Straling en 5G, wat weten we ervan?

Toen de stoomtrein in Nederland werd geïntroduceerd (dat was in 1839, nog geen 200 jaar geleden dus) werd dat niet door iedereen enthousiast ontvangen. De koeien zouden zure melk gaan geven en de paarden zouden op hol slaan van de waanzinnige snelheid waarmee deze voertuigen door het landschap gingen bewegen.

Zo gaat het met veel innovaties. De kerk probeerde de boekdrukkunst tegen te houden in de middeleeuwen omdat lezen schadelijk zou zijn voor de gewone man. De eerste televisietoestellen leidden tot de angst dat men in de gaten kon worden gehouden à la “1984” van Orwell.

Een moderne versie van deze angst is het in brand steken van zendmasten voor mobiele communicatie en het aanspannen van een rechtszaak tegen de staat om de introductie van 5G te voorkomen. Recentelijk is die rechtszaak verloren door de aanklagers.

Nieuwe technologie vindt vaak weerstand door onbekendheid. Elektriciteit is nu gemeengoed, maar toen het net werd ontdekt werd er met angst en beven naar dit nieuwe wonder gekeken. Soms is dat terecht, nieuwe technologie kan zeer schadelijk uitpakken voor de mensheid, denk aan de atoombom.

Het is daarom goed om eens te kijken wat 5G nu eigenlijk is. 5G betekent niets anders dan de vijfde generatie mobiele telefooncommunicatie. Het is de opvolger van 4G en maakt gebruik van hetzelfde technologische principe: apparaten zijn in staat gegevens met elkaar uit te wisselen via elektromagnetische straling.

Is straling schadelijk?

Straling kan schadelijk zijn. Het is niet voor niets dat een radioloog in een ziekenhuis achter een loodmuur gaat staan als er een röntgenfoto van je wordt gemaakt. Röntgenstraling is schadelijk als je er veel aan wordt blootgesteld. Gammastraling is zeer schadelijk en bij grote doses zelfs dodelijk. Het is dus maar goed dat onze dampkring de gammastraling die uit de ruimte op ons afkomt tegenhoudt als een spiegel. Ultraviolette straling kan bij lange blootstelling huidkanker veroorzaken, de belangrijkste reden waarom we ons moeten beschermen met zonnebrandcrème. Licht is ook straling. Licht kan schadelijk zijn voor oog-weefsel als je te lang in te intense lichtbronnen kijkt.

Als het gaat om de schadelijkheid van straling zijn drie factoren in elk geval van belang:

  1. De duur van de blootstelling
  2. De intensiteit van de blootstelling
  3. De golflengte (of frequentie) van de straling

1. Duur van blootstelling

De eerste factor is niet heel moeilijk te begrijpen: hoe langer je wordt blootgesteld aan straling, hoe schadelijker hij kan zijn. De beschermingsfactor van zonnebrandcrème geeft dit al aan: met een zonnebrandcrème met factor 30, kan je 30x langer in de zon zitten zonder te verbranden dan zonder die crème. Zonnebrandcrème weerkaatst UV straling waardoor het minder effect heeft op je huidcellen.

2. Intensiteit van blootstelling

De intensiteit van de blootstelling is ook belangrijk. Ook hier kan een voorbeeld met zonnestraling (UV) duidelijkheid geven: In de zomer staat de zon op de aarde te schijnen tussen de noordelijke keerkring en de evenaar. In de winter tussen de zuidelijke keerkring en de evenaar. Dat betekent dat zonnestralen in de zomer meer loodrecht op Nederland staan dan in de winter. Daarom is de straling van de zon in de zomer intenser dan in de winter (ander voorbeeld: als je je hand loodrecht boven een kaars houdt, voelt het warmer dan als je dat schuin doet). Water reflecteert UV straling, waardoor je op het water meer straling op je af krijgt dan op land. Je verbrandt daarom sneller op een boot dan op de fiets.

3. Golflengte of frequentie van de straling

De derde factor vereist wat meer uitleg over wat straling nu eigenlijk is.

Straling is de verplaatsing of overdracht van energie zonder direct fysiek contact. Je kunt het vergelijken met geluid: geluid is het in trilling brengen van lucht. Deze trillingen worden door ons trommelvlies gevoeld en omgezet in een elektrisch signaal in de hersenen dat we ervaren als geluid. Afhankelijk van de snelheid van de trilling (de frequentie) ervaren we hogere (hoge frequentie) of lagere (lage frequentie) tonen.

Zo is het ook met straling. Alleen is het niet de lucht die in trilling is gebracht, maar hele kleine gewichtsloze deeltjes, fotonen genoemd. Deze fotonen gedragen zich als golven die op ons af komen. Hoe sneller ze trillen, hoe hoger de frequentie. De afstand tussen twee pieken in zo’n golf, wordt golflengte genoemd.

De golflengte wordt gemeten in meters en de frequentie in Herz ofwel trillingen per seconde. Als de fotonen in één seconde precies één hele trilling (golflengte) doormaken, dan is de frequentie dus 1 Herz. Omdat de voortplantingssnelheid van straling constant is (de lichtsnelheid van ongeveer 300 miljoen meter per seconde), zijn voor straling de begrippen golflengte en frequentie uitwisselbaar. Hier hoort de volgende formule bij:

Golflengte (in meters) = lichtsnelheid / Frequentie (in Herz)

Voorbeeld: FM radiozenders gebruiken straling van tussen de 87,5 en 108 Mhz. Een zender die uitzendt op 90 Mhz heeft dus een golflengte van:

300.000.000 meter per seconde / 90.000.000 trillingen per seconde = 3,33 meter. Hoe hoger de frequentie, hoe korter de golflengte.

Straling is dus te kenmerken door golflengte. De indeling van straling in verschillende golflengtes noemen we het elektromagnetisch spectrum. Zie de figuur hieronder. Zoals je kunt zien maakt ook zichtbaar licht deel uit van het elektromagnetisch spectrum. Rode kleuren hebben een langere golflengte en lagere frequentie dan blauwe en violette kleuren. De onzichtbare kleur links van rood noemen we Infrarode straling en rechts van violet noemen we ultra violette straling. Radiostraling heeft een relatief lange golf en lage frequentie.

Licht en golflengte

Hoe korter de golflengte, hoe meer energie de straling in zich herbergt. Op een bepaald moment is de golflengte zo kort, dat de straling in staat is om atomen van samenstelling te veranderen. Dit soort straling noemen we ioniserende straling. Vanaf de golflengte van Ultraviolet licht kan straling ioniserend zijn. Hoe korter de golflengte hoe groter de verandering en hoe gevaarlijker de straling. Gamma straling bevat zoveel energie dat het dodelijk kan zijn voor mensen. De golflengte van gammastraling is korter dan 1 picometer ofwel 0,000000000001 meter.

Welke ‘soorten’ straling zijn aantoonbaar schadelijk?

We weten van straling in elk geval dat schadelijkheid kan optreden bij korte golflengtes en hoge frequenties. Vanaf de golflengte van Ultraviolet licht is straling in staat om moleculen en dus levend celmateriaal te veranderen. Straling met nog kortere golflengtes kan atomen van structuur veranderen.

We weten ook dat straling met langere golflengtes een effect kan hebben op temperatuur. Hierop is het principe van de magnetron gebaseerd. Straling met een golflengte tussen de 1 meter en 1 millimeter noemen we microgolven. Deze golven zijn in staat om watermoleculen in trilling te brengen, waardoor we voedsel als warm ervaren. De moleculen zelf veranderen daarbij overigens niet van samenstelling. De magnetron zelf heeft een metalen kast en een raster in de deur zodat deze straling in het apparaat blijft en stopt als de deur open gaat.

5G en de 3 factoren rond schadelijkheid

In het begin van dit artikel stonden drie factoren die in elk geval relevant zijn: duur, intensiteit en golflengte.

1. 5G en de duur van blootstelling

De zenders en ontvangers die gebruik maken staan 24 uur per dag aan en zenden (dus net als 4G apparaten en radio & TV zenders) de hele dag uit. De blootstelling is dus ook net als met 4G apparaten en radio & TV zenders continu.

2. 5G en de intensiteit van blootstelling

Over de intensiteit van blootstelling aan straling die door 5G apparaten wordt uitgezonden zijn internationale afspraken gemaakt. Deze zijn gebaseerd op onderzoek uit verschillende landen. Hoewel de gebruikte golflengtes weliswaar relatief lang zijn, is het wel nodig om meer zenders te plaatsen dan bij 3G en 4G die nog langere golflengtes gebruiken. Kortere golflengtes hebben meer energie nodig om ver te reiken en dus is een dichter netwerk van zenders nodig om overal bereik te hebben. Dit zal betekenen dat de stralingsintensiteit hoger zal zijn dan nu, met name in de dichtbevolkte gebieden. De intensiteit zal echter lager zijn dan de toch al veilige Europese norm. Lees hier het onderzoek dat het RIVM hiernaar recent heeft gedaan. Dit is de belangrijkste reden waarom de rechter de eis in de door Stop5GNL aangespannen zaak heeft afgewezen.

3. 5G en de golflengte of frequentie

De straling die gebruikt wordt om apparaten met elkaar te laten communiceren, inclusief 4G, 5G en WiFi ligt in het zogenaamde radiospectrum. Hiervoor worden golflengtes tussen de 10 meter en 1 cm gebruikt. Het gaat daarbij om niet-ioniserende straling met een minimaal warmte verhogend effect. De golflengte (en freqentie) liggen in tussen die van de huidige mobiele telefonie en het bereik van microgolven die ook worden gebruikt voor satellietcommunicatie (zie de figuur hieronder).

Part I | The hype about 5g | Islands' Sounder

Conclusie

Weten we dan alles? Waarschijnlijk niet. Vanuit natuurkundig perspectief is er geen bewijs dat radiocommunicatie via 5G frequenties schadelijk is voor mens of dier. Maar er wordt wereldwijd nog veel onderzoek gedaan naar de effecten van elektromagnetische straling op mensen, naarmate er meer kennis komt, is er immers ook ruimte voor voortschrijdend inzicht. Is de huidige stand van onze kennis dan een reden om de introductie van 5G tegen te houden? Volgens de rechter en het RIVM in elk geval niet.

5G zal ons door 10x snellere mobiele internetverbindingen op termijn in staat stellen om zelfsturende auto’s overal in Nederland veilig te laten rijden en op grote schaal thuis te werken met veel beter beeld en geluid. Verder zijn er belangrijke medische toepassingen (zorg op afstand) en kunnen we op drones geautomatiseerd en veilig laten vliegen, bijvoorbeeld voor veel schonere pakketbezorging.

Innovaties komen met horten en stoten en met voor- en tegenstanders. Goed onderzoek is heel belangrijk maar niet altijd zaligmakend. En tegenwoordig is wetenschappelijk onderzoek voor veel mensen “ook maar een mening”. Het beste dat we kunnen doen is dan maar uitleggen wat we wel weten. Vandaar deze blog.

Heb je vragen, vind je blogs, artikelen of onderzoeken die over dit onderwerp gaan? Stuur ze op en we reageren erop. We zijn niet voor of tegen, maar wel heel nieuwsgierig.