Вредные излучения и защита от них

Любое тело, температура которого выше абсолютного нуля, излучает в окружающее пространство лучистую энергию. Перенос лучистой энергии в пространстве осуществляется электромагнитными колебаниями.

Излучение характеризуется длиной волны, которая представляет собой расстояние, пройденное излучением за время полного периода колебания. Длина волны излучения и частота электромагнитных колебаний связаны между собой выражением , где λ – длина волны, нм (нанометр – нано ... (лат. nanos карлик) – приставка к наименованию единицы для образования дольной единицы, равной 10^-9 от исходной); С – скорость

света (300000 км/с); f – частота электромагнитных колебаний, Гц.

Рис. 23. Спектр электромагнитных излучений лучистой энергии.

Лучистая энергия, как и другие виды энергии, может измеряться в джоулях, эргах или калориях. Мощность лучистой энергии определяется количеством энергии, излучаемым в единицу времени и называется лучистым потоком, который измеряется в ваттах.

Все встречающиеся в природе излучения содержатся в пределах широкого диапазона длин волн (рис. 23).

Электромагнитные излучения

В гидромелиоративном производстве электромагнитные поля применяются при индукционной обработке различных материалов, до достижения плазменного состояния вещества. Их применение улучшает условия труда – уменьшает интенсивность теплового излучения, снижает загазованность рабочей зоны, поскольку отсутствуют нагревательные или плавильные печи. В то же время, являясь недоступными для органов чувств, они оказывают вредное влияние на организм человека.

Естественные источники электромагнитных полей – атмосферное электричество, радиоизлучения Солнца, электрические и магнитные поля Земли. Искусственные источники – индукторы, трансформаторы, фидерные линии, соединяющие отдельные части генераторов, конденсаторы термических установок.

Источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются линии электропередачи, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы.

Электромагниты, импульсные установки конденсаторного типа, соленоиды служат источниками постоянных магнитных полей.

Переменное электромагнитное поле – это совокупность двух взаимосвязанных полей – электрического, напряженность которого выражается в вольтах на 1 метр (В/м), и магнитного, с напряженностью, выражаемой в амперах на 1 метр (А/м).

Поскольку реакция человека на составляющие электромагнитного поля неоднозначна, необходимо раздельно учитывать его электрическую и магнитную составляющие.

Степень воздействия электромагнитных полей на организм человека определяется напряженностью электрического и магнитного полей, частотой колебаний, размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма.

Механизм воздействия электромагнитного поля на организм человека заключается в следующем. Атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, в электрическом поле поляризуются. При этом полярные молекулы (например, воды) ориентируются перпендикулярно направлению распространения электромагнитного поля. При воздействии внешнего поля в электролитах (которыми являются жидкие составляющие тканей и крови) появляются ионные токи. Переменное электрическое поле как за счет переменной поляризации диэлектрика (хрящи, сухожилия), так и за счет появления токов проводимости вызывает нагрев тканей человека.

Избыточная теплота отводится из организма за счет механизмов терморегуляции, однако при наступлении «теплового порога» - 10 мВт/см² организм не справляется с отводом образующейся теплоты и температура тела повышается.

Кроме того, электромагнитные поля* воздействуя на организм, вызывают нарушения нервной и сердечно-сосудистой систем, органов дыхания и пищеварения, влияют на биохимические показатели крови.

В соответствии с ГОСТ 12.1.006-84 напряженность электромагнитного поля по электрической составляющей (Е, В/м) при частоте f, (МГц) не должна превышать: E = 50 при f = 0,06 - 3,0; E = 20 при f = 3,0 - 30,0; Е = 10 при f = 30 – 50; E = 5 при f = 50 – 300; по магнитной составляющей (H, А/м): H = 5 при f = 0,06 - 1,5 м; H = 0,3 при f = 30 - 50.

Предельно допустимые уровни напряженности постоянного магнитного поля на рабочем месте регламентируются СН 1748-72 и ограничиваются напряженностью 8 кА/м.

К методам защиты от электромагнитных излучений относятся: увеличение расстояния между источником излучения и рабочим местом, установка поглощающего или отражающего экранов, снижение мощности излучения генератора, применение средств индивидуальной защиты.

Установка экранов – часто применяемое и наиболее эффективное средство защиты от электромагнитных полей. Принцип защиты экрана заключается в наведении в нем токов Фуко, создающих вторичное поле, по амплитуде равное, а по фазе противоположное экранируемому. Возникающее при сложении этих двух полей результирующее поле поглощается экраном.

Эффективность действия экранов определяется отношением плотности потока энергии I₀ в определенной точке при отсутствии экрана к плотности потока энергии I в той же точке при наличии экрана. Эффективность экранирования рассчитывается в дБ, Э = 10lgI₀/I.

Для создания защитной зоны исключительно важно заземление экранирующих устройств. Каждый экран присоединяется не менее чем в двух точках к контуру заземления электроустановок или металлических конструкций.

Средства индивидуальной защиты от электромагнитных излучений включают халаты из металлизированной ткани или комбинезоны, защищающие организм по принципу сетчатого экрана, и защитные очки со стеклами, покрытыми защитной сеткой тонкого слоя металла (золота или олова).

Для измерения напряженности электрической составляющей применяют электрометры, магнитной составляющей – тесламетры, постоянных магнитных полей – баллистические гальванометры с измерительными катушками, флюксметры и магнитометры.