¿Están los pasajeros del tren expuestos a niveles peligrosos de radiación electromagnética de los teléfonos celulares?

Cálculos simples sugieren que esta historia no tiene sentido.

No soy un experto en física radiativa, pero puedo ver a partir de cálculos simples que la historia se ha desviado más allá de los límites de la plausibilidad. El primer cálculo, muy sencillo, consiste en observar la potencia total utilizada si se utilizaran 200 teléfonos móviles (un vagón de tren muy lleno) al mismo tiempo. Voy a resumir de un par de fuentes (la Agencia de Protección de la Salud del Reino Unido tiene un buen resumen de los temas clave y otros están cubiertos en www.antenna-theory.com ). El punto número 1 es que, en el peor de los casos, la transmisión de energía desde un teléfono GSM es de aproximadamente 2 W. Incluso aquí podemos ver que la potencia total emitidapor 200 teléfonos móviles es menos de la mitad que un microondas típico (del orden de 1kW). Además, como señala @vartec en los comentarios, el vagón del tren tiene más de 10 000 veces el volumen de un horno de microondas, por lo que los efectos específicos en los concursos serán mucho menores incluso si asumimos que toda la energía se refleja de nuevo en el vagón (lo cual es ridículo, sobre todo porque, si fuera cierto, no podrías usar tu teléfono en el vagón).

El segundo argumento, más sofisticado, implica reconocer que la potencia máxima no es la potencia de salida promedio. Como explica el sitio HPA:

Los teléfonos móviles GSM transmiten sus señales de radio como 217 ráfagas de información por segundo. Hay una ráfaga cada 4,6 ms (milésima de segundo) y cada ráfaga tiene una duración de 577 µs (millonésima de segundo). Esto significa que, en promedio, transmiten durante 1/8 del tiempo y su potencia de salida promedio es 8 veces menor que su potencia de salida máxima.

Las pautas de exposición, como las publicadas por ICNIRP, requieren que las exposiciones se promedien durante 6 minutos para compararlas con sus restricciones básicas y es más relevante considerar la potencia de salida promedio que la potencia de salida máxima de los teléfonos. En este sentido, los teléfonos GSM que transmiten a 900 MHz y 1800 MHz tienen potencias de salida máximas promediadas en el tiempo de 0,25 W y 0,125 W, respectivamente.

Otro factor también es relevante aquí. Los teléfonos GSM no suelen transmitir cerca de la máxima potencia. De nuevo la HPA resume bien la realidad:

Una característica clave de la tecnología de telefonía móvil es que un teléfono móvil no funciona con un nivel de potencia de salida fijo cuando se realiza una llamada. La salida de potencia máxima de un teléfono móvil GSM es de alrededor de 2 W pico, pero esto puede reducirse en una secuencia de 15 pasos hasta alrededor de 2 mW durante las llamadas, un factor de reducción de potencia de 1000.

Por lo tanto, es probable que la potencia de salida típica sea (crudamente) 1000 veces menor que el pico informado (factor de 10 para un factor promedio de tiempo de 100 para no usar siempre la potencia máxima), incluso ignorando el problema del volumen.

Y luego tenemos que considerar dónde se absorbe el poder. El sitio de teoría de antenas resume parte del problema de esta manera (sin usar los números o ajustes anteriores):

La antena está emitiendo radiación, pero menos de la mitad de la potencia se dirigirá a su cabeza; la mayoría irradia en todas las direcciones. Además, la eficiencia de la antena será del 50% para una buena antena que se sostenga directamente contra una cabeza (la cabeza en realidad desafina la antena y la hace menos eficiente). Por lo tanto, de los 0,5 W de potencia de salida que transmite el teléfono, hay una pérdida de al menos el 50 % de la eficiencia de la antena y al menos el 50 % de la radiación que no se dirige a la cabeza. Por lo tanto, podemos tomar con seguridad 0,125 W (=0,5*0,5*0,5) como límite superior para la potencia absorbida por la cabeza.

Este argumento debe ampliarse un poco para hacer frente al escenario de 200 usuarios en un tren. Pero el punto clave es que lo relevante para la cantidad de energía que absorberá está relacionado con la distancia desde el transmisor y el área de la sección transversal de lo que sea que esté absorbiendo la radiación. Si no tienes el teléfono pegado a la cabeza, la posible absorción es mucho, mucho menor que el factor de pérdida del 80 % que tienes cuando lo estás.

Entonces, de nuevo muy crudamente, si comenzamos con una salida de potencia máxima de 400 W (200 * 2 W), deberíamos tener en cuenta de manera realista reducciones de 10,000 (volumen), 1,000 (potencia promedio) y quizás 5 (sección transversal para absorción) para dar una reducción de 50 millones en la estimación inicial de 400 W (que es la mitad de la salida típica de microondas). O alrededor de 4 millonésimas de la intensidad típica de un microondas por unidad de volumen. Y el mayor contribuyente será el teléfono que tienes junto a tu cabeza, que no va a descargarte mucho más de 0,1 W. Si está en un tren al aire libre donde la luz del sol brilla a través de la ventana, podría valer la pena poner esto en contexto como lo hace la teoría de la antena:

¿Es esto mucho? Bueno, es difícil decirlo sin compararlo con otra cosa. Tomemos a nuestro buen amigo, la luz del sol en la superficie de la Tierra. La densidad de potencia de la luz solar es de aproximadamente 1,35 kW/m^2 (killiWatts [sic] por metro cuadrado). Ahora, cuanto más grande es tu cabeza, más energía absorbe tu cabeza de la luz solar. Supongamos que tiene una cabeza de adulto estándar, a la que nos aproximaremos con una sección transversal circular de radio 4". Entonces, su cabeza tendría una sección transversal de aproximadamente 0,0324 metros cuadrados. Como resultado, la potencia absorbida por su cabeza será de aproximadamente 1,35*0,0324 = 0,0438 kW = 43,8 W.

También es posible que desee considerar el hecho de que los 40 y pico vatios de luz solar contienen UV ionizante, que es un carcinógeno conocido .