О том, что у телефонов есть вредное излучение, многие слышали ещё с детства — некоторые утверждают, что их даже опасно носить в карманах или класть на ночь возле головы. Но загвоздка заключается в том, что на самом деле человечество мало изучило влияние радиочастотного излучения современных смартфонов на здоровье людей. Более того, далеко не всегда имеет смысл ориентироваться на показатель уровня радиоизлучения, поскольку он скорее вводит в заблуждение, чем отражает реальную картину. В любом случае, в этой статье есть актуальный на осень 2023 года список смартфонов с показателями их радиочастотного излучения.
Как измеряют радиочастотное излучение техники
Источник: Удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии | «Википедия»
Кратко: рассчитывают количество радиочастотной энергии, поглощаемой телом при использовании излучающего её устройства.
Учёные вывели удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии (specific absorption rate, SAR) — он показывает количество энергии электромагнитного поля, которое поглощают ткани тела человека за одну секунду.
По большому счёту, с помощью SAR измеряют только величину воздействия излучения мобильных устройств на человека. Этот показатель изменчив в зависимости от методики измерения: в Европе его вычисляют для 10 граммов тканей в ваттах на килограмм (Вт/кг), в США — для 1 грамма тканей (тоже в Вт/кг), а в России рассчитывают в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см²).
Показатель SAR для мобильных устройств измеряется при работе на максимальной мощности. Он зависит прежде всего от сотового передатчика, который может изменяться от условий (к примеру, от качества связи — чем она лучше, тем меньше мощность).
Какое допустимое излучение и кто его определяет
Источник: EMF and Health | GSMA
Подавляющее большинство стран придерживаются рекомендаций экспертов из Всемирной организации здравоохранения (World Health Organization, WHO) и Международного союза электросвязи (International Telecommunication Union, ITU), а те основаны на принципах Международной комиссии по защите от неионизирующих излучений (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP). Они предназначены для обеспечения защиты людей (включая детей) от всех известных опасностей для здоровья.
Согласно стандарту ICNIRP 1998 (или ICNIRP 2000), используемому в 156 странах, предел радиочастотного излучения составляет 2 Вт/кг (при измеренни в массе 10 грамм).
Однако 19 стран, включая США, Индию и Южную Корею, полагаются на стандарт FCC 1996 — он предполагает предел в 1,6 Вт/кг (измеренный в массе 1 грамм). Некоторые страны (например, Канада) совмещают лимиты обоих вышеописанных стандартов), а Беларусь и Армения придерживаются установленных в СССР ограничений (но неясно, так ли это на практике).
Почему на SAR нельзя полностью полагаться
Источник: Specific Absorption Rate (SAR) For Cell Phones: What It Means For You | FCC
Поскольку SAR измеряется только при работе на максимальной мощности, не стоит сопоставлять этот показатель у нескольких смартфонов для оценки излучения в реальных условиях использования. К тому же стоит учитывать, что современные смартфоны постоянно стараются снизить мощность передатчика (как минимум для экономии энергии и избежания сетевых помех), и он крайне редко работает на максимальной мощности.
Есть как минимум три случая, когда удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии может ввести в заблуждение при неправильной интерпретации. Каждый из следующих примеров подразумевает, что у модели «А» значение SAR выше, чем у модели «Б»:
- Смартфон «А» может иметь более высокий SAR только при максимальной нагрузке, но во всех других ситуациях у модели «Б» может быть более сильное излучение. Таким образом, пользователь смартфона «Б» в целом излучается мобильным устройством больше, чем владелец гаджета «А».
- Телефон «А» может быть более эффективным при использовании сотовой связи и, соответственно, работать на меньшей мощности при сопоставимых условиях (при одинаковом качестве связи).
- Смартфон «А» может демонстрировать наибольшую мощность в тех условиях, в которых владелец редко или никогда не использует его. В то же время модель «Б» может достигать пиковой мощности в стандартных для пользователя условиях, что будет постоянно подвергать его максимальному воздействию излучения.
Из этого следует сделать вывод, что сертификационные организации в различных странах измеряют SAR в лабораторных условиях только для того, чтобы оценить, в состоянии ли смартфон превысить допустимый порог излучения при любом из возможных сценариев использования. Пользователь может и вовсе никогда не столкнуться с такой мощностью, но задача надзирательных ведомств — проверить и убедиться, что смартфон не будет представлять опасности ни при каких сценариях использования.
💡 Это интересно: технологии LTE и UMTS (3G) безопаснее, чем GSM (2G). Дело в том, что стандарт GSM предполагает использование максимальной мощности приёмника при настройке вызова, а уже затем понижает её до необходимой. В то же время LTE и UMTS работают полностью противоположно: устанавливают соединение при самой низкой мощности, а затем регулируют её до достижения необходимой.
Научно доказанные эффекты от воздействия радиоизлучения
Источник: Biological effects of radiofrequency electromagnetic fields due to energy absorption and heating | BfS
Тепловой эффект
Это один из главных эффектов, вызываемых радиочастотным излучением, но он возможен только в случае сильного воздействия. Если радиоизлучение недостаточное, организм сам справляется с устранением теплового эффекта: при локальном нагреве дополнительное тепло отводится через кровоток, а при нагреве всего тела увеличивается приток крови к коже, в связи с чем тепло отводится путём потоотделения.
Однако если радиочастотное излучение достаточно сильное и терморегуляторная реакция организма нарушается, то создаются неблагоприятные последствия для здоровья. В экспериментах с животными, когда температура тела повышалась более чем на 1 градус в течение длительного времени, наблюдались следующие эффекты:
- нарушение метаболических процессов;
- изменение в поведении;
- пагубное воздействие на эмбриональное развитие.
Доказано, что длительная гипертермия в области глаз способствует развитию катаракты и других заболеваний глаз, а также что мозг и яички чувствительны к теплу.
💡 Это интересно: воздействие радиоизлучения с покозателем SAR в 4 Вт/кг в среднем приводит к увеличению температуры человеческого тела примерно на 1°C. Для сравнения, нормальной мышечной активности соответствуют 3–5 Вт/кг.
Глубина проникновения
Причиняемый живым организмам вред радиоизлучения непосредственно зависит от глубины проникновения, на которую влияет частота:
- в мегагерцевом (МГц) диапазоне электромагнитные поля, используемые для вещания методом амплитудной модуляции, проникают в тело на расстояние от 10 до 30 см;
- в диапазоне частот, используемом для сетей мобильной связи (около 1 ГГц), электромагнитные поля проникают в тело на несколько сантиметров;
- при частотах свыше 10 ГГц, используемых в радиолокационном оборудовании, глубина проникновения составляет менее 1 мм;
- на ещё более высоких частотах электромагнитные поля затрагивают только поверхность кожи.
💡 Это интересно: у детей показатель SAR выше, поскольку кости их черепа тоньше — находящиеся в их голове ткани поглощают больше радиочастотного излучения.
Резонанс
Это важный эффект при оценке воздействия радиочастотного излучения. В данном случае имеет значение размер человека, поскольку его тело выступает как приёмная антенна. Больше всего энергии поглощается в том случае, если размер человека составляет примерно половину длины волны излучения.
Также поглощение радиоизлучения зависит от ориентации человека в электромагнитном поле. Для взрослых людей частотный диапазон резонансного поглощения составляет около 70 МГц, а для детей — примерно 100 МГц. Такой диапазон частот используется для вещания на очень высоких частотах (ОВЧ).
💡 Это интересно: при экстраполировании экспериментов с животными на людей стоит учитывать, что у них разный размер, а следовательно, и резонансная частота. Поглощение энергии условными мышами на резонансной частоте 2 ГГц намного выше, чем у человека на той же частоте.
«Микроволновой слух»
Так назвали особый эффект радиочастотных электромагнитных полей, произведённый короткими сильными импульсами. При определённых условиях эти импульсы можно услышать как гул или щелчок. Эффект обусловлен тем, что под воздействием коротких мощных радиочастотных сигналов участки ткани мозга нагреваются, а следовательно, и расширяются — возбуждаются механические волны в тканях, лежащих в слышимой области, и стимулируют внутреннее ухо.
«Микроволновой слух» не могут вызвать передатчики из радио, телевизоров или смартфонов. Для его появления необходима очень высокая энергия одного импульса — такую можно получить, к примеру, в непосредственной близости к мощным радарным установкам.
Эффекты от радиоизлучения, которые не были научно доказаны
Источник: Scientifically discussed biological and health effects of high frequency fields | BfS
Под научным доказательством существования того или иного эффекта стоит принимать подтверждение со стороны современных исследований, проведённых на национальном или международном уровнях. Если такового нет, то массового признания они не получают — в этом параграфе собранны именно эффекты, не доказанные наукой.
- Нетепловое воздействие радиочастоты в допустимом диапазоне
Проводились многочисленные эксперименты, включая эпидемиологические и эксперименты на добровольцах разных возрастов — они не подтвердили наличие какого-либо воздействия на диапазонах SAR, разрешённых регулирующими органами.
- Ухудшение самочувствия и когнитивной деятельности
Воздействие мобильных телефонов может незначительно повлиять на сон и бодрствование, однако в рамках нормального физиологического диапазона — эффект осознаётся субъективно и не отражается на поведении, когнитивной деятельности или качестве сна.
- Электрогиперчувствительность
Это феномен того, что люди связывают присутствие электромагнитных полей в окружающей среде с различными жалобами на здоровье наподобие нарушений сна, головных болей или трудности с концентрацией внимания. Многочисленные международные исследования показывают, что считающие себя электрочувствительными люди в действительности не способны воспринимать электромагнитные поля — они подвержены эффекту ноцебо (обратному от плацебо). ВОЗ подтверждает это.
- Повышенный риск развития рака
Его не подтвердили ни многочисленные исследования при стандартном использовании смартфонов, ни эксперименты с ними, лежащими рядом с кроватью во время сна. Однако существующих данных недостаточно, чтобы исключить риск развития рака для очень длительных периодов времени.
- Стимулирование роста опухолей
Этот эффект доказан несколькими исследованиями, но на мышах. Опасность для человеческого организма не установлена. К тому же одно из исследований показало, что электромагнитные поля не участвуют в самом опухолеобразовании и не способствуют повреждению ДНК — провоцирующий опухоль эффект проявляется тогда, когда рак уже существует.
- Воздействие радиоизлучения на детей и подростков
Научно не установлено корреляции между воздействием высокочастотных полей и острыми проблемами со здоровьем у детей. Исследования показывают, что несовершеннолетние не более уязвимы к острому воздействию мобильных телефонов, чем взрослые. Использование смартфонов может привести к изменениям в поведении и когнитивных способностях детей и подростков, но это связано с типом использования устройств, а не с воздействием электромагнитных полей.
- Влияние 5G
Сотовые сети 5G — новое технологическое веяние, и на данный момент недостаточно научных работ для вынесения вердикта. Однако в прошлом Немецкая программа исследований в области мобильных телекоммуникаций (Deutsches Mobilfunk Forschungsprogramm, DMF) проводила масштабные исследования на излучение в используемых тогда диапазонах, и в то время специалисты намеренно расширили частотный спектр с целью создания фундамента для исследования тех стандартов сотовой связи, которых на тот момент не существовало. Выводы из этих исследований в значительной степени могут быть перенесены на новую технологию 5G и диапазоны частот, изначально используемых для нее, — нет подтверждённых доказательств вредного воздействия мобильной связи в пределах значений, допустимых требованиями по безопасности.
💡 Это интересно: в период с 2022-го по 2024 год Международное агентство по изучению рака намерено повторно проанализировать все существующие исследования и определить класс канцерогенной опасности (риска развития рака) электромагнитного поля радиочастот (а также использующегося в автомобилях бензина, акриламида, сидячего образа жизни и прочего).
Как использовать смартфоны так, чтобы минимизировать вред для здоровья
Источник: Recommendations from the BfS for making telephone calls on mobile phones | BfS
Как понятно из вышеописанных пунктов, международных стандартов достаточно для защиты пользователей от известных рисков для здоровья. Однако в этом вопросе есть неопределённость — к примеру, Немецкая программа исследований в области мобильных телекоммуникаций не смогла определить возможные риски для здоровья при интенсивном использовании смартфонов (совершении звонков) на протяжении более 10 лет, а также не нашла ответ на вопрос, может ли использование мобильных телефонов детьми повлиять на их здоровье.
💡 Это интересно: в 2005 году в Германии провели масштабное исследование, которое не выявило негативное влияние вышек сотовой связи на качество сна людей (субъективное и объективное). Однако было установлено, что тревожность из-за опасений людей о возможном негативном влиянии вышек действительно может ухудшить их сон.
Специалисты приводят следующие рекомендации:
- если есть выбор между стационарным и мобильным телефонов, лучше отдать предпочтение первому;
- не разговаривать долго по сотовому телефону;
- по возможности не стоит звонить по телефону в местах, где плохо ловит связь, — чем хуже соединение, тем большую мощность использует смартфон для подключения к ближайшей сотовой вышке;
- используйте смартфоны с как можно меньшим значением SAR;
- используйте гарнитуру — интенсивность излучения быстро падает с увеличением расстояния от антенны в смартфоне.
💡 Это интересно: популярность мессенджеров сделала использование смартфонов более безопасными — людя держат устройства в отдалённых руках, а не прикладывают их к уху для разговора.
Что нужно знать людям с ограниченными возможностями
Источник: Recommendations from the BfS for making telephone calls on mobile phones | BfS
Если жизнь или повседневность человека зависит от вспомогательных электронных устройств, ему следует знать несколько нюансов.
- Излучение смартфонов может отключить электронные имплантаты
Встроенные в организм электронные устройства (наподобие кардиостимулятора) гораздо более чувствительны к высокочастотному излучению, чем человеческое тело. Были случаи, когда мобильные устройства создавали помехи для имплантированных устройств на расстоянии до 20 см — при стечении неблагоприятных условий работы встроенного в организм устройства может быть прервана. В связи с этим людям с электронными имплантатами нельзя держать мобильные телефоны у верхней части тела — к примеру, во внутреннем кармане куртки в режиме ожидания.
- Могут создаваться помехи для слуховых аппаратов
В связи с этим при совершении телефонного звонка лучше отключать вспомогательное устройства или сохранять максимальную дистанцию между гаджетами.
- Запрет смартфонов в некоторых отделениях больниц нужно соблюдать
Иногда чувствительное медицинское оборудование (чаще всего в отделениях интенсивной терапии и операционных) может зависеть от помех со смартфона, причём на расстоянии до 2 м. Именно поэтому запреты на мобильную связь следует строго соблюдать.
Сравнение радиочастотного излучения современных смартфонов
Источник: BfS
Значение SAR, как правило, рассчитывается и для головы, и для тела. Однако только первое значение определяет общую безопасность мобильного устройства. В этом пункте приводятся значения SAR, рассчитанные по международным меркам — в ваттах на килограмм для 10 граммах тканей. Согласно им, предел радиочастотного излучения составляет 2 Вт/кг. Однако существует немецкий сертификат экологичности Der Blaue Engel, который выдают только гаджетам с показателем SAR ниже 0,5 Вт/кг — такие считаются телефонами с низким уровнем излучения.
💡 Это интересно: 41% продающихся в Германии смартфонов (по состоянию на 29 апреля 2021 года) можно классифицировать как гаджеты с низким уровнем излучения.
Хреновые дисплеи для мозга куда вреднее, чем излучение)