40. Вібрації, шум, інфразвук, ультразвук. Виробничі випромінювання.
Вібрація – це механічні коливання, що призводять до розладу життєвих функцій людини, шкідливо впливають на роботу обладнання та руйнують будівельні конструкції. За способом передачі на тіло людини вібрацію поділяють на загальну, яка передається через опорні поверхні на тіло людини, та локальну, котра передається через руки людини. У виробничих умовах часто зустрічаються випадки комбінованого впливу вібрації — загально та локальної.
Вібрація викликає порушення фізіологічного та функціонального станів людини. Стійкі шкідливі фізіологічні зміни називають вібраційною хворобою. Симптоми вібраційної хвороби проявляються у вигляді головного болю, заніміння пальців рук, болю в кистях та передпліччі, виникають судоми, підвищується чутливість до охолодження, з'являється безсоння. При вібраційній хворобі виникають патологічні зміни спинного мозку, серцево-судинної системи, кісткових тканин та суглобів, змінюється капілярний кровообіг.
Функціональні зміни, пов'язані з дією вібрації на людину-оператора — погіршення зору, зміни реакції вестибулярного апарату, виникнення галюцинацій, швидка втомлюваність. Загальну вібрацію за джерелом її виникнення поділяють на:
— транспортну, котра виникає внаслідок руху по дорогах;
— транспортно-технологічну, котра виникає при роботі машин, які виконують технологічні операції в стаціонарному положенні або при переміщенні по спеціально підготовлених частинах виробничих приміщень, виробничих майданчиків;
— технологічну, що впливає на операторів стаціонарних машин або передається на робочі місця, які не мають джерел вібрації.
Шум – це коливання звукової хвилі в звуковому діапазоні, що характеризуються змінною чистотою і амплітудою, непостійні в часі, які не несуть корисної інформації людині.
Звук – це розповсюдження звукової хвилі в пружному середовищі. Він характеризується частотою звукових коливань, амплітудою та часовими змінами коливань. Звуковий спектр поділяється на інфразвук, частота коливань звукової хвилі якого знаходиться в межах від 0 до 20 Гц – лидина цих звуків органами слуху не сприймає. Звуки з частотою від 20 до 20000 Гц – звуковий діапазон, який людина чує. Частота від 20000 Гц до 10000000000 Гц – ультразвук, від 10000000000 і вище – гіперзвук – людське вухо їх не сприймає.
Інфразвук — це коливання в повітрі, в рідкому або твердом середовищах з частотою менше 16 Гц.
Інфразвук людина не чує, однак відчуває; він справляє руйнівн дію на організм людини. Високий рівень інфразвуку виклика порушення функції вестибулярного апарату, зумовлюючі запаморочення, біль голови. Знижується увага, працездатність Виникає почуття страху, загальна немічність. Існує думка, що інфразву сильно впливає на психіку людей
Всі механізми, котрі працюють при частотах обертання менше 20 об/с, випромінюють інфразвук. При русі автомобіля з швидкістю понад 100 км/год він є джерелом інфразвуку, котриї утворюється за рахунок зриву повітряного потоку з його поверхні В машинобудівній галузі інфразвук виникає при робот вентиляторів, компресорів, двигунів внутрішнього згорання дизельних двигунів.
Згідно з діючими нормативними документами рівні звуковоп тиску в октавних смугах з середньогеометричними частотами 2, 4 8, 16, Гц повинен бути не більше 105 дБ, а для смуг з частотой 32 Гц — не більше 102 дБ. Завдяки великій довжині інфразву| поширюється в атмосфері на великі відстані. Практично неможлив' зупинити інфразвук за допомогою будівельних конструкцій на шлях його поширення. Неефективні також засоби індивідуальног захисту. Дієвим засобом захисту є зниження рівня інфразвук в джерелі його випромінювання. Серед таких заходів можна виділит наступні:
— збільшення частот обертання валів до 20 і більше обертів й секунду;
— підвищення жорсткості коливних конструкцій великих розміри
— усунення низькочастотних вібрацій;
— внесення конструктивних змін в будову джерел, що дозволі перейти з області інфразвукових коливань в область звукових; в цьо» випадку їх зниження може бути досягнуте застосуванням звукоізоляї та звукопоглинання.
Ультразвук широко використовується в багатьох галузях промисловості. Джерелами ультразвуку є генератори, котрі працюють в діапазоні частот від 12 до 22 кГц для обробки рідких розплавів, очищення відливок, в апаратах для очищення газів. В гальванічних цехах ультразвук виникає під час роботи очищувальних та знежирювальних ванн. Його вплив спостерігається на віддалі 25—50 м від обладнання. При завантажуванні та розвантажуванні деталей має місце контактний вплив ультразвуку.
Ультразвукові генератори використовуються також при плазмовому та дифузійному зварюванні, різанні металів, при напилюванні металів.
Ультразвук високої інтенсивності виникає під час видалення забруднень, при хімічному травленні, обдуванні струменем стисненого повітря при очищенні деталей, при збиранні .
Під час промивання та знежирення деталей використовується ультразвук в діапазоні від 16 до 44 кГц інтенсивністю до (6—7)104 Вт/м2, а при контролі складальних з'єднань — в діапазоні частот понад 80 кГц.
Ультразвук викликає функціональні порушення нервової системи, головний біль, зміни кров'яного тиску та складу і властивостей крові, зумовлює втрату слухової чутливості, підвищену втомлюваність.
Ультразвук впливає на людину через повітря, а також через рідке і тверде середовище.
Ультразвукові коливання поширюються у всіх згаданих вище середовищах з частотою понад 16000 Гц.
Іонізуючим випромінюванням (радіацією) називається будь-яке випромінювання, що прямо чи побічно викликає іонізацію середовища.
Техногенними джерелами іонізуючого випромінювання є підприємства ядерно-паливного циклу, прискорювачі заряджених часток, рентгенівські установки та інше.
У природі існують стійкі і нестійкі хімічні елементи. Нестійкі елементи розпадаються на ядра атомів інших елементів.
Процес спонтанного
перетворення ядер атомів нестійких
елементів називається радіоактивним
розпадом. Цей самовільний розпад
неможливо прискорити, сповільнити або
зупинити. Розпад ядер супроводжується
випромінюванням компонентами якого є
альфа- (
)
, бета- (
),
гамма- (
)
випромінювання та нейтрони.
Основною властивістю іонізуючого випромінювання є його всепроникаюча здатність.
Під час роботи з радіоактивними елементами значення має не їх маса, а кількість ядер, що розпадаються за секунду. Час, протягом якого кількість ядер внаслідок самочинних перетворень зменшується вдвічі, називається періодом напіврозпаду. Період напіврозпаду для різних ізотопів коливається від долі секунди до багатьох мільярдів років.
При випромінюванні радіоактивних речовин середовище (об’єкт) поглинає відповідну кількість енергії, тому зміни, що будуть в ньому відбуватися, залежать від кількості поглинутої їм енергії та маси. Позасистемна одиниця поглинутої дози – рад.
На організм людини різні види іонізуючого випромінювання навіть при однаковій поглинутій дозі будуть чинити різну біологічну дію. Тому для оцінки ступеня опромінення людини необхідно знати не лише поглинуту дозу, а й вид випромінювання.
Для оцінки біологічної дії радіації на організм людини вводиться поняття еквівалентної дози, що визначається як добуток поглинутої дози на коефіцієнт якості даного випромінювання. Одиницею еквівалентної дози є бер (біологічний еквівалент рада).
Одиницею експозиційної дози, яку використовують для кількісної оцінки іонізуючої дії є рентген (Р).
Дозу в 1Р створює джерело випромінювання масою 1кг за 1годину на відстані 1м.
Організм людини не може відчути навіть згубної дози переопромінення, без спеціальних приладів не може дізнатися про наявний рівень радіації.
Іонізуюче випромінювання, проходячи через біологічні тканини, викликає їх іонізацію, призводить до утворення позитивних і негативних іонів, до складних функціональних і морфологічних змін. Молекули води, що входять до складу організму розпадаються утворюючи вільні атоми та радикали, які мають велику окислювальну здатність. Вільні радикали пошкоджують тканини і порушують нормальні біохімічні процеси у живій тканині.
Залежно від поглинутої дози ці зміни можуть бути зворотними і незворотними.
Ураження органів людини унаслідок дії різних видів іонізуючого випромінювання називається променевою хворобою. Існує гостра і хронічна форма променевої хвороби.
Надходження радіоактивних речовин в організм можливе при:
вдиханні забрудненого повітря;
через шлунково-кишковий тракт;
шкіряні покриви.
Певні радіоактивні речовини вибірково діють на організм, тому чутливість різних органів до дії опромінення неоднакова. У зв’язку з цим введено таке поняття як критичний орган.
Критичним органом називається орган або частина тіла людини опромінення якого завдає найбільшої шкоди здоров’ю.
Радіоактивні речовини виводяться з організму через шлунково-кишковий тракт, нирки, дихальні шляхи, шкіру, а також через молочні залози. Залежно від періоду піврозпаду деякі речовини швидко виводяться, інші - повільно, утворюючи так зване депо. Наприклад, радій і стронцій накопичуються у кістковій тканині, полоній - у печінці, селезінці, плутоній – у кістках, легенях і ін.
Вибіркова здатність дії радіоактивних речовин обумовлює в першу чергу, захворювання критичних органів.
Найчутливішими до радіації є клітини, що швидко ростуть, відносно стійкою є м’язова тканина. При опроміненні дозами, що значно перевищують допустимі, людина може миттєво загинути – так звана “ смерть під променем ”.
При роботі з радіоактивними речовинами найбільші дози, що впливають на організм, називаються гранично допустимими дозами (ГДД).
Річний рівень опромінення має бути таким, щоб при рівномірному накопиченні протягом 50 років не виникали зміни не лише у здоров’ї працюючого, а й у здоров’ї його нащадків.
Допустимі дози опромінення регламентуються у Нормах радіаційної безпеки України (НРБУ).
Згідно з цим документом визначено такі категорії осіб які зазнають опромінювання:
категорія А (особи, які працюють з іонізуючими джерелами);
категорія Б (населення, яке з причини розміщення робочих місць або проживання може зазнати дії джерел випромінювання);
категорія В (все інше населення країни).
За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено три групи критичних органів, опромінення яких спричиняє найбільшу шкоду для здоров'я людини:
- усе тіло, гонади, червоний кістковий мозок;
- щитовидна залоза, м’язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока та ті, що не належать до І або ІІІ
груп;- шкіра, кісткова тканина, кисті рук, передпліччя, стопи.
Захист працюючих від внутрішнього та зовнішнього опромінення забезпечується системою:
технічних;
санітарно-гігієнічних;
лікувально-профілактичних заходів.