SAR-värden för mobiltelefoner

Så här mäts SAR-värdet • Hot spots

Vad är SAR?

SAR är ett mått på den strålning som "fastnar" i olika material och omvandlas till värme. De flesta har bara kommit i kontakt med begreppet som ett mått på strålningen från mobiltelefoner, men i stora delar av världen bygger gränsvärdena för elektromagnetiska vågor (strålning) nästan uteslutande på SAR.

Så här fungerar SAR

Strålningen från en mobil är elektromagnetiska vågor som överför energi. Den energi som överförs i ett visst ögonblick mäts i watt. Det är effekten. Ju högre effekt och ju mer av strålningen som "fastnar" desto högre SAR-värde och ökad värmeutveckling. I luft är SAR-värdet noll eftersom så ytterst lite av strålningen "fastnar" där. SAR är alltså beroende av både strålningens styrka och hur effektivt materialet omvandlar den till värme.

SAR. Strålning omvandlas till värme
När strålningens elektromagnetiska vågor passerar genom materia som vatten, kött, ben, trä, tegel eller betong förlorar de en del av sin energi som istället blir till värme i materien. Principen är densamma för all materia men det är bara för människor som SAR-värden tagits fram som ett skydd mot alltför omfattande uppvärmning.

 

2 W/kg

Inom EU är den rekommenderade gränsen för SAR 2 watt per kilogram (2 W/kg) kroppsvävnad, hjärnceller, ben och blod i huvudet. Av strålningen får högst två watt omvandlas till värme per kilo kroppsvävnad om bara en liten del av huvudet får ta emot den mesta strålningen. Samma regler gäller för bålen, dvs kroppen utom huvud, armar och ben. EU:s gränser används i Sverige.

1 eller 10 gram?

Vid testning av mobiltelefoners SAR-värden görs mätningarna i ett vätskefyllt plasthuvud (se Kontroll i högerspalten). Huvudet delas upp i kuber som rymmer 10 gram vävnad1. Det blir kuber med ungefär 2,2 centimeters sida. Strålningens styrka varierar mycket kraftigt i huvudet intill telefonen och därför mäts den på många punkter inom en kub. Det högsta uppmätta värdet blir inte SAR-värdet. Istället beräknas genomsnittet för alla mätpunkterna inom en kub och mobiltelefonens SAR-värde blir samma som den kub som uppvisar det högsta genomsnittet.

Den speciella mobiltelefon som togs fram för Storbritanniens Mobile Telecommunications Research programme hade ett högsta uppmätt lokalt SAR-värde på 5 W/kg men genomsnittet över 10 gram blev 1,4 W/kg och mobilens officiella SAR-värde2.

Om huvudet hade delats upp i kuber om 1 gram blir sidorna ungefär 1 centimeter. Runt en topp med extra stark strålning finns då färre dalar som kan sänka genomsnittet. Mobilens SAR-värde blir högre. För att gränsvärdet inte ska överskridas kan strålningen behöva sänkas.

I USA och andra länder som tillämpar de amerikanska reglerna3,4 är högsta tillåtna SAR inte bara lägre, 1,6 W/kg, dessutom beräknas genomsnittet inom en kub på 1 gram. I praktiken kan det betyda att samma telefon får SAR-värdet 1,11 W/kg i USA och 0,32 W/kg i Europa5.

SAR genomsnitt över 10 gram SAR genomsnitt över 1 gram
SAR genomsnitt över 10 gram kroppsvävnad. Hela toppen kan fylla ut dalen bredvid och genomsnittet hamnar vid den grå linjen. SAR genomsnitt över 1 gram kroppsvävnad. Det finns bara plats för den övre delen av toppen i områden bredvid. Genomsnittet vid den vågräta grå linjen blir högre.

 

Antennen

Alla mobiltelefoner är utrustade med en antenn för att kunna sända och ta emot elektromagnetiska vågor. En antenn kan beskrivas som en gunga där elektromagnetiska fält pendlar fram och tillbaka6. När mobilen sänder är det endast en del av energin i de elektromagnetiska fälten som lämnar antennen som strålning. Den energi som lämnar antennen är begränsad till 2 watt. Beroende på antenntyp kan det vara upp till 10 gånger högre effekt som gungar fram och tillbaka och bidrar till uppvärmningen7.

Hot spots

Strålningsförhållandena i den absoluta närheten av en mikrovågsantenn, som den på mobiltelefoner, är komplicerade och intensiteten varierar kraftigt8. Dessutom går en del av strålningen inte rakt fram i huvudet utan reflekteras och bryts i gränsskikten mellan olika vävnadstyper. Håligheter och skallbenets ojämna insida och varierande tjocklek gör också att strålningen fördelas ojämnt i huvudet och koncentreras till vissa punkter, hot spots9.

Säkerhetsmarginalen brukar anges till 50 gånger för SAR 2 W/kg i genomsnitt över 10 gram vävnad. Används istället det högsta uppmätta värdet har vi sett exempel på att SAR ökar ungefär tre gånger. Säkerhetsmarginalen blir då 17 gånger.

Uppmätta SAR-värden, även låga, gäller bara då mobilen hålls i normalt läge vid örat. Att vända baksidan mot örat eller hålla den mot andra delar av kroppen kan göra att gränsvärdena överskrids. Ögon och testiklar är känsligast för uppvärmning på grund av liten kylande blodgenomströmning.

Mobiltelefoner utsätter användaren för mikrovågsstrålning upp till gränsen där den kan skada genom uppvärmning på kort sikt. Det mesta av temperaturökningen sker inom 60-90 sekunder10. Skador av mikrovågsstrålning på råttors testiklar blir större och uppstår snabbare än om samma uppvärmning sker med infraröd strålning11.

Svårt att klara gränsvärdena

1999 testade programmet 20/20 på ABC TV i USA fem mobiltelefoner. Det visade sig att fyra av dem överskred de amerikanska gränsvärdena när de hölls i vissa positioner12. EU:s rekommenderade gränsvärden som tillämpas i Sverige är högre än de amerikanska.

Om tillverkarna får bestämma

Många välkända tillverkare av mobiltelefoner och system för mobiltelefoni är medlemmar i den amerikanska organisationen Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE. I deras senaste förslag till gränsvärden från 2005 anges SAR till 2 W/kg i genomsnitt över 10 gram kroppsvävnad när huvud eller bål får ta emot det mesta av strålningen. Precis som i Sverige. Men de föreslår också att den synliga delen av örat utanför skallen ska räknas som händer och fötter där de tillåter SAR på 10 W/kg13.

  1. Strålsäkerhetsmyndighetens allmänna råd om begränsning av allmänhetens exponering för elektromagnetiska fält, SSMFS 2008:18, genomsnitt över 10 gram vävnad anges i tabellen på sidan 2.
  2. Mobile Telecommunications Research Programme (MTHR), sidan MTHR exposure systems SAR distributions fjärde stycket. I diagrammen på samma sida anges SAR som milliwatt per gram. En milliwatt är en tusendels watt och ett gram är ett tusendels kilogram, därför är SAR 2 mW/g lika med 2 W/kg. Beskrivning av hela systemet med testtelefonen finns på sidan MCL MTHR GSM and TETRA handset exposure systems for human volunteer studies.
  3. Världshälsoorganisationen WHO:s register över gränsvärden, USA.
  4. Federal Communications Commission, FCC, Overview of RF Exposure sidan 8 SAR.
  5. OnePlus anger SAR enligt FCC (USA) och CE (Europa) för modellen OnePlus X, sidan besökt 25 apr 2016.
  6. Wallander, Den första boken om digital radio, sidorna 24-25.
  7. Kane, Cellular Telephone Russian Roulette, sidan 36.
  8. Marha, Musil, Tuhá, Electromagnetic Fields and the Life Environment, sidan 9, San Francisco Press, San Francisco 1971.
  9. Kane, Cellular Telephone Russian Roulette, sidan 43.
  10. Samma, sidan 12.
  11. Presman, Electromagnetic Fields and Life, Plenum Press, New York 1970, sidorna 98-99.
  12. The Procrustean Approach, sidan 130 andra stycket. Doktorsavhandling av Don Maisch med undertitel Setting Exposure Standards for Telecommunications Frequency Electromagnetic Radiation.
  13. Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz, IEEE C95.1-2005, sidan 20, pinnae är den synliga delen av örat.

 
 

Strålning
En elektromagne-
tisk våg består av ett elektriskt och ett magnetisk fält som svänger i samverkan med varandra. Denna elektromagnetiska vågrörelse kallas strålning

Specific absorption rate, SAR
Andel av strålningen som absorberas. Eftersom en av fysikens grundläg-
gande regler säger att energi är oför-
störbar innebär absorberas att strålningsenergin omvandlas till värme.

Kontroll
I Sverige räknas mobiler som elmateriel och det är Elsäkerhetsverket som har till uppgift att kontrollera marknaden. Elsäkerhetsverket har inte utfört några kontrollmätningar av mobilers SAR-värden.
För alla som vill kontrollera den elektromagnetiska strålningen från mobilen erbjuder Schmidt & Partner Engineering AG plastdockor och plasthuvuden som fylls med vätskor motsvarande olika kroppsdelar.
20 liter "hjärnväv-
nad" kan man själv blanda till av:
Vatten 10,3 liter,
cellulosa 64 g,
salt 177,4 g,
socker 14,88 kg,
Preventol 26,8 g.
Preventol som ingår i receptet är konser-
veringsmedel. Receptet fanns tidigare online hos EMC Technologies i Australien.
Ett plasthuvud fylls med vätskan och en mobiltelefon placeras mot örat. Därefter mäts de elektriska och magnetiska fälten i vätskan innanför örat. Utifrån mätvärdena kan den maximala värmeutvecklingen av strålningen från mobiltelefonen beräknas. För kontroll av strålning som träffar hela kroppen med samma styrka används en vätskefylld plastdocka. Värmeutvecklingen av strålningen får då inte överskrida 0,08 watt per kilogram i genomsnitt för hela kroppen.

Testning av mobiltelefon mot ett plasthuvud
Vid testning vänds plasthuvudet upp och ner för att "hjärnvävnaden" inte ska rinna ut. Just detta plasthu-
vud är avsett för skyltändamål. Finska Strålsäker-
hetscentralen har bilder på hur deras mätningar går till.

Lita på SAR?
I april 2008 gjorde Australiensisk TV en test av SAR-värden. Endast två av sex mobiler klarade gränsen på 2 W/kg. Högsta SAR-värdet hade Nokia E65 med 5,84 W/kg. Resultatet är möjligt genom att mobilerna testades med baksidan mot kroppen, så som de kan ligga i fickan när man använder handsfree. De SAR-värden som tillverkarna uppger gäller endast när mobilen hålls mot örat och med rätt sida ut.
Sammanfattning av programmet på emfacts.com.
  27 oktober 2012