| Två
andra värmningsmekanismer Utöver de tidigare nämnda dipolrelaxation och jonisk ledningsförmåga finns dessutom:
Elektronisk
ledningsförmåga –
av det slag som metaller och andra ämnen såsom kol
(grafit och i som »svarta partikar») har. Ett
exempel är ett föremål som fattat eld eller
börjat förkolna: det kan då värmas
mycket effektivt av mikrovågorna. Är
ledningsförmågan hög som den är
hos homogena metaller kommer dock det elektriska fältet att
kortslutas, dvs ingen värmning sker. En viss s.k.
egenuppvärmning sker dock av exv. rostfri plåt
där stora strömmar går, exv. i vågledare. Exv. aluminium har flera
gånger högre ledningsförmåga och
värms knappast av mikrovågor. Direkt värmning av magnetiska material kan ske på samma sätt som s.k. hysteres i järn vid låg frekvens. De magnetiska material som kan absorbera mikrovågor har låg elektrisk ledningsförmåga och är s.k. ferritiska. De omvandlar det magnetiska fältet till värme och används som fyllmedel i material för exv. tätningar och vågfällor mot läckage – men även direkt i mikrovågprocesser av vissa malmer. |
Icke-termiska
effekter – eller »bara» värmning? Så kallade icke-termiska effekter diskuteras ibland i samband med mikrovågor. I människan överförs nervsignalerna på elektrisk väg över långa sträckor. Seriös forskning har visat att det kan finnas situationer då störningar kan uppstå i vissa vävnader, vid liknande exposition som kan ge olämplig värmning. Nästan alla sådana störningar försvinner dock helt då fältet tas bort – mikrovågorna är icke-joniserande, i motsats till exv. röntgenstrålning. De ev. skadorna adderas således inte med tiden. Emellertid kan det fortfarande finnas en mycket liten risk för skadeuppbyggnad under flerårig exposition av hjärnan med intensivt mobiltelefonerande. Men säkerhetsstandarderna för industriella mikrovågsanläggningar har alltid varit strängare än de för mobiltelefoner. Som tidigare sagts rör sig molekylgrupperna oupphörligt och de kolliderar då med varandra. Dessa kollisioner är helt elastiska, dvs energi förbrukas inte – om så vore skulle ju rörelsen stanna av i ett termisk isolerat system, vars temperatur skulle höjas! I vatten kolliderar grupperna ungefär varje picosekund (en miljondels miljondels sek). Vattenmolekyler utbyts mellan dem vid ca var 1000:e kollision. Mikrovågor vid 2450 MHz byter fältriktning var 200:e picosekund. Alltså sker kollisioner ca 200 ggr mellan varje byte av fältriktning! Hur stor är då den vridning, dvs verkliga upplinjering av molekylgrupperna, som mikrovågsfältet kan åstadkomma, i relation till den ständiga rörelseenergin? Detta kan räknas ut och man finner då att 1000 W i 100 g vatten (motsvarande ca 2,3 ° temperaturstegring per sekund) vid rumstemperatur ger en upplinjeringsgrad av endast 0,003 %! Således är den energi som »en mikrovåg» kan tillföra nästan omärklig jämfört med den inneboende, egna, ständiga rörelseenergin hos molekylgruppen. Således kan de fältstyrkor som används vid värming bara ge temperaturökning. |