Классификация излучений на производстве в соответствии с международным регламентом
| Вид излучения | Диапазон частот, Гц | Длина волны, м, или заряд частиц |
| ЭМИ (поля радиочастотного диапазона) | 3·104...3·105 низкочастотные (НЧ) | 104...103 километровые |
| 3·105...3·106 среднечастотные (СЧ) | 103...102 гектометровые | |
| 3·106...3·108 высокочастотные (ВЧ) | 100.. .10 декаметровые | |
| 3·107...3 ·108 очень высокочастотные (ОВЧ) | 10... 1 метровые | |
| 3·108...3·109 ультравысокочастотные (УВЧ) | 1...0.1 дециметровые | |
| 3·109...3·1010 сверхвысокочастотные (СВЧ) | 0,1. ..0,01 сантиметровые | |
| 3·1010...3·10и крайневысокочастотные (КВЧ) | 10-2... 10-3 миллиметровые | |
| ЭМИ оптического диапазона: | ||
| инфракрасное | 3·1012...4·1016 | 10-4.. .7, 5·10-7 |
| видимое | 4·1016...7,5·1016 | 7,5·10-7. ..4·10-7 |
| ультрафиолетовое | 7,5·1016....3·1017 | 4 ·10-7.. 10-9 |
| Лазерное излучение | От ультрафиолетовой до инфракрасной области | |
| Ионизирующие излучения: | ||
| рентгеновское и γ-излучение | 2·10-9.. .1,9·10-12 | |
| α-излучение | Положительно заряженные | |
| β-излучение | Отрицательно заряженные | |
| позитронное | Положительно заряженные | |
| нейтронное | Не несущие заряда |
21.1. РАДИОЧАСТОТНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
Источники электромагнитных волн радиочастотного диапазона: трансформаторы, индукционные катушки, радиостанции большой мощности, воздушные линии электропередач с напряжением 1000 В (ВЛ) и т. п. При работе этих источников возникают электромагнитные поля (ЭМП), влияние которых на организм связано
главным образом с тепловым эффектом. От местного перегрева в таких случаях человека спасает усиление кровотока в органах, но части тела с недостаточно развитой сетью кровоснабжения (хрусталик глаза, семенники) могут быть подвержены локальному повышению температуры.
Длительное действие ЭМП радиочастотного диапазона умеренной интенсивности не оказывает явного теплового эффекта, но влияет на биофизические процессы в клетках и тканях. Наиболее чувствительны к их воздействию центральная нервная и сердечнососудистая системы. У людей появляются головные боли, гипотония, повышается утомляемость, изменяется проводимость сердечной мышцы, наблюдаются также похудание, выпадение волос, ломкость ногтей, возможны незначительные и нестойкие изменения в крови.
Отрицательное действие ЭМП возрастает с увеличением частоты, интенсивности и продолжительности излучения, размеров облучаемой поверхности тела. Оно также зависит от индивидуальных особенностей организма. При удалении от источника интенсивность излучения снижается пропорционально расстоянию до него.
От электромагнитного излучения (поля) промышленной частоты необходимо предусматривать защиту при обслуживании распределительных устройств и ВЛ напряжением более 330 кВ. Внешне такие ВЛ отличаются тем, что каждая из трех фаз у них имеет по два или более проводов, отделенных распорками, но подвешенных на общих гирляндах изоляторов. В соответствии со стандартом время пребывания человека в зоне влияния электрического поля промышленной частоты должно быть не более: 5 мин при напряженности поля Е= 20...25 кВ/м; 10 мин при Е= 15...20 кВ/м; 1,5ч при Е= Ю...15кВ/м; 3 ч при Е= 5...10кВ/ми неограниченно при Е < 5 кВ/м. Сравнительные данные: в середине пролета ВЛ 330 под крайней фазой Е= 6 кВ/м, а для ВЛ 500 Е= 14 кВ/м. При напряженности электрического поля более 5 кВ/м человек ощущает кожный зуд, шевеление волос.
Интенсивность электромагнитных полей измеряют приборами типов ИЭМП (ИЭМП-50, ИЭМП-1, ИЭМП-2) и ПЗ (ПЗ-1М, ПЗ-15, ПЗ-16 и др.), а плотность потока энергии — приборами ПЗ-9, ПЗ-13, МЗ-1, МЗ-2, ГК-4-14, ГКЧ-3А. Превышение уровня излучений над допустимым определяют с помощью индикатора СВЧ-колебаний П2-2.
Автомобили и тракторы на пневматических шинах заряжаются в электрическом поле ВЛ. Прикосновение к ним стоящего на земле человека обычно не смертельно, но болезненно и может вызвать непроизвольные движения, чреватые травмированием работника при соприкосновении, например, с движущимися частями машин. Поэтому лучше не останавливать технику под ВЛ и тем более не заправлять ее топливом во избежание взрыва его па-
ров от электрического разряда. В случае аварийной остановки и до выхода из кабины необходимо заземлить ее заземлителем в виде гири со штырем, прикрепленным к металлическим частям машины гибким проводом.
Вдоль ВЛ установлены санитарно-защитные зоны, в пределах которых напряженность электрического поля превышает 1 кВ/м. Размеры санитарно-защитных зон выбирают в зависимости от напряжения ВЛ.
| Напряжение ВЛ, кВ | До1 | 1...20 | 150.. .220 | 330.. .500 | ||||
| Ширина санитарно-защитной зоны, м | ПС |
Ослабление мощности воздействующего на человека ЭМП достигают удалением рабочего места от источника излучения, а также экранированием источника и рабочих мест. Экраны изготовляют из листового металла высокой электропроводности толщиной не менее 0,5 мм или металлической сетки с размером ячеек не более 50 х 50 мм, которые обязательно заземляют. Сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом.
В качестве средств индивидуальной защиты применяют экранирующие костюмы, выполненные из токопроводящей или металлизированной ткани. Органы зрения предохраняют от вредного действия ЭМП с помощью специальных очков, стекла которых покрыты слоем полупроводникового оксида олова или мелкосетчатыми очками в виде полумаски.
293 :: 294 :: 295 :: Содержание
295 :: 296 :: Содержание
21.2. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (УФИ)
В умеренных дозах УФИ положительно влияет на организм человека: улучшает обмен веществ, усиливает иммунобиологическую сопротивляемость, стимулирует образование в коже витамина D, препятствующего возникновению рахита.
К производственным вредностям относят УФИ, возникающие при электросварке и работе ртутно-кварцевых ламп. В этих случаях облучение кожи может вызвать дерматит с отеком, жжением или зудом, иногда сопровождающийся общими симптомами: повышением температуры тела, появлением головной боли и др. Воздействие УФИ на глаза является причиной профессиональной болезни сварщиков — электроофтальмии.
Предупреждению отрицательных последствий, вызываемых УФИ повышенной интенсивности, способствует выполнение ряда мероприятий. К первостепенным из них относят ограничение времени работы и увеличение расстояния до источника излучения. В качестве средств коллективной защиты используют экраны, ширмы и специальные кабины (для сварщиков). Из средств индивидуальной защиты кожных покровов работающих применяют спецодежду и рукавицы, а глаз и лица — щитки, шлемы и очки
со светофильтрами в зависимости от вида работ и интенсивности облучения.
Интенсивность и спектр УФИ можно измерить приборами ИКС-10, ИКС-12, ИКС-14идр.
295 :: 296 :: Содержание
296 :: 297 :: Содержание
21.3. ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Лазеры представляют собой устройства, которые генерируют оптическое излучение большой мощности в определенной узкой области длины волны. Они позволяют сконцентрировать огромную энергию на очень небольшой площади и достичь при этом температуры в несколько миллионов градусов. Лазеры широко применяют в медицине (офтальмологии, хирургии), металлургии (для сверления отверстий, дефектоскопии материалов, сварки, плавки и резания самых тугоплавких металлов), в военной и космической технике.
При работе с лазерными установками обслуживающий персонал может подвергаться воздействию прямого, рассеянного и отраженного лазерного излучения, светового, ультрафиолетового и инфракрасного излучения, электромагнитных полей в диапазоне ВЧ и СВЧ от генераторов накачки и даже прямому импульсу лазерного излучения при грубом нарушении правил безопасности. Кроме того, возможны повышенная загазованность и запыленность воздуха в результате его радиолиза1 и взаимодействия лазерного луча с мишенью. Наибольшее влияние оказывают рассеянные и отраженные от стекла, металла и внутренних поверхностей помещения лучи. Особенно опасно попадание лучей в глаза, так как роговица и хрусталик фокусируют излучение на сетчатке и концентрируют его, что может вызвать ее ожог, а иногда и образование отверстий в молекулярной области. У работающих с лазерами возможны кожные поражения и изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы.
По степени опасности для работающих лазеры делят на четыре класса: I — выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи; II — оно представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением; III — существует опасность облучения глаз прямым, зеркально отраженным и диффузно отраженным излучением на расстоянии 0,1 м от диффузно отражающей поверхности, а также опасность облучения кожи прямым и зеркально отраженным излучением; IV — выходное излучение представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 0,1 м от диффузно отражающей поверхности.
Все лазеры и помещения с лазерами II, III и IV классов маркируют знаками лазерной опасности. Лазеры II...IV классов снабжают сигнальными устройствами, работающими с момента начала генерации до ее окончания. Для ограничения распространения излучения за пределы обрабатываемых материалов лазеры III, IV классов оснащают экранами, изготовленными из огнестойкого, неплавящегося и светопоглощающего материала. Лазеры IV класса устанавливают в отдельных помещениях с матовой отделкой внутренних поверхностей ограждающих конструкций и дверью, имеющей блокировку. Управление такими лазерами должно быть дистанционным.
Установлены предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения в виде энергетической экспозиции облучаемых тканей, выраженной в Дж/см2. ПДУ определены отдельно для глаз и кожи с учетом области спектра, а также характера генерации излучения (импульсно или непрерывно).
Для работающего с лазерами персонала следует проводить предварительный и периодический (ежегодно) медицинский осмотр. При эксплуатации лазеров II...IV классов обязательно использование средств индивидуальной защиты глаз, а IV класса — и защитных масок. В зависимости от длины волны излучения к очкам подбирают стекла (оранжевого, сине-зеленого цвета или бесцветные).
1 Радиолиз— распад химических веществ под действием ионизирующих излучений.
296 :: 297 :: Содержание
297 :: 298 :: 299 :: 300 :: 301 :: Содержание
21.4. ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
К ионизирующим (радиоактивным) излучениям относят рентгеновские и γ-излучения, являющиеся электромагнитными колебаниями с очень малой длиной волны, а также α- и β-излучения, позитронное и нейтронное излучения, представляющие собой поток частиц с зарядом или без него. Рентгеновское и γ-излучение вместе называют фотонным излучением.
Основное свойство радиоактивных излучений — ионизирующее действие. При прохождении их в тканях нейтральные атомы или молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд и превращаются в ионы. Альфа-излучение, представляющее собой положительно заряженные ядра гелия, обладает высокой ионизирующей способностью (до нескольких десятков тысяч пар ионов на 0,01 м своего пути), но незначительным пробегом: в воздухе 0,02...0,11 м, в биологических тканях (2..,6)10-6 м. Бета-излучение и позитронное излучение — это соответственно потоки электронов и позитронов со значительно меньшей ионизирующей способностью, которая при одинаковой энергии в 1000 раз меньше, чем у β-частиц. Очень большой проникающей способностью обладает нейтронное излучение. Проходя через ткани, нейтроны — частицы, не имеющие заряда, вызывают в них образование
радиоактивных веществ (наведенную активность). Рентгеновские лучи, возникающие при β-излучении или в рентгеновских трубках, ускорителях электронов и т. п., а также γ-излучение, испускаемое радионуклидами — ядрами радиоактивных элементов, обладают самой низкой способностью ионизировать среду, но самой высокой проникающей способностью. Их пробег в воздухе составляет несколько сот метров, а в материалах, применяемых для защиты от ионизирующих излучений (свинец, бетон),—десятки сантиметров.
Облучение может быть внешним, когда источник радиации находится вне организма, и внутренним, возникающим при попадании радиоактивных веществ внутрь через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт или при всасывании через поврежденную кожу. Поступая в легкие или пищеварительный тракт, радиоактивные вещества распределяются по организму с током крови. При этом одни вещества распределяются в организме равномерно, а другие накапливаются только в определенных (критических) органах и тканях: радиоактивный йод — в щитовидной железе, радиоактивный радий и стронций — в костях и т. п. Внутреннее облучение может возникнуть при употреблении в пищу продуктов растениеводства и животноводства, полученных с зараженных сельскохозяйственных угодий.
Длительность нахождения радиоактивных веществ в организме зависит от скорости выделения и периода полураспада — времени, за которое радиоактивность снижается вдвое. Удаление таких веществ из организма происходит главным образом через желудочно-кишечный тракт, почки и легкие, частично через кожу, слизистую оболочку рта, с потом и молоком.
Ионизирующие излучения могут вызывать местные и общие поражения. Местные поражения кожи бывают в виде ожогов, дерматитов и других форм. Иногда возникают доброкачественные новообразования, возможно также развитие кожного рака. Длительное действие радиации на хрусталик служит причиной катаракты.
Общие поражения протекают в форме острой и хронической лучевой болезни. Острые формы характеризуются специфическими поражениями кроветворных органов, желудочно-кишечного тракта и нервной системы на фоне общетоксических симптомов (слабость, тошнота, ослабление памяти и т. п.). В ранней стадии хронической формы наблюдаются нарастающая физическая и нервно-психическая слабость, пониженный уровень эритроцитов в крови, повышенная кровоточивость. Вдыхание радиоактивной пыли вызывает пневмосклероз, иногда рак бронхов и легких. Ионизирующие излучения угнетают репродуктивную функцию организма, влияя на здоровье последующих поколений.
На производстве могут выполняться работы с закрытыми источниками излучений и открытыми радиоактивными веществами.
Закрытые источники герметичные; чаще всего это стальные ампулы, содержащие радиоактивное вещество. Как правило, в них используются γ- и реже β-излучатели. К закрытым источникам относятся и рентгеновские аппараты, ускорители. Установки с такими источниками применяют для контроля качества сварных швов, определения износа деталей, обеззараживания кож и шерсти, обработки семян с целью уничтожения насекомых-вредителей, в медицине и ветеринарии. Работа на этих установках чревата опасностью только внешнего облучения.
Работы с радиоактивными веществами в открытом виде встречаются при диагностике и лечении в медицине и ветеринарии, при нанесении радиоактивных веществ в составе светящихся красок на циферблаты, в заводских лабораториях и т. п. Для работ этой категории опасно как внешнее, так и внутреннее облучение, поскольку радиоактивные вещества могут поступать в воздух рабочей зоны в виде паров, газов и аэрозолей.
Для учета неодинаковой опасности разных видов ионизирующих излучений введено понятие эквивалентная доза. Ее измеряют в зивертах [1 Зв = 1 Дж/кг] и определяют по формуле
H = kD,
где k — коэффициент качества, учитывающий биологическую эффективность различных видов излучения по сравнению с рентгеновским: k = 20 для α-излучения, k— 10 для потока протонов и нейтронов; k- 1 для фотонного и β-излучения; D — поглощенная доза, характеризующая поглощение энергии любого ионизирующего излучения единицей массы вещества, Зв.
Эффективная доза позволяет оценить последствия облучения отдельных органов и тканей человека с учетом их радиочувствительности. Эту дозу вычисляют по формуле
Е =
| Σ t |
HtiwT,
где Hti — эквивалентная доза в i-й ткани за время t, Зв; WT — взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани: для гонад 0,2; для костного мозга (красного), легких и желудка 0,12; для печени, грудной и щитовидной желез 0,05; для кожи 0,01.
Нормами радиационной безопасности НРБ-96, утвержденными Постановлением № 7 Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора РФ 19.04.96г., установлены следующие категории облучаемых лиц:
персонал — люди, работающие с техногенными источниками облучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);
все население, включая персонал, вне сферы и условий их производственной деятельности (табл.21.2).