7. Захист від лазерного випромінювання.

Під лазерною безпекою розуміють низку організаційних, технічних і санітарно-гігієнічних заходів, які гарантують безпечні умови праці персоналу при використанні лазерів. Усі лазери повинні мати знак лазерної небезпеки. Лазери розміщуються тільки в спеціально обладнаних приміщеннях, на дверях яких є знак лазерної небезпеки.

Управління лазерами повинно бути дистанційним, а двері приміщень повинні мати блокувальні пристрої.

Для захисту від шкідливої дії лазерного випромінювання лазери 3 і 4 класів застосовуються огородження, екрани (у тому числі повне екранування променя на всьому шляху його розповсюдження), механічна вентиляція усього приміщення з локальними витяжками із місць інтенсивного утворення шкідливих речовин (лампа накачування, зарядні пристрої, рідинне робоче тіло), обмеження доступу працівників у зону роботи лазера та шляху розповсюдження випромінювання.

Для захисту очей використовуються спеціальні захисні окуляри, які бувають трьох видів: з поглинальним склом або пластмасою, з відбивальними тонкоплівочними вставками і комбіновані.

Тема 2.8. Іонізуюче випромінювання.

1. Характеристика і класифікація іонізуючого випромінювання.

2. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини.

3. Нормування радіаційної безпеки.

4. Захист від іонізуючого випромінювання.

1. Характеристика і класифікація іонізуючого випромінювання.

Іонізація –це процес утворення іонів. Процес утворення позитивного іона полягає у вириванні електрона з електронної оболонки нейтрального атома, для чого необхідно затратити деяку енергію. Електрон, вирваний з ядра в результаті іонізації, “прилипає” до нейтрального атома чи нейтральної молекули, утворюючи негативний іон. Іони, які виникли, зникають в результаті рекомбінації – процесу з’єднання негативних чи позитивних іонів, в якому утворюються нейтральні атоми або молекули.

Іонізуюче випромінювання – це випромінювання, яке прямо або непрямо може іонізувати середовище завдяки потоку заряджених або нейтральних частинок, які мають достатню для іонізації енергію.

Джерелами іонізуючих випромінювань на виробництві є установки рентгеноструктурного аналізу, радіаційні дефектоскопи, високовольтні електровакуумні прилади, товщиноміри, густиноміри, ядерні реактори атомних електростанцій і ін.

До іонізуючого випромінювання традиційно відносять радіоактивне випромінювання, тобто потоки альфа – частинок, електронів, позитронів, антинейтрино, нейтрино, що випускаються атомами при радіоактивному розпаді. Радіоактивність – це самовільне перетворення (розпад) атомних ядер деяких хімічних елементів (урану, торію, радію і ін.), що призводить до зміни їх атомного номера і масового числа. Такі елементи називаються радіоактивними.

Іонізуюче випромінювання класифікується на корпускулярне та електромагнітне випромінювання:

● корпускулярне випромінювання являє собою потік частинок, маса спокою яких відрізняється від нуля (альфа- , бета – частинки, нейтрони, протони);

● електромагнітне випромінювання являє собою рентгенівське та гамма – випромінювання.

Альфа–випромінювання - це потік ядер гелію, що випромінюються речовиною при радіоактивному розпаді. Ці частинки мають високу іонізуючу та низьку проникну здатність.

Бета-випромінювання – це потік електронів та протонів. Проникна здатність (до 2.5 см в живих організмах, а в повітрі – до 18 м) бета-частинок вища, а іонізуюча – нижча, ніж у альфа-частинок.

Гамма-випромінювання – це електромагнітне (фотонне) випромінювання з великою проникною і малою іонізуючою здатністю.

Рентгенівське випромінювання – це випромінювання, яке виникає в середовищі, навколо джерела бета-випромінювання, в прискорювачах електронів.

Ступінь іонізації оцінюється за дозою опромінювання рентгенівського або гамма-випромінювання.

Дозою опромінювання d_o називається відношення повного заряду dQ одного знака, що виникають у повітрі при повному гальмуванні всіх вторинних електронів, які були створені фотонами в малому об’ємі повітря, до маси повітря d_m у цьому об’ємі:

d_o = .

де dQ – повний заряд іонів одного знаку, Кл/кг;

dm – маса речовини, кг.

За одиницею вимірювання дози опромінювання прийнято кулон на кілограм (Кл/кг). Застосовується позасистемна одиниця – рентген (Р); 1Р = 2,58•10^-4 Кл/кг.

Біологічна дія іонізуючих випромінювань на організм людини, в першу чергу, залежить від поглинутої енергії випромінювання.

Доза поглинання d_п – це відношення кількості енергії випромінювання dE, передана випромінюванням речовині в деякому елементарному об’ємі, до маси речовини dm у цьому об’ємі.

d_п = .

де dЕ – енергія випромінювання, Дж;

dm – маса речовини, кг.

Одиниця вимірювання дози поглинання – грей (Гр.); 1 Гр = 1 Дж/кг. Застосовується також позасистемна одиниця – рад; 1 рад = 0,01 Гр.

Проте, доза поглинання не враховує того, що вплив однієї й тієї самої дози різних видів випромінювань на окремі органи і тканини, як і на організм в цілому, неоднаковий. Наприклад, альфа-випромінюваня спричиняє ефект іонізації майже у 20 разів більший, ніж бета - та гамма- випромінювання.

Для порівняння біологічної дії різних видів випромінювань введено поняття еквівалентної дози опромінення d_e, яке визначається як добуток дози поглинання d_п в окремому органі або тканині на коефіцієнт якості опромінення К:

d_e = d_п • К ,

де d_п – доза поглинання, Гр.;

К - коефіцієнт якості опромінення.

Одиниця еквівалентної дози опромінення – зіверт (Зв). Позасистемна одиниця – бер - біологічний еквівалент рада. 1 Зв = 100 бер.

Для оцінки можливих наслідків опромінення організму людини з урахуванням радіаційної чутливості окремих органів і тканин введено поняття еквівалентної ефективної дози d_е.еф., яка визначається як сума добутків еквівалентних доз у органах і тканинах d_е на коефіцієнт чутливості К_чутл. :

d_{е.еф. =} ∑d_е•К_чутл. ,

де d_е – еквівалентна доза опромінення, Зв;

К_чутл. – коефіцієнт, який враховує чутливість різних органів і тканин до опромінювання.