Quali e quante radiazioni emette uno smartphone

Uno dei temi più scottanti quando si parla di dispositivi mobili ha a che fare con le radiazioni emesse dai telefoni che utilizziamo ogni giorno. Molte persone sono preoccupate per i potenziali effetti a lungo termine dell’esposizione alle radiazioni elettromagnetiche. D’altra parte gli smartphone sono utilizzati molto frequentemente e spesso tenuti vicino al corpo, in particolare vicino alla testa durante le chiamate.

Si parla di radiazioni dei cellulari perché anche questi dispositivi utilizzano onde radio per comunicare con le antenne della telefonia mobile e con altri dispositivi. Le radiazioni emesse dagli smartphone fanno parte dello spettro elettromagnetico, che include onde radio, microonde, luce visibile, raggi X e così via. Nel caso degli smartphone, si tratta specificamente di radiofrequenze (RF).

Oltre alla rete cellulare, gli smartphone utilizzano altre tecnologie wireless come WiFi, Bluetooth e NFC, che emettono anch’esse radiazioni elettromagnetiche a bassa potenza.

Radiazioni telefoni e smartphone: l’aspetto principale da conoscere

Quando si parla genericamente di “radiazioni”, la mente corre subito ai raggi X e gamma: i primi sono largamente impiegati in ambito medico per esami diagnostici come le radiografie, mentre i secondi derivano dal decadimento radioattivo dei nuclei atomici. Ad esempio, nella zona di esclusione di Chernobyl si rilevano ancora oggi raggi gamma e neutroni.

Queste radiazioni, insieme con le radiazioni ultraviolette (UV) ad alta frequenza, sono note come radiazioni ionizzanti. Perché trasportano energia sufficiente a liberare elettroni da atomi o molecole, ionizzandoli appunto. Caratterizzate da lunghezze d’onda molto corte, queste radiazioni sono pericolose per la salute umana.

Le radiazioni ionizzanti occupano la parte dello spettro elettromagnetico con lunghezze d’onda invisibili all’occhio umano. La porzione dello spettro che i nostri occhi possono percepire è infatti molto limitata: oltre il violetto si trovano i raggi UV.

L’immagine è tratta da Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Gli effetti biologici delle radiazioni con lunghezze d’onda inferiori a quelle del violetto sono ben documentati. Per esempio, i raggi UV del sole causano abbronzatura, efelidi, eritemi solari e, purtroppo, anche tumori della pelle. Esposizioni prolungate al sole senza un’adeguata protezione possono provocare danni significativi, quindi la manifestazione degli effetti delle radiazioni ionizzanti solari.

Viceversa, aumentando le lunghezze d’onda oltre lo spettro visibile (oltre il rosso), si trovano l’infrarosso, le microonde e le onde radio. Queste radiazioni non sono ionizzanti e non interagiscono negativamente con i tessuti organici. Se si parla di smartphone, ci stiamo riferendo proprio a queste radiazioni.

SAR, tasso di assorbimento specifico

Le radiazioni emesse dagli smartphone sono tutte non ionizzanti, il che significa che non hanno abbastanza energia per ionizzare gli atomi o le molecole. Tuttavia, ci sono preoccupazioni riguardo agli effetti termici (riscaldamento dei tessuti) e possibili effetti biologici a lungo termine.

Il SAR (Specific Absorption Rate) è un valore utilizzato per esprimere la quantità di energia assorbita dal corpo umano nell’unità di tempo, quando esposto al campo elettromagnetico prodotto ad esempio da un dispositivo mobile. Gli smartphone di tutti i produttori devono rispettare specifici limiti di SAR per garantire che non si superino soglie considerate sicure dalle normative internazionali.

Di solito, si effettua una misurazione del valore SAR sia tenendo lo smartphone a contatto con il corpo, sia a una distanza di 5 cm (si pensi al dispositivo tenuto in borsa o nella tasca della giacca). Nell’Unione Europea, il limite è fissato per legge a 4 W/kg nel primo caso; a 2 W/kg nel secondo.

Studi recenti confermano che l’assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche provoca un riscaldamento dei tessuti biologici, ma un lieve aumento della temperatura entro i limiti normativi non è stato associato a rischi potenziali.

Sul sito del Bundesamt für Strahlenschutz, agenzia federale responsabile della protezione della popolazione e dell’ambiente dalle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti in Germania, potete trovare un ricco database dei valori SAR rilevati sulla testa e sul corpo utilizzando centinaia di modelli di smartphone.

Quali radiazioni emette uno smartphone

Uno smartphone comunica utilizzando più bande di frequenza. Per le comunicazioni con le torri della rete cellulare, in 2G, 4G e 5G, in Italia si utilizzano diversi blocchi singoli compresi nella banda tra 700 MHz e 27,5 GHz. In generale, poi, gli smartphone possono spingersi in alcuni casi fino a 30 GHz oppure oltre, spingendosi nel dominio delle cosiddette onde millimetriche (mmWave).

C’è poi il WiFi, che utilizza le frequenze sui 2,4, 5 e 6 GHz, a seconda delle specifiche supportate dai singoli dispositivi. È cosa comune attivare il modulo WiFi sui nostri dispositivi mobili, ad esempio per passare dalla rete mobile alla connessione wireless del router quando si torna a casa o in ufficio oppure viceversa quando ci si allontana dal posto di lavoro o dal luogo di residenza.

Gli smartphone integrano inoltre moduli Bluetooth (frequenze pari a 2,4 GHz), per la connessione a corto raggio di dispositivi come auricolari, altoparlanti e altri accessori; NFC (13,56 MHz) per le comunicazioni a brevissimo raggio usate nei pagamenti contactless e nel trasferimento di dati; GPS (frequenze poco al di sopra del GHz) per la determinazione della posizione geografica.

Segnali ad elevata frequenza sono ostacolati dai muri degli edifici e dagli alberi: facile intuire che penetrano ancor di meno nei tessuti biologici. Ne parliamo nell’articolo su 5G e salute.

Qual è la relazione tra SAR e valore del campo elettrico espresso in V/m?

Il SAR e il valore del campo elettrico espresso in V/m sono entrambe misure utilizzate per valutare l’esposizione umana alle radiazioni elettromagnetiche, ma misurano aspetti diversi. Il primo, come abbiamo visto in precedenza, rappresenta l’effetto biologico delle radiazioni elettromagnetiche, ovvero quanto il corpo umano assorbe e converte in calore.

Il campo elettrico rappresenta la forza che una carica elettrica sentirebbe in un punto dello spazio. Il valore espresso in volt per metro (V/m) indica l’intensità del campo elettrico in una determinata posizione, indipendentemente dal fatto che ci sia assorbimento da parte del corpo umano.

La relazione tra il SAR e il valore del campo elettrico può essere espressa tramite formule derivanti dalla fisica delle onde elettromagnetiche e dalla biofisica dei tessuti umani. In generale, il SAR è proporzionale al quadrato del campo elettrico:

SAR ∝ σ ( E2 / ρ )

dove:

• E è il campo elettrico in V/m
• σ è la conducibilità elettrica del tessuto in S/m
• ρ è la densità del tessuto in kg/m³

Poiché SAR e campo elettrico sono correlati, la normativa regola non solo il valore SAR che i produttori di dispositivi devono rispettare ma fissa anche una soglia per in termini di limiti elettromagnetici. Da fine ottobre 2023 è stato deciso, in Italia, di elevare il limite dai precedenti 6 V/m a 15 V/m.

Un valore elevato del campo elettrico indica un campo elettromagnetico forte, ma non dice nulla su quanto di questa energia sia assorbita dal corpo umano.

L’esposizione più elevata ai campi elettromagnetici non è tanto causata dall’antenna delle reti mobili quanto dall’uso eccessivo dello smartphone (spesso vicino all’orecchio) o di altre apparecchiature tenute molto vicine alla fonte di emissione. Per valutare questa esposizione, è possibile utilizzare l’app gratuita ElectroSmart per misurare i campi elettromagnetici con lo smartphone oppure equipaggiarsi con un analizzatore RF (Radiofrequency) e ELF (Extremely low frequency), soprattutto se di tipo professionale, per verificare anche le emissioni fuori dalle bande standard.

Credit immagine in apertura: iStock.com – solar22