6. Випромінювання оптичного діапазону, нормування, засоби захисту

Інфрачервоне випромінювання (ІЧВ) – частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі 760 нм – 560 мкм, енергія якого при поглинанні викликає у речовині тепловий ефект. Джерела випромінювання поділяються на природні і штучні. До природних джерел ІЧВ належить природна інфрачервона радіація сонця. Штучними джерелами цього випромінювання є будь-які поверхні, температура яких вища за температуру поверхні, яка підлягає опромінюванню.

Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка зумовлює глибину проникнення. У зв’язку з цим ІЧВ поділяється на три групи(згідно класифікації Міжнародної комісії з освітлення):

А, В і С. Група А – короткохвильове, а групи В і С – довгохвильове. Найбільш активним є короткохвильове ІЧВ (760-1400 нм), оскільки володіє найбільшою енергією фотонів, здатних глибоко проникати в тканини організму й інтенсивно поглинатись водою, що знаходиться в тканинах.

Спектр ІЧВ (довгохвильові, короткохвильові) в основному залежить від температури джерела випромінювання: при температурі до 100оС випромінюються довгохвильові промені, а при температурі більше 100оС –короткохвильові.

Вплив ІЧВ на людину може бути загальним і локальним. Його дія зводиться до нагрівання шкіри, очей, до порушення діяльності ЦНС, серцево-судинної системи, органів травлення. Коли інтенсивність теплового опромінення перевищує допустиму величину, виникають теплові опіки різного ступеня, перегрівання всього організму, тепловий та сонячний удари. Інтенсивність інфрачервоного випромінювання вимірюється актинометрами, а спектральна інтенсивність випромінювання – інфрачервоними спектрографами типу ИКС-10, ИКС-12, ИКС-14 та радіометром –РАТ-2П.

Нормальними умовами, що відповідають санітарно-гігієнічним нормам, вважають такі, за яких інтенсивність опромінення працівників інфрачервоними променями не перевищує: 35 Вт/м2 при опромінюванні 50% і більше поверхні тіла, 70 Вт/м2 при опроміненні від 25 до 50% поверхні тіла і до 140 Вт/м2 при випромінюванні від нагрітих поверхонь з використанням 3ІЗ. Концентрований пучок енергії не повинен перевищувати 1 Дж/см2/хв.

Допустима тривалість безперервного опромінення ІЧ променями наведена у табл. 8.

Таблиця 8

Допустима тривалість безперервного опромінення ІЧ променями та регламентованих перерв протягом години

До основних заходів та засобів зниження небезпечної та шкідливої дії ІЧ-випромінювання належать:

- удосконалення технологічних процесів та устаткування;

- раціональне розташування устаткування, що є джерелом інфрачервоного випромінювання;

- автоматизація та дистанційне керування технологічними процесами;

- застосування теплоізоляції устаткування та захисних екранів, козирків, кабін, тощо;

- раціональний режим праці та відпочинку;

- використання засобів індивідуального захисту.

Ультрафіолетове випромінювання (УФВ) – частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі 200-380 нм. За біологічною дією УФВ поділяють на три види:

• УФВ з довжиною хвилі 380-315 нм, характеризується відносно слабкою біологічною дією;

• УФВ з довжиною хвилі 315-280 нм, володіє вираженою біологічною дією;

• УФВ з довжиною хвилі 280-200 нм, активно діє на тканинні білки і ліпіди, володіє вираженою бактерицидною дією.

Особливістю УФВ є висока сорбійність – його поглинає більшість тіл. Це випромінювання становить близько 5% щільності потоку сонячного випромінювання, є життєво необхідним фактором, який сприятливо впливає на організм, знижує чутливість організму до деяких негативних впливів. Оптимальні дози УФВ активізують дію серця, обмін речовин, підвищують активність ферментів, сприяють синтезу вітаміну D шкірою, чинять антирахітичну і бактерицидну дію. УФВ з надкороткою довжиною хвилі має дуже велику енергію і є згубним для всього живого, але в нормальних екологічних умовах ці хвилі поглинаються озоновим шаром атмосфери і до поверхні землі не доходять.

Штучними джерелами ультрафіолетового випромінювання є: електрозварювання, апаратура електрозв’язку, станції радіомовлення.

Випромінювання штучних джерел може бути причиною гострих і хронічних професійних захворювань. Найбільш уразливими тут стають очі, шкіра. Гострі ураження очей становлять собою гострий кон’юнктивіт з відповідними симптомами. Дія УФВ на шкіру викликає дерматити, екзему, злоякісні пухлини. Внаслідок впливу ультрафіолетового випромінювання виникають загально токсичні симптоми – головний біль, запаморочення, підвищена втома, нервове збудження.

Для вимірювання інтенсивності УФ-випромінювання використовують радіометр УФР-21.

Таблиця 9

Допустимі значення інтенсивності ультрафіолетових випромінювань

Вплив УФВ на людину оцінюється почервонінням шкіри (після 48 годин). Одиницею випромінювання потоку є ер. Один ер – це видимий потік, який відповідає потоку випромінювання з довжиною хвилі 297 нм і потужністю 1 Вт. На промислових підприємствах інтенсивність ультрафіолетового опромінювання не повинна перевищувати максимальну добову дозу – 60 мер/м2 для УФВ з довжиною хвилі понад 280 нм. Допустимі значення інтенсивності ультрафіолетових випромінювань наведені у табл. 9.

При використанні спецодягу та засобів захисту очей, обличчя і рук, що не пропускають випромінювання, допустима інтенсивність випромінювання в діапазоні хвиль 320-280 нм не повинна перебільшувати 1 Вт/м2.

Захист від надмірної дії УФВ досягається раціональним розташуванням робочих місць, екрануванням джерел випромінювання й робочих місць.

Матеріалом для екранування слугують світлофільтри, непрозорі металеві, пластикові листи. Добре захищає від дії УФП флінт глас (скло, що містить окис свинцю).

Для індивідуального захисту використовують спецодяг, рукавички, окуляри зі світлофільтром. Мазі, що містять салол, саліцилові препарати, їх аналоги затримують УФВ.

Лазерне випромінювання (ЛВ) – особливий вид електромагнітного випромінювання з довжиною хвилі 0,1-1000 мкм. Відрізняється ЛВ від інших видів випромінювання монохроматичністю, потужністю і високим ступенем направленості. Висока потужність лазерного випромінювання у поєднанні з високою направленістю дозволяє одержати за допомогою фокусування світлові потоки величезної потужності (1011 – 1014 Вт/см2).

Водночас, лазерне випромінювання може негативно впливати на живі організми. Ступінь впливу ЛВ на організм людини залежить від довжини хвилі, інтенсивності (потужності та щільності) випромінювання, тривалості імпульсу, частоти імпульсів, часу дії, біологічних особливостей тканин і органів.

Ця дія обумовлена тепловим, механічним й електрохімічним ефектом. Найбільш чутливими до ЛВ є очі та шкіра, пошкодження яких мають характер опіків. Опромінення шкіри лазерною енергією може також призвести до утворення пухлин. При передозуванні лазерних променів настають функціональні зміни ЦНС, серцево-судинної, ендокринної системи, зростає втомленість, з’являється головний біль, роздратованість, порушується сон.

Лазерні установки мають високу напругу (10 кВт), їх також називають квантовими генераторами. Залежно від робочої речовини лазери бувають газові, напівпровідникові, рідинні, твердотілі.

За характером генерації випромінювання лазери діляться на імпульсні (тривалість випромінювання 0,25 с) і безперервної дії.

Таблиця 10

ГДР лазерного випромінювання залежно від довжини хвилі

Гранично допустимий рівень лазерного випромінювання встановлюється в залежності від тривалості дії імпульсу, довжини хвилі та частоти імпульсів, площі опромінення на сітківці тощо (СанНиП № 58 – 04-91). В таблиці 10 наведені ГДР енергетичної експозиції Нуф при опроміненні імпульсним та неперервним лазерним променем в межах ультрафіолетової області спектра рогівки ока або шкіри.

Для вимірювання лазерного випромінювання використовують прилад ИЛД-2.

За ступенем небезпеки лазери поділяються на 4 класи:

1-й клас - абсолютно безпечні лазери;

2-й клас - небезпечні лазери у разі опромінення очей і шкіри цілеспрямованим потоком, але безпечні при дифузному віддзеркаленні їх променів як для очей, так і для шкіри;

3-й клас - небезпечні лазери у разі цілеспрямованого потоку променів для очей і шкіри, а у разі дифузного віддзеркалення – лише для очей;

4-й клас - небезпечні лазери для очей і шкіри на відстані 10 см від віддзеркалюючої поверхні, як при цілеспрямованому потоку, так і при дифузному віддзеркаленні.

Методи захисту від лазерного опромінення поділяються на організаційні, інженерно-технічні та планувальні, а також включають використання засобів індивідуального захисту.

Мета організаційних методів захисту – не дати можливості людям потрапляти до зони, де працює лазерна установка. Небезпечна зона має бути чітко обмеженою й огородженою непрозорими екранами, а оператори повинні дотримуватись санітарних норм і правил при роботі з лазерами.

До обслуговування лазерів допускаються особи не молодше 18 років, які пройшли інструктаж і навчання методам безпечної роботи. Вони підлягають при прийнятті на роботу і періодично (1 раз в рік) медичному огляду.

Інженерно-технічні методи захисту передбачають зменшення потужності лазерного променя та його екранізацію капітальною, не віддзеркалюючою, вогнестійкою стіною.

Планові методи захисту ґрунтуються на створенні умов, за яких світловий лазерний промінь втрачав би свою шкідливу дію на око (яскраве освітлення приміщення, світлі тони фарбування стін та стелі).

Лазер IV класу небезпеки повинен розміщуватись в окремому приміщенні, стіни і стеля повинні мати покриття з високим коефіцієнтом поглинання, а в приміщенні не повинно бути предметів віддзеркалювання.

До засобів індивідуального захисту належать захисні окуляри із світлофільтрами, маски, щитки, рукавички, спецодяг.