DOSIMETRIA

 Si è visto come sia possibile conoscere la configurazione del campo EM, in assenza di soggetto, sotto un elettrodotto ed in altre condizioni di esposizione. Si passerà ora ad esaminare quale sia l'influenza di questo campo su un soggetto esposto per stabilire quali siano i livelli di pericolosità effettivi.

Bisogna dire a questo proposito che non è ancora del tutto compresa e definita una relazione causa- effetto tra campi EM ed effetti biologici, essenzialmente per la difficoltà di una valutazione quantitativa dell'esposizione.

In effetti sviluppare una dosimetria -cioè definire la relazione tra campi esterni e correnti interne- alle ELF è più problematico di quanto non possa esserlo per le radiazioni ionizzanti; anche se questo campo è in fase di notevole sviluppo, per ora non esiste alcun accordo sullo stesso concetto di dose: data la non utilizzabilità del SAR (Specific Absorption Rate) per la definizione di questo concetto (nel range di frequenze considerato gli effetti riscontrati sono non termici ed il SAR, indicante la potenza ceduta per chilogrammo di materiale e quindi il riscaldamento dello stesso, non è quindi significativo) alcuni autori suggeriscono di assumere semplicemente il prodotto dell'intensità del campo per la durata dell'esposizione, altri invece relazioni più complesse. E' evidente infatti che secondo la prima proposta si avrebbero dosi uguali sia nel caso in cui nel corpo umano circolasse per 300 s una corrente di 1 mA, sia che circolasse per 3 s una corrente di 100 mA, con la differenza che nel primo caso il soggetto non se ne accorgerebbe nemmeno, nel secondo potrebbe andare incontro a fibrillazione cardiaca.

Attualmente più che il problema della dose sembra più importante quello della misura delle grandezze fisiche che caratterizzano l'esposizione; tra queste, oltre l'intensità del campo sono rilevanti la durata dell'esposizione e soprattutto l'intensità di corrente che fluisce nel corpo. Quest'ultima, ma principalmente la densità di corrente, è direttamente responsabile degli effetti biologici.

Purtroppo, la densità di corrente è difficilmente misurabile poiché è legata non tanto ai valori di campo libero analizzati nel paragrafo precedente, quanto a quelli del campo effettivo che si misura sulla superficie e all' interno del soggetto esposto, che possono essere anche molto diversi da quelli del campo esterno , e che differiscono da punto a punto del corpo stesso in dipendenza della sua struttura.

In tab. 4 è mostrato come il campo E sia fortemente modificato dalla presenza di un soggetto umano che in questo caso è posto a 20 cm da un conduttore a 200 kV e come siano diversi i valori effettivi del campo in punti differenti della superficie del corpo.

Come si vede le intensità del campo possono essere anche molto elevate, c'è da dire comunque che questa situazione è in genere non sperimentabile nella pratica comune (abbiamo visto infatti che sotto una linea ad alta tensione i valori sperimentabili sono dell'ordine di 5 kV/m), ma può comunque rappresentare la condizione di soggetti che lavorano sulle linee ad alta tensione. L'esempio inoltre può essere utile se si ammette una certa linearità del sistema per cui i valori della tabella , opportunamente scalati, possono dare un'indicazione dei livelli di campo effettivi sulla superficie di un soggetto posto, per esempio, nelle vicinanze di un conduttore a 200 V, situazione, questa, facilmente sperimentabile.

Evidenziamo a questo punto che questi valori si misurano in prossimità della superficie del corpo e cioè esternamente ad esso; in questo range di frequenze infatti il campo che penetra all'interno del corpo è attenuato di un fattore quindi è veramente molto basso; proprio questo fatto ha indotto per anni a pensare ad una forma naturale di protezione dai campi alle ELF; ultimamente gli studi tendono ad essere, invece, meno semplicistici.

Nel calcolo delle densità di corrente indotte dai campi esterni sorgono molte difficoltà a causa della complessità della struttura del corpo umano, alle quali si aggiunge la scarsa conoscenza attuale delle caratteristiche elettriche dei tessuti biologici. Inoltre l'estensione all'uomo dei risultati ottenuti su animali da laboratorio va effettuata con molta cautela: sebbene infatti questi animali possano essere sottoposti a livelli di campo molto più elevati di quelli consentiti per l'uomo e quindi fornire informazioni sugli effetti e i livelli di soglia, come si può vedere dalla figura uno stesso campo esterno dà luogo a diverse densità di corrente in differenti specie animali. Ciò è dovuto non solo alla diversa conformazione esterna, a cui si associano diversi effettivi valori di campo sulla superficie, ma anche alla diversa area di sezioni del corpo corrispondenti nelle varie specie e alla diversa distribuzione dei tessuti che, anche a parità di campo effettivo, determinano tali differenze.

Una dosimetria di questo tipo è molto più semplice da realizzare alle basse frequenze poiché per generare campi di elevata tensione è sufficiente un moltiplicatore di tensione ed un piano conduttore. Il soggetto, come viene esplicitamente mostrato in seguito, viene posto sotto il piano ed esposto al campo, il che rende possibile l'effettuazione delle misure di interesse.

Una dosimetria di tipo numerico, come quella usata per gli effetti termici (misura del SAR), è in corso di sviluppo, non essendo ancora completo lo studio di un modello discretizzato dell'uomo posto sotto un condensatore piano.

Tabella 4: Valori effettivi di campo elettrico in diversi punti prossimi alla superficie di un corpo umano ( simulazione di un individuo col torace a 20 cm da un conduttore a 220 kV)