Nebudu se zabývat spekulacemi typu, co by stalo, kdyby se použila nejnovější technologie pro zvýšení výkonu (je to stejné jako bychom argumentovali, že není možné povolit 5 patrový dům, protože by tam někdo mohl postavit 100 patrový dům). Každý, kdo někdy navrhoval radar, ví, že nejméně vhodný způsob zvýšení dosahu je zvýšit vyzařovaný výkon. Další málo vhodný způsob je zvětšit anténu. Ekonomicky (ale i technicky) nejvýhodnější způsob je zlepšit parametry na přijímací straně včetně zpracování signálu.

Technologický pokrok je vždy spojený s různými náhodami a riziky a to jak pociťovanými, tak i skutečnými. Ve světě existují obavy z vlivu elektromagnetických polí na zdraví a to zejména dětí ve spojení s existencí vedení vysokých napětí, radarů, mobilních telefonů a jejich základových stanic apod. Jako výsledek je nesouhlas veřejnosti s budováním nových vedení vysokých napětí, či sítí mobilních telefonů. Libovolná aktivita je spojená s rizikem. Cestování může mít za následek dopravní nehodu automobilu, letadla nebo vlaku. Nic není bez rizika, takže i používání mikrovln může být potenciálně nebezpečné. Množství faktorů (věk, pohlaví, úroveň vzdělání apod.) ovlivňuje rozhodnutí, zda riziko přijmeme, nebo ne.

Mikrovlny existují běžně v přírodě a byly zde dávno před vznikem planet (poskytly nejdůležitější fakta pro teorii velkého třesku). Energie fotonů vysokofrekvenčních elektromagnetických vln, viditelného světla, infračervených paprsků a jiných frekvencí (menších než zhruba 10¹⁶ Hz) není dostatečná, aby způsobila ionizaci atomů a molekul. Je důležité nezaměňovat pojmy „ionizující“ a „neionizující“, když se diskutuje o biologických účincích elektromagnetického záření nebo energie, protože mechanizmus interakcí s lidských tělem je zcela rozdílný. Ionizující záření může způsobovat zhoubné nádory a jiné poškození zdraví, jak názorně dokládá vznik kožních nádorů při opalování (v důsledku působení ultrafialových paprsků).

Ne všechny normy a doporučení na celém světě doporučují stejné meze pro záření. Např. meze stanovené v bývalém Sovětském svazu (ale i v Československu) byly všeobecně mnohem přísnější než existující nebo navrhovaná doporučení v severní Americe nebo jiných částech Evropy. Tento nesoulad lze vysvětlit částečně i tím, že tyto normy byly založeny na úrovních záření o kterých se předpokládalo, že nemohou vyvolat biologické účinky žádného typu. Tato filozofie není konzistentní s přístupem, který se používá u většiny jiných norem na ochranu zdraví založených na úrovních, kde se zaznamenala možnost výskytu rizik a pak se dodá vhodné bezpečnostní rozmezí, aby se zajistila adekvátní ochrana.

Pravděpodobně tomuto přístupu mohlo nahrát také to, že před padesáti lety se mikrovlny používaly pouze pro vojenské či speciální účely (radary a pod.) a v bývalém Sovětském svazu by nikdo neměl šanci úspěšně žalovat stát za nedodržení norem, zatímco v USA se začaly objevovat možnosti použití v civilním sektoru (např. mikrovlnné trouby – jako perličku lze uvést, že po výzkumu a výrobě prototypů mikrovlnných trub v Československu bylo rozhodnuto, že se jedná o neperspektivní výrobek a vývoj se zastavil) a proto byly silné šance na úspěšně vyhrané žaloby proti výrobcům či provozovatelům těchto zařízení a bylo nutné velice pečlivě stanovovat limity pro mikrovlnné záření.

Na druhé straně se padesát let v americké odborné literatuře občas objevují články o nutnosti prověřit ruské výzkumy různých biologických účinků (na vyšší nervovou soustavu, deprese, roztěkanost, neplodnost apod.) a nebagatelizovat je pouhým tvrzením, že nejsou dostatečně věrohodná. Ve většině případů další experimentální výzkumy tyto účinky neprokázaly. Navíc se neprokázalo, že takové účinky by mohly indikovat zdravotní rizika zvláště při dlouhodobém působení.

Ani novější výzkumy zvířat „in vivo“ a zvířecí tkáně „in vitro“, které indikovaly jisté biologické netermální efekty, neprokázaly jednoznačně možnost vztahu mezi těmito vlivy a lidským zdravím. Většina studií analyzuje krátkodobé působení a žádná taková studie jednoznačně nepotvrdila škodlivé účinky pro úrovně nižší než mezinárodně uváděné meze. V posledních letech se zejména v souvislosti s mohutným rozvojem mobilních telefonů začínají provádět dlouhodobé výzkumy vlivu záření, ale ty jsou málo průkazné (obvykle se statisticky vyšetřuje náhodný vzorek obyvatel, což může být zatíženo řadou jiných vlivů, které se ve statistickém šetření vůbec neobjevují). Pochopitelně, že organizace vytvářející příslušné normy musí sledovat nejnovější experimenty pro určení, zda není nutné měnit bezpečnostní limity pro ochranu lidského zdraví, což často velice důrazně požadují různé nevládní organizace (např. při diskusi o výstavbě nových zařízení v určité lokalitě). Hustota výkonu [W/m²] se měří nejpřesněji ve větší vzdálenosti než zhruba jedné vlnové délky od typických zdrojů elektromagnetické energie.

V lidském těle přirozeně existují elektrické proudy a jsou důležitou součástí normálních tělesných funkcí. Všechny nervy přenáší své signály pomocí elektrických impulsů. Většina biochemických reakcí od zažívání po mozkové aktivity obsahuje elektrické procesy. Obvyklé úrovně vysokofrekvenčních polí, která se vyskytují v našem životním prostředí jsou mnohem menší, než aby produkovaly významné oteplování, neboť v těle běžně probíhající termoregulační procesy toto teplo odvádí.

Všechny zaznamenané účinky jsou spojené s oteplením, což se nejvýrazněji projevuje na varlatech a očích, neboť zde je relativně malý průtok krve (ve světě bylo zaznamenáno několik případů trvalého poškození zraku před zavedením příslušných hygienických norem či při hrubém porušení předpisů). Současné vědecké studie ukazují, že je málo pravděpodobné, aby tato elektromagnetická pole pod stanovenými limity způsobovala zhoubná nádorová onemocnění, poškození mozku apod.

Směrnice EU stanoví minimální požadavky, a umožňuje tak členským státům zachovat nebo přijmout výhodnější ustanovení na ochranu zaměstnanců, zejména stanovit u elektromagnetických polí nižší nejvyšší přípustné hodnoty nebo referenční úrovně. Prováděním uvedené směrnice nesmí být odůvodňováno jakékoli zhoršení oproti stavu, který již v členském státě existuje. Systém ochrany před elektromagnetickým polem se musí bez zbytečných podrobností omezit na vymezení cílů, jichž je třeba dosáhnout, zásad, které mají být dodržovány, a základních hodnot, jež mají být použity, aby umožňoval členským státům uplatňovat minimální požadavky jednotným způsobem.

Nařízení vlády o ochraně zdraví před neionizujícím zářením stanoví referenční hodnoty velikosti přímo měřitelných parametrů a nejvyšší přípustné hodnoty (toto nařízení se nevztahuje na používání zdrojů záření, kterým je pacient vystaven při poskytování zdravotní péče). Dodržení referenčních hodnot zaručuje, že nejsou překročeny nejvyšší přípustné hodnoty. Referenční úrovně mohou být překročeny, jestliže se prokázalo výpočtem nebo měřením, že nejsou překročeny nejvyšší přípustné hodnoty.

Ve studii [1] jsem nenašel žádné faktické chyby (i prof. Raida ve svém posudku uvádí pouze formální chyby, popř. z hlediska škodlivosti vyzařování nepodstatné nepřesnosti).

Rovněž studie [2] je napsaná seriozně a nenašel jsem z hlediska škodlivosti vyzařování podstatné nepřesnosti. Kontroloval jsem i řadu dalších problémů (např. zvyšování úrovně postranních laloků ve vzdálenosti 800 m pro vodorovný směr – 10 postranní lalok), ale jejich vliv nebyl podstatný.

Pokud se týká studie [3], obsahuje celou řadu zajímavých myšlenek (co všechno ve zprávě [1] chybí), ale bohužel i řadu zcela chybných údajů, takže o ní nemohu napsat, že se jedná o seriózní odborné posouzení (uvádím pouze některé chyby a pominu i fakt, že údaje o impulsním provozu se liší od oficiálních dat uváděných v [2]).

• Studie [3] příloha 6, příklad 1. Odhad vzdálenosti 8 km je poněkud nadnesený. Jedná se o soustavu se vzdálenosti mezi prvky více než 2,5 vlnové délky, takže je i zisk antény nižší [4] a proto by se tato vzdálenost zmenšila na zhruba 5 km při 4,5 MW.
• Při zmenšení vzdálenosti (do blízké zóny antény) nedojde ke zvýšení, ale k malému snížení zisku antény a proto se sníží i hodnoty ozáření.
• Studie [3] příloha 6, příklad 2. Pro uvedenou vzdálenost by již tato hodnota nepřekročovala 10 kW/m² ani pro maximum vyzařování. Protože by se nejednalo o maximum, byla by tato hodnota o zhruba 15% nižší, navíc pro zaměstnance platí 5x vyšší limit (podle nařízení vlády musí zaměstnavatel zajistit, aby zaměstnanci prováděli údržbu na anténě v době, kdy není radar v provozu).
• Studie [3] příloha 7. Jde o velmi sugestivní výklad, který je založen na 50 let starém článku (Sdělovací technika 7/1954: Homogenita atmosféry). Uvedený jev byl samozřejmě mnohokrát pozorován, ale pro skutečné posouzení vlivu by bylo nutné podrobně analyzovat nejen obecná tvrzení, ale i fyzikálně možné parametry indexu lomu, výšky vrstvy, vliv na změnu úhlu elevace atd. podobně jako v článku [5], kde jsou uvedené podrobné numerické simulace a měření prováděná v západních Čechách i v případě vlnovodového kanálu. Navíc byly hodnoty indexu lomu podrobně v Čechách zkoumány – viz [5] a citované odkazy. Tvrzení studie [2], že se jedná z hlediska škodlivosti vyzařování o nepodstatný jev je přijatelné.
• Studie [3] příloha 9. “Dopředný odraz“ je měřítkem rozptýleného výkonu v přímém směru, tzn. ve stejné směru jako dopadající pole. Tento výkon je obvykle v protifázi a to znamená, že se od dopadajícího pole odečítá, takže se vytvoří oblast stínu za objektem [6] a ozáření v přímém směru se zmenší (jedná se o stejný omyl jako bychom počítali intenzitu stínu měsíce a tvrdili, ze během zatmění slunce dojde k zvýšení jasu)!!!
• Studie [3] příloha 9, příklad 3. Šířka svazku (nula - nula) je pro lineární rozměr 2 m (trup letadla) zhruba 57*0,03/2 = 0,89 stupňů a proto pro 175,7 stupňů nedochází k “dopřednému odrazu“. Pro tento úhel je odrazná plocha prakticky stejná jako pro zpětný odraz a proto v uvedené vzdálenosti už je odražený výkon mnohonásobně menší (nezvětšuje se)!!!
• Průchodem skla dopravního letadla se vlivem odrazů a útlumů bude signál zmenšovat!!!
• Tvrzení [3], že „... agentura BMDO, která ale nespecifikuje přesně důvody, pouze případ „změkčuje“, uvádí, že je nutná spolupráce mezi operátory radaru XBR a orgány řízení letového provozu tak, aby nedošlo k ozařování letounů hlavním svazkem do vzdálenosti 50 km“ patrně nemá žádnou spojitost se zdravotními hledisky, ale elektromagnetickou kompatibilitou (opatření, aby se jednotlivá elektronická zařízení vzájemně nerušila) - např. nedovolené používání mobilních telefonů v letadle způsobuje chybu navigačních přístrojů 30 stupňů, podobně nemá být zapnutý mobil blíže než 15 cm od kardiostimulátoru. Pro dokreslení lze uvést, že elektromagnetické bomby, které vyzařují řádově výkon 10 GW (mnohem více než tisícinásobek impulsního výkonu uvažovaného radaru) po dobu 1 ns, mohou zneškodnit elektroniku na relativně krátkou vzdálenost (např. zastaví automobil na několik stovek metrů, takže by byly nebezpečné i pro kardiostimulátory), ale jinak neohrozí život lidí.
• Difrakce na hraně kopce by sice mohla výkon za kopcem zvýšit (pro větší výšky), ale výkon při zastínění velmi rychle klesá (bude-li se jednat o směr, který se dotýká vrcholu hrany, dojde již k podstatnému poklesu výkonu za kopcem na 25%).

Literatura

1. BEDNARČÍK, P., MAREK. L., KOMÁREK, Z., PEKÁREK, L. Předběžné posouzení vlivu radiolokační stanice EBR (European Based Radar) na zdravotní stav populace v okolí vojenského újezdu Brdy. Praha: Ministerstvo obrany ČR, Srpen 2007.

2. JELÍNEK, L., PEKÁREK, L. Informace č. 15/2008 NRL pro neionizující elektromagnetická pole a záření, červenec 2008.

3. POKORNÝ, P., HLOBIL, M., KAUCKÝ, S. Technické a provozní aspekty XBR radaru v Brdech. 28. 5. 2008.

4. MILLIGAN, T. A. Modern Antenna Design, 2005, Hoboken: John Wiley & Sons.

5. GRÁBNER, M., KVIČERA, V. Clear-Air Propagation Modeling Using Parabolic Equation Method. Radioengineering, vol. 12, no. 4, Dec. 2003, p. 50 - 54.

6. KNOTT, E., SHAEFFER, J., TULEY, M. Radar cross section.  2nd ed. 2004, Raleigh: SciTech Publishing, Inc. ISBN 1-891121-25-1.

Prof. Ing. Vladimír Schejbal, CSc. pracoval v UVR Opočínek (TESLA Pardubice) v anténním oddělení, kde se zabýval výzkumem radarových antén a šířením vln od 1969 do roku 1993. Na Univerzitě Pardubice je od roku 1994. Je senior IEEE member. Publikoval více než 130 prací (zhruba polovinu v angličtině). Některé práce lze nalézt na ISI Web of Knowledge a IEEExplorer. Úplné verze několika jeho článků lze nalézt na webu UP.