Las quemaduras por microondas son lesiones por quemaduras causadas por los efectos térmicos de la radiación de microondas absorbida por un organismo vivo . En comparación con las quemaduras por radiación causadas por la radiación ionizante , donde el mecanismo dominante de daño tisular es el daño celular interno causado por los radicales libres , el principal mecanismo de daño de la radiación de microondas es el calor .
El daño por microondas puede manifestarse con un retraso; el dolor o los signos de daño en la piel pueden aparecer algún tiempo después de la exposición al microondas. [1]
La profundidad de penetración depende de la frecuencia de las microondas y del tipo de tejido. El Sistema de negación activa ("rayo del dolor") es un arma de energía dirigida menos letal que emplea un haz de microondas a 95 GHz; una ráfaga de dos segundos del haz enfocado de 95 GHz calienta la piel a una temperatura de 130 °F (54 °C) a una profundidad de 1/64 de pulgada (0,4 mm) y se afirma que causa dolor en la piel sin daño duradero . Por el contrario, las frecuencias más bajas penetran más profundamente; a 5,8 GHz (3,2 mm) la mayor parte de la energía se disipa en el primer milímetro de la piel; las microondas de frecuencia de 2,45 GHz comúnmente utilizadas en los hornos de microondas pueden proporcionar energía más profundamente en el tejido; el valor generalmente aceptado es de 17 mm para el tejido muscular. [2]
A medida que las frecuencias más bajas penetran más profundamente en el tejido y que hay menos terminaciones nerviosas en las partes más profundas del cuerpo, es posible que los efectos de las ondas de radiofrecuencia (y el daño causado) no se noten de inmediato. Las frecuencias más bajas a altas densidades de potencia presentan un riesgo significativo.
La absorción de microondas está dirigida por la constante dieléctrica del tejido. A 2,5 GHz, oscila entre 5 para el tejido adiposo y 56 para el músculo cardíaco . Como la velocidad de las ondas electromagnéticas es proporcional al recíproco de la raíz cuadrada de la constante dieléctrica, la longitud de onda resultante en el tejido puede caer a una fracción de la longitud de onda en el aire; por ejemplo, a 10 GHz, la longitud de onda puede caer de 3 cm a unos 3,4 mm. [3]
Las capas del cuerpo se pueden aproximar como una capa delgada de epidermis, dermis, tejido adiposo (grasa subcutánea) y tejido muscular. A decenas de gigahercios, la radiación se absorbe en la fracción superior a unos pocos milímetros superiores de la piel. El tejido muscular es un absorbente mucho más eficiente que la grasa, por lo que a frecuencias más bajas que pueden penetrar lo suficientemente profundo, la mayor parte de la energía se deposita allí. En un medio homogéneo, la dependencia energía/profundidad es una curva exponencial con el exponente dependiendo de la frecuencia y el tejido. Para 2,5 GHz, el primer milímetro de tejido muscular absorbe el 11 % de la energía térmica, los dos primeros milímetros juntos absorben el 20 %. Para frecuencias más bajas, los factores de atenuación son mucho más bajos, las profundidades de calentamiento alcanzables son más altas y el gradiente de temperatura dentro del tejido es más bajo. [2][4]