نرخ جذب خاص (SAR) در مغز انسان
به نظر می رسد این روزها همه و برادر فرزندشان تلفن همراه دارند – و ما دائماً از آنها استفاده می کنیم. ما دیگر فقط به آنها برای برقراری تماس تکیه نمی کنیم. آنها به عنوان نقشه ها، تقویم ها، لیست کارهای ما، کانالی برای تعامل اجتماعی و غیره عمل می کنند. این استفاده مداوم این سوال را ایجاد می کند: “در مورد تشعشعاتی که تلفن های ما ساطع می کنند چیست و چه مقدار از آن توسط مغز ما جذب می شود؟” هنگام در نظر گرفتن این موضوع، دانشمندان از نرخ جذب خاص (SAR) استفاده می کنند تا بفهمند چه مقدار از تشعشع توسط بافت انسان جذب می شود.
درباره نرخ جذب خاص
نرخ جذب ویژه (SAR) اندازهگیری است که برای تعیین میزان تابش جذب شده توسط بافت انسان در مواجهه با میدان الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی (RF) استفاده میشود. چیزی که به عنوان مقدار SAR از آن یاد می شود یک ویژگی معمولی است که برای اندازه گیری انرژی جذب شده استفاده می شود و این مقدار به صورت زیر محاسبه می شود:
در اینجا σ هدایت بافت مغز انسان است، ρ چگالی است، در حالی که هنجار میدان الکتریکی با نشان داده می شود..
SAR معمولاً در کل بدن یا حجم نمونه کوچکتر از 10 یا 1 گرم بافت به طور متوسط محاسبه می شود (که یکی از این اندازه های نمونه بستگی به قوانین ملی دارد).
راه اندازی مدلی از سر انسان
اگر بخواهیم بفهمیم چه مقدار از تشعشعات ساطع شده از تلفن همراه توسط بافت مغز کاربر تلفن همراه جذب می شود چه؟ تابش جذب شده چگونه بر دمای بافت مغز تأثیر می گذارد؟ هر دوی این سوالات را می توان با راه اندازی و مدل سازی مشکل در COMSOL Multiphysics همراه با ماژول RF و ماژول انتقال حرارت حل کرد . برای مدل خود، از مقدار SAR محلی استفاده خواهیم کرد، نه مقدار متوسط، در این صورت توجه به این نکته مهم است که حداکثر SAR محلی همیشه بالاتر از حداکثر مقدار SAR خواهد بود.
قبل از اینکه بتوانیم شبیه سازی خود را شروع کنیم، باید هندسه ای را وارد کنیم که نمایانگر سر انسان است. ما از یک نسخه کمی تنظیم شده از هندسه ارائه شده توسط IEEE، IEC، و CENELEC بر اساس مشخصات استاندارد اندازه گیری مقدار SAR آنها استفاده خواهیم کرد (نسخه چاپی این مدل را در زیر ببینید).
هندسه سر انسان مورد استفاده برای مدل سازی SAR به صورت سه بعدی چاپ شده است.
توجه داشته باشید که سر انسان دارای تنوعی از بافت است به جای اینکه در سرتاسر یکنواخت باشد. برای توضیح این موضوع، از دادههای MRI سر انسان حاوی 109 برش که هر کدام 256 در 256 وکسل هستند، استفاده کردیم. در حالی که این دادههای دقیق هیچ پیشزمینه علمی ندارد، اما هدف آن نشان دادن تغییر در رسانایی، گذردهی، و سرعت پرفیوژن به عنوان تابعی از موقعیت داخل سر است.
مدل سازی ارزش SAR محلی در مغز انسان
با فرض اینکه تابش در فرکانس 835 مگاهرتز است، میتوانیم مقدار SAR محلی را با یک نمودار برش در مقیاس log تجسم کنیم:
نمودار نشان دهنده مقدار SAR موضعی در بافت مغز.
همانطور که در بالا می بینید، مقدار SAR در نزدیکی سطح سر، جایی که با موج فرودی روبرو می شود، بالاترین مقدار است. شما همچنین می توانید تفاوت در خواص الکتریکی را از طریق رنگ ها در نمودار log-scale مشاهده کنید.
بعد، بیایید به جنبه دمایی مشکل خود بپردازیم. برای این کار، باید از معادله bioheat استفاده کنیم، که از دست دادن گرما به دلیل جریان خون را در نظر می گیرد. به طور شهودی، اگر این را رسم کنیم، دما در نزدیکی آنتن بالاترین درجه است. دمای بافت مغز کمتر از 0.2 درجه سانتیگراد افزایش می یابد (در نمودار سطحی زیر در K نشان داده شده است) و به سرعت در داخل سر کاهش می یابد.
افزایش موضعی دما درست زیر آنتن تلفن همراه.
تشعشعات تلفن همراه چقدر خطرناک است؟
در حالی که به نظر می رسد هیچ کس دقیقاً در مورد خطرناک بودن تشعشعات تلفن همراه برای مغز انسان موافق نیست، اجماع عمومی این است که حفظ آن در دوزهای پایین ایده خوبی است. در این بین، دانشمندان میتوانند از مقدار SAR برای تعیین میزان جذب تشعشع توسط مغز و نرمافزار شبیهسازی برای مدلسازی این نوع سناریوها استفاده کنند تا اطمینان حاصل کنند که طرحهای جدید با قوانین و مقررات سطوح انتشار تشعشع مطابقت دارند .
دانلود مدل
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید