Sind Zugpassagiere gefährlicher elektromagnetischer Strahlung von Mobiltelefonen ausgesetzt?

Einfache Berechnungen legen nahe, dass diese Geschichte Unsinn ist.

Ich bin kein Experte für Strahlungsphysik, aber ich kann anhand einfacher Berechnungen erkennen, dass die Geschichte die Grenzen der Plausibilität überschritten hat. Die erste, sehr einfache Berechnung besteht darin, den Gesamtstromverbrauch zu betrachten, wenn 200 Mobiltelefone (ein sehr voller Zugwagen) gleichzeitig verwendet würden. Ich werde aus einigen Quellen zusammenfassen (die britische Health Protection Agency hat eine gute Zusammenfassung der wichtigsten Themen und andere werden auf www.antenna-theory.com behandelt ). Punkt Nummer 1 ist, dass die Leistungsübertragung eines GSM-Telefons im schlimmsten Fall etwa 2 W beträgt. Also auch hier können wir sehen, dass die gesamte abgegebene Leistungvon 200 Mobiltelefonen ist weniger als die Hälfte einer typischen Mikrowelle (in der Größenordnung von 1 kW). Darüber hinaus hat der Waggon, wie @vartec in den Kommentaren feststellt, mehr als das 10.000-fache Volumen eines Mikrowellenofens, sodass die spezifischen Auswirkungen auf die Wettbewerbe viel geringer sein werden, selbst wenn wir davon ausgehen, dass die gesamte Energie in den zurückreflektiert wird Kutsche (was nicht zuletzt deshalb lächerlich ist, weil Sie Ihr Telefon in der Kutsche nicht benutzen könnten, wenn es wahr wäre ).

Das zweite, raffiniertere Argument beinhaltet die Erkenntnis, dass die Spitzenleistung nicht die durchschnittliche Ausgangsleistung ist. Wie die HPA-Website erklärt:

GSM-Mobiltelefone übertragen ihre Funksignale in Form von 217 Informationsstößen pro Sekunde. Es gibt alle 4,6 ms (Tausendstelsekunde) einen Burst, und jeder Burst hat eine Dauer von 577 µs (Millionstelsekunde). Das bedeutet, dass sie im Durchschnitt 1/8 der Zeit senden und ihre durchschnittliche Ausgangsleistung 8-mal geringer ist als ihre Spitzenausgangsleistung.

Expositionsrichtlinien, wie die von ICNIRP veröffentlichten, verlangen, dass Expositionen über 6 Minuten gemittelt werden, um sie mit ihren Basisgrenzwerten zu vergleichen, und es ist relevanter, die durchschnittliche Ausgangsleistung als die Spitzenausgangsleistung von Telefonen zu berücksichtigen. In dieser Hinsicht haben GSM-Telefone, die bei 900 MHz und 1800 MHz senden, maximale zeitlich gemittelte Ausgangsleistungen von 0,25 W bzw. 0,125 W.

Hier ist noch ein weiterer Faktor relevant. GSM-Telefone senden normalerweise nicht mit annähernd voller Leistung. Auch hier fasst die HPA die Realität gut zusammen:

Ein Schlüsselmerkmal der Mobiltelefontechnologie besteht darin, dass ein Mobiltelefon nicht mit einem festen Ausgangsleistungspegel arbeitet, wenn ein Anruf getätigt wird. Die maximale Ausgangsleistung eines GSM-Mobiltelefons liegt bei etwa 2 W Spitze, dies kann sich jedoch in einer Folge von 15 Schritten während eines Anrufs auf etwa 2 mW reduzieren, was einem Leistungsreduktionsfaktor von 1000 entspricht.

Die typische Ausgangsleistung ist also wahrscheinlich (grob) 1.000-mal niedriger als der gemeldete Spitzenwert (Faktor 10 für die Zeitmittelung, Faktor 100 für nicht immer maximale Leistung), selbst wenn das Lautstärkeproblem ignoriert wird.

Und dann müssen wir überlegen, wo die Kraft absorbiert wird. Die Antennentheorie-Site fasst einen Teil des Problems wie folgt zusammen (ohne die Zahlen oder Anpassungen oben zu verwenden):

Die Antenne strahlt, aber weniger als die Hälfte der Leistung wird auf Ihren Kopf gerichtet – die meiste strahlt in alle Richtungen weg. Darüber hinaus beträgt der Antennenwirkungsgrad 50 % für eine gute Antenne, die direkt gegen einen Kopf gehalten wird (der Kopf verstimmt die Antenne tatsächlich und macht sie weniger effizient). Daher gehen von den 0,5 W Ausgangsleistung, die das Telefon überträgt, mindestens 50 % Verlust für die Antenneneffizienz und mindestens 50 % für die Strahlung ein, die nicht auf Ihren Kopf gerichtet ist. Daher können wir sicher 0,125 W (= 0,5 * 0,5 * 0,5) als Obergrenze für die von Ihrem Kopf aufgenommene Leistung annehmen.

Dieses Argument muss ein wenig erweitert werden, um das 200-Benutzer-in-einem-Zug-Szenario zu bewältigen. Aber der entscheidende Punkt ist, dass das Relevante für die Energiemenge, die Sie absorbieren, mit der Entfernung vom Sender und der Querschnittsfläche dessen zusammenhängt, was die Strahlung absorbiert. Wenn Sie das Telefon nicht an den Kopf halten, ist die mögliche Absorption viel, viel geringer als der Verlustfaktor von 80 %, den Sie erhalten, wenn Sie es sind.

Also, wieder sehr grob, wenn wir mit einer Spitzenleistung von 400 W (200 * 2 W) beginnen, sollten wir realistischerweise Reduzierungen von 10.000 (Volumen), 1.000 (durchschnittliche Leistung) und vielleicht 5 (Querschnitt für die Absorption) berücksichtigen, um a zu erhalten Reduzierung von 50 Millionen gegenüber der anfänglichen Schätzung von 400 W (das ist die Hälfte der typischen Mikrowellenleistung). Oder etwa 4 Millionstel der Intensität einer typischen Mikrowelle pro Volumeneinheit. Und der größte Beitrag wird das neben Ihrem Kopf gehaltene Telefon sein, das nicht viel mehr als 0,1 W in Sie stecken wird. Wenn Sie sich in einem Zug im Freien befinden, wo Sonnenlicht durch das Fenster scheint, könnte es sich lohnen, dies in einen Kontext zu stellen, wie es die Antennentheorie tut:

Ist das viel? Nun, es ist schwer zu sagen ohne Vergleich mit etwas anderem. Nehmen wir unseren guten Freund, das Sonnenlicht auf der Erdoberfläche. Die Leistungsdichte des Sonnenlichts beträgt etwa 1,35 kW/m^2 (killiWatt [sic] pro Quadratmeter). Je größer Ihr Kopf ist, desto mehr Energie absorbiert Ihr Kopf aus dem Sonnenlicht. Nehmen wir an, Sie haben einen normalen Erwachsenenkopf, den wir mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Radius von 4 Zoll annähern. Ihr Kopf hätte dann einen Querschnitt von ungefähr 0,0324 Quadratmetern. Als Ergebnis wird die von Ihrem Kopf absorbierte Kraft ungefähr sein 1,35*0,0324 = 0,0438 kW = 43,8 W.

Vielleicht möchten Sie auch die Tatsache berücksichtigen, dass die etwa 40 Watt Sonnenlicht ionisierende UV-Strahlung enthalten, die bekanntermaßen krebserregend ist.