Le microonde

NON si può né vedere né odorare né toccare, ma è tutt’intorno a noi. Alcuni studiosi dell’ambiente lo chiamano “smog elettronico”, e un’agenzia governativa degli Stati Uniti avverte che i livelli a cui gli americani sono esposti quotidianamente senza neppure saperlo potrebbero essere pericolosi. Non è un problema locale.

Secondo un rapporto compilato dal governo americano, forse l’uomo sta entrando “in un’era di inquinamento ambientale da energia paragonabile all’odierno inquinamento chimico”. Esso avverte che le “conseguenze del sottovalutare o giudicare erroneamente gli effetti biologici della prolungata esposizione a bassi livelli potrebbero diventare un problema critico per la salute pubblica, specie se vi sono effetti genetici”.

Mettono in guardia contro la radiazione a microonde. Ma cosa sono le microonde? Come funzionano? Che cosa possono farci? Qual è il loro grado di pericolosità?

Cosa sono

Le microonde sono una forma di energia o radiazione elettromagnetica. Per frequenza (indice di vibrazioni) e lunghezza d’onda, le microonde sono situate nello spettro elettromagnetico tra i raggi infrarossi e le radioonde.

Esistono due tipi di radiazione elettromagnetica: ionizzante e non ionizzante. La radiazione ionizzante comprende, a un’estremità dello spettro, i raggi X e i raggi gamma. La radiazione non ionizzante, che forma il resto dello spettro, include la luce ultravioletta, la luce visibile, i raggi infrarossi e le radioonde. (Ed è fra gli ultimi due che troviamo le “microonde”).

I termini ionizzante e non ionizzante denotano un’importante differenza.

La radiazione ionizzante può staccare gli elettroni dagli atomi, creando atomi a carica elettrica, molto instabili e chimicamente reattivi detti ioni. In altre parole, la radiazione ionizzante danneggia invariabilmente le cellule dei tessuti viventi e può causare mutazioni genetiche. L’esposizione a questo tipo di radiazione, per quanto leggera, comporta un certo grado di rischio.

Le microonde, d’altra parte, sono energia non ionizzante. Hanno effetti molto meno potenti e non hanno sufficiente energia per staccare gli elettroni dagli atomi, ragion per cui l’uomo si è sentito relativamente libero di utilizzare questa forma di energia per i suoi utili vantaggi.

I loro impieghi

Una cinquantina d’anni fa non esistevano microonde generate dall’uomo. Nella nostra atmosfera giungevano solo piccole quantità di radiazione a microonde proveniente dal sole e da altre sorgenti della galassia di cui fa parte la terra. Ma poi, prima della seconda guerra mondiale, fu costruito il radar. Fu allora che divennero per la prima volta note al pubblico le microonde, dato che il radar impiega le microonde. In anni recenti, la capacità dell’uomo di generare e sfruttare le microonde ha avuto come risultato una tale proliferazione di dispositivi che utilizzano le microonde che oggi praticamente tutti ne sentono gli effetti in un modo o nell’altro.

Particolarmente in alcuni centri urbani, si calcola che la radiazione a microonde, come la radiazione a radioonde ad alta frequenza, sia un miliardo di volte o più superiore a quella che esiste naturalmente nell’ambiente. E sorgenti di questo tipo di radiazione aumentano rapidamente in molti luoghi.

In quasi tutti gli aeroporti i sistemi di navigazione utilizzano il radar, che si basa sulle microonde. Anche il radar della polizia opera sulle frequenze delle microonde. Ma oltre al radar, anche i segnali televisivi ad altissime frequenze sono trasmessi mediante microonde. Le telefonate interurbane pure possono impiegare le microonde. I forni a microonde sono sempre più comuni. I computer di una città possono trasmettere dati ai computer di un’altra città tramite le microonde. Sistemi di radiodiffusione, vigilanza e di satelliti per le comunicazioni utilizzano le microonde, come anche alcuni sistemi per il controllo dell’inquinamento atmosferico. I telefoni installati lungo le autostrade per gli automobilisti in difficoltà funzionano a microonde. Molti sistemi d’allarme pure le utilizzano, come pure alcuni dispositivi per l’apertura automatica delle porte del garage.

I militari, che sono i maggiori utenti delle apparecchiature a microonde nell’odierno mondo della guerra elettronica, impiegano microonde nei radar di inseguimento e di ricerca, nei sistemi di guida di missili nucleari, missili antimissili, telemetri per carri armati e per ascolto.

Le microonde trovano applicazione anche in campo medico: per la sterilizzazione, per uso sperimentale nella terapia contro il cancro, per ritardare la crescita dei tumori e nelle apparecchiature diatermiche, che riscaldano i tessuti del corpo per la cura di affezioni come borsite, artrite, e dolori e distorsioni muscolari. Si calcola che solo negli U.S.A. due milioni di persone si sottopongano ogni anno a cure del genere.

L’industria utilizza le microonde per essiccare le patatine fritte, tostare noci, legumi e caffè, per far lievitare il pane e i bomboloni e per precuocere la pancetta. Vengono impiegate anche per essiccare filati, legno, vernici, carta, cuoio, tabacco, matite, tessuti, capocchie di fiammiferi, e per trattare gomma, nylon, uretano e rayon. Molte società, come banche, giornali e linee aeree, impiegano ora schermi di tubi a raggi catodici, che utilizzano le microonde.

Allo studio è la costruzione di un’immensa centrale elettrica su un satellite nello spazio per raccogliere energia solare, convertirla in microonde e irradiarle sulla terra. Qui le microonde verrebbero convertite in elettricità. Un altro impiego si potrebbe avere in un sistema di freni a radar per le automobili, che potrebbe inviare radiazioni a microonde davanti al veicolo, prevedere un imminente scontro e azionare automaticamente i freni.

Le microonde influiscono davvero molto sulla vita dell’uomo, eppure sono pochissimi quelli che sanno effettivamente come funzionano.

Come funzionano le microonde

Dato che le microonde sono basilarmente semplice energia, i loro impieghi sono molteplici. Col radar, ad esempio, le microonde sono fatte convergere in fasci altamente direzionali e inviate su un bersaglio in brevi impulsi. Le microonde sono riflesse da conduttori elettrici come il metallo, per cui le microonde dirette verso un bersaglio, diciamo un aereo, rimbalzano all’emettitore. Il lasso di tempo che intercorre fra l’invio del segnale e il suo ritorno permette di misurare la distanza dal bersaglio, ricordando che le microonde viaggiano alla velocità della luce. Il confronto dell’intervallo di tempo a due diverse altezze permette di calcolare l’altitudine del bersaglio.

Il principio su cui si basa il forno a microonde è semplice: i metalli riflettono le microonde, mentre gli alimenti le assorbono. Così una scatola metallica, il forno, riflette i raggi delle microonde, che rimbalzano tutt’attorno dentro il forno e colpiscono il cibo. Sono quindi assorbite dal cibo e ne fanno vibrare rapidamente le molecole di umidità, a due miliardi e mezzo di volte al secondo. Questo attrito produce calore, e il calore fa avvenire la cottura. In effetti, il cibo stesso produce il calore.

In un forno a microonde pochissima energia viene sprecata per riscaldare il forno o l’aria dentro di esso, come avviene con la cottura convenzionale. Inoltre se ne spreca pochissima per riscaldare i recipienti perché nella cottura con le microonde si usano vetro, carta o plastica, tutte sostanze che permettono alle microonde di attraversarle senza assorbirle né rifletterle. Così quando una piccola quantità di cibo è investita dall’energia delle microonde si cuoce molto in fretta.

Per esempio, in un forno convenzionale, una patata può impiegare da 45 a 60 minuti per arrostirsi. In un forno a microonde, ci vorranno da due minuti e mezzo a sei minuti circa per cuocere un patata, secondo la grandezza della patata e la marca e il modello del forno. Se si cuociono due patate, il tempo di cottura salirà a 5-12 minuti. Il maggior tempo di cottura è dovuto al fatto che l’energia delle microonde si divide in due invece d’essere assorbita interamente da una sola patata. La principale attrattiva dei forni a microonde è data da questa notevole riduzione dei tempi di cottura.

Negli Stati Uniti sono in circolazione molti milioni di questi forni. Nel 1975, per la prima volta, il numero di forni a microonde venduti superò quello dei forni a gas. Si prevede che entro il 1985 metà delle famiglie americane impiegheranno forni a microonde. In Giappone la loro diffusione è anche maggiore; a quanto viene riferito nel 1976 il 17 per cento di tutte le famiglie utilizzavano le microonde in cucina, in paragone con il 4 per cento delle famiglie americane lo stesso anno.

Fu nel 1967 che i forni a microonde furono per la prima volta lanciati sul mercato negli U.S.A., ma quell’anno ne furono venduti solo 10.000. Comunque da allora le vendite hanno subìto un aumento vertiginoso. Questo, dicono alcuni, è avvenuto senza che si capissero completamente gli effetti che le microonde possono avere sull’organismo umano.

A motivo di questa crescente preoccupazione, a metà degli anni settanta gli Stati Uniti cominciarono estese ricerche sui rischi potenziali dell’esposizione a bassi livelli di radiazione a microonde e sulla validità delle attuali norme di sicurezza occidentali. I risultati di alcune di queste ricerche cominciano ad apparire, e certi scienziati hanno espresso seria preoccupazione. Perché? Cosa stanno scoprendo? Queste sono le domande che prenderemo in esame in un prossimo numero di Svegliatevi!

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I sistemi di navigazione ora in uso negli aeroporti utilizzano le microonde