Нормирование и защита от источников ионизирующих излучений

1. Характеристика электромагнитного излучения и методы защиты

Внастоящее время практически во всех отраслях про­мышленности и в быту широко используется электромаг­нитная энергия. По своему происхождению электромаг­нитное излучение (ЭМИ) и электромагнитный фон, соз­даваемый им, могут быть природными или техногенными.

К природным электромагнитным полям (ЭМП) отно­сятся квазистатические электрические и магнитные поля Земли, радиоизлучения Солнца и галактик, атмосферные разряды.

Техногенное ЭМИ может быть как производственным, так ибытовым. Известно, что мировые энергоресурсы удваиваются каждые 10 лет, а доля ЭМП в электроэнерге­тике за это время возрастает в три раза.

Производственными источниками ЭМП являются ли­нии электропередачи (ЛЭП), печи, применяемые в про­мышленности для индукционного нагрева металлов и по­лупроводников, электросварка, а также устройства диэлект­рического нагрева, используемые для сварки синтетиче­ских материалов, прессования синтетических порошков и т.д. Мощными источниками ЭМП диапазона радиочастот являются телевизионные и радиолокационные станции, антенны радиосвязи и др.

Бытовой электромагнитный фон обусловлен работой бытовых электроприборов, радио- и телеприемников, мик­роволновых печей, радиотелефонов, компьютеров и т.д.

Оценка опасности воздействия ЭМИ на человека произ­водится по величине электромагнитной энергии, погло­щенной телом человека. Реакция организма человека на составляющие ЭМП не является одинаковой, поэтому при оценке условий работы необходимо учитывать электри­ческую и магнитную напряженность поля.

В производственных условиях на работающих оказы­вает воздействие ЭМИ широкого спектра. В зависимости от диапазона волн различают:

· ЭМИ радиочастот (10⁷-10^-4 м);

· инфракрасное излучение (< 10^-4 - 7,5·10^-7 м);

· видимую область (7,5 10^-7 - 4·10^-4 м);

· ультрафиолетовое излучение (<4 10^-4 - 4·10^-9 м);

· рентгеновское (гамма-) излучение (<10^-9 м).

Существует и электротехническая шкала источников ЭМИ:

· низкочастотные - НЧ (0-60 Гц);

· среднечастотные - СЧ (60 Гц-10 кГц);

· высокочастотные - ВЧ (10 кГц-300 МГц);

· сверхвысокочастотные - СВЧ (300 МГц-300 ГГц).

По виду воздействия различают изолированное (от одного источника), сочетанное (от двух и более источ­ников одного частотного диапазона), смешанное (от двух и более источников различных частотных диапазонов) и комбинированное (в случае одновременного действия ка­кого-либо другого неблагоприятного фактора) ЭМИ.

По времени воздействия в общем случае для единичного источника ЭМИ можно выделить два основ­ных варианта облучения: непрерывное стационарное и прерывистое.

Отношение облучаемого лица к источнику облучения ЭМИ может быть профессиональным, т.е. обусловленным выполне­нием производственных операций, и непрофессиональным.

В радиационной гигиене различают общее (воздей­ствию ЭМИ подвергается все тело) и локальное (местное) облучение.

Влияние ЭМП на организм зависит от таких физиче­ских параметров, как длина волны, интенсивность излучения, режим облучения - непрерывный и прерывистый, а также от продолжительности воздействия на организм, сочетания воздействий с другими производственными факторами (повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, повышенного уровня шума и вибрации и др.). Наиболее биологически активен диапа­зон СВЧ, менее - УВЧ, затем диапазон ВЧ (длинные и средние волны), т.е. с уменьшением длины волны биоло­гическая активность ЭМИ всегда возрастает.

Нормируемыми параметрами переменного магнитного поля являются напряженность поля и магнитная индукция.

Напряженность электрического поля в данной точке представляет собой физическую величину, численно рав­ную силе, действующей на единичный положительный за­ряд, помещенный в эту точку поля. Напряженность элект­рического поля измеряется в вольтах на метр (В/м) или в ньютонах на кулон (Н/К).

Электрическое поле, в котором напряженность одина­кова во всех точках, называется однородным.

Магнитная индукция (плотность магнитного потока) - это физическая величина, численно равная силе, с кото­рой магнитное поле действует на проводник единичной длины, расположенный перпендикулярно к силовым ли­ниям магнитного поля, при токе в проводнике, рав­ном единице силы тока. Единицей магнитной индукции является Тэсла (Тл.

Кроме индукции магнитное поле характеризуется нап­ряженностью (А/м) и магнитным потоком, который представляет собой число силовых линий, проходящих через перпендикулярно расположенную к ним площадку. Единицей магнитного потока является Вебер (Вб) - это по­ток индукции в 1 Тл через площадку площадью 1 м².

Предельно допустимые уровни напряженности и маг­нитной индукции постоянного магнитного поля нормиру­ются СанПиН 9-85-98.

Нормируются также уровни напряженности и магнит­ной индукции переменного магнитного поля при импульс­ном (прерывном) действии магнитного поля (СанПиН 2.2.4.11-25-2003).

В зависимости от условий воздействия ЭМП, характера и местонахождения источника излучения могут использо­ваться следующие методы и средства защиты:

· защита временем;

· защита расстоянием;

· снижение интенсивности излучения непосредствен­но в источнике;

· экранирование источника;

· защита рабочего места от излучения;

· применение средств индивидуальной защиты.

Защиту временем используют в тех случаях, когда от­сутствует реальная возможность снизить напряженность ЭМП до предельно допустимого уровня.

Защита расстоянием используется в тех случаях, ког­да невозможно снизить интенсивность излучения други­ми методами и сокращением времени облучения.

Снижение интенсивности излучения непосредствен­но в источнике является универсальным методом и дости­гается прежде всего заменой источника на менее мощный, а также регулировкой генератора.

При использовании метода экранирования источника учитывают характер и мощность источника излучения, его рабочую частоту, особенности технологического про­цесса.

Защита рабочего места от излучения достигается ло­кализацией ЭМП в помещении. Для этого используют электрогерметичные помещения, аппаратные и кабины, представляющие собой замкнутые электромагнитные эк­раны. В таких помещениях экранируются стены, пото­лок, пол, оконные и дверные проемы и вентиляционные системы.

При защите помещений от внешних ЭМИ применяются оклеивание стен специальными металлизированными обоями, сетка на окнах, специальные металлизированные шторы и т.п.

Основными видами средств коллективной защиты ра­ботающих от воздействия электрического поля токов про­мышленной частоты являются экранирующие устрой­ства. Они могут быть стационарными и переносными.

Стационарные экранирующие устройства представ­ляют собой составную часть электроустановки и предназ­начены для защиты персонала в открытых распредели­тельных устройствах и воздушных линиях электропере­дач. Конструктивно они изготавливаются в виде козырь­ков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутков, сеток.

Переносные экранирующие устройства - это перено­симые или перевозимые изделия в виде замкнутых конструкций из металлических сеток.

Наряду со стационарными и переносными экранирую­щими устройствами используются и индивидуальные эк­ранирующие комплекты, в которые входят спецодежда, спецобувь, средства защиты головы, рук и лица.

К организационным мероприятиям относятся: выпол­нение требований к персоналу (возраст, пол, медицинское освидетельствование, обучение, проверка знаний, инструктаж ит.п.); рациональное размещение источни­ков ЭМИ; рациональные режимы работы оборудования и персонала; применение средств предупреждающей сигна­лизации (световой, звуковой, знаковой и др.).

Для предупреждения профессиональных заболеваний лиц, работающих в условиях ЭМИ, применяются такие меры, как предварительный (для поступающих на работу) и периодический (не реже одного раза в год) медицинские осмотры, а также ряд мер, способствующих повышению устойчивости организма человека к действию ЭМИ.

2. Нормирование и защита работающих от ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) — это электромагнитное излучение в оптической области в диа­пазоне 200-400 нм с частотой колебаний от 10¹³ до 10¹⁶ Гц, примыкающее со стороны коротких волн к види­мому свету. Оно относится к неионизирующим излучени­ям. Естественным источником УФ-излучения является Солнце. В промышленности источниками этого излуче­ния могут быть газоразрядные источники света, электри­ческие дуги, плазматроны, лазеры и др.

УФ-излучение, так же как и инфракрасное, в зависи­мости от длины волны делится на три области:

♦ УФ-А - длинноволновая (400-315 нм);

♦ УФ-В - средневолновая (315-280 нм);

♦ УФ-С - коротковолновая (280-200 нм).

УФ-излучение с длиной волны 400-315 нм имеет сла­бое биологическое действие, область волн 315-280 нм ха­рактеризуется сильным воздействием на кожу и противо-рахитичным действием. Для волн 280-200 нм свойствен­но бактерицидное действие.

УФ-излучение характеризуется двояким действием на организм: с одной стороны, опасностью переоблучения, а с другой - необходимостью для нормального функциониро­вания организма.

Длительное воздействие больших доз УФ-излучения может привести к серьезным поражениям глаз и кожи. Продолжительное воздействие больших доз УФ-из­лучения особенно в области излучения 280-200 нм оказы­вает сильное разрушительное действие на клетку, а также бактерицидное действие вследствие коагуляции белков, что может привести к развитию рака кожи. Воздействие повышенных доз УФ-излучения на центральную нервную систему сопро­вождается головной болью, тошнотой, головокружением, повышением температуры тела, утомляемостью, нервным возбуждением и др.

УФ-излучение с длиной волны менее 320 нм, действуя на глаза, вызывает электроофтальмию. Уже на началь­ной стадии этого заболевания человек чувствует резкую боль и ощущение песка в глазах, ухудшение зрения, го­ловную боль, обильное слезотечение, иногда светобоязнь, что в итоге приводит к поражению роговицы. Воздействие УФ-излучения на человека оценивается эритемным действием (от греч. erythema - краснота), т.е. покрасне­нием кожи, которое в дальнейшем приводит к ее пигмен­тации (загару).

Основными способами защиты работающих от воздей­ствия ультрафиолетового излучения являются защита расстоянием, экранирование рабочих мест, специальная окраска помещений, рациональное размещение рабочих мест и использование индивидуальных средств.

Защита расстоянием - это удаление обслуживающе­го персонала от источников УФ-излучения на безопасную величину.

Наиболее рациональным методом защиты является эк­ранирование (укрытие) источников излучений с помощью различных материалов и светофильтров, не пропускаю­щих или снижающих интенсивность излучений.

Для защиты от УФ-излучения обязательно применяют­ся индивидуальные средства защиты, которые состоят из спецодежды (куртка, брюки), рукавиц, фартука из специ­альных тканей, щитка со светофильтром, соответствую­щего определенной интенсивности излучения.

3. Нормирование и защита от источников ионизирующих излучений

Любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию положительных или отрицатель­ных ионов и возбуждению атомов и молекул, называется ионизирующим. Оно может образовываться при радиоак­тивном распаде, ядерных превращениях или торможении заряженных частиц в веществе. Все ионизирующие излу­чения делятся на корпускулярные и фотонные (электро­магнитные)

Корпускулярное ионизирующее излучениепредставляет собой поток элементарных частиц с массой, отличающейся от нуля, в виде - и -частиц, нейтронов, протонов, дейтро­нов, тяжелых ионов, образующихся в специальных ускори­телях. Кроме того, к корпускулярному излучению относят­ся и нейтроны - нейтральные элементарные частицы, кото­рые при прохождении через вещество взаимодействуют только с ядрами атомов. При этом образуются либо заря­женные частицы (ядра отдачи, протоны, дейтроны), либо -излучение, которое вызывает ионизацию.

К фотонному ионизирующему излучению относятся рентгеновские лучи, -лучи и тормозное излучение, возни­кающее при прохождении через вещество ускоренных частиц. Фотонное излучение - это поток электромагнит­ных колебаний, распространяющихся в вакууме с посто­янной скоростью 300 000 км/с.

Воздействие ионизирующего излучения на вещество называется облучением. Термин «ионизирующее излуче­ние» объединяет все виды излучений, которые в повсе­дневной жизни называют общим словом «радиация».

Излучения характеризуются по их ионизирующей и проникающей способности.

Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, т.е. числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема, массы среды или на единице длины пути. Излучения различных видов обладают раз­ной ионизирующей способностью.

Проникающая способность излучения определяется величиной пробега, т.е. путем, пройденным частицей в ве­ществе до ее полной остановки.

-частицы обладают наибольшей ионизирующей и наи­меньшей проникающей способностью. Их удельная ионизация изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1 см пути в воздухе. Длина пробега этих частиц в воздухе составля­ет несколько сантиметров, а в мягкой биологической тка­ни - несколько десятков микрон.

-излучение имеет меньшую ионизирующую, но боль­шую проникающую способность. Средняя величина удельной ионизации в воздухе составляет около 100 пар ионов на 1 см пути, а максимальный их пробег достигает нескольких метров при больших энергиях.

Наименьшей ионизирующей и наибольшей проникаю­щей способностью обладает фотонное излучение. В про­цессе взаимодействия электромагнитного излучения со средой часть энергии преобразуется в кинетическую энер­гию вторичных электронов, которая, проходя через веще­ство, производит ионизацию. Ослабление потока электро­магнитного излучения в веществе подчиняется экспонен­циальному закону и характеризуется коэффициентом ослабления ц., который зависит от энергии излучения и свойств вещества.

Ионизирующие излучения обладают определенным биологическим эффектом, т.е. при их воздействии на ор­ганизм человека в тканях происходят сложные физиче­ские и биохимические процессы, обусловленные тем, что разрываются молекулярные связи и изменяется химиче­ская структура ряда соединений. Эти процессы прежде всего сказываются на состоянии клеток тканей, вплоть до их полной гибели.

Нарушения биологических процессов могут быть либо обратимыми, когда нормальная работа клеток облученно­го объекта полностью восстанавливается, либо необрати­мыми, ведущими к поражению отдельных органов или всего организма и появлению лучевой болезни. Различают острую и хроническую формы лучевой болезни. Острая форма возникает в результате облучения большими до­зами в короткий промежуток времени или при попада­нии внутрь значительных доз радионуклидов. Обычно эта форма лучевой болезни заканчивается гибелью облу­ченного.

Хроническая форма лучевой болезни провоцируется длительным воздействием на организм малых доз радиа­ции - порядка нескольких сантизивертов в час и ниже. Эффект поражения определяется прежде всего суммарной накопленной дозой вне зависимости от времени воздей­ствия. Характер и течение хронической формы лучевой болезни в настоящее время изучены недостаточно, как и биологические эффекты воздействия малых доз радиации на организм в зависимости от времени.

Основными принципами обеспечения радиационной безопасности при практической деятельности в условиях нормальной эксплуатации источников излучения явля­ются:

· непревышение допустимых пределов индивидуаль­ных доз облучения человека от всех источников излуче­ний (принцип нормирования);

· запрещение всех видов деятельности по использова­нию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможно­го вреда, причиненного дополнительным облучением, превышающим естественный радиационный фон (прин­цип обоснования);

· поддержание индивидуальных доз облучения на воз­можно низком и достижимом уровне с учетом экономиче­ских и социальных факторов и количества облучаемых лиц при использовании любого источника излучения (принцип оптимизации).

Дозовые пределы облучения являются основной норми­руемой величиной. Предел дозы - это величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного излу­чения, которая не должна превышаться в условиях нор­мальной работы.

Радиационная безопасность на объекте и вокруг него обеспечивается за счет: качества проектирования; обосно­ванного выбора района и площадки для размещения; фи­зической защиты источников излучения; зонирования территории объекта; условий эксплуатации технологиче­ских систем; разрешений (лицензии) уполномоченных го­сударственных органов на практическую деятельность объекта; государственной санитарно-гигиенической экс­пертизы изделий и технологий по радиационному факто­ру; наличия системы радиационного контроля; планиро­вания и проведения мероприятий по обеспечению радиа­ционной безопасности персонала и населения; радиационно-гигиенической грамотности персонала и населения.

Радиационная безопасность персонала обеспечивается:

· ограничением допуска к работе с источниками излу­чения по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню пре­дыдущего облучения;

· знанием и соблюдением правил работы с источника­ми излучения;

· достаточностью коллективных средств защиты, экра­нов и расстояния от источников излучения, а также огра­ничением времени работы с источниками излучения;

· применением индивидуальных средств защиты;

· соблюдением установленных контрольных уровней;

· организацией радиационного контроля;

· информированием о радиационной обстановке;

· проведением эффективных мероприятий по защите персонала в случае угрозы и возникновении аварии.

К работе с источниками излучения допускаются лица не моложе 18 лет, не имеющие медицинских противопо­казаний. Перед допуском к работе персонал должен прой­ти обучение, инструктаж и проверку знаний правил безопасности ведения работ и соответствующих инструк­ций. Проверка знаний проводится комиссией до начала работ и периодически, не реже одного раза в год, руково­дящего состава - не реже одного раза в три года. Инструк­таж по радиобезопасности проводится с периодичностью не реже двух раз в год.

Защита от внешнего облучения, так же как и электро­магнитного, достигается временем, расстоянием и экра­нированием.

Безопасность работ с ионизирующими излучениями обеспечивается также защитными экранами, толщина ко­торых рассчитывается на основе законов ослабления излу­чений веществом экрана. Стационарными защитными эк­ранами являются стены, перекрытия пола и потолка, две­ри, смотровые окна и т.п. К передвижным защитным уст­ройствам относятся ширмы и экраны, изготовленные из специальных материалов, тубусы и диафрагмы, ограничи­вающие поток ионизирующего излучения, контейнеры для транспортировки и хранения источников излучения и т.д.

Защита работающих от внутреннего облучения заклю­чается в исключении контакта человека с радиоактивными веществами в открытом виде, попадания их внутрь ор­ганизма через воздух рабочей зоны, зараженную воду, пи­щу и т.п., предотвращении загрязнения радиоактивными веществами рук, одежды, поверхностей оборудования и помещения.

Тема 2.7

Основы гигиены труда. Охрана труда женщин

План занятия: