Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность жизнедеятельности. Часть 1. Курс лекций
.pdf
131
время военных действий): однократная (в течение первых четырех суток) –
50 бэр; многократная: в течение первых 10-30 суток – 100 бэр; в течение трех
месяцев – 200 бэр; в течение года – 300 бэр. Нужно иметь ввиду, что здесь
речь идет о потери работоспособности, а не о последствиях облучения,
которые сохраняются.
Доза однократного облучения до 50 бэр, как и многократного до 100 бэр,
не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной.
Лучевые болезни у животных возникают при более высоких дозах
облучения.
Внутреннее облучение людей и животных обусловливается
радиоактивным распадом изотопов, попавших в организм с воздухом, водой
или пищей.
Значительная часть изотопов (до 90%) выводится из организма в течение
нескольких дней, а остальные всасываются в кровь и разносятся по органам и
тканям.
Некоторые изотопы распределяются в организме почти равномерно, а
другие концентрируются в определенных тканях [16].
Дозиметрические величины и единицы их измерения.
Действия ионизирующего излучения на вещество проявляется в
ионизации и возбуждении атомов и молекул, входящих в состав вещества.
Количественной мерой этого воздействия служит поглощенная доза Дп средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества. Единица
поглощенной дозы – грей (Гр), названа в честь физика Грея, 1 Гр = 1 Дж/кг.
На практике применяется также внесистемная единица –1 рад = 100 эгр/г = 1
-2
х 10
Дж/кг = 0,01 Гр.
Поглощенная доза излучения зависит от свойств излучения и
поглощающей среды.
Для заряженных частиц (α, β, протонов) небольших энергий, быстрых
нейтронов и некоторых других излучений, когда основными процессами их
взаимодействия с веществом являются непосредственная ионизация и
возбуждение, поглощенная доза служит однозначной характеристикой
ионизирующего излучения по его воздействию на среду.
В качестве характеристики рентгеновского и γ – излучений по эффекту
ионизации используют так называемую экспозиционную дозу, которая
выражает энергию фотонного излучения, преобразованную в кинетическую
энергию вторичных электронов, производящих ионизацию в единице массы
атмосферного воздуха. За единицу экспозиционной дозы рентгеновского и γ
132
– излучений принимают кулон на килограмм (Кu/кг). Это такая доза
рентгеновского или γ – излучений, при воздействии которой на 1 кг сухого
атмосферного воздуха при нормальных условиях образуются ионы, несущие
1 кu электричества каждого знака.
На практике еще используется внесистемная единица экспозиционной
дозы – рентген. 1 рентген (Р) – такое количество γ - излучения (или
рентгеновского излучения), которое вызывает образование 2,082·109 пар
ионов в 1 см3 воздуха.
Исследования биологических эффектов, вызываемых различными
ионизирующими излучениями, показали, что повреждение тканей связано не
только с количеством поглощенной энергии, но и с ее пространственным
распределением, характеризуемым линейной плотностью ионизации. Чем
выше линейная плотность ионизации, или, иначе, линейная передача энергии
частиц в среде на единицу длины пути (ЛПЭ), тем больше степень
биологического повреждения. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие
эквивалентной дозы Д
, которая определяется равенством:
экв
Д
= Дп·Q,
экв
где Дп – поглощенная доза; Q – коэффициент качества,
характеризующий зависимость биологических неблагоприятных последствий
облучения человека в малых дозах от полной ЛПЭ облучения.
Эквивалентная доза представляет собой меру биологического действия
на данного конкретного человека, то есть она является индивидуальным
критерием опасности, обусловленным ионизирующим излучением.
В качестве единицы измерения эквивалентной дозы принят зиверт (Зв), в
честь шведского радиолога Рольфа Зиверта.
1 Зв=1 Гр/Q = 1 Дж/кг.
1 Зв равен эквивалентной дозе излучения, при которой поглощенная
доза равна 1 Гр при коэффициенте качества, равном единице.
Применяется также специальная единица эквивалентной дозы – бэр
(биологический эквивалент рада); 1 бэр = 0,01 3в. Бэром называется такое
количество энергии, поглощенное 1 г биологической ткани, при котором
наблюдается тот же биологический эффект, что и при поглощенной дозе
излучения 1 рад рентгеновского и γ – излучений, имеющих Q = 1.
При коэффициенте качества равном единице
1 Зв=1 Гр=100 рад=100 бэр =100 Р.
Поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы, отнесенные к
единице времени, носят название мощности соответствующих доз.
Активность препарата – это мера количества радиоактивного вещества.
133
Определяется активность числом распадающихся атомов в единицу
времени, то есть скоростью распада ядер радионуклида. Единицей измерения
активности является одно ядерное превращение в секунду. В системе единиц
СИ она получила название беккерель (Бк). За внесистемную единицу
активности принята кюри (Ки) – активность такого числа радионуклида, в
котором происходит 3,7х1010 актов распада в секунду. На практике широко
пользуются производными Ки:
милликюри – 1 мКи = 1х10ˉ3 Ки;
микрокюри - 1 мкКи = 1х10ˉ6 Ки.
Под удельной активностью понимают активность, отнесенную к
единице массы или объема, например, Ки/г, Ки/л и т.д.
Источники излучения. Различают естественные и созданные человеком
источники излучения. Основную часть облучения населения Земли получает
от естественных источников. Естественные (природные) источники
космического и земного происхождения создают естественный
радиационный фон (ЕРФ). На территории России естественный фон создает
мощность экспозиционной дозы порядка 40-200 мбэр/год. Излучение,
обусловленное рассеянными в биосфере искусственными радионуклидами,
порождает искусственный радиационный фон (ИРФ), который в настоящее
время в целом по земному шару добавляет к ЕРФ лишь 1-3%.
Сочетание ЕРФ и ИРФ образует радиационный фон (РФ), который
воздействует на все население земного шара, имея относительно постоянный
уровень.
Космические лучи представляют поток протонов и α – частиц,
приходящих на Землю из мирового пространства. К естественным
источникам земного происхождения относится излучение радиоактивных
веществ, содержащихся в породах, почве, строительных материалах, воздухе,
воде.
По отношению к человеку источники облучения могут находиться вне
организма и облучать его снаружи. В этом случае говорят о внешнем
облучении. Радиоактивные вещества могут оказаться в воздухе, которым
дышит человек, в пище, в воде и попасть внутрь организма. Это будет
внутреннее облучение.
Средняя эффективная эквивалентная доза, получаемая человеком от
внешнего облучения за год от космических лучей, составляет 0,3
миллизиверта, от источника земного происхождения – 0,35 миллизиверта.
Так как основную часть дозы облучения население получает от
естественных источников, то избежать её просто невозможно. Нет такого
места на Земле, куда бы не проникали космические лучи. При этом надо
134
отметить, что северный и южный полюса получают больше радиации, чем
экваториальные районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного
поля, силовые линии которого входят и выходят у полюсов.
Однако более существенную роль играет место нахождения человека.
Чем выше он над уровнем моря, тем сильнее становится облучение, ибо
толщина воздушной прослойки и её плотность по мере подъема
уменьшается, а следовательно, падают защитные свойства. Те, кто живет на
уровне моря, в год получают дозу внешнего облучения приблизительно 0,3
мЗв, на высоте 4000 метров – уже 1,7 мЗв. На высоте 12 км доза облучения за
счет космических лучей возрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с
земной. Экипажи и пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400
км получают дозу облучения 10 мкЗв (0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете из
Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит 40-50 мкВз. Здесь играет роль
не только продолжительность, но и высота полета.
Земная радиация исходит в основном от тех пород полезных
ископаемых, которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий –
232. Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы и
колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Есть такие места, где эти
показатели во много раз выше.
В среднем примерно 60-70% эффективной эквивалентной дозы
облучения, которую получает человек от естественных источников радиации,
поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой,
воздухом. В среднем человек получает около 180 мкЗв/год за счет изотопа
калий – 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным
калием, необходимым для жизнедеятельности.
Жители северных районов, питающиеся мясом оленя подвергаются
более высокому облучению, потому что лишайник, который употребляют
олени в пищу зимой, концентрирует в себе значительные количества
радиоактивных изотопов полония и свинца.
Наиболее весомым из всех естественных источников радиации является
невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ радон (в 7,5 раза
тяжелее воздуха). Радон и продукты его распада ответственны примерно за ¾
годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения,
получаемой населением от земных источников, и примерно за половину этой
дозы от всех источников радиации. Основная часть радиации исходит не от
самого радона, а от дочерних продуктов распада, поэтому значительную
часть дозы облучения человек получает от радионуклидов радона,
попадающих в организм вместе с вдыхаемым воздухом.
135
Радон высвобождается из земной коры повсеместно, поэтому
максимальную часть облучения от него человек получает, находясь в
закрытом, непроветриваемом помещении нижних этажей зданий, куда газ
просачивается через фундамент и пол. Концентрация его в закрытых
помещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на верхних этажах ниже,
чем на первом.
Относительно высоким выделением радона обладают некоторые отходы
промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич из
красной глины (отходы производства алюминия), доменный шлак (в черной
металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании угля).
Другими источниками поступления радона в жилые помещения
являются вода и природный газ. Надо помнить, что в сырой воде его намного
больше. При кипячении радон улетучивается, поэтому основную опасность
представляет собой его попадание в легкие с парами воды. Чаще всего это
происходит в ванной комнате при приеме горячего душа. Точно такую же
опасность радон представляет, смешиваясь под землей с природным газом,
который при сжигании в кухонных плитах, отопительных и других
нагревательных приборах попадает в помещение. Концентрация его сильно
увеличивается при отсутствии хороших вытяжных систем. Также нельзя
забывать, что при сжигании угля значительная часть его компонентов
спекается в шлак и золу, где концентрируются радиоактивные вещества.
Более легкая из них часть – зольная пыль – уносится в воздух, что также
приводит к дополнительному облучению людей. Из печек и каминов всего
мира вылетает в атмосферу зольной пыли не меньше, чем из труб
электростанций.
За последние десятилетия человек усиленно занимался проблемами
ядерной физики. Он создал сотни искусственных радионуклидов, научился
использовать возможности атома в самых различных отраслях – в медицине,
при производстве электро – и тепловой энергии, изготовлении светящихся
циферблатов часов, множества приборов, при поиске полезных ископаемых и
в военном деле. Все это, естественно, приводит к дополнительному
облучению людей. В большинстве случаев дозы невелики, но иногда
техногенные источники оказываются во много тысяч раз интенсивнее, чем
естественные.
Медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением
радиоактивности, вносят основной вклад в дозу, получаемую человеком от
техногенных источников. Так, при рентгенографии зубов человек получает
местное разовое облучение 0,03 ЗВ (3 бэр), при рентгенографии желудка –
0,3 Зв (30 бэр), при флюорографии – 3,7 мЗв (370 мбэр).
136
Ядерные взрывы тоже вносят свою лепту в увеличение дозы облучения
человека. Радиоактивные осадки от испытаний в атмосфере разносятся по
планете, повышая общий уровень загрязненности.
Атомная энергетика, хотя и вносит в суммарное облучение населения
незначительный вклад, является предметом интенсивных споров. Если
ядерные установки работают нормально, то и выбросы радиоактивных
материалов в окружающую среду очень малы. Каждому понятно, что доза
облучения от ядерного реактора зависит от времени и расстояния. Чем
дальше человек живет от АЭС, тем меньшую дозу он получает. Дело в том,
что большинство радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу, быстро
распадаются, и поэтому имеют только местное значение. Конечно, есть и
долгоживущие, которые могут распространяться по всему земному шару и
оставаться в окружающей среде практически бесконечно.
Другим источником загрязнения радиоактивными веществами служат
рудники и обогатительные фабрики. В процессе переработки урановой руды
образуется огромное количество отходов – «хвостов», которые остаются
радиоактивными в течение миллионов лет. Они – главный долгоживущий
источник облучения населения. В тоже время, подводя итог, надо сказать,
что средние дозы облучения от атомной энергетики весьма малы по
сравнению с дозами, получаемыми от естественных источников.
В промышленности и в быту из-за применения различных технических
средств люди тоже получают дополнительное, хотя и небольшое, облучение.
Например, работники, которые участвуют в производстве люминофоров с
использованием радиоактивных материалов, на заводах стройиндустрии и
промышленных площадках, где используются установки промышленной
дефектоскопии.
Под землей повышенные дозы получают шахтеры, рудокопы,
золотодобытчики. Достается и персоналу курортов с радоновыми
источниками.
Самым распространенным бытовым облучателем являются часы со
светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую
ту, что обусловлена утечкой на АЭС. На расстоянии 1 метра от циферблата
излучение, как правило, в 10000 раз слабее, чем в 1 сантиметре.
Источник рентгеновского излучения – цветной телевизор. При
просмотре, например, одного хоккейного матча человек получает облучение
0,1 мкЗв (1 мкбэр). Если смотреть передачи в течение года ежедневно по 3
часа, то доза облучения составит 5 мкЗв.
Таким образом, в современных условиях при наличии высокого
естественного радиационного фона, при действующих технологических
137
процессах, каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в
среднем 2 – 3 мЗв (200-300 мбэр). Степень воздействия ионизирующих
излучений на живой организм зависит от мощности дозы облучения,
продолжительности этого воздействия и вида излучения и радионуклида,
попавшего внутрь организма.
1.5. Электрический ток. Воздействие на человека электрического тока
Электрический ток – это упорядоченное движение электрических
зарядов. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности
потенциалов, т.е. напряжению на концах участка и обратно пропорциональна
сопротивлению участка цепи.
Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек
включает себя в электрическую цепь, если он плохо изолирован от земли или
одновременно касается объекта с другим знаком потенциала. В этом случае
через тело человека проходит электрический ток. Действие электрического
тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер.
Проходя через организм человека, электроток производит термическое,
электролитическое, механическое и биологическое действия.
Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков
тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути
тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства.
Электролитическое действие тока выражается в разложении
органической жидкости, в том числе крови, в нарушении физикохимического состава.
Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей
организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного
взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови.
Биологическое действие тока проявляется раздражением и
возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних
биологических процессов.
Характер и глубина воздействия электрического тока на организм
человека зависит от силы и рода тока, времени его действия, пути
прохождения через тело человека, физического и психологического
состояния последнего. Так, сопротивление человека в нормальных условиях
при сухой неповрежденной коже составляет сотни килоом, но при
неблагоприятных условиях может упасть до 1 килоома.
Пороговым (ощутимым) является ток около 1 мА. Допустимым
считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от
138
электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока
через тело человека: при длительности действия более 10 с – 2 мА, при 10 с и
менее – 6 мА. При токе 12-15 мА человек уже не в состоянии управлять
своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от
источника тока. Такой ток называется неотпускающим. Действие тока свыше
25 мА на мышечную ткань ведет к параличу дыхательных мышц и остановке
дыхания. При дальнейшем увеличении тока может наступить фибрилляция
(судорожное сокращение) сердца. Ток 100 мА считают смертельным.
Переменный ток более опасен, чем постоянный. Имеет значение то,
какими участками тела человек касается токоведущей части. Наиболее
опасны те пути, при которых поражается головной или спинной мозг
(голова–руки, голова - ноги), сердце и легкие (руки-ноги). Любые
электроработы нужно вести вдали от заземленных элементов оборудования
(в том числе водопроводных труб, труб и радиаторов отопления), чтобы
исключить случайное прикосновение к ним.
Характерным случаем попадания под напряжение является
соприкосновение с одним полюсом или фазой источника тока. Напряжение,
действующее при этом на человека, называется напряжением прикосновения.
Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльной
стороне рук, голенях, затылке и шее.
В случае, когда человек оказывается вблизи упавшего на землю провода,
находящегося под напряжением, возникает опасность поражения шаговым
напряжением. Напряжение шага – это напряжение между двумя точками
цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых
одновременно стоит человек. Такую цепь создает растекающийся по земле от
провода ток. Оказавшись в зоне растекания тока, человек должен соединить
ноги вместе и не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при
передвижении ступня одной ноги не выходила полностью за ступню другой.
При случайном падении можно коснуться земли руками, чем увеличить
разность потенциалов и опасность поражения. Неблагоприятный
микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность
поражения током, так как влага (пот) понижет сопротивление кожных
покровов.
Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К общим
относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных
групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной
деятельности. К местным травмам относят ожоги, металлизацию кожи,
механические повреждения, электроофтальмию. Металлизация кожи связана
139
с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении
под влиянием чаще всего электрической дуги.
При поражении человека электрическим током нужно освободить
пострадавшего от проводника с током. В первую очередь следует обесточить
проводник. Если отключить его невозможно, надо срочно отделить от него
пострадавшего, используя сухие палки, веревки и другие средства. Можно
взять пострадавшего за одежду, если она сухая и отстает от тела, не
прикасаясь при этом к металлическим предметам и частям тела, не покрытым
одеждой. При оказании помощи надо изолировать себя от «земли», встав на
непроводящую ток подставку (сухая доска, сухая резиновая обувь и т.п.), и
обернуть руки сухой тканью. Пострадавшему обеспечить покой и
наблюдение за пульсом и дыханием.
При отсутствии у пострадавшего пульса и дыхания необходимо
провести искусственное дыхание (наиболее эффективно – способом изо рта в
рот) и непрямой массаж сердца. Эти мероприятия необходимо проводить до
восстановления работы сердца и самостоятельного дыхания, до оказания
квалифицированной медицинской помощи, или до появления трупных пятен
(т.е. непосредственных признаков биологической смерти).
При наличии изменений тканей в месте воздействия электрического
тока, накладывают сухую асептическую повязку на пораженную часть
туловища.
Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо все
работы с электрическим оборудованием и приборами проводить после
отключения их от электрической сети.
II. НОРМИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕГАТИВНЫХ
ФАКТОРОВ
Человек живет, непрерывно обмениваясь энергией с окружающей
средой, участвуя в круговороте веществ в биосфере. В процессе эволюции
человеческий организм приспособился к экстремальным климатическим
условиям – низким температурам Севера, высоким температурам
экваториальной зоны, к жизни в сухой пустыне и в сырых болотах. В
естественных условиях человек имеет дело с энергией солнечной радиации,
движения ветра, волн, земной коры. Энергетическое воздействие на
незащищенного человека, попавшего в шторм или смерч, оказавшегося в
зоне землетрясения, вблизи кратера действующего вулкана или грозовом
районе, может превысить допустимый уровень и нести опасность его
травмированию или гибели. Уровни энергии естественного происхождения
140
остаются практически неизменными. Современные технологии и
технические средства позволяют в какой-то мере снизить их опасность,
однако сложность прогнозирования природных процессов и изменений в
биосфере, недостаточность знаний о них, создают трудности в обеспечении
безопасности человека в системе «человек – природная среда».
Появление техногенных источников тепловой и электрической энергии,
высвобождение ядерной энергии, освоение месторождений нефти и газа с
сооружением протяженных коммуникаций породили опасность
разнообразных негативных воздействий на человека и среду обитания.
Энергетический уровень техногенных негативных воздействий растет и
неконтролируемый выход энергии в техногенной среде является причиной
роста числа увечий, профессиональных заболеваний и гибели людей.
К особо опасным работам на промышленных предприятиях относят:
- монтаж и демонтаж тяжелого оборудования массой более 500 кг;
-транспортирование кислот, щелочных металлов, баллонов со сжатыми
газами и других опасных веществ;
- ремонтно-строительные и монтажные работы на высоте более 1,5 м с
применением приспособлений (лестниц, стремянок и т.п.), а также работы на
крыше;
- земляные работы в зоне расположения энергетических сетей;
- работы в колодцах, тоннелях, траншеях, дымоходах, плавильных и
нагревательных печах, бункерах, шахтах и камерах;
- монтаж, демонтаж и ремонт грузоподъемных кранов и подкрановых
путей;
- такелажные работы по перемещению тяжеловесных и
крупногабаритных предметов при отсутствии подъемных кранов;
- гидравлические и пневматические испытания сосудов изделий;
- чистка и ремонт котлов, газоходов, циклонов и другого оборудования
котельных установок, а также ряда других работ.
Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к
травмированию и профессиональным заболеванием работающих.
Основными травмирующими факторами в машиностроении являются:
оборудование (41,9%), падающие предметы (27,7%), падение персонала
(11,7%), заводской транспорт (10%), нагретые поверхности (4,6%),
электрический ток (1,6%), прочие (2%).
К наиболее травмоопасным профессиям в отраслях экономики относят:
водитель (18,9%), тракторист (9,8%), слесарь (6,4%), электромонтер (6,3%),
газомонтер (6,3%), газоэлектросварщик (3,9%), разнорабочий (3,5%) [2].
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]