25. Излучения (радиоактивное, ультрафиолетовое, электромагнитное, лазерное).

Излучение является самым опасным и вредным фактором производства в наш век-век стремительного развития цивилизации с использова­нием атомной энергии. Именно ионизирующее излучение представляет наибольшую опасность для человека,вызывает такие страшные заболевания,как рак(лейкемия в частности) и лучевая болезнь.

Ионизирующим называется любое излучение, вызывающее ионизацию среды (образование заряженных атомов или молекул – ионов). Источниками радиационных заражений могут быть природные радиоактивные вещества, медицинские аппараты и установки, искусственные радиоактивные вещества в окружающей среде. Радиоактивные изотопы используют для дефектоскопии металлов, контроля технологических операций, определения уровня агрессивных сред в замкнутых сосудах, борьбы со статическим электрическом и в других случаях.

Источниками ионизирующих излучений в быту являются радиоактивный газ радон в воздухе жилых помещений, строительные конструкции, содержащие радионуклиды, табачный дым, светящиеся краски, например, в циферблатах часов. Радон, являющийся продуктом распада радия, и торон, образующийся при распаде тория проникают в помещения из почвы, содержащие радий и торий, и накапливаются в нем, в особенности в подвальных и первых этажах, создавая радиационный фон, в разной степени превышающий естественный уровень радиации. Радиоактивные газы могут выделяться также из строительных конструкций, попадать в помещение с водопроводной водой. Лучшим способом борьбы с радоном является интенсивное проветривание помещений.

Виды излучения. К ионизирующим излучениям относятся:

• Корпускулярные (имеющие массу) : , и нейтроны.

• Электромагнитные:  и рентгеновское излучение.

Вызывают ионизацию среды как те, так и другие.

-излучение – это поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде или ядерных реакциях. У него высокая ионизирующая и малая проникающая способность. Пробег -частиц 8–9 мм в воздухе и несколько микрон в живой ткани.

-излучение: поток электронов или позитронов возникающих при ядерном распаде. Ионизирующая способность меньше чем , проникающая – больше, так как масса значительно меньше при одинаковой энергии. В воздухе пробег 1.8 м, в живой ткани 2.5 см. Нейтроны преобразуют свою энергию во взаимодействие с частицами вещества и способствуют возникновению вторичного -излучения. Проникающая способность зависит от вида атомов, с которыми они взаимодействуют.

-излучение – это электромагнитное фотонное излучение, которое обладает колоссальной проникающей способностью и малой ионизирующей способностью. Скорость распространения = скорости света. Природа рентгеновсого излучения та же , что и у -излучения.

В результате облучения живой ткани в ней возникает ионизация молекул и распадение на ионы. Ионизация сопровождается возбуждением молекул, как следствие разрыва молекулярных связей и изменением химической структуры соединений. Так как в основном тело – это вода. Вода распадается на свободные радикалы (радиолиз воды: Н₂О Н⁰+ОН^-). Они активны и приводят к каталитическим реакциям связанных с окислением белка и гибелью клеток. Происходит торможение функции кроветворных органов, сосуды становятся хрупкими, расстройство желудочно-кишечного тракта и ослабление иммунной системы организма. Воздействие ионизирующих излучений на организм – шелушением кожи, тошнота и рвота, потеря работоспособности, предрасположенность к злокачественным опухолям, сокращение продолжительности жизни.

Внешнее облучение – облучение, когда источник радиации находится вне организма и попадание излучения внутрь исключается. Например при работе на видеотерминалах, рентгеновских установках, с герметич. источником излучения. При внешнем облучении опасным является , , рентгеновское, нейтронное излучение.

Биологический эффект зависит от дозы облучения, его вида, времени воздействия, размеров облучаемой поверхности, индивидуальной чувствительности организма.

Признаки облучения: сухость кожи, ломкость костей, трещины кожи, лучевые язвы.  и рентгеновское облучение может приводить к летальному исходу без внешних признаков.  и  вызывают кожные поражения.

Внутренние облучение: происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании загрязнённого воздуха, через пищеварительный тракт, через кожу.В этом случаи человек подвергается непрерывному облучению до тех пор, пока вещество не распадется или не будет выведено из организма путём физиологического обмена. Внутренне облучение опасно, так как поражает внутренние органы, кровь. Наиболее опасно -излучение.

Человек постоянно подвергается облучению естественным фоном, состоящим из космического излучения и излучения естественно распределённых природных, радиоактивных веществ (пища, вода, почва).Естественный фон определяется в единицах мощности экспозиционной дозы. На территории Беларуси – от 4 до 20 мкР/час. Флюорография: 0.5 – 0.2 Рентгена. Рентгеноскопия грудной клетки: 2 Рентгена. Рентгеноскопия зуба: до 5 Рентген.

Стадии лучевой болезни.

1. Первичная реакция – через несколько часов после облучения: головокружение, тошнота, вялость, повышенный лейкоцитоз, повышенная температура (38^о), но иногда – эйфория.

2. Вторая стадия – стадия видимого благополучия, скрытый период (от неск-х дней до 2 недель).

3. Третья стадия – разгар болезни: рвота, температура 40^о – 41^о, кровотечение из носа и внутренних органов, нулевой лейкоцитоз.

4 . Четвертая – летальный исход, либо выздоровление (25 – 30 дней).

Нормирование ионизирующих излучений. В основу нормирования положены следующие принципы:

• непревышение дозового предела;

• исключения необоснованного облучения людей.

К основным мерам защиты от ионизирующих излучений относятся:

• Использование источников с минимальным выходом излучения (защита количеством).

• Ограничение времени работы (защита временем).

• Удаление рабочих мест от источников (защита расстоянием).

• Экранирование источников или рабочих мест.

При работах 2 и 3 класса персонал использует:Халаты Шапочки Резиновые перчатки Респираторы. При работах 1 класса: Комбинезоны Сменное бельё Противогазы Респираторы При аварийных работах 1 и 2 класса используют: Пневмокостюмы Скафандры Изолирующие дыхательные аппараты Пластиковые бахилы и перчатки Комбинезоны.

Радиометрический контроль. Принцип действия всех измерительных приборов заключается в измерении эффектов возникающих в процессе взаимодействия излучения с веществом. Применяются следующие методы регистрации:

1. Ионизационный (счётчик Гейгера)

2. Сцинциляционный (самый точный) – измеряется интенсивность световых вспышек при прохождении через них излучения.

3. Фотографический (степень почернения фотопластинки)

4. Химический (измерение химических изменений в веществе)

5. Калориметрический (количество тепла, выделенного в поглощающем веществе)

Ультрафиолетовое излучение (УФ) излучение представляет собой электромагнитное излучение с длинами волн 1-400 нм. Источниками являются солнце, газоразрядные источники света, электрические дуги и др. При длительном воздействии больших доз ультрафиолетовых излучений может привести к развитию рака кожи, серьезным поражениям глаз. При нахождении судов в южных широтах у берегов Африки, Америки, Австралии, следует работать в защитной спецодежде. В северных районах, наоборот, наблюдается недостаток ультрафиолетового излучения, что приводит к развитию патологических явлений, получивших название «солнечного голодания».

Диапазон разбивается на 3 области :

1. УФ — А (400 — 315 нм) – приводит к флюаресценции

1. УФ — В (315 — 280 нм) – вызывает изменения в составе крови, кожи, воздействует на нервную систему.

2. УФ — С (280 — 200 нм) – действует на клетки. Вызыв. коагуляцию белков.

Действуя на слизистую оболочку глаз, приводит к электро-офтамии. Может вызвать помутнее хрусталика.

Источники УФ излучения:

• лазерные установки;

• лампы газоразрядные, ртутные;

• ртутные выпрямители.

Средства защиты от УФ излучения

1. Экранирование источников излучения или рабочих, либо того и другого.

2. Защита расстоянием.

3. Дистанционное управление; рациональное размещение рабочих мест, специальная окраска помещений - пасты, мази.

Для экранирования применяется щиты, личные кабины, окрашенные в светлые тона.

Ср-ва индивидуальной защиты:

1. Термозащитная одежда - рукавицы, спецобувь, каски, щитки.

2. Для защиты кожи - специальные мази и пасты.

Измерение УФ излучения –Специальными УФ дозиметрами, а также спектрометрами ИКС - 9,12,14.

Лазерное излучение Электромагнитное излучение с длиной волны от 0.2 до 1000 мкм. Различают области: 0.2-0.4 мкм - УФ область 0.4-0.75 мкм - видимая область 0.75-1 мкм - ИК область (ближняя). Свыше 1.4 мкм - дальняя ИК область, слабо изучена.

Источниками лазерного излучения явл. оптические квантовые генераторы (лазеры), которые широко применяются в технике и науке. Принцип действия лазеров основан на использовании вынужденного электромагнитного излучения, возникающего в результате возбуждения квантовой системы. Отличительными особенностями лазерного излучения явл: монохроматичность излучения, когерентность, острая направленность луча

Опасные и вредные производственные факторы при работе лазеров делятся на основные и сопутствующие. Основные – собственно лазерное излучение, а также паразитное - отраженное и рассеянное. Сопутствующие – излучения, вредные химические в-ва.

Биологический эффект лазерного излучения зависит от энергетической экспозиции, энергетичности освещенности, длины волны, частоты, времени действия, а также от химических и биологических особенностей облучаемых тканей и органов. Различают тепловое, энергетическое, фотохимическое и механическое действие на организм человека. Прямое лазерное излучение опасно для органов зрения во всех случаях. Возможны повреждения и в кожном покрове - от легкого покраснения до обугливания. Возможны патологические изменения в крови и головном мозге. Лазерное излучение (дальней ИК области) способны проникать через ткани тела и взаимодействовать с биологической структурой с поражением внутренних органов. Наиболее уязвимы внутренние окрашенные органы - печень, почки, селезенка. Следствие - патологические сдвиги нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем организма.

Определение осуществляется с помощью приборов: "Измеритель-1", ЛДИ-2 и ИМО-2Н.

Меры безопасности Делятся на: на организационно-технические меры, планировочные, санитарно-гигиенические.

Для каждой лазерной установки определяют размеры лазерно-опасной зоны, которые экранируются или ограждаются специальными знаками. Наиболее эффективный метод борьбы – экранирование. Для мощных лазерных установок применяется дистанционное управление. В помещениях отсутствуют отражающие поверхности. Индивидуальная защита - очки со специальными светофильтрами (в зависимости от лазера)

Инфракрасное излучение Представляют собой электромагнитное излучение с длинами волн:

область А 760-1500 нм

В 1500-3000 нм

С более 3000 нм

Источники: открытое пламя, расплавленный и нагретый металл, стекло, нагретые поверхности оборудования, источники искусственного освещения и др.

ИК излучение играет важную роль в теплообмене. Эффект теплового воздействия на организм зависит: от плотности потока, длительности облучения, зоны воздействия, длины волны, которая определяет глубину проникновения излучения в тело человека. Справедлив постулат для оптического диапазона - чем меньше длина волны, тем больше проникающая способность. Следовательно, наибольшей проникающей способностью обладает излучение в области А, которое проникает через кожные покровы и поглощается кровью и подкожной жировой клетчаткой. Излучение областей В и С большей частью поглощается в эпидермисе. При длительном нахождении человека в зоне ИК излучения происходит резкое нарушение теплового баланса тела; повышается температура, усиливается потоотделение соответственно с потерей нужных организму солей. При длительном воздействии ИК излучения на глаза может развиться катаракта.

Способы защиты. Теплоизоляция горячих поверхностей; охлаждение теплоизлучающих поверхностей; удаление рабочих (защита расстоянием); автоматизация/механизация производственных процессов; дистанционное управление; применение аэрации, воздушного душирования; экранирование источника излучения; применение кабин и ограждений; ср-ва индивидуальной защиты (спецодежда из хлопчатобумажной ткани с огнестойкой пропиткой, спецобувь, очки со светофильтрами из желто-зеленого или синего стекла, перчатки, рукавицы, защитные маски). При плотности потока 2800 Вт/м² или выше выполнение работ без ср-в индивидуальной защиты не допускается.

Контроль ИК излучения. Осуществляется оптимометрами, ИК спектрометрами (ИКС-10, 12, 14) а также спектрорадиометрами СРМ.

Электромагнитные поля Источниками (естественными и искусственными) явл.: мощные радиостанции; промышленное электрическое оборудование; исследовательские установки; контрольно-измерительные устройства; линии эл. магн. передач; атмосферное электричество; радиоизлучение солнца и галактик. Электромагнитные поля применяются для очистки полупроводниковых материалов, выращивания полупроводниковых кристаллов и пленок, локализации газов, прессовании синтетических материалов.

Пространство вокруг источника ЭМП делится условно на три зоны:

1. ближняя (зона индукции)

2. промежуточная (интерференции)

3. дальняя (излучения).

Биологическое действие. Основная опасность – воздействие ЭМП не обнаруживается органами чувств. Под действием ЭМП происходит поглощение энергии тканями тела человека. В результате чего в теле образуются стоячие волны, в которых концентрируется тепловая энергия. При этом повышается температура тела человека, происходит локальный нагрев тканей и отдельных клеток. Особенно опасен нагрев для органов со слабой термоизоляцией (мозг, глаза, хрусталик, органы кишечного тракта). ЭМП меняет ориентацию клеток, ослабляет активность молекул, вызывает помутнение хрусталика, заболевание кожи "жемчужная нить". ЭМП вызывает функционально-паталогические нервной и сердечно-сосудистой систем: увеличенная утомляемость, нарушается сон, гипертония, нервно-психические расстройства.

Защита от ЭМП

1. Защита количеством - уменьшение излучения в самом источнике.

2. Защита временем - уменьшение времени работы персонала до допустимых значений.

3. Защита расстоянием - увеличение расстояния м/у источниками и рабочими местами.

4. Экранирование рабочих мест или источников.

Защита осуществляется за счет дистанционного управления, автоматизации процесса, сигнализацией, ограждением зон. Применяются ср-ва индивидуальной защиты: халаты и др. спецодежда в радиозащитном исполнении; очки с металлизированными стеклами, которые поглощают ЭМИ.

Контроль. Применяются приборы ПЗ-9; ПЗ-10 для 300мГц-300гГц.