ICNIRP参考レベルの遠方界曝露で生ずる人体全身平均SARの双峰型吸収機構とピーク予測

摘要

自由空間の遠方界曝露で生ずる人体の電波吸収量は，同じ強さでも周波数と共に増大し，身長の約0.4波長に相当する周波数でピークに達した後は周波数と共に減少する．前者のピークは共振現象で生ずるものとされる．ICNIRP参考レベルに対する電波吸収量では，最小の参考レベルの周波数帯で全身共振によるピークが現れ，最大の参考レベルとなる2GHzで第2のピークが現れることが知られてはいるが，両者の電波吸収機構については不明の点が多い．本研究では，ICNIRP参考レベルに対する双方型吸収機構解明を目的として，英国放射線防護局(NRPB)製作になる欧州人の解剖学的人体全身数値モデルを用いて全身平均SARを計算した．解析には，UPML (Uniaxial Perfectly Matched Layer)吸収境界条件を組み込hだFDTD (Finite Difference Time Domain)アルゴリズムを用いた．その結果，全身平均SARは，共振周波数帯ではモデル形状よりも電気定数に依存するのに対して，GHz帯ではモデルの形状よりは表面積に大きく左右されること，いずれのピーク値も基本制限を超えないこと，リアルモデルと同寸法で均質媒質の直方体モデルは共振周波数帯では高め，GHz帯では低めの全身平均SAR値を示すこと，などがわかった．次に，NORMANモデルをDimbylowと同じ手法の等比率で縮減·作成した10歳と5歳の小児モデルに対して，職業環境下のICNIRP参考レベルに対する全身平均SARを計算した．その結果，共振周波数帯ではいずれも基準値の0.4W/kgを下回ったが，GHz帯では10歳児で8％，5歳児では23％程度超えることがわかった．