Endüstriyel EM alanlara maruz kalma, standartlar, ölçüm prosedürlerinin geliştirilmesi ve ölçümlerin simülasyonu
Exposing to industrial EM fields, standards, developing measurement procedures and simulation of measurements
Yazar: ÖZLEM ULUKUT
Danışman: Y.DOÇ.DR. SELÇUK ÇÖMLEKÇİ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
iiiÖZETTeknolojik gelişmeye bağlı olarak, elektromanyetik enerji çok geniş bir alandakullanılmaktadır. İnsanlığın hizmetinde kullanılan bu enerji türünün faydalarınınyanında, zararlı etkileri ortaya çıkmış ve geniş bir araştırma konusu olmaktadır.Radyo frekanslar bölgesindeki elektromanyetik enerji; haberleşmede, tıpta, sanayide,askeri cihazlarda ve bilimsel araştırmalarda kullanılmaktadır. Bu bakımdan isterçevresel ister mesleki amaçlı olsun; doğal eşik olarak kabul edilen elektromanyetikçevreyi kirletebilecek tüm kaynaklar belirlenip, sağlık açısından riskli kabul edilerekdeğerlendirilmelidir. Endüstriyel olarak yaygın kullanılan ELF'nin; deneyseletkilerinin mühendislik hesapları, bu tez çalışmasının konusunu oluşturmaktadır.Elektromanyetik enerji kullanan kaynakların; zararlı etkilerine karşı korunmak için,standartlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu konudaki standartlar, biyolojik yapıların vemaruz kalma şartlarının benzer olmasına karşılık, ülkeden ülkeye büyük farklılıklargöstermektedir. Zaman geçtikçe kabul edilen limit değerler, daha aşağıçekilmektedir. Bu konudaki bilimsel çalışmalar, birçok bilim dalını kapsamakta vedisiplinler arası araştırmaları gerekli kılmaktadır. Mühendislik araştırmaları;elektromanyetik radyasyon kaynağı konumundaki cihazların sınıflandırılması,bunların yaydığı elektromanyetik enerji seviyelerinin belirlenmesi ve teknolojikolarak elektromanyetik enerjinin daha güvenli kullanılması için gerekli yöntemleringeliştirilmesi olarak tanımlanabilir.Bitki ve hayvan hücrelerinde olabilecek fonksiyonel çalışma sonucunda; çok düşükfrekanslı alanların (ELF), canlı dokular üzerinde etkileşimleri hakkında fikir sahibiolunmuştur. Endüstriyel olarak kullanılan 27 MHz ile, sanayi uygulamalarındayerinde ölçümler yapılmıştır ve görülmüştür ki bu cihazlar civarında maruziyetsınırları aşılmakta ve çalışanlar potansiyel bir risk ortamında bulunmaktadırlar. Buuygulamalarda ilgili mesleklerde çalışanlar ve bakım personeli; ışıma yapan cihazasürekli olarak yakın olmak durumunda kaldıkları için, birinci derecede riskaltındadırlar. Ayrıca son zamanlara kadar zararsız ya da az zararlı olarak düşünülenDC ve DC'ye yakın frekanslardaki elektrik alan için, 10 kV/m dış alanyoğunluğunun hücre fonksiyonlarını değiştirdiği gösterilmiştir. Bu çalışmada eldeedilen bu sonuç, en üst bilimsel toplantılarda sunulmuş, kabul görmüş ve dergi yayınıolarak da kabul edilmiştir. İsveç'te bir biyomedikal enstitü daha kapsamlı birçalışmanın sonuçlarını, bu çalışma ile paralel metodoloji ile aynı zamanlardayayınlamıştır. Bunun üzerine Dünya Sağlık Örgütü (WHO) bu konu üzerine bir raporhazırlamış, bilimsel çalışmaların özellikle ELF üzerine yaygınlaşmasını sağlamıştır.Diğer bir çalışmada, ratlerde açık bırakılmış ve suture edilmiş yaralar oluşturulmuşve bunlara darbeli elektromanyetik alan uygulanmıştır. Darbeli elektromanyetikalanın (DEMA) kullanımının; uygulanan dozlara göre, yara iyileşmesinihızlandırdığını ya da yavaşlattığı görülmüştür ve DEMA'nın yara iyileşmesininerken dönemlerinde (ilk 2 gün) daha yaralı olabileceği kanısına varılmıştır. Bukonular gelecekte de yeni etkileşimlerin keşfi için yine gündemde olacaktır.ANAHTAR KELİMELER: İyonlaştırmayan Radyasyon, ELF, Endüstriyel EMAlan, SAR, Diyatermi, Helmholtz Bobini, DEMA

Abstract:
ivABSTRACTDepending on the technological development; electromagnetic energy has been usedwidely. Such kind of energy, using for human being has got not only useful effect butalso dangerous. And these adverse effects have been carried out nearly for thirtyyears. EM energy in radio frequency range; has been used in telecommunication,medicine, industry, military equipments, and scientific research. In this way, allsources must be defined and evaluated with accepting risky in terms of health. Oneneeds standarts in order to avoid against the dangerous effects of such sources usingEM energy. Whereas the conditions of exposure and biological structures are thesame, these standarts are different from a country to another ones. However acceptedlimit values are decreasing from time to time. Scientific researchs on this topic covermany kind of branchs and require the multidisciplinary studies. Engineering andresearch application can be defined for classification of equipments as a source ofEM radiation and determination the level of their radiation, and required developingmethods for using EM energy.In this study, according to the accepted procedure of measurements on ELFscientifically, especially electric fields were studied. Results have been interpreted interms of standarts, safe proximity ranges engineering precautions, and biologicaleffects. Near by the safety limits of 10 kV/m of ICNIRP?s guidelines; it has beenshown that some risky biological changing may be occurred. Recent works andpublications have been give some the same result. Namely in the near future,developing interest will be able to see about the ELF and static field interactions.However working on the beneficial effects of EM also must be advanced. Minor aimof this study was also to show that a special Pulsed Electromagnetic Field (PEMF)can be effective on wound healing. Good results were taken from this experiment.Experiment?s animals were Albino Rats. Control, DC, AC groups have got 40animals; 150-200 g Albino Rats. Healthy rats have been chosen by the medicalresearchers. Long term exposure set ups and study have been planned andconstructed by researchers of Medical and Engineering Faculties. 5 kVdc and 5 kVacsources were connected to the parallel plate set ups. Nerve regeneration in controlAC and DC groups have been compared by special medical techniques. During theexperiments field intensities and homogenities were continuously controlled. Nervegeneration of AC and DC groups have been inhibited; that was another aim of thestudy; 10 kV/m (AC or DC) can be risky for public. Such fields were not `innocent?.Plant experiment was taken by 50 Hz; 1 ,3 ,5, 7 mT for 8, 16, 24 hours. Result showsthat magnetic field can inhibit the seedling proportional to the field density andexposure time. Biologists have chosen seeds for the plant experiments. Control andexposure groups have got 100 seeds each. 27 MHz EM RF energy is mostly usable inindustry. Additionally in the diathermy units of hospitals and heating process inindustry, we are mostly facing 27 MHz. From the results of this study; we understandthat exposure limit of this band can be easily be reached, and exceeded. Cables andconductors can be acted as a source of strong stray fields.KEY WORDS: Non-ionizing Radiation, ELF, Industrial EM Fields, SAR,Diathermy, Helmholtz Coil, PEMF