คลื่นวิทยุ...มลพิษชนิดใหม่

เมื่อ จันทร์, 30/11/2009 - 22:50 | แก้ไขล่าสุด จันทร์, 01/02/2010 - 06:02| โดย

sudtea

ความเป็นมา

เมื่อ พ.ศ. 2431 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันเชื้อสายยิวผู้หนึ่งชื่อ ไฮน์ริช เฮิรตซ์ ได้ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าสองขั้วที่เกิดจากการสปาร์ก และรับสัญญาณที่สปาร์กนี้ได้ในระยะไกลหลายเมตร การค้นพบครั้งนี้ถือได้ว่าเป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญที่สุดครั้งหนึ่ง เพราะต่อมาได้มีการนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เฮิรตซ์ค้นพบ (ซึ่งในสมัยนั้นเรียกว่า คลื่นเฮิรตซ์ (Hertzian waves) มาประยุกต์ใช้ในการสื่อสาร โดยใน พ.ศ. 2441 มาร์โคนี นักประดิษฐ์ชาวอิตาเลียน สามารถสร้างระบบส่งและรับโทรเลขโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้เป็นผลสำเร็จ ถัดมาอีก 3 ปี คือใน พ.ศ. 2444 มาร์โคนี ประสบความสำเร็จครั้งใหญ่เมื่อสามารถส่งคลื่นเฮิรตซ์ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก จากประเทศอังกฤษไปยังนิวฟาวน์แลนด์ ประเทศคานาดา ความสำเร็จของมาร์โคนีเป็นการเปิดโฉมหน้าใหม่ของการติดต่อสื่อสารระยะไกลโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นครั้งแรก มีผลทำให้การสื่อสารเป็นไปอย่างสะดวกและรวดเร็ว ต่อมาเมื่อมีการผสมสัญญาณเสียง สัญญาณภาพเข้ากับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ก็ทำให้เกิดวิทยุกระจายเสียง และวิทยุโทรทัศน์ ตามลำดับ

พัฒนาการอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีด้านอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ทำให้เครื่องมือและอุปกรณ์การสื่อสารต่าง ๆ มีประสิทธิภาพสูง ทำให้การติดต่อสื่อสารเป็นไปอย่างรวดเร็ว และกว้างขวางครอบคลุมไปทั่วโลก เกิดการแลกเปลี่ยนความรู้ เทคโนโลยีข่าวสารข้อมูลระหว่างกัน ทำให้เศรษฐกิจ สังคม และวัฒนธรรม เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว จึงอาจกล่าวได้ว่าคลื่นวิทยุมีส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว

การใช้งานคลื่นวิทยุ

คลื่นวิทยุมีช่วงความถี่ตั้งแต่ประมาณ 10 กิโลเฮิรตซ์ ถึง 300 จิกะเฮิรตซ์ ถูกนำไปใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคมด้านต่าง ๆ สรุปดังตาราง 1 ตาราง 1 คลื่นวิทยุความถี่ต่าง ๆ และการใช้งาน

ความถี่ (ชื่อ)	ความยาวคลื่น	การใช้งาน
ต่ำกว่า 30 kHz (VLF)	มากกว่า 10 km	ใช้สื่อสารทางทะเล
30 - 300 kHz (LF)	1- 10 km	ใช้สื่อสารทางทะเล
0.3-3 MHz (MF)	0.1-1 km	ใช้ส่งคลื่นวิทยุระบบเอเอ็ม
3-30 MHz (HF)	10-100 m	ใช้ส่งวิทยุคลื่นสั้นสื่อสารระหว่างประเทศ
30-300 MHz (VMF)	1-10 m	ใช้ส่งคลื่นวิทยุระบบเอฟเอ็มและคลื่นโทรทัศน์
0.3-3 GHz (VHF)	10-100 cm	ใช้ส่งคลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ
3-30 GHz (SHF)	1-10 cm	ใช้ส่งไมโครเวฟและเรดาร์
30-300 GHz (EHF)	1-10 mm	ใช้ส่งไมโครเวฟ

ปัจจุบันประเทศทั่วโลกใช้คลื่นวิทยุในการติดต่อสื่อสารกันอย่างแพร่หล าย เฉพาะในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นประเทศที่มีความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสูงนั้น มีสถานีโทรทัศน์กว่า 1,000 สถานี สถานีวิทยุ 8,000 สถานี เครื่องรับส่งวิทยุ 40 ล้านเครื่อง จานส่งและรับสัญญาณไมโครเวฟกว่า 250,000 จาน และอุปกรณ์ไมโครเวฟที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมทั้งเตาไมโครเวฟที่ใช้ในบ้านเรือน อีกกว่า 40 ล้านเครื่อง อุปกรณ์เหล่านี้ผลิตและส่งกระจายคลื่นวิทยุออกสู่บรรยากาศตลอดเวลา โดยที่ประสาทสัมผัสของมนุษย์ไม่สามารถรับรู้ได้

ผลของคลื่นวิทยุที่มีต่อร่างกาย

คลื่นวิทยุสามารถทะลุเข้าไปในร่างกายมนุษย์ได้ลึกประมาณ 1/10 ของความยาวคลื่นที่ตกกระทบ และอาจทำลายเนื้อเยื่อของอวัยวะภายในบางชนิดได้ ผลการทำลายจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับความเข้ม ช่วงเวลาที่ร่างกายได้รับคลื่นและชนิดของเนื้อเยื่อ อวัยวะที่มีความไวต่อคลื่นวิทยุ ได้แก่ นัยน์ตา ปอด ถุงน้ำดี กระเพาะปัสสาวะ อัณฑะ และบางส่วนของระบบทางเดินอาหาร โดยเฉพาะนัยน์ตา และอัณฑะ เป็นอวัยวะที่อ่อนแอที่สุดเมื่อได้รับคลื่นวิทยุช่วงไมโครเวฟ

คลื่นวิทยุช่วงความถี่ต่าง ๆ อาจมีผลต่อร่างกายดังนี้

1. คลื่นวิทยุที่มีความถี่น้อยกว่า 150 เมกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นมากกว่า 2 เมตร) คลื่นจะทะลุผ่านร่างกายโดยไม่ก่อให้เกิดผลใด ๆ เนื่องจากไม่มีการดูดกลืนพลังงานของคลื่นไว้ ร่างกายจึงเปรียบเสมือนเป็นวัตถุโปร่งใสต่อคลื่นวิทยุช่วงนี้

2. คลื่นวิทยุที่มีความถี่ระหว่าง 150 เมกะเฮิรตซ์ ถึง 1.2 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นระหว่าง 2.00 ถึง 0.25 เมตร) คลื่นวิทยุช่วงนี้สามารถทะลุผ่านเข้าไปในร่างกายได้ลึกประมาณ 2.5 ถึง 20 เซนติเมตร เนื้อเยื่อของอวัยวะภายในบริเวณนั้นจะดูดกลืนพลังงานของคลื่นไว้ถึงร้อยละ 40 ของพลังงานที่ตกกระทบ ทำให้เกิดความร้อนขึ้นในเนื้อเยื่อ โดยที่ร่างกายไม่สามารถรู้สึกได้ ถ้าร่างกายไม่สามารถกระจายความร้อนออกไปในอัตราเท่ากับที่รับเข้ามา อุณหภูมิหรือระดับความร้อนของร่างกายจะสูงขึ้น เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อร่างกาย ความร้อนในร่างกายที่สูงกว่าระดับปกติอาจก่อให้เกิดผลหลายประการ เช่น

- เลือดจะแข็งตัวช้ากว่าปกติ ผลอันนี้ถ้ามีการเสียเลือดเกิดขึ้น อาการจะมีความรุนแรง

- การหมุนเวียนของเลือดเร็วขึ้น

- ฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดงจะมีความจุออกซิเจนลดลง ทำให้เลือดมีออกซิเจนไม่เพียงพอเลี้ยงเนื้อเยื่อต่าง ๆ เมื่อเนื้อเยื่อขาดออกซิเจนจะทำให้เซลล์สมอง ระบบประสาทส่วนกลางและอวัยวะภายในขาดออกซิเจนด้วย อาจทำให้มีการกระตุกของกล้ามเนื้อจนถึงชัก ถ้าสภาพเช่นนี้ดำเนินต่อไป ผลที่ตามมาก็คือ ไม่รู้สึกตัวและอาจเสียชีวิตได้

3. คลื่นวิทยุที่มีความถี่ระหว่าง 1-3 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นระหว่าง 30 ถึง 10 เซนติเมตร) ทั้งผิวหนังและเนื้อเยื่อลึกลงไปดูดกลืนพลังงานได้ราวร้อยละ 20 ถึงร้อยละ 100 ขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อ คลื่นวิทยุเช่นนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อนัยน์ตา โดยเฉพาะเลนส์ตาจะมีความไวเป็นพิเศษต่อคลื่นวิทยุความถี่ประมาณ 3 จิกะเฮิรตซ์ เพราะเลนส์ตามีความแตกต่างจากอวัยวะอื่นตรงที่ไม่มีเลือดมาหล่อเลี้ยงและไม่มีกลไกซ่อมเซลล์ ดังนั้นเมื่อนัยน์ตาได้รับคลื่นอย่างต่อเนื่องจะทำให้ของเหลวภายในตามีอุณหภูมิสูงขึ้น โดยไม่สามารถถ่ายโอนความร้อนเพื่อให้อุณหภูมิลดลงได้เหมือนเนื้อเยื่อของอวัยวะอื่น ๆ จึงจะก่อให้เกิดอันตรายอย่างรุนแรงตามมา พบว่าถ้าอุณหภูมิของตาสูงขึ้นเซลล์เลนส์ตาบางส่วนอาจถูกทำลายอย่างช้า ๆ ทำให้ความโปร่งแสงของเลนส์ตาลดลง ตาจะขุ่นลงเรื่อย ๆ ในที่สุดจะเกิดเป็นต้อกระจก สายตาผิดปกติ และสุดท้ายอาจมองไม่เห็น

4. คลื่นวิทยุที่มีความถี่ระหว่าง 3-10 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นระหว่าง 10 ถึง 3 เซนติเมตร) ผิวหนังชั้นบนสามารถดูดกลืนพลังงานมากที่สุด เราจะรู้สึกว่าเหมือนกับถูกแสงอาทิตย์

5. คลื่นวิทยุที่มีความถี่สูงกว่า 10 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 3 เซนติเมตร) ผิวหนังจะสะท้อนให้กลับออกไป โดยมีการดูดกลืนพลังงานเล็กน้อย

ผลของคลื่นวิทยุต่อร่างกายโดยสรุป แสดงในตาราง 2

ตาราง 2 ผลของคลื่นวิทยุต่อร่างกาย

ความถี่	ความยาวคลื่น (m)	บริเวณสำคัญ ที่อาจเกิดอันตราย	ผลที่เกิดขึ้น
น้อยกว่า 150 MHz	มากกว่า 2.00	-	ทะลุผ่านร่างกายโดยไม่มีการดูดกลืน
150 MHz - 1.2 GHz	2.00-0.25	อวัยวะในร่างกาย	เกิดความร้อนบริเวณใต้ผิวหนัง และอวัยวะภายใน
1-3 GHz	0.30-0.10	เลนส์ตา	เป็นอันตรายต่อเลนส์ตาทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น
3-10 GHz	0.10-0.03	เลนส์ตาและผิวหนัง	รู้สึกร้อนที่ผิวหนัง เหมือนถูกแสงอาทิตย์
มากกว่า 10 GHz	น้อยกว่า 0.03	ผิวหนัง	สะท้อนที่ผิวหนัง หรือถูกดูดกลืนน้อยมาก

เคยมีรายงานทางการแพทย์เมื่อ พ.ศ. 2495 ว่ามีผู้ป่วยเป็นต้อกระจกจากไมโครเวฟ ผู้ป่วยเป็นเจ้าหน้าที่เทคนิคทำงานเป็นเวลา 1 ปี ในบริเวณที่มีเครื่องกำเนิดไมโครเวฟความถี่ 1.5-3 จิกะเฮิรตซ์ ที่ระดับความเข้ม 100 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร

ในการทดลองกับสัตว์ นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองฉายคลื่นวิทยุช่วงไมโครเวฟความเข้ม 100 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ไปที่ตาของกระต่าย พบว่าใน 1 ชั่วโมงต่อมา ของเหลวภายในลูกกระตากระต่ายมีอุณหภูมิสูงถึง 43 องศงเซลเซียส อีก 1 สัปดาห์ต่อมากระต่ายตัวนั้นตาบอด ส่วนในการทดลองกับหนูตัวผู้จำนวน 200 ตัว โดยให้หนูไปอยู่ใกล้เรดาร์ เมื่อผ่านไประยะเวลาหนึ่งพบว่าหนูร้อยละ 40 เป็นหมัน เนื่องจากเนื้อเยื่อของอัณฑะถูกทำลาย และหนูอีกร้อยละ 35 เซลล์เม็ดเลือดแดงจะพัฒนาเป็นมะเร็งต่อไป

มาตรฐานความปลอดภัย

นับตั้งแต่สมัยสงครามโลกครั้งที่สองเป็นต้นมา ในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่นสหรัฐอเมริกา มีการพัฒนาและใช้อุปกรณ์ไมโครเวฟกันเป็นจำนวนมาก ทั้งในกิจการทหารและพลเรือน จึงได้มีการศึกษาผลของไมโครเวฟที่มีต่อร่างกาย โดยเริ่มในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 และ มีรายงานในปี พ.ศ. 2496 ว่า คลื่นวิทยุช่วงไมโครเวฟเริ่มมีผลต่อร่างกายที่ระดับความเข้มตั้งแต่ 100 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตรขึ้นไป จึงมีการกำหนดระดับความเข้มปลอดภัยไว้ที่ 10 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ต่ำกว่าระดับอันตราย 10 เท่า อย่างไรก็ตาม บางประเทศได้กำหนดระดับความเข้มปลอดภัยไว้ต่ำมาก เช่น คานาดา และสวีเดน กำหนดไว้ 1 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร โปแลนด์ 0.2 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร เท่านั้น

สำนักงานสาธารณสุขด้านรังสีของสหรัฐอเมริกาได้ทำการทดลองวัดระดับความเข้มของคลื่นวิทยุที่กรุงวอชิงตันดีซี พบว่าระดับความเข้มของคลื่นที่วัดได้มีค่าเพียง 0.10 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งต่ำกว่าค่ามาตรฐานถึง 1,000 เท่า ค่าที่วัดได้นี้ได้มาจากบริเวณใกล้ ๆ สถานีวิทยุกระจายเสียงและสนามบินที่ใช้เรดาร์กำลังสูง ซึ่งเป็นที่แน่นอนว่าในเขตชุมชนที่เป็นที่อยู่อาศัยต้องมีระดับความเข้มต่ำกว่า 0.01 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตรมากทีเดียว

บทสรุป

อันตรายจากคลื่นวิทยุที่กล่าวมาข้างต้นนั้น อยากจะเน้นว่าจะเกิดขึ้นกับบุคคลที่ทำงานใกล้ชิดหรือได้สัมผัสกับคลื่นที่มีความเข้มสูงและต่อเนื่องเป็นเวลานานเท่านั้น ซึ่งคล้ายกับผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับรังสี ย่อมมีโอกาสได้รับอันตรายมากกว่าคนทั่วไป อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมนุษย์ใช้คลื่นวิทยุในการสื่อสารกันอย่างมาก ทำให้ในบรรยากาศและตัวเราถูกปกคลุมและห่อหุ้มด้วยคลื่นวิทยุมากขึ้น ถ้าสมมติว่าตาสามารถตรวจจับคลื่นวิทยุได้ ก็คงจะเห็นคลื่นวิทยุเหล่านี้ทั้งห่อหุ้มและทะลุผ่าน รวมทั้งถูกดูดกลืนโดยร่างกายตลอดเวลา แต่มนุษย์ยังโชคดีที่ระดับความเข้มของคลื่นวิทยุในบรรยากาศและสิ่งแวดล้อมมีค่าต่ำมากไม่เป็นอันตรายใด ๆ ทั้งสิ้นต่อร่างกาย สำหรับในประเทศไทยคงไม่ต้องห่วงอันตรายจากคลี่นวิทยุ เพราะมีอุปกรณ์และเครื่องมือผลิตและส่งกระจายคลื่นวิทยุน้อยกว่าในประเทศพัฒนาแล้วมากมาย แต่เมื่อพิจารณาถึงแนวโน้มในอนาคตแล้ว ก็อดเป็นห่วงไม่ได้ว่าสักวันหนึ่งคลื่นวิทยุที่มีประโยชน์อย่างมหาศาลต่อมนุษย์จะกลายเป็นอันตราย หรืออาจจะเป็นมลพิษใหม่ที่สำคัญของมนุษย์ในยุคหน้าก็เป็นได้

สร้างโดย:

นายอุกฤษฏ์ นันอุมาลี

Thaigoodview

ของขวัญ ของที่ระลึก Miori Jung Handmade

ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ
ไม่ถูกปิดเสียก่อน
ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558
มีผลบังคับใช้แล้ว
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

โรงเรียนเครือข่ายจัดกิจกรรม บล็อก(Blog) เครื่องมือสำหรับครูยุคใหม่ เพื่อใช้ในการจัดการเรียนรู้

เปลี่ยนชื่อผู้ใช้งาน/เพิ่มพื้นที่เก็บภาพ

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 402 คน กำลังออนไลน์

นำทาง

สมาชิกที่ออนไลน์