Bardzo niskiej częstotliwości lub EBF (w języku angielskim, bardzo niskiej częstotliwości i ELF ) jest zespołem promieniowania elektromagnetycznego ( częstotliwości radiowych ) pomiędzy 3 i 30 Hz ( długość fali od 100000 do 10000 km ).
W dziedzinie nauk o atmosferze ogólnie przyjmuje się alternatywną definicję: od 3 Hz do 3 kHz.
Częstotliwość prądu przemiennego w sieciach elektroenergetycznych (50 lub 60 Hz) znajduje się w paśmie ELF, co sprawia, że sieci elektroenergetyczne są niezamierzonym źródłem promieniowania ELF.
Ze względu na trudność w budowie anten, które mogą emitować te długie fale, te częstotliwości są wykorzystywane w telekomunikacji w bardzo niewielkim stopniu. Fale te rozchodzą się w wodzie morskiej, są przydatne do komunikacji z okrętami podwodnymi lub robotami podwodnymi w górnym paśmie 30 do 300 Hz . Mówi się, że Stany Zjednoczone, Rosja i Indie są jedynymi krajami, które zbudowały urządzenia komunikacyjne. Amerykańskie obiekty były używane od 1985 do 2004 roku, obecnie nieczynne.
Fale te mogą również przenikać na duże odległości w skale i podłożu, dlatego są wykorzystywane przez niektóre systemy łączności górniczej (częstotliwości od 300 do 3000 Hz).
Bardzo niskie pasmo częstotliwości nie wydają się być używane w telekomunikacji. Z drugiej strony jest on wykorzystywany do wykrywania pewnych zjawisk naturalnych, generatorów impulsów radioelektrycznych (piorunów i pewnych naturalnych zaburzeń pola magnetycznego Ziemi).
Na Ziemi występują naturalne fale ELF, tworzone przez błyskawice, które wyzwalają drgania elektronów w atmosferze. Główny mod rezonansowy wnęki Ziemia-jonosfera ma długość fali równą obwodowi Ziemi, tj. 7,8 Hz.Tak więc częstotliwość ta i jej harmoniczne (14, 20, 26, 32 Hz) pojawiają się jako piki szumu w widmie ELF i nazywane są „ rezonansami Schumanna ”.
Wydaje się, że fale te zostały wykryte na Tytanie , księżycu Saturna . Powierzchnia Tytana nie odbija się zbytnio w ELF, więc zgodnie z pewnymi modelami teoretycznymi mogą one być odbijane przez przejście oceanu amoniaku ciecz-ciało stałe. Jonosfera Tytana jest bardziej złożona niż ziemska, z pierwszą warstwą na wysokości 1200 km , a drugą naładowaną warstwą na wysokości 63 km , która oddzielałaby dwie wnęki rezonansowe. Źródło fal ELF jest jednak niejasne, ponieważ Tytan nie wykazuje aktywności burzliwej.
Wreszcie emisje ELF o ogromnej mocy, rzędu 100 000 razy większej niż energia świetlna Słońca, są teoretycznie emitowane przez formę pulsarów zwaną magnetarami . Tak więc pulsar Mgławicy Krab emitowałby tę moc z częstotliwością 30 Hz , ale częstotliwość ta jest niższa niż częstotliwość Langmuira ośrodka międzygwiazdowego, co czyni go nieobserwowalnym z Ziemi.
Środowisko wewnętrzne żywego (lub martwego) organizmu umieszczonego w polu elektrycznym i magnetycznym EBF podlega indukowanym polam elektrycznym i prądom. A ciało ludzkie (lub zwierzęce) jako całość oddziałuje z polem EBF, zmieniając jego rozkład przestrzenny w sposób, który również zależy od natury, wielkości, kształtu i postawy organizmu.
Dozymetrii może dążyć do oceny intensywności zjawiska mierząc stosunek pola zewnętrznego i tych pola elektryczne i indukowaną gęstość prądu mierzona lub modelowana w organizmie. Te dwa parametry (indukowane pole elektryczne, indukowana gęstość prądu) mogą oddziaływać z pewnymi tkankami pobudliwymi elektrycznie (siatkówka, nerwy, mięśnie).
Przy niskich częstotliwościach, organizm jest „dobrym przewodnikiem, a linie pola zaburzenia poza organizmem jest prawie prostopadła do powierzchni korpusu . ” Na tej powierzchni indukowane są oscylujące ładunki, które wytwarzają prądy w ciele, wiedząc, że:
Żywa tkanka jest tam tak samo przepuszczalna jak powietrze. Narząd wewnętrzny lub tkanka są zatem wystawione na działanie tego samego pola, jak gdyby znajdowały się na zewnątrz ciała. Materia ciała zwierzęcego w niewielkim stopniu zakłóca to pole. Ich głównym sposobem oddziaływania jest indukcja (prawo pól elektrycznych Faradaya i związane z nim gęstości prądu w tkankach przewodzących).
W sektorze przemysłowym i elektroenergetycznym środki mogą być narażone na działanie silnych pól elektrycznych (do 30 kV m-1).
Od późnych lat 70. badano możliwe niekorzystne skutki zdrowotne ekspozycji na pola elektryczne i magnetyczne (EMF) w zakresie częstotliwości ELF. Zewnętrzne pola magnetyczne ELF indukują w organizmie pola elektryczne i prądy, które przy bardzo wysokim natężeniu pola powodują stymulację nerwów i mięśni oraz zmiany w pobudliwości komórek nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. Skutki zdrowotne związane z wysokim poziomem i krótkotrwałym narażeniem zostały ustalone i stanowią podstawę dwóch międzynarodowych wytycznych dotyczących limitów narażenia (ICNIRP, 1998; IEEE, 2002), takich jak 0,2-0,4 mA przy 50/60 Hz. Badanie przeprowadzone przez Reilly w 1999 roku wykazało, że próg bezpośredniego postrzegania ekspozycji na fale radiowe ELF przez ludzkich ochotników zaczyna się od około 2 do 5 kV/m przy 60 Hz, 10% ochotników wykrywa ekspozycję na ELF na tym poziomie. Procent wykrycia wzrósł do 50% ochotników, gdy poziom ELF został zwiększony z 7 do 20 kV/m. 5% wszystkich badanych osób uważało, że percepcja ELF na tych progach jest kłopotliwa. ELF o poziomach postrzeganych przez człowieka kV / m zostały opisane jako wywołujące irytujące uczucie mrowienia w obszarach ciała stykających się z odzieżą, zwłaszcza ramionami, ze względu na indukcję powierzchni obciążenia przez ELF. 7% ochotników określiło wyładowania iskrowe jako bolesne, gdy osoba była dobrze zaizolowana i dotknęła uziemionego obiektu w polu 5 kV/m. 50% ochotników opisało podobne wyładowanie iskrowe jako bolesne w polu 10 kV/m.
Badanie epidemiologiczne we Francji zasugerowało możliwy związek między narażeniem na ELF a pojawieniem się białaczki lub niektórych rodzajów guzów mózgu.
W 2004 r. (czerwiec) WHO zorganizowała w Stambule ( Turcja ) warsztaty eksperckie na temat wpływu na rozwój zarodka , płodu i dziecka , ze szczególnym uwzględnieniem mózgu w tym wieku. Dokonano aktualizacji dotyczącej rosnącego narażenia dzieci na pola elektromagnetyczne. Warsztaty zakończyły się zaleceniami dotyczącymi profilaktyki i dalszych badań w celu wypełnienia luk naukowych.
W 2005 roku , po dziesięciu latach obserwacji, „spójne dowody epidemiologiczne na związek między białaczką dziecięcą a narażeniem na pola magnetyczne o bardzo niskiej częstotliwości (ELF) doprowadziły do ich klasyfikacji przez Międzynarodowe Centrum badań nad rakiem (IARC) jako „możliwego człowieka rakotwórczy” , co doprowadziło WHO do przeglądu statusu ELF w klasyfikacji substancji szkodliwych i fal: z „ nierakotwórczych ” ELF zostały przeklasyfikowane jako „ możliwe czynniki rakotwórcze ”.
W 2007 roku opublikowana monografia (w ramach projektu WHO EMF) autorstwa Emilie van Deventer na temat możliwych skutków zdrowotnych pól elektrycznych i magnetycznych o bardzo niskiej częstotliwości (ELF) zauważa, że w tym czasie, podczas gdy rozważane częstotliwości wahają się od więcej od 0 Hz do 100 kHz, zdecydowana większość badań skupiała się tylko na polach magnetycznych o częstotliwości sieciowej (50 lub 60 Hz), z wyjątkiem kilku badań nad polami elektrycznymi o częstotliwości sieciowej. Kilka badań koncentrowało się również na polach bardzo niskich częstotliwości (VLF, 3-30 kHz), polach magnetycznych z przełączaniem gradientu (wykorzystywanych w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego oraz na słabszych polach VLF, emitowanych przez niektóre ekrany komputerowe i telewizory. Autorzy podsumowują że istnieje wiele luk w wiedzy i potrzeba badań, aby je wypełnić.
W 2020 roku iARC opublikował pierwszy z dwóch tomów monografii o promieniowaniu niejonizującym ; ten pierwszy tom podsumowuje potencjalne zagrożenia rakotwórcze związane z narażeniem na statyczne pola elektryczne i magnetyczne oraz o bardzo niskiej częstotliwości (ELF) wynikające z bliskości linii przesyłowych energii elektrycznej ( w szczególności linii wysokiego napięcia ), dużych transformatorów , okablowania domowego i urządzenia elektryczne ... łączące ich działanie z wpływem ziemskiego pola magnetycznego ).
Te pola magnetyczne o skrajnie niskiej częstotliwości zostały ocenione jako globalnie potencjalnie rakotwórcze dla ludzi (grupa 2B). Jednak do tej pory nie udało się sklasyfikować statycznych pól magnetycznych oraz pól elektrycznych statycznych i bardzo niskich częstotliwości według ich rakotwórczości dla ludzi (grupa 3).
Ekspozycje w okresie życia płodowego i pediatrycznego prawdopodobnie najbardziej problematyczne, ponieważ młode ciało jest bardziej podatne na fale radiowe (RF): układ nerwowy się rozwija, tkanka mózgowa jest lepiej przewodząca, skóra i grubość jego czaszki drobniejsza, penetracja RF jest głębsza (głowa mniejszy niż u dorosłych).
Ze względu na powszechność korzystania z telefonów komórkowych dzieci i młodzież są prawdopodobnie znacznie bardziej narażone w swoim życiu niż poprzednie pokolenia przed rozwojem tych technologii.
Podejrzewa się inne skutki, w szczególności dotyczące ryzyka depresji lub osłabienia obrony immunologicznej osób narażonych na pole transformatora wysokiego napięcia.
Wśród rozwiązań mających na celu zmniejszenie tego rodzaju pola w pobliżu domów lub miejsc pracy znajdują się: zmiana położenia, podnoszenie lub zakopywanie kabli, odsuwanie transformatorów i anten przy użyciu niższych napięć...
Według dr Joela Newmana, konsultanta w dziedzinie hematologii i kierownika specjalności patologii w East Sussex Healthcare Trust w Wielkiej Brytanii, w 2021 r.:
Nie mamy prawdziwych dowodów na to, że telefony komórkowe lub linie energetyczne powodują raka, a na co dzień robimy wiele innych rzeczy, które narażają nas na znacznie większe ryzyko niż kiedykolwiek, zwłaszcza palenie i spożywanie alkoholu.
Od 2021 r. nie ma naukowego konsensusu co do związku przyczynowego między długoterminową ekspozycją na pola ELF a szeregiem skutków zdrowotnych, w tym białaczką u dzieci. .
W latach 90. badania epidemiologiczne wzbudziły obawy dotyczące potencjalnego związku między polami elektromagnetycznymi a rakiem wieku dziecięcego, ale badania przeprowadzone w 2021 r. nie dostarczyły mocnych dowodów w tym zakresie.
Pierwsze badania pochodzą z lat 70. XX wieku.
W październiku 2005 r. WHO powołała grupę roboczą ekspertów naukowych w celu oceny potencjalnych zagrożeń dla zdrowia związanych z „narażeniem na pola elektryczne i magnetyczne ELF w zakresie częstotliwości > 0 do 100 000 Hz (100 kHz) w odniesieniu do białaczki dziecięcej”. Długotrwałe narażenie na niski poziom ocenia się jako średnie narażenie na przebywające w domu pole magnetyczne o częstotliwości powyżej 0,3 do 0,4 µT i szacuje się, że w takich warunkach mieszka tylko od 1% do 4% dzieci. Następnie w 2010 r. zbiorcza analiza danych epidemiologicznych potwierdziła hipotezę, że narażenie na pola magnetyczne o częstotliwości energetycznej jest powiązane z białaczką u dzieci.
W badaniu z 2014 r. oszacowano przypadki białaczki dziecięcej związane z ekspozycją na pola magnetyczne ELF w Unii Europejskiej (UE27), zakładając, że korelacje zaobserwowane w badaniach epidemiologicznych były przyczynowe. Wskazała, że około 50 do 60 przypadków białaczki dziecięcej można co roku przypisać polam magnetycznym ELF, co odpowiadałoby około 1,5% do 2,0% wszystkich przypadków białaczki dziecięcej występujących w 27 krajach UE każdego roku .
W 2010 r. ICNIRP i IEEE uznały, że dowody naukowe odnoszące się do możliwych skutków zdrowotnych długotrwałej ekspozycji na pola ELF są niewystarczające, aby uzasadnić obniżenie tych ilościowych limitów ekspozycji . Według rządu Kanady, gdy wszystkie badania są oceniane razem, brakuje dowodów naukowych sugerujących, że pola elektromagnetyczne mogą przyczyniać się do zwiększonego ryzyka zachorowania na raka. Badania epidemiologiczne sugerują możliwy związek między długoterminową ekspozycją zawodową na pola elektromagnetyczne a chorobą Alzheimera .
Od 2014 r. nie ma biologicznego wytłumaczenia białaczki wywołanej przez ELF. Obserwacje epidemiologiczne nie mogły być potwierdzone doświadczeniami na zwierzętach, co prowadzi do kategoryzacji ELF jako „możliwego rakotwórczego” (a nie „prawdopodobnego” lub „pewnego”).
Według badań in vivo i in vitro pola elektromagnetyczne o bardzo niskiej częstotliwości (CEM-ELF) wywołują uszkodzenia DNA i zwiększają mutagenność promieniowania jonizującego .
Metaanaliza sugeruje, że pola magnetyczne o wartości 100 μT lub większej oddziałują z innymi czynnikami rakotwórczymi lub innymi toksycznymi czynnikami chemicznymi i fizycznymi i wzmacniają ich toksyczność. Mechanizm pary rodników (wpływ pola magnetycznego na rekombinacji par rodników) mogą wyjaśnić dwufazowej obserwowano dawkę-odpowiedź.