش مهمی در پاسخ به نگرانی‌های عمومی ایفا کرده‌اند و پایه علمی برای درک ایمنی استفاده از فناوری mmWave را فراهم کرده‌اند.

ارزیابی مستمر سازمان جهانی بهداشت از خطرات سلامتی امواج میلی‌متری

سازمان جهانی بهداشت (WHO) به طور مداوم خطرات بالقوه ناشی از قرار گرفتن در معرض امواج میلی‌متری را در قالب ارزیابی گسترده‌تر خود از میدان‌های الکترومغناطیسی بررسی می‌کند. تحقیقات و پیشنهادات جاری آنها نقش کلیدی در شکل‌دهی به سیاست‌های آگاهانه بهداشت عمومی در سراسر جهان دارد. با رعایت رهنمودهای WHO، ذینفعان فناوری mmWave اطمینان حاصل می‌کنند که کاربردهای جدید ایمن هستند و اعتماد عمومی را تقویت می‌کنند. استناد به ارزیابی‌های جامع WHO به تقویت اعتماد و پذیرش دستگاه‌های mmWave کمک می‌کند، بویژه در شرایطی که بحث‌های گسترده‌ای درباره خطرات بهداشتی وجود دارد.

رد ادعاهای نادرست درباره اثرات بهداشتی امواج میلی‌متری

افسانه: mmWave 5G باعث بیماری کووید-19 می‌شود (رد علمی)

در اطراف فناوری 5G mmWave داستان‌های زیادی وجود دارد، اما شاید ترسناک‌ترین آنها ادعایی است مبنی بر اینکه این فناوری باعث بیماری کووید-۱۹ می‌شود. این اطلاعات نادرست به طور کامل توسط مطالعات علمی رد شده است. متخصصان سراسر جهان تأکید می‌کنند که 5G و کووید-۱۹ هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند، چرا که ویروس‌ها موجودات بیولوژیکی هستند و میدان‌های الکترومغناطیسی روی آنها تأثیری ندارند. سازمان جهانی بهداشت (WHO) و سایر مراجع بهداشتی توضیح داده‌اند که هیچ شواهدی وجود ندارد که ارتباطی میان 5G و انتقال کرونا ویروس وجود داشته باشد. بر اساس یک مرور جامع منتشر شده در مجله «نیچر»، ادعاهایی که 5G را با کووید-۱۹ پیوند می‌زنند، هیچ مبنای علمی ندارند و قابل اعتماد نیستند، که این موضوع اطمینان قابل توجهی در برابر این ادعاها اشتباه فراهم می‌کند.

حقیقت در مقابل داستان‌های توهمی درباره خطر ابتلا به سرطان

ارتباط بین معرض بودن به امواج میلی‌متری و خطر سرطان توسط مطالعات متعدد به‌دقت ارزیابی شده است، که بیشتر آنها نتیجه‌گیری کرده‌اند که در سطوح استاندارد معرض بودن، همبستگی قابل توجهی وجود ندارد. سازمان‌های معتبر سرطان، مانند جامعه سرطان آمریکا (American Cancer Society)، به‌طور مداوم داده‌ها را بررسی و این نتیجه را تأیید می‌کنند. به عنوان مثال، کمیسیون بین‌المللی حفاظت از تابش غیریونیزان (ICNIRP) محدوده‌های ایمنی را تعیین کرده است تا اطمینان حاصل شود فرکانس‌های مورد استفاده در شبکه 5G خطر سرطان ایجاد نمی‌کنند. این یافته‌ها با آمارهایی تقویت می‌شوند که نشان می‌دهند سطح بسیار پایین تابش غیریونیزان که توسط فناوری mmWave منتشر می‌شود، زمانی که در این محدوده‌های ایمن قرار داشته باشد، نگرانی‌ها درباره خطر سرطان را کاهش می‌دهد.

سطح معرض بودن نظامی (ADS) در مقابل معرض بودن غیرنظامی

درک تفاوت بین سیستم‌های نظامی Active Denial Systems (ADS) و کاربردهای غیرنظامی فناوری mmWave برای از بین بردن سوءتفاهم‌ها ضروری است. سیستم‌های نظامی که از mmWave استفاده می‌کنند، برای کنترل تجمعات طراحی شده‌اند و با پروتکل‌های سختگیرانه‌تری در سطوح انرژی بالاتر عمل می‌کنند. از سوی دیگر، کاربردهای غیرنظامی ایمنی عمومی را با مقررات سختگیرانه‌تری در اولویت قرار می‌دهند. سازمان‌هایی مانند FCC محدودیت‌هایی برای میزان مواجهه تعیین کرده‌اند که برای عموم مردم بسیار پایین‌تر از آنچه در کاربردهای نظامی استفاده می‌شود، می‌باشد. برجسته کردن این تفاوت‌های تنظیمی به از بین بردن نگرانی‌ها کمک می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که فناوری mmWave غیرنظامی با استانداردهای ایمنی که برای حفاظت از سلامت عمومی طراحی شده‌اند، مطابقت دارد.

بخش سوالات متداول