Випромінювання

Напруженість ультрафіолетового випромінювання визначається біологічним, фотохімічним і фотоелектричним (фізичним) метода- ми.

Біологічний метод, що широко застосовується у медичній практиці, ґрунтується на визначенні біодози — мінімаль- ної еритемної дози опроміненості (МЕД), яка дорівнює мінімально- му часу опромінення, після якого через 8-20 год з'являється почер- воніння незасмаглої шкіри.

Мал. 36. Біодозиметр Дальфельда-Горбачова.

Еритемну дозу визначають за допомогою б і о д о з и м є т р а Дальфельда-Горбачова (мал. 36), який являє собою план- шетку з шістьма отворами (1,5x1,0 см), які закриваються рухомою пластинкою. Біодозиметр закріплюють на незасмаглій ділянці шкі- ри (внутрішня частина передпліччя, епігастральна ділянка, спина). Доцільно помітити на шкірі кульковою ручкою розташування і но- мери віконець. Пацієнт повинен перебувати на відстані 0,5 м від джерела ультрафіолету (після прогрівання лампи 10-15 хв). Кож-

не віконце відчиняють на 1 хв. Таким чином, шкіра під віконцем №1 опромінюється 6 хв, № 2 — 5 хв, № 3 — 4 хв, № 4 — 3 хв, № 5 — 2 хв, №6—1 хв. Через 18 — 20 год після опромінення здійснюють кон- троль появи еритеми. Еритемну дозу визначають у хвилинах за но- мером віконця, де еритема виявилась найменшою.

Доза, що дає змогу запобігти гіпо- і авітамінозу Д, порушенням фосфорно-кальцієвого обміну та іншим небажаним наслідкам світ- лового голодування, називається профілактичною і становить 1/8- 1 10 МЕД. Оптимальна, або фізіологічна, доза ультрафіолетового опромінення становить 1/4-1/2 МЕД.

Наприклад, найслабша еритема виявлена на шкірі в місці розта- шування віконця № 3 біодозиметра при тривалості опромінення 4 хв. Отже, біодоза становить 4 хв, профілактична доза — 0,5 хв, а фізіологічна — 1-2 хв.

На біодозу суттєво впливає відстань до джерела ультрафіолету:

деХ — біодоза, хв; А — біодоза на стандартній відстані 0,5 м, хв; В — відстань, на якій перебувають пацієнти, м; С — стандартна відстань, на якій визначали еритемну дозу, м.

Отже, при збільшенні відстані до джерела у 2, 3, 4 ... рази від стандартної (0,5 м) час опромінення для виникнення еритеми по- винен збільшуватися відповідно у 4, 9, 16 ... разів.

У медичній практиці профілактичні дози ультрафіолету від Со- нця та небосхилу під час проведення сонячних та повітряних ванн визначають розрахунковим методом за допомогою табл. 23.

Фотохімічний метод грунтується на розкладанні розчину щавлевої кислоти в присутності нітрату уранілу під впли- вом ультрафіолетової радіації.

У кварцову пробірку з отвором для виходу С0₂ наливають 50 мл розчину щавлевої кислоти та уранілу і щільно закривають проб- кою. Пробірки зберігають у спеціальних гніздах, що захищають їх від проникнення світла. Світлове вікно пробірки не затінюється під час експозиції. Після завершення експозиції вміст пробірки та про- мивні води (не більше 10 мл) виливають у конічну колбу місткістю 200 мл, де міститься 50 мл розчину Н₂50 , нагрітого до 50°С, і титру- ють у гарячому вигляді 0,1 н. розчином КМпО_д. 1 мл цього реакти- ву відповідає 6,3 г щавлевої кислоти. Одночасно 50 мл розчину щав- левої кислоти, яку не опромінювали, також титрують 0,1 н. розчином КМп0₄. Інтенсивність УФ-опромінення (у відносних одиницях) до- рівнює кількості розкладеної щавлевої кислоти (визначається за різ- ницею титрів КМп0₄, одержаних при титруванні розчинів щавлевої кислоти до і після опромінення, помноженою на 6,3) на 1 см² площі світлового віконця у пробірці за 1 год.

Одній еритемній дозі відповідає близько 4 мг/см²-год розкладе- ної щавлевої кислоти. Отже, фізіологічна доза становить 1 мг роз-

78

79

Мал. 37.Ультрафіолетметр УФМ-5:

/ — магнієвий фотоелемент; 2 — сурм'яно-цезієвш'і фотоелемент; 3 — перемикач діапазонів чутливості; 4 — лічильник імпульсів.

кладеної щавлевої кислоти, профілактична — 0,5 мг. Наприклад, ін- тенсивність УФ-радіації Сонця і небосхилу за результатами фото- хімічного визначення становить 1,3 мг/см²-год розкладеної щавле- вої кислоти, що відповідає 0,3 біодози.

Фізичний мєтод^ ґрунтується на використанні спеціальних пгттаТїй-ульттЗафіолетметрів або уфіметрів типу УФМ-5 (мал. 37), УФ-65 тощо. Прилади дають змогу визначити енергетичну опромі- неність (поверхневу густину потоку енергії), яка використовується для оцінки інтенсивності УФ-опромінення і розподілу його на по- верхні, в об'ємі приміщення (у Вт/м²), а також кількість опромі- нення — дозу енергетичної опроміненості для дозування випро- мінювання окремо в енергетичному і бактерицидному діапазонах (Вт/м²-год).

Принцип дії ультрафіолетметра УФМ-5 базується на перетворенні променистої енергії ультрафіолетового спектра в електричний струм, який накопичується у вигляді зарядів у конденсаторі. Конденсатор, періодично розряджаючись, створює імпульси напруги, які реєстру- ються за допомогою лічильника імпульсів. Сурм'яно-цезієвий фото- елемент слугує для реєстрації довгохвильового (еритемного) уль- трафіолетового випромінювання (290-340 нм), магнієвий — для ви- мірювання короткохвильового (бактерицидного) випромінювання (220-290 нм).

Енегігещчіда^>проміненість дорівнює частоті проходження імпуль- сів, тобто числуЛмпульсїв~Ттїчильника за визначений проміжок часу, а доза — кількості імпульсів за весь час опромінювання.

Еритемний ефект, що дорівнює одній біодозі, досягається при енергетичній опроміненості поліхроматичним випромінюванням 600- 800 мкВт/см², профілактичний ефект — при 75-100 мкВт/см².

80

870-0

81

шЛ&.

У медичній практиці для вимірювання енергетичної опромінено- сті від штучних джерел УФ-випромінювання в межах до 500 Вт/м² і кутів падіння променів ±80° набув поширення автоматичний дози- метр ДАУ-81. Він складається з блока вимірювання і декількох пе- ретворювачів-фотоелементів, що дають змогу вимірювати випромі- нювання від джерел бактерицидного діапазону в спектральній ді- лянці 220-280 нм (зона С), еритемного діапазону з довжиною хвиль 320-400 нм (зона А), а також в спектральній ділянці 380-710 нм (видиме світло).

У гігієнічній практиці останнім часом щораз ширше запровад- жується спосіб вимірювання інтенсивності УФ-випромінювання не в енергетичних, а в біологічно ефективних одиницях, що характе- ризують його за потужністю еритемного та бактерицидного потоків енергії і використовуються в уфіметрі УФІ-65, ерметрі Е-2. Остан- ні за принципом дії майже не відрізняються від ультрафіолетмет- ра УФМ-5.

Ліа одиницю еритемного потоку енергії взято ер — потік моно- хроматичного випромінювання потужністю 1 Вт з довжиною хвилі 297 нм, за одиницю бактерицидного потоку — бакт, що дорівнює .бактерицидному потоку монохроматичного випромінювання потуж- ністю ГВт'ЗДШжиною хвилі 254 нм. Еритемний потік енергії оціню- ється еритемною опроміненістю_— відношенням еритемного потоку енергії до одиниці площі опромінюваної поверхні (ер/м²) та дозою еритемної опроміненості — відношенням еритемного потоку енергії за одиницю часу до одиниці площі (ер/м²-год). Бактерицидний по- тік енергії УФ-випромінювання оцінюється за бактерицидною опро- міненістю (бакт/м²).

Еритемний ефект, що дорівнює одній біодозі, досягається при до- зі еритемної опроміненості монохроматичним випромінюванням з до- вжиною хвилі 297 нм близько 80 мер/м²тод або 500 мкер/см²-хв. Для суміжних довжин хвиль у той чи інший бік спектра еритемний ефект зменшується і для його досягнення потрібна вища доза ери- темної опроміненості.

На півдні в умовах незабрудненої атмосфери погожого дня о 12 год енергетична опроміненість ультрафіолетовим випромінюванням становить близько 19 мкВт/см², тобто щоб отримати мінімальну профілактичну дозу, треба 4-5 хв, а еритемної дози — 30-40 хв. Максимальна кількість УФ-випромінювання, яку може отримати людина протягом дня на півдні, оцінюється у 25 мінімальних ери- темних доз. У помірних широтах інтенсивність УФ-випромінюван- ня зменшується і становить на широті Вінниці 1200 МЕД, Києва — 911 МЕД на рік.

З метою профілактики ультрафіолетової недостатності в північ- них широтах застосовуються УФ-опромінювачі тривалої дії, які по- єднуються з джерелами штучного освітлення приміщень і забезпе- чують постійне опромінення людей, що перебувають у приміщенні упродовж 8 год у звичайному одязі, потоком невеликої інтенсивно- сті, а також установки короткотривалої дії — фотарії, у яких необ-

..<■»>'■■/

Таблиця 24

Інтенсивність і дози опроміненості при використанні штучних УФ-опромінювачів

Опромінювані	Трива- лість опромі- нення	Опроміненість, мер/м2			Доза опроміненості, мер/м2-год
		мінімальна	і	максимальна	2 'і	рекомендована	максимальна

12

60

1,5

40

7,5

Опромінювані тривалої дії у приміщеннях на рівні 1 м від підлоги в горизон- тальній площині 8 год Фотарії на рівні 1 м від підлоги у вертикальній пло- щині при опроміненні з обох боків 3 хв

120

ЗО

20

400 600

хідну кількість УФ-випромінювання неодягнені пацієнти отриму- ють упродовж 2-5 хв за рахунок інтенсифікації потоку. Інтенсив- ність еритемної опроміненості та дози опроміненості, що створю- ються цими установками, наведені в табл.24.

Абіогенний вплив УФ-опромінення, зокрема розвиток фотокера- тозу, можливий при початковій дозі, вищій за мінімальну еритемну дозу у 40 разів і більше.

Щоб запобігти штучному УФ-переопроміненню, що створюється джерелами з температурою нагрівання понад 2000°С, люмінесцент- ними джерелами у поліграфії, хімічному і деревообробному ви- робництвах, сільському господарстві, при кіно- та телезйомках, де- фектоскопії, знезараженні води, харчових продуктів, а також в охо- роні здоров'я, допустима інтенсивність опромінення працюючих на робочих місцях на висоті 0,5-1,0 м від підлоги при наявності неза- хищених ділянок тіла площею не більше 0,2 м² (обличчя, шия, кисті рук) не повинна перевищувати значень, наведених у табл. 25.

Таблиця 25

Допустима інтенсивність УФ-випромінювання (за СН 4557-88)

	Тривалість		Поверхнева густина потоку (Вт/м2) у діапазонах (нм)
одноразового опромінення	пауз	опромінення за робочу зміну	УФ-А 400-315	УФ-В 315-280		УФ-С 280-200
<5 хв >5 хв	>30 хв не береться до уваги	<60 хв 50 % зміни	50 0,05 10 0,01		0,001 не допускається

82

83

При застосуванні з бактерицидною метою УФ-опромінювачів пря- мої дії, потік випромінювання яких спрямований зі стелі на підлогу, у приміщенні можна залишатися лише особам у захисних окулярах та одязі. При використанні опромінювачів опосередкованої дії, спря- мованих у бік стелі, поверхнева густина потоку енергії відбитого випромінювання при 8-годинному перебуванні у приміщенні не по- винна перевищувати 0,5 мкВт/см², а при цілодобовому перебуван- ні — 0,1 мкВт/см².

Бактерицидний ефект досягається при густині потоку УФ-ви- промінювання 1,5-6 мкВт/м² з довжиною хвилі 250-270 нм за умо- ви розташування опромінюваного об'єкта на відстані не більше 2 м від джерела. Для оцінки ефективності бактерицидного опромі- нення роблять посів мікроорганізмів повітря до і після опромінен- ня і визначають ступінь ефективності (на скільки відсотків змен- шилося число мікроорганізмів уїм³ повітря після опромінення) або коефіцієнт ефективності (у скільки разів зменшилася кількість мікроорганізмів уїм³ повітря), які мають становити відповідно не менше 80% і 5 разів.