Mikrovågor — hur fungerar de?
DU KAN inte se det eller känna lukten av det eller röra vid det, men det finns överallt omkring dig. En del miljöaktivister kallar det ”elektrisk smog”, och ett regeringsorgan i Förenta staterna varnade för att de nivåer amerikaner varje dag blir utsatta för, utan att de ens är medvetna om det, kan vara farliga. Det är inte ett lokalt problem.
Enligt en amerikansk regeringsrapport kan mänskligheten vara på väg in i ”en tid av energiförorening av miljön — en förorening som är jämförbar med den kemiska föroreningen i våra dagar”. I rapporten varnas det för att ”följderna av att undervärdera eller felbedöma de biologiska verkningarna av långvarig exponering för låga nivåer skulle kunna bli ett allvarligt problem för folkhälsan, speciellt om genetiska förändringar är inbegripna”.
Vad de varnar för är mikrovågsstrålning. Men vad är mikrovågor? Hur fungerar de? Hur påverkar de dig? Hur farliga är de?
Vad är mikrovågor?
Mikrovågor är en form av elektromagnetisk energi eller strålning. När det gäller frekvens (antalet svängningar) och våglängd hamnar mikrovågor mellan infrarött ljus och radiovågor i det elektromagnetiska spektret.
Det finns två slag av elektromagnetisk strålning: joniserande och icke-joniserande. Joniserande strålning, som man finner inom ett område vid den ena änden av det elektromagnetiska spektret, omfattar röntgenstrålning och gammastrålning. Icke-joniserande strålning, som utgör resten av spektret, omfattar ultraviolett ljus, synligt ljus, infrarött ljus och radiovågor. (Och det är mellan de två sistnämnda som vi finner ”mikrovågor”.) Termerna joniserande och icke-joniserande anger en viktig skillnad.
Joniserande strålning kan stöta bort elektroner från atomer och skapa elektriskt laddade, mycket instabila och kemiskt reaktiva atomer, som kallas joner. Denna joniserande strålning är skadlig för celler i levande vävnad och kan orsaka genetiska mutationer. Att över huvud taget bli utsatt för detta slag av strålning, hur svag den än är, medför en viss risk.
Mikrovågor har däremot inte denna joniserande verkan. Deras effekt är mycket mindre, och de har inte tillräcklig energi för att stöta bort elektroner från atomer, vilket är skälet till att människan har känt sig relativt fri att utnyttja denna form av energi på grund av dess stora fördelar.
Vad man använder mikrovågor till
För omkring 50 år sedan fanns det inga av människor framställda mikrovågor. Endast små mängder mikrovågsstrålning från solen och andra källor i den galax som jorden tillhör fann sin väg in i vår atmosfär. Men längre fram, före andra världskriget, utvecklades radarn. På så sätt kom mikrovågor att för första gången bli allmänt uppmärksammade, eftersom mikrovågor används inom radartekniken. På senare år har människans förmåga att alstra och utnyttja mikrovågor resulterat i en sådan ökning av mikrovågsapparater att praktiskt taget varje människa på jorden i våra dagar berörs av dem i någon grad.
Speciellt i en del storstadsområden beräknar man att mikrovågsstrålningen och den likartade högfrekventa radiovågsstrålningen är upp till en milliard gånger så stor som den naturliga strålning som finns i omgivningen. Och på många platser sker det en snabb ökning av antalet källor till detta slag av strålning.
På nästan alla flygplatser har man nu navigationsradar, som använder mikrovågor. Också polisradar arbetar med mikrovågsfrekvenser. Men förutom att man använder mikrovågor inom radartekniken, använder man dem också för att överföra televisionssignaler med ultrahöga frekvenser. Telefonsamtal kan förmedlas mellan städer i form av mikrovågsstrålning. Mikrovågsugnar eller ”elektronugnar” blir allt populärare. Datorer i en stad kan överföra upplysningar till datorer i en annan stad via mikrovågor. För radioutsändningar, övervakning och satellitkommunikationssystem använder man mikrovågor, liksom man också gör i en del system för kontroll av luftföroreningar. En del hjälptelefoner längs landsvägar fungerar med hjälp av mikrovågor. Många tjuvlarm använder mikrovågor, liksom också en del automatiska dörröppnare för garage.
I våra dagars värld av elektronisk krigföring har mikrovågsapparater sin allra största användning inom det militära. Mikrovågor används till exempel i spaningsradar, i manövreringssystem för kärnvapenrobotar och antirobotrobotar och i avståndssökare för stridsvagnar. Avlyssningsapparater fungerar också med hjälp av mikrovågor.
I den medicinska världen har man sina speciella användningsområden för mikrovågor. Man använder mikrovågor för sterilisering, för experimentellt bruk i cancerbehandling och för att hämma tillväxten av tumörer. Mikrovågor används också i apparater för värmebehandling, dvs. uppvärmning av kroppsvävnader för behandling av sådana sjukdomar som slemsäcksinflammation, ledinflammation, muskelvärk och muskelsträckningar. Man beräknar att två millioner människor enbart i USA blir behandlade med sådana apparater årligen.
Inom industrin använder man mikrovågor för att torka potatischips, för att rosta nötter, bönor och kaffe, för att jäsa bröd och andra bakverk och för att laga till bacon i förväg. Mikrovågor använder man också för att torka garn, ved, färg, papper, skinn, tobak, pennstift och tyger. Man använder dem också för att vulkanisera gummi och för att härda nylon, uretan och rayon. På många företag, exempelvis banker, tidningsföretag och flygbolag, gör man nu bruk av katodstrålerör med videoskärmar, och i dessa apparater används mikrovågor.
Man planerar att använda mikrovågor i samband med en stor satellitkraftstation i yttre rymden. Den uppfångade solenergin skall omvandlas till mikrovågor, som skall sändas till jorden. Här på jorden skall sedan mikrovågorna omvandlas till elektricitet. Ett annat planerat användningsområde är en radarstyrd bromsanordning på bilar — en anordning som kan sända ut mikrovågsstrålning framför fordonet, uppfatta en omedelbart förestående kollision och automatiskt slå till bromsarna.
Mikrovågor har i sanning en oerhört stor inverkan på vårt liv, men ändå är det mycket få av oss som egentligen vet hur dessa mikrovågor fungerar.
Hur fungerar mikrovågor?
Eftersom mikrovågor i grund och botten helt enkelt är energi, är användningsområdena för dem mångskiftande. När det till exempel gäller radar, fokuseras mikrovågorna till mycket rätlinjiga strålar och riktas mot ett mål i korta pulser. Mikrovågorna reflekteras av elektriskt ledande ämnen, till exempel metaller, så att de mikrovågor som sänds mot ett mål, låt säga ett flygplan, studsar tillbaka till sändaren. Den tid det tar för signalen att gå från sändaren till målet och tillbaka gör det möjligt att mäta avståndet till målet, eftersom mikrovågor färdas med ljusets hastighet. En jämförelse av tidsintervallen på två olika höjder gör det möjligt att beräkna höjden till målet.
Skälet till att man kan använda denna energi för att laga mat i mikrovågsugnar är enkelt: Medan metaller reflekterar mikrovågor, är det så att matvaror absorberar dem. I mikrovågsugnen studsar mikrovågorna fram och tillbaka mot metallväggarna tills de träffar maten. Sedan absorberar maten mikrovågorna, som får de flytande eller fuktiga molekylerna i maten att vibrera snabbt — med en hastighet av två och en halv milliard gånger i sekunden. Denna friktion resulterar i att maten värms upp. I själva verket är det så att maten producerar sin egen värme.
I en mikrovågsugn går mycket litet energi till spillo, eftersom varken ugnen eller luften inuti den behöver värmas upp, vilket är nödvändigt när man lagar mat på vanligt sätt. Vidare går mycket litet energi förlorad, på grund av att kokkärlen inte behöver värmas upp; i mikrovågsugnar använder man nämligen karotter och fat av glas, papper eller plast — material som helt enkelt släpper igenom mikrovågorna utan att vare sig absorbera dem eller reflektera dem. När alltså en liten mängd mat utsätts för mikrovågornas energi, värms den upp mycket snabbt.
I en vanlig ugn kan det till exempel ta mellan 45 och 60 minuter att baka en potatis. I en mikrovågsugn kan en bakad potatis bli klar på mellan 2 1/2 och 6 minuter, beroende på potatisens storlek och ugnens fabrikat och modell. Om det är två potatisar som skall bakas i ugnen, kan tillagningstiden öka till mellan 5 och 12 minuter. Denna ökning beror på att mikrovågsenergin fördelas på två potatisar i stället för att hela energimängden absorberas av en enda potatis. Att tillagningstiderna på detta sätt blir märkbart kortare när man använder mikrovågsugnar utgör deras främsta fördel.
Det finns många millioner sådana ugnar i bruk i Förenta staterna. År 1975 var försäljningen av mikrovågsugnar för första gången större än försäljningen av gasugnar. Man beräknar att hälften av alla hushåll i USA kommer att använda mikrovågsugnar år 1985. I Japan är deras popularitet ännu större; år 1976 rapporterades det att 17 procent av alla hushåll använde mikrovågsugnar, jämfört med 4 procent av hushållen i USA under samma år.
Mikrovågsugnar började först säljas till allmänheten i USA år 1967. Under första året såldes endast 10.000 ugnar, men försäljningen har skjutit i höjden fenomenalt sedan dess. En del menar att det är en ökning som har skett snabbt, utan att människan varit helt och fullt medveten om vilka verkningar mikrovågor kan ha på den mänskliga organismen.
På grund av denna växande oro började amerikanska forskare i mitten av 1970-talet med omfattande undersökningar av de eventuella riskerna med att bli utsatt för låga nivåer av mikrovågsstrålning. De började också granska hur välgrundade de nu gällande säkerhetsnormerna i västvärlden är. Resultatet av en del av denna forskning börjar nu bli tillgängligt, och en del vetenskapsmän har gett uttryck åt allvarlig oro. Varför? Vad upptäcker de? Dessa frågor kommer vi att närmare granska i ett senare nummer av Vakna!
[Bild på sidan 14]
På flygplatser har man nu navigationssystem som använder mikrovågor