ВИДЫ ИЗЛУЧЕНИЙ И ЗАЩИТА ОТ НИХ.

К ионизирующим излучениям относятся любые излучения, прямо или косвенно вызывающие ионизацию среды (образование заряженных атомов или молекул - ионов). Ионизирующими свойствами обладают космические лучи, радиоактивные вещества, ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки, искусственные радиоактивные изотопы. В современном производстве распространены различные виды излучений: ультрафиолетовое, электромагнитное, инфракрасное и радиоактивное. |

Основным свойством радиоактивных лучей является ионизирующее действие. При прохождении их в среде нейтральные атомы или молекулы приобретают положительный и отрицательный заряд и превращаются в ионы. Наибольшую плотность ионизации вызывают α-лучи, представляющие собой положительно заряженные ядра гелия. β-лучи - поток электронов, который выбрасывается из атомных ядер и может нести большую или меньшую энергию, но ионизирующие свойства выражены слабее, чем у α-лучей. Позитронные частицы отличаются от β-лучей только положительным знаком заряда, γ-лучи и рентгеновские лучи обладают наименьшей плотностью ионизации, но наиболее проникающей способностью.

Работа с источниками ионизирующих излучений связана с невидимой опасностью для обслуживающего персонала. Ионизирующее излучение может оказать общее воздействие на организм, особенно на кровь и кроветворные органы (малокровие,, лейкемия), вызвать повреждения кожи. злокачественные опухоли, лучевые катаракты и другие паталогические изменения., В зависимости от степени поражения патологические процессы, вызываемые ионизирующим излучением, могут про-явлтаться в острой или хронической форме лучевой болезни. Моггут возникать и генетические последствия - отдаленное воздействие на потомство. В зависимости от того, где расположен источник радиации (вне организма или внутри его) различают внешнее и внутреннее облучение. При внешним облучении, которое имеет место при работах на рентгеновских аппаратах и ускорителях, наиболее опасными являются гамма-., рентгеновское и нейтронное облучение как наиболее проникающее. При внутреннем облучении (попадание радиоактивной пыли, газов, паров с пищей или при вдыхании) более опасны альфа-и бета- излучения, вызывающие большую ионизацию. Кроме того, периодическое попадание радиоактивных веществ внутрь организма приводит к их накоплению и, в конечном счете, к увеличению ионизации атомов живой ткани. В организме радиоактивные вещества распределяются в зависимости от их физико-химических свойств и функционального состояния организма. Например, радиоактивный йод накапливается в щитовидной железе; стронций, уран, цирконий - в костях; лантан, цезий, торий - в печени. Ряд радиоактивных изотопов может распределяться в организме равномерно. К ним относится | ниобий, рутений, теллур, олово, сурьма и др.

Значение предельно допустимых доз ионизирующего излучения регламентируется Нормами радиационной безопасности НРБ 76/87 и Основными санитарными правилами ОСП-72/87.

Нормами радиационной безопасности НРБ-76/87 устанавливается три категории облучаемых лиц: категория А - персонал, который непосредственно постоянно или временно ведет работу с источниками ионизирующих излучений;

категория Б - отдельные лица (ограниченная часть населения) которые не ведут непосредственно работы с источниками ионизирующих излучений, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников излучения, применяемых в учреждении (или) удаляемых во внешнюю среду. Уровень облучения лиц категории Б определяется по критической группе;

категория В - все население области, края, страны.

В порядке убывания радиочувствительности устанавливают три группы критических органов: I - все тело, гонады и красный костный мозг;

II - мышцы, Щитовидная железа, жировая ткань, печень, почкя, селезенка, желудочмо-кищечный тракт легкие, хрусталик глаза и другие органы, за исключением тех, которые относятся к I и III группам;

III - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.

В качестве основных дозовых пределов в зависимости отгруппы критических органов для категории А устанавливается предельно допустимая доза (ПДД) за календарный год, а для категории Б - предел дозы (ПД) за календарный год. Так ПДД для категории А составит:

для I группы критических органов 5 бэр; II группы - 15 бэр; III группы - 30 бэр. ПДД для категории Б: для I группы критических органов - 0,5 бэр; II группы - 1,5 бэр; III группы - 3 бэр. Распределение дозы излучения в течение календарного года не регламентируется (за исключением женщин в возрасте до 40 лет, отнесенных к категории А).

Профессиональное облучение - это такое облучение работников ионизирующим, лазерным, тепловым, электромагнитным и другими излучениями, которое получено ими в процессе трудовой деятельности (ДСТУ2293-93).

Источниками электромагнитных полей являются: индукционная катушка (в установках индукционного нагрева); рабочий конденсатор (в установках диэлектрического нагрева); отдельные элементы генераторов, трансформаторы, антенны; высоковольтные линии электропс-редач, устройства защиты и автоматики, открытые распределительные устройства. Источниками постоянных магнитных полей являются электромагниты, соленоиды, литые или металпо-керамические магниты и т.п.

Степень воздействия электромагнитных излучений на организм человека зависит от диапазона частот, интенсивности воздействия, продолжительности облучения, характера излучения (непрерывное или модулированное), режима облучения, размеров облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма. Биологическое действие ЭМИ более высоких частот связывают в основном с их тепловым и аритмическим эффектом. Тепловое действие ЭМИ определястся повышением температуры тела, а также локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток вследствие перехода электромагнитной энергии в тепловую за счет диэлектрических потерь в них. При воздействии СВЧ-ижучений возможно развитие катаракты (помутнение хрусталика). На ранних стадиях воздействия ЭМИ характерны жалобы на головную боль, повышенную угомляемость, раздражительность, нарушение сна, боли в области сердца. В дальнейшем отмечаются усиление возбудимости, снижение памяти, приступообразные головные боли, обморочные состояния, сжимающие боли в области сердца.

В целях предупреждения неблагоприятного влияния на человека электрического тока, электрического, магнитного и электромагнитного полей введена система организационных и технических мероприятий, одной из составных частей которой является контроль уровней этих факторов, которые не должны превышать установленных в качестве гигиенических нормативов. Выбор регистрируемых параметров ЭМИ определяется с учетом особенностей формирования ЭМИ, т.е. электромагнитной обстановки, в которой осуществляется деятельность обследуемых контингентов (ближняя зона, промежуточная зона, дальняя - волновая зона). Ближняя зона (зона индукции) при излучении от элементарных источников простирается на расстояние, равное примерно 1/6 длины волны. Дальняя (волновая) зона начинается с расстояний, равных приблизительно 6-ти длинам волн. Между этими двумя зонами располагается промежуточная зона. В зоне индукции, где электромагнитное поле еще не сформировано и энергия поля представляет собой некоторый запас реактивной мощности, интенсивность ЭМИ оценивается по электрической и магнитной составляющим. Для зоны интерференции характерно наличие как поля индукции, так и распространяющейся электромагнитной волны. Для волновой зоны характерно наличие сформированного ЭМИ распространяющегося в виде бегущей волны. Контроль уровней электрического поля (ЭП) осуществляется по значению напряженности ЭП, выражаемой в В/м (кВ/м) или значению магнитной индукции. Энергетическим показателем для волновой зоны является плотность потока энерпш (ППЭ) - энергия, проходящая через 1 кв.см поверхности, перпендикулярной к направлению распространения ЭМ - волны за 1 сек. За единицу ППЭ принимается Вт/кв.м (мВт/кв.см, мк Вт/кв.см).

При превышении уровня до пустамой напряженности и плотности потока энергии ЭМИ необходимо применять такие средства и способы защиты персонала:

уменьшение напряженности и плотности потока энергий ЭМИ путем использования согласованных нагрузок и поглотителей мощности;

экранирование рабочего места;

удаление рабочего места от источника ЭМИ;

рациональное размещение в рабочем помещении оборудования, излучающего электромагнитную энергию;

установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала;

применение предупреждающей сигнализации (световой, звуковой);

применение индивидуальных средств защиты.

Лазером называется генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного излучения. Принцип действия лазера основан на свойстве атома (сложной квантовой системы) излучать фотоны при переходе из возбужденного состояния в основное. Лавинообразный переход атомов за очень короткое время из возбужденного состояния в основное приводит к возникновению лазерного излучения. Широкое использование лазеров связано с их уникальными свойствами:

монохроматичностью излучения (строго одной длины волны), когерентностью (все источники излучения испускают электромагнитные волны в одной фазе), высокой несущей частотой излучений (10 -10 Гц), способностью излучения концентрироваться в очень узком с малым углом расхождения лучей.

Биологическое действие лазерных излучений зависит от мощности излучения, длины волны, характера импульса, частоты следования импульсов, продолжительности облучения, величины облучаемой поверхности, анатомических и функциональных особенностей облучаемых тканей. Следует различать термическое и нетермическое, местное и общее действие облучения. При действии импульсного лазерного облучения в облучаемых тканях происходит резкая ограниченность пораженной области. Нетермическое действие в основном обусловлено процессами, возникающими в результате избирательного поглощения тканями электромагнитной энергии, а также электрическим и фотохимическим эффектами. Местное действие может выражаться в поражении различных органов - глаз, кожи. Особенно чувствительны к действию лазерного облучения глаза человека. Поражение глаз возникает от попадания как прямою так и отраженного луча лазера. При больших плотностях энергии возникает разрушение белка роговой оболочки и ожог слизистой оболочки, что ведет к полной необратимой слепоте. Кроме лазерного излучения на работающих могут воздействовать: световое излучение от импульсных ламп; ультрафиолетовое излучение; шум и вибрация, возникающие при работе лазера; ионизирующее излучение; высокое напряжение; электромагнитные поля ВЧ- и СВЧ- диапазонов; инфракрасное излучение и тепловыделения от оборудования; запыленность и загазованность воздуха; агрессивные и токсические вещества, используемые в конструкции лазер

Меры лазерной безопасности зависят от класса опасности лазера, устанавливаемого заводом изготовителем. Различают следующие классы:

класс I, не представляющий опасности для кожи;

класс II, представляющий опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением;

класс III представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузноотраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении

кожи прямым или заркалъно отлаженным излучением;

IV класс, представляет опасность при получении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

Размещение лазеров разрешается только в специально оборудованных помещениях. Лазеры IV класса должны размещаться в отдельном помещении. Стены и потолки должны иметь матовую по-веохиость. Размещать оборудование следует достаточно свободно. Для лазеров II, III и IV классов с лицевой стороны пультов и панелей управления необходимо оставлять свободное пространство шириной 1,5 м при однорядном расположении лазеров и шириной не менее 2,0 м - при двухрядном. Управление лазером IV класса должно быть дистанционным, а дверь помещения, где они установлены, иметь блокировку.

Защитные мероприятия включают экранирование лазерных установок, строгое пространственное ограничение прохождения луча, сведение к минимуму отражающих поверхностей оборудования, запрещение визуальной наводки луча. -Работы должны вестись в условиях общего яркого освещения. Для экранов и ограждении нужно выбирать огнестойкие материалы.

Периодический дозиметрический контроль (не реже одного раза в год) должен проводиться при эксплуатации лазеров II, III, IV классов, также в случаях:

при приемке в эксплуатацию новых лазеров II-IV классов;

при внесении изменений в конструкцию лазеров;

при изменения конструкций средств защиты, при организации новых рабочих мест.

В тех случаях, когда лазерная безопасность не обеспечивается коллективными средствами зашиты, должны применяться индивидуальные, средства защиты - очки и маски (последние при работе с лазерами iv класса). В зависимости от длины волны лазерного излучения в противолаpерных очках используются оранжевые, сине-зеленые или бесцветные стекла.

В соответствии с гигиенической классификацией источников оптического излучения, в основу которой положены особенности биологических эффектов, формирующихся в зависимости от спектрального состава излучения, все источники подразделяются на четыре группы:

I группа - излучающие в инфракрасном диапазоне (температура от 35 до 1500° С) с подразделением на подгруппы:

а) с температурой от 35 до 300° С с максимумом в области 10,0-5 мкм (нагретые поверхности оборудования, печей, полов, конструкций в литейных, кузнечно-прессовых, термических цехах, стекольном производстве, химическом и т.п. Отопительные приборы, паропроводы теплоэлектроцентралей и т.д.);

б) с температурой 300-700° С с максимумом в области 5,0-3,5 мкм /нагретый металл, закаливаемые изделия в литейных, кузнечно-прессовых, термических цехах, стекло в процессе формирования, сварочные процессы с подогревом и т.д.);

в) с температурой 700-1000° С с максимумом в области 3,5-2,3 мкм /нагретый металл в процессе плавления, ковки, закалки и т.п.);

г)с температурой 1000-1500° С с максимумом в области 2,3-1,0 укм (расплавленный металл, шлак в металлургии, расплавленная стекломасса в стекольном производстве, лампы накаливания и т.п.).

II группа - излучающие в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазоне с преобладанием видимого участка спектра (температура 1500-4000° С с максимумом в области 1,0-0,68 мкм) - электрическая дуга в плавильных печах, электросталеплавильного производства, металл в зоне расплава при подаче кислорода в мартеновском производстве, низкоамлерные сварочные дуги, расплавленное кварцевое стекло, ацетиленовое пламя, лампы накаливания.

III группа - излучающие преимущественно ультрафиолетовое излучение (температура свыше 4000° С с максимумом в области 0,81-0,1 мкм) - электрические дуги при высокоамперных сварочных процессах, дуговые лампы в цинкографии, светокопировальных работах, дуговые прожектора при киносъемках, низкотемпературная плазма.

IV группа - спектральные излучатели, к которым помимо люминесцентных ламп, излучающих в заданном участке спектра, относится и лазерное излучение, характеризуемое когерентностью и монохроматичностью.

Ультрафиолетовым излучением (УФИ) называется электромагнитное излучение в оптической области, примыкающее со стороны коротких волн к видимому свету и имеющее длины волн в диапазоне 200-400 НМ. Различают три участка спектра УФИ, имеющего различную биологическую активность. УФ И с длиной волны 400-315 нм имеет слабое биологическое воздействие на кожу и обладает противорахитным действием, УФИ с длиной волны 280-200 нм обладает бактероиндным действием. Естественным источником УФИ является Солнце. Искусственными источниками УФИ являются газоразрядные источники света, электрические дуги, лазеры и др. Энергетической характеристикой УФИ является плотность потока мощности, выраженная в Вт/кв.м. Единицей измерения потока является эр. Один эр - эригемный поток, соответствующий потоку излучения с длиной волны 297 им и мощностью 1 Вт. Эригемная облученность выражается в эр/кв.м.

УФ И характеризуется двояким действием на организм: с од ной стороны, опасностью переоблучения, а с другой, - его необходимостью для нормального функционирования организма человека; поскольку УФИ является важным стимулятором основных биологических процессов. Наиболее выраженное проявление "ультрафиолетовой недостаточности"- авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение защитных свойств организма от других заболеваний.

Воздействие на кожу больших доз УФИ вызывает кожные заболевания - дерматиты. Пораженный участок имеет отечность, ощущается жжение и зуд. Появляется головная боль, тошнота, головокружение, повышение температуры тела, повышенная утомляемость, нервное возбуждение и др.

Бактерицидное действие УФИ, т.е. способность убивать болезнетворные микробы, зависит от длины волны. УФ-лучи с длиной волны 334 им обладают бактерицидным эффектом в 1000 раз больше, чем УФ-лучи с длиной волны 400 нм.

Для защиты от избытка УФ-лучей применяют противосолнечные экраны, которые могут быть химическими (химические вещества и покровные кремы, содержащие ингредиенты, поглощающие УФИ) и физическими (различные преграды, отражающие, поглощающие или рассеивающие лучи). Хорошим средством защиты является специальная одежда, изготовленная из тканей, наименее пропускающих УФИ (например, из поплина). Для защиты глаз в производственных условиях используют очки с защитными стеклами. Полную защиту от УФИ всех волн обеспечивает флинтглас (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм. Хорошо отражают УФИ полированный алюминий и меловая побелка, в то время как оксиды цинка и титана, краски на масляной основе - плохо отражают.

Измерения уровня УФ-излучения производится методами и приборами энергетической фотометрии (радиометрами, спектрорадиометрами); ДАУ-81 -дозиметр автоматический; РОИ-82 - радиометр оптического излучения, полосовой универсальный; ДОИ-1 - инспекторский дозиметр, оптического излучения.

Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого

определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (760-1400 нм) которое способно проникать в ткани человеческого тела на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона задерживаются в поверхностных слоях кожи.

Источниками интенсивного облучения электромагнитными волнами инфракрасного спектра являются: нагретые поверхности стен, печей и их открытые проемы, а также желоба, выпускные лотки расплавленного металла, нагретые обрабатываемые детали и заготовки, прокатываемый металл, различные виды сварки и плазменной обработки и др.

Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным. Основная реакция организма на инфракрасное излучение - изменение температуры облучаемых и удаленных участков тела. При длинноволновом излучении повышается температура легких, головного мозга, почек и т.п. Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое излучение вызывает так называемый "солнечный удар". Человек при этом ощущает нарушение координации движений, потерю сознания. При воздействии на глаза длинноволновые инфракрасные излучения поглощаются слезной жидкостью и поверхностью роговицы и вызывают тепловое действие. Коротковолновые излучения, интенсивно поглощаясь хрусталиком, являются причиной катаракты. К другим патологическим изменениям при воздействии на глаз инфракрасного излучения относятся:

конъютивиты, помутнение и васкуляризация роговицы, депигментация радужки, спазм зрачков, помутнение хрусталика, ожог сетчатки и хориоретинит ("снеговая слепота").

Потенциальная опасность облучения оценивается по величине плотности потока энергии инфракрасного излучения. Допустимое облучение на рабочих местах не должно превышать 350 Вт/кв.м. При этом ограничивается температура нагретых поверхностей. При сварке титанового сплава суммарный уровень облучаемости на расстоянии 0,2 м от сварочной дуги составляет 5500 Вт/кв.м. На расстоянии 0,5 м уровень облученности снижается в 3,5 раза. Сварка алюминиевого сплава АМГ характеризуется еще большей интенсивностью - 7000 Вт/кв.м на расстоянии 0,2 м от дуги.

К основным мероприятиям, направленным на снижение опасности воздействия инфракрасного излучения относятся:

снижение интенсивности излучения источника, защитное экранирование источника или рабочего места, использование средств индивидуальной защиты, лечебно-профилактические Мероприятия. Наиболее распространенными средствами защиты являются оградительные, герметизирующие, теплоизолирующие устройства, средства вентиляции, автоматического контроля и сигнализации. Локализация инфракрасного излучения от нагретых стен и открытых проемов печей может осуществляться с помощью экранов из металлического листа; укрывающего набора труб, по которым под напором движется вода. Экраны могут быть изготовлены из металлической сетки илииз подвешенных металлических цепей, интенсивно орошаемых водой. Для эффективного преобразования энергии инфракрасного излучения в тепловую, используются облицовки из асбеста, вермикулитовых или перлитовых плит. Средства индивидуальной защиты от воздействия инфракрасного излучения используют: для защиты глаз и лица - очки со светофильтрами и щетки; для защиты поверхности тела - спецодежда. Лечебно-профилактические мероприятия предусматривают организацию рационального режима труда и отдыха; проведение периодических медосмотров.

В качестве экранов при осуществлении сварочных работ, газовой и пламенной резке; в процессе производства работ у металлургических, стекловаренных и нагревательных печей, у прокатных станов, ковочных прессов, а также в условиях интенсивной солнечной радиации используются стеклянные светофильтры для защитных очков и щитков. Светофильтры изготавливают из темного (ТС) и синего (СС) стекла. Тип светофильтра, который необходимо применять в конкретных условиях работы, определяется в зависимости от свойств пропускания и оптической плотности светофильтра для различных участков спектра электромагнитных волн. Для электрогазосварочных и вспомогательных работ рекомендуется использование светофильтров из темного стекла, марка которого определяется в зависимости от условий работы. Так, для работ на открытых площадках при интенсивной солнечной радиации рекомендованы светофильтры В-1. Эти светофильтры и светофильтры В-2 необходимо использовать при вспомогательных электросварочных работах в помещении. Светофильтры ВЗ и Г1 необходимо применять при газовой сварке и для вспомогательных работ на открытых площадках при электросварке. Для газосварщиков рекомендованы светофильтры Г2 и Г-3, которые используются соответственно при сварке и резке средней и большой мощности. Светофильтры Э-1, Э-2...Э-5 должны использоваться электросварщиками при силе тока 30-75А, 75-200А, 200-400А, 400-500А и свыше соответственно. Для производства работ с помощью газовой сварки и кислородной резки рекомендуются светофильтры из темного стекла, марка которого будет зависеть от расхода ацетилена и кислорода:

Дляпрокатных, плавильных и других работ рекомендуются светофильтры из темного и синего стекла: СМ, М - для работ у плавильных печей при температуре наблюдаемой поверхности до 1500 град., С - 1500-1800 град. С соответственно; НКП, Д-1 - для работ у нагревательных печей, кузнечных горнов, прокатных станов; П-1, П-2, П-3 - для работ у плавильных печей (кроме доменных) при температуре наблюдаемых поверхностей 1200 гр.С, 1200-1500 гр.С соответственно. Работа у доменных печей должна производиться с использованием светофильтров Д-2 и Д-3.