Elektromanyetik Radyasyon ( Non – Iyonize ) Nedir?

Elektromanyetik Radyasyon Nedir?

Elektromanyetik radyasyonun oluşmasına sebep olan yeni teknolojik ürünleri günlük yaşamımızda yoğun olarak kullanmaktayız. Sağlık alanında, güvenlik sistemlerinde ve yaşamımızı kolaylaştırıp konfor sağlamaları için elektromanyetik dalga yayan ürünlere bağlı duruma geldik.

Yüksek Gerilim Hatları, TV ve bilgisayarlar, FM ve TV vericileri, mikrodalga fırınlar, mobil telefonlar, mobil telefon baz istasyonları ,kablosuz telefonlar, uydu antenleri ve verici antenler, radar antenleri, bluetooth, kablosuz internet, kablosuz ses ve görüntü sistemleri vb.). Fakat, hayat standartımızı yükseltirken, elektromanyetik radyasyonun canlı organizmayı etkilemesi gibi bir faturayı da ödemekteyiz. Elektromanyetik enerjinin kullanımı hızla artarken bizler de her geçen gün daha fazla Elektro-manyetik radyasyona maruz kalıyoruz, yani Elektromanyetik kirlilik artıyor.

• Radyasyon (ışıma) nedir?
  

Radyasyon (ışıma) genel anlamda enerjinin uzayda dalgalar ya da tanecikler (fotonlar) halinde yayılmasıdır. Isı, ışık ve radyo dalgaları günlük yaşamdan bildiğimiz ışıma yoluyla yayılma örnekleridir. Evlerde ısınma amacıyla kullanılan radyatörler de isimlerini ısı yayıcı anlamına gelmek üzere aynı kökten alırlar.

• İyonlaştırıcı radyasyon nedir? İyonlaştırıcı olmayan radyasyon nedir?
  

İyonlaşma, atomlardan ve moleküllerden elektron koparılmasıdır . Enerji yüklü
fotonlardan oluşan elektromanyetik dalgalar, çarptıkları cisimlerden elektron kopararak
iyonlaşmalarına yol açabilirler. Yüksek frekanslı ve dolayısıyla yüksek enerjili olan xışınları
ve gama ışınları iyonlaştırıcı radyasyonlardır. Daha düşük frekanslı, bir başka
deyişle düşük enerjili elektromanyetik dalgalar RF gibi ise iyonlaştırıcı olmayan
radyasyon olarak adlandırılırlar. Mobil iletişim sistemlerinin neden oldukları ışınım,
iyonlaştırıcı olmayan radyasyon bölgesi içinde yer almaktadır.

• Bir noktadaki elektromanyetik enerji miktarı nelere bağlıdır?
  

Bir noktadaki elektromanyetik enerji miktarı, kaynağından olan uzaklığa, kaynağın etkin çıkış gücüne ve yayılım ortamına bağlıdır.

• Elektromanyetik dalgalar binaların içine girebilir mi? Binaların herhangi bir zayıflatıcı etkisi var mıdır?
  

Elektromanyetik dalgalar binaların içine girebilirler. Bütün cisimler elektriksel iletkenliklerine bağlı olarak elektromanyetik dalgaları yansıtma ya da geçirme özelliğine sahiptir. Elektromanyetik dalgalar, bina duvarından geçerken havada yayılmalarına göre enerjilerinin daha büyük bir kısmını kaybederek zayıflarlar.

• Günlük yaşamımızda kullandığımız cihazlar elektromanyetik enerji yayar mı?
  

Elektrikle çalışan bütün cihazlar elektromanyetik enerji yayar. Günlük yaşamda sıkça kullanılan bazı ev aletlerinin ortamda neden oldukları elekrik alan şiddetleri Tablo 1’te örnek olarak verilmiştir.

Çalışma gerilimi = 110 V , çalışma frekansı = 60 Hz, uzaklık = 30 cm [6]

Cihaz Elektrik Alan Şiddeti (V/m)
Elektrikli battaniye 250
Su ısıtıcısı 130
Müzik seti 90
Buzdolabı 60
Ütü 60
Mikser 50
Ekmek Kızartıcısı 40
Televizyon 30
Kahve Makinası 30
Elektrikli Süpürge 16
Saç Kurutma Makinası 40
Tablo 1. Bazı ev aletlerinin neden oldukları elektrik alan şiddetleri

ELEKTROMANYETİK ALAN NEDİR ?

Elektrik ve elektromanyetik alanlar doğada kendiliğinden ortaya çıkmaktadır. Doğal elektromanyetik alan, yer küre etrafında kuzey-güney doğrultusunda mevcut olup kuslar ve balıkların yön bulmalarına yardımcı olan ancak gözle görülemeyen dalgalardan olusmaktadır. Doğal elektrik alan ise atmosferde meydana gelen yıldırım, simsek olusumları ile lokal olarak ortaya çıkmaktadır. Doğal elektrik ve elektromanyetik alanların yanı sıra insan yapımı kaynaklardan yayılan elektrik ve elektromanyetik alanlar günlük hayatımızda tüm çevremizi kaplamıs bulunmaktadır. İnsan yapısı kaynaklar arasında X ısınlarının kaynağı olan röntgen cihazları, düsük frekanslı elektromanyetik dalga kaynağı olan elektrik soketleri, yüksek frekanslı radyo dalgaları yayan TV anteni, radyo istasyonu veya mobil telefon istasyonları gibi veri iletim hatları yer almaktadır.

Bir iletken üzerinden geçen akım siddeti ve gerilim seviyesine bağlı olarak, bu iletkenin bulunduğu ortama elektrik alan ve manyetik alan yayılmaktadır. Ev ve isyerlerinde yasamı kolaylastırıcı olarak kullanılan elektrikli cihazların tümü birer elektromanyetik (EM) alan kaynağıdır. Elektromanyetik alanlar hassas elektronik cihazlar üzerinde etki yaparak bu cihazların doğru çalısmasını engellemekte, parazit olusturup göstergeleri bozarak hatalı değer okunmasına neden olabilmektedir Bu olumsuz etkileri önlemek için
elektrik ve manyetik alan ekranlama veya kalkanlama isleminin yapılması gerekmektedir.

Elektrik Alan ve Elektro Manyetik Alan

Elektrik enerjisi çağımızın en önemli enerji kaynaklarından birisini olusturmaktadır. Teknolojik gelismeler ve ekonomik kalkınmıslık düzeyine bağlı olarak, elektrikli araç ve gereçlerden yararlanma da her gün biraz daha artmaktadır. Bu ihtiyaçların karsılanması amacı ile yasam alanlarındaki elektrik ve elektromanyetik alan yoğunlukları da artmaktadır. Elektrik alan ortamdaki voltaj farklılıklarının sonucunda ortaya çıkmakta ve voltaj yüksekliğine bağlı olarak artmaktadır. Manyetik alan ise ortamdaki elektrik akımının varlığına bağlı olarak ortaya çıkmakta ve akım değerine bağlı olarak artmaktadır. Ortamda elektrik akımı olmaksızın voltaj varlığı elektrik alan olusumu için yeterli olup akımın varlığı ile elektrik alanın büyüklüğü değismezken ortamdaki manyetik alanın büyüklüğü güç harcamasına bağlı olarak artmaktadır. Tablo2 ’de elektrik alan ile elektromanyetik alan özellikleri karsılastırmalı olarak verilmektedir.

Elektrik alan

Elektromanyetik alan

1. Elektrik alan siddeti voltaja bağlı olarak artar.
   
   
2. Olcu birimi (V/m)’dir.
   
   
3. Cihazların acma kapama duğmeleri kapalı konumda bile olduğunda elektrik alan olusur.
   
   
4. Elektrik alan siddeti kaynaktan uzaklastıkca azalır.
   
   
5. Bina yapı malzemelerinin buyuk coğunluğu elektrik alan icin yalıtım etkisi yapabilir.
   

1. Manyetik alan siddeti akım arttıkca artar.
   
   
2. Olcu birimi (A/m)’dir. Ayrıca microtesla (μT) veya millitesla (mT) birimleri de kullanılır.
   
   
3. Manyetik alan olusumu icin ortamda elektrik akımı olusması gerekir. Yani cihazın acık konumda olması gereklidir.
   
   
4. Manyetik alan siddeti mesafe arttıkca azalır.
   
   
5. Manyetik alan siddetini azaltan malzeme sayısı son derece sınırlıdır.
   

Tablo 2. Elektrik alan ile elektromanyetik alan özellikleri karsılastırması

Elektromanyetik dalgalar dalganın; dalga boyu, frekansı ve hızı ile tanımlanır. Dalga boslukta ve madde içinde yayılabilen ritmik bir olaydır. Bir iple yaratılan dalga, bir tepe ve bir vadiye sahiptir. (Sekil 1). Her dalga belli bir dalga boyuna sahiptir. Bir tepeden bir tepeye veya bir vadiden bir vadiye olan toplam mesafeye bir dalga boyu adı verilir.



Sekil 1. Dalga yapısı ve özellikleri

Genlik, bir dalganın normal konumundan yükselme ve alçalma mesafesidir. Uzanımın en büyük ve en küçük olduğu konumlar diye de tarif edilebilir. Genlik, dalgayı ortaya çıkaran enerjinin miktarına bağlıdır. Dalganın enerjisi arttığında genliği de artmaktadır. Tüm dalgalar belli bir frekansa sahiptir. Frekans, bir saniyede belli bir noktadan geçen dalgaların sayısı olarak tanımlanır. Maddenin ileri geri hareketine titresim hareketi denir. Bir titresimin frekansı, hertz birimi ile ölçülür. Bir hertz (Hz), bir dalganın her saniyede bir devir veya bir titresim yapmasıdır. Bir dalganın frekansı ve dalga boyu arasında bir iliski vardır. Bir dalganın boyu arttığında frekansı azalmaktadır. Uzun dalgalar düsük frekansa, kısa dalgalar ise yüksek frekansa sahiptir.

Elektromanyetik Spektrum

Elektromanyetik spektrum gama ısınlarından radyo dalgalarına kadar bilinen tüm elektromanyetik dalgaları içeren dizilimdir. Sekil 2’de görüldüğü gibi elektro manyetik spektrum içinde dalga boyları 1010 ile (elektrik dalgaları) 10-16 metre (kozmik ısınlar) arasında değismektedir. Bundan dolayı, çok düsük elektromanyetik dalga frekansları ile çok yüksek kozmik ısınların frekansları arasında frekanslar değisme gösterirler. En yüksek frekanslı dalgalar, en büyük enerjiye sahiptirler.



Sekil 2. Elektromanyetik spektrum

Spektrum üzerinde yer alan ısınlara ait genel tanımlar asağıda verilmektedir. Gamma ısınları: 0,01 nanometreden daha küçük dalga boylu ısınlar olup bir atom çekirdeğinin çapından daha küçük dalga boylu dalgalar içerirler. Elektromanyetik spektrum içinde en yüksek enerjili ve frekanslı bölgede yer alırlar. X ısınları: 0.01 ile 10 nanometre arasında dalga boyuna sahip ısınlardır (bir atomun boyu kadar).Morötesi (UV) radyasyon: 10 ile 310 nanometre arasında dalga boyuna sahip ısınlardır (yaklasık olarak bir virüs boyutunda). A, B ve C olmak üzere üç kısımda incelenirler. Kısa dalga boylu morötesi ısınlar zararlı olabilirler. Görünür ısık: 400 ile 700 nanometre dalga boyları arasındaki ısınları kapsar (bir molekül ile tek hücreli arası boydadırlar). Isık olarak tanımlanmakta olan elektromanyetik spektrumun bu küçük bölümü insan gözü ile görülebilir. Bu bölümde mor ile baslayan ve kırmızıyla biten renkler vardır. Kızılötesi (IR) radyasyon: 710 nanometreden 1 milimetre arası dalga boylarına sahip ısınları kapsar (iğne ucu ile küçük bir tohum kadar boyları vardır). Mikrodalga radyasyonu: 1 mm ile 1 metre arası dalga boylarına sahip ısınları kapsar. Radarlarda kullanılan çok kısa dalga boyuna sahip radyo dalgalarıdır. Aynı zamanda mikrodalga fırınlarda ve kablo gerektirmeyen uzak mesafe iletisimlerde kullanılır. Radyo dalgaları: 1 milimetreden uzun dalgalardır. En uzun dalga boyuna sahip olduklarından en düsük enerjiye ve sıcaklığa da sahipler. Radyo dalgaları her yerde bulunabilir: Bu dalgaların kaynakları elektrik titresimleridir. Telefon, televizyon ve radyoda bağlantı kablosu gerektirmeden kullanımı sağlar.

Kaynak : Electronic Journal of Textile TechnologiesVol: 3, No: 1, 2009 (87-101)