Биологические эффекты, возникающие при облучении кожи лазером

Ультрафиолетовая область	Различные фотохимические реакции, эритема, разрыв химических связей у большинства мо­лекул, входящих в состав живой ткани, различ­ные перерождения, стимулирование появле­ния новообразований, образование свободных радикалов, действие на внутренние органы
i Видимая область	В основном термическое действие
Инфракрасная об­ласть	Выраженные деструктивные изменения терми­ческого характера (ожоги различной степени), поражение внутренних органов

раски органа. Так, печень является одним из наиболее уяз­вимых внутренних органов. Тяжесть повреждения внутрен­них органов также зависит от длины волны падающего из­лучения. Наибольшую опасность представляют излучения с длинами волн, близкими к спектру поглощения химичес­ких связей органических молекул, входящих в состав био­логических тканей.

Кроме лазерного излучения персонал, занимающийся экс­плуатацией лазерной техники, может подвергнуться воздей­ствию интенсивного светового и ультрафиолетового излуче­ния, источником которого являются лампы вспышки, газо­разрядные трубки и плазменный факел. Излучение незащи­щенных ламп накачки весьма вредно для глаз. Воздействие излучения ламп накачки возможно при их разэкранирова- нии, главным образом, при наладке и в случае самопроиз­вольного разряда.

При эксплуатации лазерных установок следует учиты­вать и другие опасные факторы, к которым относятся: по­вышенное напряжение в электрической цепи, акустичес­кий шум, вибрации, вредные вещества. При эксплуатации лазеров необходимо также предусмотреть возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучеиия на горючие материалы. В табл. 2.12 приведены основные опас­ные факторы, возникающие при эксплуатации лазерных установок.

Таблица 2.12

Опасности, возникающие при эксплуатации лазерных установок, и источники их возникновения

Опасности	Источник возникновения опасности
Лазерное излучение: прямое (зеркально от­раженное); диффузно отраженное	Резонатор лазера, зеркала, оптическая система, мишень при воздействии ла­зерного излучения
Напряжение в электриче­ской цени	Цени управления и источники электро­питания лазера
Вредные вещества	Мишень при воздействии лазерного из­лучения, системы охлаждения
УФ-излучение и инфра­красная радиация	Мишень при воздействии лазерного из­лучения и газоразрядные трубки
Шум и вибрация	Мишень при воздействии лазерного из­лучения, вспомогательное оборудование

Зоны опасного влияния современных лазерных устано­вок обычно ограничены размерами производственного по- меч1ения.

Ионизирующие излучения. Радиация имеет естественное и техногенное происхождение. Чтобы оценить уровень опасности, которую может представлять радиация, рассмо­трим свойства ионизирующих излучений и механизмы вза­имодействия их с веществом.

Самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра другого типа, сопровождающееся испусканием частиц или гамма-квантов, называется радиоактивностью. Известны четыре типа радиоактивности: альфа-распад; бета- распад; спонтанное деление ядер; протонная радиоактивность.

Испускаемые в процессе ядерных превращений альфа- и бета-частицы, нейтроны и другие элементарные частицы, а также гамма-излучение представляют собой ионизирую­щие излучения, которые в процессе взаимодействия со средой производят ионизацию и возбуждение ее атомов и молекул. При этом примерно половина переданной ионизирующим излучением веществу энергии расходуется на ионизацию и половина на возбуждение. Па каждый акт ионизации и возбуждения в воздухе в среднем расходуется 34—35 эВ энергии. Электронвольт (эВ) — единица энергии, использу­емая в атомной физике, равная кинетической энергии элек­трона, приобретаемой им при прохождении разности потен­циалов, равной 1 В.

1эВ= 1,6-10~¹⁹ Дж = 1,6-КГ¹² эрг.

Заряженные частицы по мере прохождения через веще­ство теряют свою энергию малыми порциями, растрачивая ее на ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды. Оба эти процесса всегда сопутствуют друг другу. Чем боль­ше пасса и заряд частицы, тем более интенсивно происхо­дит передача энергии среде, т.е. тем больше число пар ионов 'разуется па единице пути и, следовательно, меньше ее робег в веществе (рис.. 2.14). Длина пробега в воздухе аль­фа-частиц, испускаемых радионуклидами, энергия которых ?жит в пределе 4—9 мэВ, составляет 3—9 см.

Что же касается бета-частиц (электронов и позитронов), .ряд которых в два раза, а масса более чем в 7000 раз мень-

чем у альфа-частицы, то их пробег в воздухе примерно в 1000 раз больше. В мягкой биологической ткани пробеги ьфа-частиц составляют несколько десятков микрометров,