33. Лазерное излучение, его действие на организм человека.

Лазер – генератор эм излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного излучения. Применение ЛИ: в промышленности при сварке, резке, пайке, получении отверстий; в медицине хирургия глаза и нейрохирургия; в науке химия физика и др.

При работе лазерных установок человек подвергается воздействию следующих факторов: тепловые, световые, механические, электрические. Степень поражения при этом будет зависеть от следующих параметров ЛИ: энергия, мощность и плотность потока, длительность и частота импульсов, длина волны. Основной эффект – тепловой. При попадании на ЛИ на кожу – ожог (испарение биотканей), крайне опасно для глаз, возможно повреждение внутренних органов и тканей.

Нормирование лазерного излучения. Следующие уровни ЛИ устанавливаются для 2х условий облучения: однократного, хронического. И для 3х диапазонов волн: 180…380 нм, 380…1400 нм, 1400…100000 нм.

ЛИ с 380…1400 нм наибольшую опасность представляет для сетчатой оболочки глаза. ЛИ с 180…380 нм и 1400…100000 нм для передних сред глаза. Повреждение кожи м/б вызвано длиной волны любого диапазона.

Основными нормирующими параметрами ЛИ явл.: 1) энергетическая экспозиция Н, Дж/м²; 2) облучённость, Е, Вт/м²; 3) энергия W, Дж; 4) Мощность энергии Р, Вт. Н_ПД = W_ПД/S_а; Е_ПД = Р_ПД/S_а. S_а – площадь апертуры, м². Апертура – отверстие, через которое проходит пучок ЛИ.

При воздействии на кожу диаметр этого отверстия принимается = 1*10^-3 м. При воздействии на глаза =110^-3 м, если длина волны находится в 1-м или 3-м диапазоне. Если во втором, то =7,110^-3 м.

Способы и средства защиты от ЛИ. Инженерно-технические: уменьшение мощности источника, если позволяет технология; укрытие генератора и лампы накачки светонепроницаемыми экранами; устройство блокировки, исключающее вспышку лампы при открытом кожухе, блокировка дверей в помещение и отверстий; передача лазерного луча мишени по световодам или по ограниченному экранами пространству; применение дистанционного управления.

Организационно-планировочные: рациональное размещение рабочих мест и лазерного оборудования; допуск к работе специально обученных лиц, прошедших мед. осмотр и инструктаж; допуск в помещение только непосредственно занятых работой людей и не более 2х лиц; размещение в помещении не более 1-го лазера, если их 2, то засунуть в светонепроницаемые боксы; направление луча на огнестойкую неотражающую стену; окраска помещения в малоотражающие матовые цвета; систематический контроль уровня лазерного излучения на рабочих местах.

СИЗ – халаты из х/б ткани светло-зелёного или голубого цвета, перчатки, противолазерные очки из синезелёного или оранжевого стекла, светонепроницаемые чёрные маски и шапочки.

34. Ионизирующее излучение.

Состоит из корпускулярного излучения (излучение заряженных частиц: альфа, бета-излучение, излучение незаряженных частиц – нейтронное, квантовое излучение, гамма и рентгеновское). Источники: 1)естественные: космическое изл., изл. радионуклидов, находящихся на земной поверхности; 2) искусственное: медицина (флюорография, введение изотопов в организм, лучевая терапия); работа АЭС; ядерные испытания; промышленность (автоматический контроль технологических процессов); ремонтные предприятия при дефектоскопии, при анализе структуры металла в металлургии.

Все виды излучения приводят к ионизации (чем больше ионов, тем сильнее воздействие). Экспозиционная доза – это величина отношения суммарного заряда всех ионов одного знака, которые образовались под воздействием рентгеновского или гамма-излучения в некотором объёме воздуха, к массе воздуха в этом объёме.

В СИ измеряется: Кл/кг. 1 Кл/кг = 3876 р. Внесистемная единица рентген: 1р =2,5810^-4 Кл/кг.

Поглощённая доза излучения – количество энергии ионизирующего излучения, поглощённого единицей массы облучённого вещества. Обозначается Д_погл. В СИ грей – Гр. Внесистемная единица: рад(радиационная адаптированная доза). 1 Гр = 100 рад.

Для оценки воздействия разных видов излучения на человеческий организм вводится коэффициент качества – коэффициент, который показывает, во сколько раз данный вид излучения опаснее стандартного вида излучения при одной и той же дозе облучения. Коэффициент качества – безразмерная величина. К_{гамма, бета} = 1; К_альфа = 20. Д_экв = Д_погл  К. Эквивалентная доза – поглощённая доза, умноженная на коэффициент качества. Отражает способность данного вида излучения поражать ткани организма. В СИ [Д_экв] = Зиверт – Зв. Внесистемная – бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 Зв = 100 бэр.

Величина дозы, полученная за определённый промежуток времени, называется мощностью дозы.

Р_экспоз = X / t – Кл/(кг*с) = А/кг. Например: Р_погл = Д_погл / t – Гр/с.

Для оценки воздействия излучения на весь организм вводится коэффициент радиационного риска W, который учитывает чувствительность отдельных тканей и органов на человека.

Д_{эфф.экв} = СУММ(W_i)Д_экв. Чем больше коэффициент риска, тем более чувствителен орган к излучению.

Нормы радиационной безопасности – НРБ-2000 вводят ряд нормативов: 3 класса: 1) основные пределы доз; 2)допустимые уровни монофакторного воздействия; 3) контрольные уровни.

По НРБ всё население делится на 2 категории: 1)а)группа А – операторы, непосредственно работающие с источниками излучения; б)группа Б – обслуживающий персонал, который в результате своей деятельности оказывается в зоне воздействия ионизирующего излучения. 2)всё население + обслуживающий персонал, кот. в данный момент находится вне зоны облучения.

Основные пределы доз для персонала группы А и населения: 1) Д_экв: персонал(гр.А) = 20 мЗв/год за любые последние 5 лет, но не более 50 мЗв/год; население 1мЗв/год за любые последние 5 лет, но не более 5 мЗв/год. 2)Д_экв в год: хрусталик – персонал(гр.А) 150 мЗв, население 15 мЗв; кожа – 500 мЗв, 50мЗв; кисти и стопы – 500 мЗв, 50 мЗв.

Принципы и методы зациты от ионизирующего излучения. 1)инженерно-технические, 2) организационные, 3) лечебно-профилактические.

1. Защита расстоянием и временем, экранирование источника излучения, применение СИЗ.

2. Выполнение требований безопасности при размещении предприятий, имеющих источники иониз. излучения; устройство раб. помещений и раб. мест; соблюдение правил ТБ при транспортировке источников излучения; хранение и захоронение радиоактивных источников; проведение общего и индивидуального дозиметрического контроля.

Требования безопасности при работе с источниками излучения. При использовании закрытых источников излучения, приборов, аппаратов и устройств источники излучения следует направлять в землю либо в сторону от обслуживающего персонала. Хранящиеся источники должны находится в спец. закрытом помещении. Обязательно вывешивать предупредительные сигналы на расстоянии видимости не мене 3х метров. Наличие системы дозиметрического контроля.

СИЗ: спецодежда(халаты, перчатки). При более 10 мKu (мощная радиоактивность) применяют комбинезоны, спецбельё, плёночные хлорвиниловые халаты, перчатки из просвинцованной резины, на ноги спецобувь пластиковая.

Если излучение не очень опасное, применяют очки с обычным стеклом. При гамма-излучении очки свинцовые или с фосфитом вольфрама, при нейтронном излучении – очки из боросиликата кадмия или фтористые соединения. Если излучение в газообразном или пылеобразном виде – к очкам спецмаска.