Меры борьбы с шумом

Для уменьшения уровней шума применяются технические, строительно-акустические и организационные мероприятия, а также средства индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.051-87 – Средства индивидуальной защиты органа слуха).

К этим мерам относятся:

1. Подавление шума в источниках

а) замена ударных взаимодействий деталей безударными;

б) замена возвратно-поступательных движений вращательными;

в) создание форм деталей, плавно обтекаемых воздухом;

г) замена подшипников качения подшипниками скольжения;

д) замена штамповки прессованием;

е) клепку – сваркой;

ж) обрубку – резкой;

з) заменять прямозубые шестерни на косозубые, шевронные;

и) повышать класс точности обработки деталей, шестерен;

к) заменять зубчатые и цепные передачи клиноременными или зубчато-ременными;

л) применять принудительное смазывание трущихся поверхностей;

м) применение "малошумящих" материалов (капроновые, текстолитовые – менее шумные);

н) статическая и динамическая балансировка деталей;

о) применение глушителей шума, звукоизолирующих кожухов.

2. Предупреждение распространения шума – звукоизоляция и звукопоглощение. При звукоизоляции уменьшается уровень шума, который распространяется за счет колебания преграды. Для звукоизоляции применяются плотные, жесткие, массивные перегородки. При этом ослабление зависит от массы перегородки, а не от ее материала. Большее ослабление достигается при слоистых перегородках, с воздушными промежутками между слоями. При звукопоглощении звук ослабляется за счет поглощения звуковой энергии в порах материала перегородки (войлок, вата, пемза). Наряду с пористыми материалами для звукопоглощения применяются специальные мастики, которыми покрываются перегородки и отдельные части машин.

3. Строительные и организационные меры:

а) увеличение расстояния от источника шума - концентрация цехов с большим уровнем шума и удаление их от других производственных помещений. Так как интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, который может быть уменьшен за счет увеличения площади звукопоглощения помещения, т.е. необходимо применять:

б) покрытие внутренних поверхностей помещения звукопоглощающими облицовками;

в) размещение в помещениях штучных звукопоглощателей (объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку);

г) закрытие машин звукоизоляционными кожухами;

д) устройство экранов (с покрытием их звукоизолирующими материалами) между машиной и рабочим местом;

е) устройство звукоизолированных машин;

ж) рациональный режим труда и отдыха;

з) сокращение времени нахождения в шумовых условиях;

и) контроль уровней шума на рабочих местах.

В качестве звукопоглощающего материала применяют ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральную вату, древесноволокнистые и минераловатные плиты, пористый полтвинилхлорид и др. Толщина облицовок составляет 20-200 мм. В низких помещениях облицовывают только потолок, т.к. стены в них практически не влияют на отражение звука, а в высоких и вытянутых помещениях - облицовывают как стены, так и потолок. При некоторых производственных процессах, например, как клепка, обрубка, штамповка, зачистка трудно или невозможно эффективно снизить шум.

Индивидуальные средства защиты от шума.

В случае невозможности снижения шума до нормативного вышеуказанными методами применяются средства индивидуальной защиты - противошумы. Противошумы по ГОСТ 12.4.011-75 подразделяются на три типа:

• наушники, закрывающие ушную раковину;

• вкладыши, перекрывающие наружный слуховой канал (пробка);

• шлемы, закрывающие часть головы и ушную раковину (рис.34).

Наушники по способу крепления на голове подразделяются на:

1) независимые (с оголовьем);

2) встроенные в головной убор (каски, шлемы, косынки) или другое защитное устройство (респиратор, очки, щитки и т.п.).

Вкладыши (мягкие тампоны из ультратонкого волокна, материала или из эбонита, резины) делятся на:

1) многократного пользования и однократного.

Наушники и вкладыши делятся по ГОСТ 12.4.051-75 на группы А, Б, В по их эффективности в дБ в октавных полосах частот.

На предприятиях зоны звука выше 85 дБ (шкала А шумометра - замер без фильтров, частотная характеристика этой шкалы близка к характеристике слуха человека) должны обозначаться знаками безопасности и работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБ в любой полосе частот. В технических условиях на машины и паспорта должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.003-76.

Основными методами борьбы с шумом являются:

1. Уменьшение шума в источнике его возникновения (точность изготовления узлов, замена стальных шестерен пластмассовыми и т.д.).

2. Звукопоглощение (применение материалов из минерального войлока, стекловаты, поролона и т.д.).

3. Звукоизоляция. Звукоизолирующие конструкции изготавливаются из плотного материала (металл, дерево, пластмасса).

4. Установка глушителей шума.

5. Рациональное размещение цехов и оборудования, имеющих интенсивные источники шума.

6. Зеленые насаждения (уменьшают шум на 10 – 15 дБ).

7. Индивидуальные средства защиты (вкладыши, наушники, шлемы).

Билет №35

«Защита от инфра- и ультрозвука»

Как правило, при работе различных машин на человека воздействует не только шум, но также и инфра- и ультразвук.

В машиностроении основными источниками инфразвука являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, вентиляторы, поршневые компрессоры, машины и механизмы, работающие с числом рабочих циклов менее 20 в секунду.

При действии инфразвука с уровнями 100—120 дБ возникают головные боли, осязаемое движение барабанных перепонок, а с повышением уровня — чувство вибрации внутренних органов (на частотах 5—10 Гц), снижение внимания и работоспособности, появление чувства страха, нарушение функции вестибулярного аппарата.

В соответствии с СН 22-74-80 уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц должны быть не более 105 дБ, а в полосе с частотой 32 Гц — не более 102 дБ.

К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком можно отнести:

1) повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума излучения в область слышимых частот;

2) повышение жесткости конструкций больших размеров;

3) устранение низкочастотных вибраций;

4) установка глушителей реактивного типа, в основном резонансных и камерных.

Нужно особо отметить, что традиционные методы борьбы с шумом с помощью звукоизоляции и звукопоглощения малоэффективны при инфразвуке. В этом случае первостепенной является борьба с этим вредным производственным фактором в источнике его возникновения.

Ультразвук находит широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, машиностроении, металлургии и т. д. Частота применяемого ультразвука свыше 20 кГц, мощности — до нескольких киловатт.

Ультразвук оказывает вредное воздействие на организм человека. У работающих с ультразвуковыми установками нередко наблюдаются функциональные нарушения нервной системы, изменения давления, состава и свойства крови. Часты жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности. Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и через жидкую и твердую (контактное действие на руки).

В соответствии с ГОСТ 12.1.001—75 уровни звуковых давлений в диапазоне частот 11—20 кГц не должны превышать соответственно 75—11О дБ, а общий уровень звукового давления в диапазоне частот 20—100 кГц не должен быть выше 11О дБ.

Защита от действия ультразвука через воздух может быть обеспечена:

1) использованием в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;

2) изготовлением оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующем исполнении (типа кожухов); такие кожухи изготовляют из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с обклейкой резиной или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм); эластичные кожухи могут быть изготовлены из трех слоев резины общей толщиной 3—5 мм; применение кожухов, например, в установках для очистки деталей дает снижение уровня ультразвука на 20—30 дБ в слышимом диапазоне частот и 60—80 дБ в ультразвуковом;

3) устройством экранов, в том числе прозрачных, между оборудованием и работающим;

4) размещением ультразвуковых установок в специальных помещениях, выгородках или кабинах, если перечисленными выше мероприятиями невозможно получить необходимый эффект.

Защита от действия ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями, поскольку такое воздействие наиболее вредно.

Загрузку и выгрузку изделий производят при выключенном источнике ультразвука. В тех случаях, когда выключение установки нежелательно, применяют специальные приспособления, например, в ванны для очистки изделия погружают в сетках, снабженных ручками с виброизолирующим покрытием (пористая резина, поролон и т.д.). Применение резиновых перчаток также обеспечивает необходимую защиту.

Билет №36

«Физические характеристики ЭМП»

Электромагнитное поле, создаваемое источниками, характеризуется непрерывным распределением в пространстве, способностью распространяться со скоростью света, воздействовать на заряженные частицы и токи, вследствие чего энергия поля преобразуется в другие виды энергии. Переменное электромагнитное поле является совокупностью двух взаимосвязанных переменных полей — электрического и магнитного, которые характеризуются соответствующими векторами напряженности Е (В/м) и H (А/м). При распространении электромагнитной волны в проводящей среде векторы Е и H связаны соотношением

,

где  — круговая частота электромагнитных колебаний; μ— магнитная проницаемость этого вещества; v — удельная электропроводность вещества экрана; - коэффициент затухания; z — глубина проникновения электромагнитного поля в экран.

При распространении в вакууме или в воздухе Е= = 377 H. Фазы колебания векторов Е и H происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях.

В зависимости от длины волны, генерируемой источниками, весь радиодиапазон электромагнитных полей разбит на поддиапазоны.

Длина волны λ (м) связана с частотой f (Гц) соотношением волн f = v, где v — скорость распространения электромагнитных волн, равная (с — скорость света;  и  — магнитная и диэлектрическая проницаемость среды). Для воздуха vc. Электромагнитное поле несет энергию, определяемую плотностью (Вт/м²) потока мощности (энергии) , которая показывает, какое количество энергии протекает за 1 с сквозь площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно движению волны. При излучении сферических волн плотность потока энергии может быть выражена через мощность, подводимую к излучателю Р_ИСТ:

откуда напряженность электрического поля (В/м) , где r — расстояние до источника излучения.

Все эти рассуждения относятся к волновой зоне, или зоне излучения, которая характеризуется бегущей электромагнитной волной. Расположена эта зона на расстоянии от источника; на расстоянии располагается зона индукции, в которой еще не сформировалась бегущая электромагнитная волна, электрическое и магнитное поля следует считать независимыми друг от друга, поэтому эту зону можно характеризовать как электрической, так и магнитной составляющими электромагнитного поля.

Билет №37

«Действие ЭМП на человека. Нормирование ЭМП»

Воздействие электромагнитных полей на человека зависит от напряженностей электрического и магнитного полей, потока энергии, частоты колебаний, размера облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма.

Электромагнитное поле воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы (например, воды) ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля; в электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т. п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи. Переменное электрическое поле вызывает нагрев тканей человека как за счет переменной поляризации диэлектрика (сухожилии, хрящи и т. д.), так и за счет появления токов проводимости. Тепловой эффект является следствием поглощения энергии электромагнитного поля. Чем больше напряженность поля и время воздействия, тем сильнее проявляются указанные эффекты.

Избыточная теплота отводится до известного предела путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. Однако начиная с величины I = 10 мВт/см², называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты, и температура тела повышается, что приносит вред здоровью.

Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на органы с большим содержанием воды. Перегрев же особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный пузырь и мочевой), так как кровеносную систему можно уподобить системе водяного охлаждения. Облучение глаз вызывает помутнение хрусталика (катаракту), которое обнаруживается не сразу, а через несколько дней или недель после облучения.

Электромагнитные поля оказывают специфическое воздействие на ткани человека как биологические объекты при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Однако эти изменения носят обратимый характер: достаточно прекратить облучение, и болезненные явления исчезают.

Воздействие постоянных магнитных и электростатических полей зависит от напряженности и времени воздействия. При воздействии полей, имеющих напряженность выше предельно допустимого уровня, развиваются нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой систем, органов дыхания, органов пищеварения и некоторых биохимических показателей крови.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие электромагнитного поля промышленной частоты, является электрическая напряженность. Магнитная составляющая заметного влияния на организм не оказывает, так как в действующих установках напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженностях 150—200 А/м.

Воздействие электрического поля промышленной частоты на организм человека сводится к влиянию электрического поля непосредственно на мозг и центральную нервную систему. Наряду с биологическим действием электрическое поле обусловливает возникновение разрядов между человеком и металлическим предметом, имеющим иной, чем у человека, потенциал. Ток разряда может вызвать судороги.

Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляют по предельно допустимым уровням напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем и регламентируются «Санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты» №5802—91 и ГОСТ 12.1.002—84 по электрическому полю и СанПиН 2.2.4.723—98 по переменному магнитному полю частоты (50 Гц) в производственных условиях.

Пребывание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно допускается в течение всего рабочего дня. Допустимое время (ч) пребывания в ЭП напряженностью 5...20 кВ/м

,

где Е — напряженность воздействующего ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м. При напряженности ЭП 20…25 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин. Предельно допустимый уровень напряженности ЭП равен 25 кВ/м.

Влияние электрических полей переменного тока промышленной частоты в условиях населенных мест (внутри жилых зданий, на территории жилой застройки и на участках пересечения воздушных линий с автомобильными дорогами) ограничивается «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971—84. В качестве предельно допустимых уровней приняты следующие значения напряженности электрического поля:

1) внутри жилых зданий 0,5 кВ/м;

2) на территории жилой застройки 1 кВ/м;

3) в населенной местности, вне зоны жилой застройки (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа, в пределах поселковой черты этих пунктов), а также на территории огородов и садов 5 кВ/м;

4) на участках пересечения воздушных линий (ВЛ) с автомобильными дорогами I—IV категории 10 кВ/м;

5) в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и частично посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья) 15 кВ/м;

6) в труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения 20 кВ/м.

Оценку воздействия МП на человека, согласно СанПиН 2.2.24.723—98 «Переменные магнитные поля промышленной частоты (50 Гц) в производственных условиях», производят на основании двух параметров — интенсивности и продолжительности воздействия.

Интенсивность воздействия МП определяется напряженностью (Н) или магнитной индукцией (В). Напряженность МП выражается в амперах на метр (А/м; кратная величина кА/м), магнитная индукция — в теслах (тл; дольные величины мТл, мкТл, нТл). Индукция и напряженность МП связаны следующим соотношением:

где ₀ = 410^-7 Гн/м — магнитная постоянная. Если В измеряется в мкТл, то 1 А/м  1,25 мкТл.

Предельно допустимые уровни МП устанавливают в зависимости от длительности пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия.

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью МП общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. Допустимое время пребывания может быть реализовано за 1 раз или дробно в течение рабочего дня. Требования по защите персонала от воздействия импульсных электромагнитных полей даны в СанПиН 2.2.4.1329—03.

Билет №38

«Методы защиты от ЭМП»

Средствами защиты человека от воздействия ЭП являются:

1. Экранирующие устройства (экраны). Экраны бывают стационарными и переносными. Стационарные экраны изготовляются в виде козырьков, навесов из металлической сетки с ячейкой размером не крупнее 50x50 мм. Экраны обязательно заземляются. Экраны бывают отражающие и поглощающие. Отражающие экраны делают из хорошо проводящих металлов – меди, латуни, алюминия, стали. Заземляющие экраны делают в виде камер или шкафов, в которые помещают передающую аппаратуру;

2. Экранирующие костюмы, которые изготавливаются из специальной ткани с металлизированными нитями.

Основные меры защиты от воздействия высоких частот заключаются в следующем:

1) Уменьшении излучения непосредственно от его источника (поглотители мощности – коаксиальные и волноводные (графитовый или специальный углеродистый состав));

2) Экранировании источника излучения (металлические сплошные или сетчатые устройства, экраны с поглощающими покрытиями);

3) Экранировании рабочего места у источника или удаление источника от рабочего места;

4) Покрытии стен и потолка специальными материалами (магнитодиэлектрические пластины, металлические листы, сетки, меловая краска, аквадагом);

5) Использовании индивидуальных средств защиты (халаты, фартуки, комбинезоны, чепчики, защитные очки);

6) Правильный выбор генераторов;

7) Увеличение высоты подвеса фазных проводов ЛЭП, уменьшение расстояния между ними и т.д.

Билет №39

«Виды ионизирующих излучений и их особенности»

К ионизирующим относятся корпускулярные (альфа-, бета-, нейтронные) и электромагнитные (гамма-, рентгеновское) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряженные атомы и молекулы — ионы.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях. Их энергия не превышает нескольких МэВ. Чем больше энергия частицы, тем больше полная ионизация, вызываемая ею в веществе. Пробег альфа-частиц, испускаемых радиоактивными веществами, достигает 8—9 см в воздухе, а в живой ткани — нескольких десятков микрометров. Обладая сравнительно большой массой, альфа-частицы быстро теряют свою энергию при взаимодействии с веществом, что обусловливает их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию, составляющую в воздухе на 1 см пути несколько десятков тысяч пар ионов.

Бета-излучение — поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ. Максимальный пробег в воздухе составляет 1800 см, а в живых тканях 2,5 см. Ионизирующая способность бета-частиц ниже (несколько десятков пар на 1 см пробега), а проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они обладают значительно меньшей массой и при одинаков вой с альфа-частицами энергии имеют меньший заряд.

Нейтроны (поток которых образует нейтронное излучение) преобразуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с ядрами атомов; при неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества. Проникаю­щая способность нейтронов существенно зависит от их энергии и состава атомов вещества, с которым они взаимодействуют.

Гамма-излучение — электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием. Энергия его находится в пределах 0,01 — 3 МэВ.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских трубках, в ускорителях электронов и т. п. и представляет совокупность тормозного и характеристического излучения, энергия фотонов которых составляет не более 1 МэВ. Тормозное излучение — это фотонное излучение с непрерывным спектром, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц. Характеристическое излучение — это фотонное излучение с дискретным спектром, испускаемое при изменении энергетического состояния атома. Как и гамма-излучение, рентгеновское излучение обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

Билет №40

«Единицы активности и дозы ионизирующих излучений»

Активность А радиоактивного вещества — число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: A=dN/dt.

Единицей измерения активности является беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в секунду. Кюри (Ки) — специальная единица активности 1 Ки = 3,710¹⁰ Бк.

Для характеристики источника излучения по эффекту ионизации применяют так называемую экспозиционную дозу рентгеновского и гамма-излучения. Экспозиционная доза X — полный заряд dQ ионов одного знака, возникающих в воздухе в данной точке пространства при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме: Х = dQ/dm.

Единица измерения экспозиционной зоны — кулон на килограмм (Кл/кг). Рентген — специальная единица экспозиционной зоны (Р). Один рентген — это экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия в 1 см³ сухого атмосферного воздуха производит ионы, несущие заряд в СГСЕ - электричества каждого знака. 1Р= =0,285 мКл/кг.

Мощность экспозиционной дозы W — приращение экспозиционной дозы dX за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток: W=dX/dt.

Специальной единицей мощности экспозиционной дозы является рентген в секунду (Р/с). Величину экспозиционной дозы на рабочем месте можно рассчитать по формуле

где А — активность источника, мКи; К_ — гамма-постоянная изотопа, Рсм2/(чмКи), берется из таблиц; значения Kт для некоторых изотопов приведены в табл. 13; t — время облучения, ч; R — расстояние от источника до рабочего места, см.

В системе СИ гамма-постоянная радионуклида измеряется в Грм2/(сБк), при которой мощность поглощенной дозы в воздухе на расстоянии 1 м от точечного изотропного источника активностью 1 Бк составляет 1 Гр/с.

Поглощенная доза Д — средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в этом объеме: Д = dE/dm. Грей — единица поглощенной дозы. 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Рад — специальная единица поглощенной дозы. Величина поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды. В условиях электронного равновесия экспозиционной дозе 1 Р соответствует поглощенная доза в воздухе, равная 0,88 рад.

В дозиметрической практике наряду с измерением активности часто сравнивают радиоактивные препараты по их гамма-излучению. Если два препарата при тождеств венных условиях измерения создают одну и ту же мощность экспозиционной дозы, то говорят, что они имеют одинаковый гамма-эквивалент.

Гамма-эквивалент m_Ra источника — условная масса точечного источника ²²⁶Ra, создающего на некотором расстоянии такую же мощность экспозиционной дозы, как и данный источник. Специальной единицей гамма-эквивалента является килограмм-эквивалент радия; 1 кг-экв Ra на расстоянии 1 см в воздухе от источника создает мощность экспозиционной дозы 8,410⁶ Р/ч, соответственно 1 мг-экв Ra = 8,4 Р/ч.

В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза Н_T,R — поглощенная доза в органе или ткани D_T,R, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения W_R:

H_T,R = W_RD_T,R,

Единицей измерения эквивалентной дозы является Джкг^-1, имеющий специальное наименование зиверт (Зв).

Значения W_R для фотонов, электронов и мюонов любых энергий составляет 1, для -частиц, осколков деления, тяжелых ядер – 20.

Эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозу в органе H_T на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани W_T:

,

где H_T – эквивалентная доза в ткани T за время .

Единица измерения эффективной дозы - Джкг^-1, называемая зивертом (Зв).

Билет № 41

«Биологическое воздействие ионизирующих излучений. Нормирование ионизирующих излучений»

Чем больше происходит в веществе актов ионизации под воздействием излучения, тем больше биологический эффект. Биологическое действие излучения зависит от числа образованных пар ионов или от связанной с ним величины — поглощенной энергии.

Под влиянием излучений в живой ткани происходит расщепление воды на атомарный водород Н и гидроксильную группу ОН, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулами ткани и образуют новые химические соединения, не свойственные здоровой ткани. В результате происшедших изменений нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ нарушаются.

Под влиянием ионизирующих излучений в организме может происходить торможение функций кроветворных органов, нарушение нормальной свертываемости крови и увеличение хрупкости кровеносных сосудов, расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, истощение организма, снижение сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям и др.

Необходимо различать внешнее облучение и внутреннее. Под внешним облучением следует понимать такое воздействие излучения на человека, когда источник радиации расположен вне организма и исключена вероятность попадания радиоактивных веществ внутрь организма. При внешнем облучении наиболее опасны бета-, гамма-, рентгеновское и нейтронное облучения.

При работе с радиоактивными веществами интенсивному облучению могут подвергаться руки, поражение кожи которых может быть хроническим или острым. Первые признаки хронического поражения обнаруживаются обычно не сразу после начала работы, они проявляются в сухости кожи, трещинах на ней, ее изъязвлении, ломкости ногтей, выпадении волос. При остром лучевом ожоге кистей рук наблюдаются отеки, пузыри и омертвление тканей, могут появиться также долго не заживающие лучевые язвы, на месте образования которых возможны раковые заболевания.

Внутреннее облучение происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании воздуха, загрязненного радиоактивными элементами; через пищеварительный тракт (при приеме пищи, питье загрязненной воды, курении) и в редких случаях через кожу. При попадании радиоактивного вещества внутрь организма человек подвергается непрерывному облучению до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не выведется из организма в результате физиологического обмена.

Человек постоянно подвергается облучению естественным фоном излучения, состоящим из космического излучения и излучения естественно распределенных природных радиоактивных веществ (на поверхности земли, в приземной атмосфере, в продуктах питания, в воде и др.). Естественный фон внешнего излучения на территории нашей страны создает мощность эквивалентной дозы 0,36—1,8 мЗв/год, что соответствует мощности экспозиционной дозы 40—200 мР/год. Кроме естественного облучения, человек облучается и другими источниками, например при производстве рентгеновских снимков черепа— 0,8—6 Р, позвоночника — 1,6—14,7 Р, легких (флюорография)— 0,2—0,5 Р, грудной клетки при рентгеноскопии — 4,7—19,5 Р, желудочно-кишечного тракта при рентгеноскопии— 12—82 Р, зубов — 3—5 Р.

Норми руемые величины	Пределы доз, мЗв
	Персонал (группа А)	Население
Эф-ная доза	20 мЗв в год в среднем за любы е последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Экв-я доза за год в хрусталике глаза	150	15
коже	500	50
кистях стопах	500	50

Однократное облучение в дозе 25—50 бэр приводит к незначительным скоропроходящим изменениям в крови, при дозах облучения 80—120 бэр появляются начальные признаки лучевой болезни, но смертельный исход отсутствует. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении 270—300 бэр, смертельный исход возможен в 50% случаев. Смертельный исход в 100% случаев наступает при дозах 550—700 бэр. Эти данные относятся к случаю, когда лечение не проводится. В настоящее время имеется ряд противолучевых препаратов, которые позволяют значительно ослабить воздействие излучения.

Заболевания, вызванные радиацией, могут быть острыми и хроническими. Острые поражения наступают при облучении большими дозами в течение короткого промежутка времени. Характерной особенностью острой лучевой болезни является цикличность ее протекания, в которой схематично можно выделить четыре периода: первичной реакции, видимого благополучия (скрытый период), разгара болезни и выздоровления (либо летального исхода).

В период первичной реакции через несколько часов после облучения большими дозами появляются тошнота, рвота, головокружение, вялость, учащенный пульс, иногда повышается температура на 0,5—1,5°С, Анализ крови показывает увеличение числа белых кровяных телец (лейкоцитоз).

В период видимого благополучия болезнь протекает скрыто. Продолжительность этого периода находится в прямой зависимости от полученной дозы излучения (от нескольких дней до двух недель). Обычно чем короче скрытый период, тем тяжелее исход заболевания.

В период разгара болезни у пострадавшего появляются тошнота и рвота, сильное недомогание, поднимается высокая температура (40—41°С). Появляется кровотечение из десен, носа и внутренних органов. Число лейкоцитов резко снижается. Смертельный исход чаще всего наступает между двенадцатым и восемнадцатым днями после облучения.

Период выздоровления наступает через 25—30 дней после облучения. Далёко не всегда происходит полное восстановление организма. Очень часто, вследствие перенесенного облучения, наступает раннее старение, обостряются прежние заболевания.

Хронические поражения ионизирующими излучениями бывают как общие, так и местные.

Различают три степени хронической лучевой болезни. Для первой, легкой степени лучевой болезни характерны незначительные головные боли, вялость, слабость, нарушение сна и аппетита. При второй степени болезни указанные признаки заболевания усиливаются, возникают нарушения обмена веществ, сосудистые и сердечные изменения, расстройства пищеварительных органов, кровоточивость и др. Третья степень болезни характеризуется еще более резким проявлением перечисленных симптомов. Нарушается деятельность половых желез, происходят изменения центральной нервной системы, наблюдаются кровоизлияния, выпадение волос. Отдаленные последствия лучевой болезни — повышенное предрасположение к злокачественным опухолям и болезням кроветворных органов.

Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ—99 (Санитарными правилами СП 2.6.1.758—99). Основные дозовые пределы облучения и допустимые уровни устанавливаются для следующих категорий облучаемых лиц:

1) персонал — лица, работающие с техногенными источниками (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);

2) все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для категорий облучаемых лиц устанавливают три класса нормативов: основные пределы доз (ПД), табл. 7.16, допустимые уровни, соответствующие основным пределам доз, и контрольные уровни.

Билет №42

«Методы защиты от ионизирующих излучений»

Ионизирующие излучения возникают при работе с приборов, в основе действия, которых лежат радиоактивные изотопы, при работе электровакуумных приборов, дисплеев и т.д.

Под влиянием излучения в живой ткани происходит расщепление воды на атомарный водород Н и гидроксильную группу ОН, которые вступают в соединение с другими молекулами ткани и образуют новые химические соединения, не свойственные здоровой ткани. В результате нарушения биохимических процессов в организме может происходить торможение функций кроветворных органов, нарушение нормальной свертываемости крови, увеличение хрупкости кровеносных сосудов, расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, истощение организма, снижение сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям, отеки, пузыри, раковые опухоли, белокровие, раннее старение, бесплодие и т.д.

Мерой безопасности облучения является эквивалентная доза. Ее единица измерения - биологический эквивалент рада (бэр), равный количеству энергии любого вида излучения, поглощаемого тканью, биологический эффект которого эквивалентен 1 рад рентгеновского излучения.

Эквивалентная доза Д (бэр), накопленная за Т лет с начала профессиональной работы, не должна превышать значения

Д = ПДД  Т.

В любом случае доза, накопленная к 30 годам, не должна превышать 12 ПДД.

Предельно допустимая доза облучения (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений. ПДД для всего тела профессиональных работников (категория А)-2 бэр/г. Для категории Б установлен предел дозы (ПДД) 0,1 Бэр/г. Для практических целей можно принимать

1 бэр = 1 Р,

где Р - рентген.

Рентген дает облучение: черепа – 0,8 – 6 Р; позвоночника – 1,6 – 14 Р; грудной клетки – 4,7 – 19,5 Р; зубов – 3 –5 Р; желудочно-кишечного тракта – 12 – 82 Р; флюорография – 0,2 – 0,5 Р и т.д. Для измерения дозы рентгеновских излучений применяют дозиметры.

Эффективными мерами от ионизирующих излучений являются:

1) организационные методы – выбор изотопов с меньшим периодом полураспада, правильное хранение и контроль за расходованием радиоактивных веществ, строгое соблюдение инструкций и др.;

2) экраны, перегородки, корпуса из материалов с высоким атомным номером и высокой плотностью (свинец, вольфрам, сталь, бетон и др.);

3) стены, потолки, полы – гладкие;

4) углы - круглые;

5) влажная уборка;

6) кратность воздухообмена не менее 5;

7) уборочный инвентарь из помещения не выносят, а хранят в специальных ящиках или шкафах;

8) могильник (место захоронения радиоактивных веществ) не ближе 20 км от города, с глинистыми почвами:

9) допустимые расстояния и время работы с радиоактивными веществами, которые можно определить из формулы

где Д – допустимая доза облучения в смену, Бэр; t – время работы , ч; I – расстояние до человека, см; с – гамма-эквивалент радиоактивного вещества (указывается в справочнике или паспорте на радиоактивное вещество);

10) индивидуальные средства защиты (специальная обувь и одежда, защитные перчатки и очки, респираторы, специальные костюмы с принудительной вентиляцией и т.д.).

Условия безопасности при использовании радиоактивных изотопов в промышленности требуют проведения защитных мероприятий не только в отношении людей, непосредственно работающих с радиоактивными веществами, но и в отношении находящихся в смежных помещениях, а также населения, живущего на близких расстояниях от предприятия, которые могут подвергаться облучению.

Обеспечение безопасности работающих с радиоактивными веществами осуществляют путем установления предельно допустимых доз облучения различными видами ионизирующих излучений, применения защиты временем, расстоянием, проведения общих мер защиты, использования средств индивидуальной защиты. Большое значение имеет применение приборов индивидуального и общего контроля для определения интенсивности радиоактивных облучений. Защита работающих с радиоактивными изотопами от ионизирующих облучений осуществляется системой технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий.

Помещения, предназначенные для работы с радиоактивными изотопами, должны быть отдельными, изолированными от других помещений и специально оборудованы. Желательно в одном помещении проводить работу с веществами одной активности, что облегчает устройство защитных средств. Стены, потолки и двери делают гладкими, чтобы они не имели пор и трещин. Все углы в помещении закругляют для облегчения уборки помещений от радиоактивной пыли. Стены покрывают масляной краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную среду помещения радиоактивных аэрозолей или паров как стены, так и потолки покрывают масляной краской полностью.

Полы изготовляют из плотных материалов, которые не впитывают жидкости, применяя для этого линолеум, полихлорвиниловый пластикат и т. п. Края линолеума и пластиката поднимают по стенам на высоту 20 см и тщательно заделывают.

В помещении необходимо предусматривать воздушное отопление. Обязательно устройство проточно-вытяжной вентиляции не менее чем с пятикратным обменом воздуха. В рабочих помещениях ежедневно проводят влажную уборку. Для предотвращения накопления открытых радиоактивных загрязнений. Генеральную уборку помещений с мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей и всей мебели необходимо проводить раз в месяц. Уборочный инвентарь для предотвращения распространения загрязнений из помещений не выносят и хранят в закрывающихся шкафах или металлических ящиках.

Перед началом работы с радиоактивными веществами тщательно проверяют действие вентиляции, состояние оборудования и средств индивидуальной защиты. Содержание помещений в чистоте, а оборудования в полной исправности является основным требованием. При неисправности оборудования его эксплуатацию следует немедленно прекратить.

Для работы с газообразными и летучими радиоактивными веществами предназначены боксы. Работу в закрытых боксах осуществляют с использованием вмонтированных в них резиновых перчаток или механических манипуляторов. Боксы оборудуют закрытой системой вентиляции: приточный воздух подается по самостоятельной системе воздуховодов, а удаляемый загрязненный воздух очищается в индивидуальном фильтре бокса. Предотвращение утечек воздуха из бокса обеспечивается созданием в боксе разрежения воздуха 100— 200 Па. Для работы с радиоактивными веществами применяют специальные вытяжные шкафу, оборудованные местным отсосом, защитным окошком со свинцовым стеклом, скользящими свинцовыми шторками.

Билет №43

«Действие электрического тока на человека. Виды электротравм. Первая помощь при поражении током»

Электрический ток, проходя через живые ткани, оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействия. Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма.

Рассмотрим различные виды электропоражений.

Электрический удар – это поражение внутренних органов человека.

Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. При токах, больших 10 – 15 мА, человек неспособен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток). При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15 – 20 секунд может наступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50 – 80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается.

Как при параличе дыхания, так и при параличе сердца функции органов самостоятельно не восстанавливаются, в этом случае необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание и массаж сердца). Кратковременное действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать.

Действие тока величиной 100 мА в течение 2 – 3 секунд приводит к смерти (смертельный ток).

Ожоги происходят вследствие теплового воздействия тока, проходящего через тело человека, или от прикосновения к сильно нагретым частям электрооборудования, а также от действия электрической дуги. Наиболее сильные ожоги происходят от действия электрической дуги в сетях 35 – 220 кВ и в сетях 6 – 10 кВ с большой емкостью сети. В этих сетях ожоги являются основными и наиболее тяжелыми видами поражения. В сетях напряжением до 1000 В также возможны ожоги электрической дугой (при отключении цепи открытыми рубильниками при наличии большой индуктивной нагрузки).

Электрические знаки — это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы , серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями (Д = 5 – 10 мм). Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются не сразу после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).

Электрометаллизация кожи – это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения. Исход поражения зависит от площади пораженного тела, как и при ожоге. В большинстве случаев металлизированная кожа сходит и следов не остается.

Кроме рассмотренных возможны следующие травмы: поражение глаз от действия дуги; ушибы и переломы при падении от действия тока и т. д.