Mikrobølger — hvordan virker de?

MAN kan ikke se det eller lugte det eller mærke det, men det er overalt omkring os. Nogle miljøforkæmpere kalder det „elektronisk forurening“, og et af De forenede Staters regeringskontorer advarer om at den dosis amerikanerne hver dag udsættes for, uden overhovedet at være klar over det, kan være farlig. Og det er ikke kun et lokalt problem.

Ifølge en rapport som er blevet forelagt De forenede Staters regering, står mennesket muligvis over for „en tidsalder med en energiforurening af miljøet som kan sammenlignes med den nuværende kemiske forurening“. Rapporten advarer om at „konsekvenserne af at undervurdere eller fejlfortolke de biologiske virkninger af en langvarig påvirkning, om end af ringe styrke, kan være at der opstår kritiske problemer for folkesundheden, især hvis der konstateres genetiske ændringer“.

Det der advares imod er mikrobølgestråling. Men hvad er mikrobølger? Hvordan virker de? Hvad kan de bruges til? Hvor farlige er de?

Hvad mikrobølger er

Mikrobølger er en form for elektromagnetisk energi, eller stråling. Med hensyn til frekvens (svingningshastighed) og bølgelængde befinder mikrobølger sig mellem infrarøde stråler og radiobølger i det elektromagnetiske spektrum.

Der er to former for elektromagnetisk stråling: ioniserende og ikke-ioniserende. I den ene ende af spekteret findes den ioniserende stråling, som indbefatter røntgenstråler og gammastråler. Resten af spekteret består af ikke-ioniserende stråling, som indbefatter ultraviolet lys, synligt lys, infrarøde stråler og radiobølger. (Og det er mellem de to sidste former mikrobølger befinder sig.) Benævnelserne „ioniserende“ og „ikke-ioniserende“ betegner en væsentlig forskel.

Ioniserende stråling kan frigøre elektroner fra atomer, hvorved der dannes elektrisk ladede, meget ustabile og kemisk virksomme atomer som kaldes ioner. Det vil sige at ioniserende stråling uvægerlig vil beskadige levende celler og kan forårsage genetiske mutationer. Der er altid en vis risiko forbundet med at blive udsat for denne form for stråling, uanset hvor svag den måtte være.

Mikrobølger består derimod af ikke-ioniserende energi. De er meget svagere i styrke, og de har ikke tilstrækkelig energi til at frigøre elektroner fra atomer. Derfor har man følt sig relativt fri til at anvende denne energiform til forskellige nyttige formål.

Hvad de anvendes til

For omkring 50 år siden fandtes der ingen menneskefrembragte mikrobølger. Kun små mængder mikrobølgestråling fra solen og andre energikilder i Mælkevejen trængte gennem jordens atmosfære. Men så, kort før den anden verdenskrig, blev radaren opfundet. Som følge heraf kom mikrobølger for første gang til offentlighedens kendskab, da radar virker ved mikrobølger. I de senere år har menneskets evne til at fremstille og udnytte mikrobølger medført en sådan overflod af apparater der anvender mikrobølger, at praktisk talt hvert eneste menneske på jorden i dag påvirkes af dem til en vis grad.

Især i visse byområder anslås det at strålingen fra mikrobølger og de beslægtede radiobølger med høj frekvens kan ligge op til en milliard gange eller mere over det niveau der normalt forekommer i naturen. Mange steder sker der desuden en hastig forøgelse i mængden af apparater og udstyr der anvender denne form for stråling.

Næsten alle lufthavne har nu navigationsudstyr med radar, der anvender mikrobølger. Politiets radar benytter ligeledes mikrobølgefrekvenser. Men foruden radar bliver fjernsynssignaler med ultrahøje frekvenser også overført ved hjælp af mikrobølger. Langdistancetelefonsamtaler kan overføres fra by til by ved mikrobølgestråling. Mikrobølgeovne bliver stadig mere og mere almindelige. Fra edb-anlæg i én by kan man overføre data til edb-anlæg i en anden by via mikrobølger. Satellitter til TV-transmission, overvågning og kommunikation benytter mikrobølger, og det samme gør visse systemer til måling af luftforurening. I nogle lande virker nødhjælpstelefonerne på motorvejene ved hjælp af mikrobølger. Mange tyverialarmer anvender dem, og det samme gør visse automatiske garageporte.

Militæret, som er langt den største forbruger af mikrobølgeudstyr — nemlig til elektronisk krigsførelse — anvender mikrobølger til for eksempel skanderende og pejlende radar, målsøgende systemer til raketter med atomladninger og til antimissilraketter, afstandsmålere til tanks, samt til lytteudstyr.

Inden for lægeverdenen anvender man også mikrobølger til forskellige formål: til sterilisering af instrumenter, til forsøg ved bekæmpelsen af kræft, til at hæmme svulsters vækst, og i diatermiske apparater, der opvarmer legemsvæv ved behandlingen af sådanne lidelser som ledegigt, slimsækbetændelse, muskelsmerter og forstuvninger. Det anslås at der årligt behandles to millioner mennesker alene i De forenede Stater med sådanne apparater.

Inden for industrien anvender man mikrobølger til tørring af pommes frites, til ristning af nødder, bønner og kaffe, til hævning af brød og bagværk, og til forstegning af bacon. De benyttes også til tørring af garn, træ, maling, papir, læder, tobak, blyanter, tekstiler og tændstikhoveder, og til hærdning af gummi, nylon, uretan og rayon. Mange foretagender, som for eksempel banker, dagblade og luftfartsselskaber, benytter nu dataskærme der anvender mikrobølger.

Med hensyn til den fremtidige anvendelse af mikrobølger har man blandt andet foreslået at opsende et gigantisk rumkraftværk der skal opsamle solenergi, omdanne den til mikrobølger og sende dem ned til jorden. Her skal mikrobølgerne så omdannes til elektricitet. Et andet forslag omhandler et radarbremsesystem til biler, der kan udsende mikrobølgestråling foran vognen, registrere når der er overhængende fare for sammenstød og automatisk aktivere bremserne.

Mikrobølger har således en overordentlig stor indvirkning på vor tilværelse, og dog er det kun de færreste af os der virkelig ved hvordan de virker.

Hvordan virker mikrobølger?

Da mikrobølger egentlig kun består af energi, kan de anvendes på forskellig måde. Ved radar bliver mikrobølger for eksempel samlet i skarpt afgrænsede stråler og udsendt mod et objekt i korte glimt eller impulser. Mikrobølger reflekteres af elektriske ledere, blandt andet metal; så når mikrobølgerne sendes mod objektet, der for eksempel kan være en flyvemaskine, bliver de kastet tilbage til afsenderen. Tidsforskellen mellem signalets afsendelse og dets modtagelse gør det muligt at måle afstanden til objektet, idet man tager i betragtning at mikrobølger bevæger sig med lysets hastighed. Ved at sammenligne tidsforskellen ved to forskellige højder kan man beregne hvor højt objektet befinder sig.

Forklaringen på at denne energiform kan bruges i mikrobølgeovne til at varme mad, er ret simpel: mens metaller reflekterer mikrobølger, så absorberer fødevarer dem. Så ovnen, som er en metalkasse, reflekterer mikrobølgestrålerne, der kastes omkring i ovnen indtil de rammer maden. De bliver så absorberet i maden og får dens vandmolekyler til at svinge meget hurtigt, to en halv milliard gange i sekundet. Denne friktion frembringer varme, og det er denne varme der udfører stegningen. Så maden producerer faktisk sin egen varme.

I en mikrobølgeovn bruges der kun en minimal energimængde til at opvarme selve ovnen eller luften i den. Der går også kun meget lidt energi tabt til at opvarme fadene, for i mikrobølgeovne anvender man glas, pap eller plastic, som mikrobølgerne passerer direkte igennem, uden hverken at blive absorberet eller reflekteret af dem. Så når en lille portion mad modtager den samlede virkning af mikrobølgerne, steger den meget hurtigt.

I en almindelig ovn kan det for eksempel tage omkring en time før en bagt kartoffel er færdig. I en mikrobølgeovn kan en kartoffel bages på omkring 2 ¹/₂ til 6 minutter, afhængig af kartoflens størrelse og ovnens mærke eller model. Hvis to kartofler skal bages, kan det tage fra 5 til 12 minutter. Forøgelsen i bagetiden skyldes at mikrobølgeenergien deles i to retninger i stedet for at den samlede mængde bliver opsuget af én kartoffel. Den meget korte stegetid er den væsentligste grund til at folk køber mikrobølgeovne.

I De forenede Stater anvendes der mange millioner af disse ovne. I 1975 oversteg salget af mikrobølgeovne for første gang salget af gasovne. Det forventes at halvdelen af alle hjem i De forenede Stater i 1985 vil anvende mikrobølgeovne. I Japan er deres udbredelse endnu større; i 1976 anvendte 17 procent af de japanske hjem mikrobølgeovne, sammenlignet med 4 procent af de amerikanske hjem i samme år.

I De forenede Stater kom mikrobølgeovne først i detailhandelen i 1967, hvor der kun blev solgt 10.000 det første år. Men siden da er salget steget fænomenalt. Nogle mener at denne voldsomme vækst foregår uden at man fuldt ud forstår hvilke virkninger mikrobølger kan have på den menneskelige organisme.

På grund af den voksende bekymring over disse eventuelle virkninger iværksatte man i De forenede Stater i midten af 1970erne en omfattende forskning vedrørende de mulige risikomomenter der kan være forbundet med at blive udsat for mikrobølgestråling af ringe styrke, og vedrørende pålideligheden af de gældende vestlige sikkerhedsnormer for denne stråling. Nogle af resultaterne af denne forskning er nu ved at blive offentligt tilgængelige, og nogle videnskabsmænd er begyndt at give udtryk for alvorlig bekymring. Hvorfor? Hvad har man opdaget? Disse spørgsmål vil blive behandlet i et kommende nummer af Vågn op!

[Illustration på side 14]

Lufthavne har nu navigationsudstyr der anvender mikrobølger