5. Защита от ультрафиолетового излучения

Для защиты от ультрафиолетового излучения применяют специальные светофильтры, не пропускающие ЭМИ ультрафио­летового диапазона. Светофильтрами снабжаются смотровые окна установок, внутри которых возникает излучение УФ-диапа- зона (установки газо-электросварки и резки, плазменной обра­ботки материала; печи, использующие в качестве нагреватель­ных элементов мощные лампы; устройства накачки лазеров). Применяются также противосолнечные экраны и навесы.

В качестве средств индивидуальной защиты применяются светозащитные очки и щитки, для защиты кожи — защитная одежда, рукавицы, специальные кремы. Наиболее характерно применение таких СИЗ при проведении газо- и электросвароч ных работ.

4. Защита от ионизирующих излучений (радиации)

Для защиты от ионизирующих излучений применяют сле­дующие методы и средства:

• снижение активности (количества) радиоизотопа, с кото­рым работает человек;

• увеличение расстояния от источника излучения;

• экранирование излучения с помощью экранов и биологи­ческих защит;

• применение средств индивидуальной защиты.

Для точечного изотропного источника (под точечным источ­ником понимают источник, размеры которого значительно меньше расстояния, на котором рассматривается его действие; под изотропным источникам понимают источник одного радио­нуклидного состава с равномерно распределенной активностью) мощность поглощенной дозы (dD/dt) определяется формулой

r₆A(t)

D =

г²

где Г₆ — керма-постоянная, Гр • м² / (с • Бк) — постоянная для каждого радионуклида величина, значение которой можно найти в справочниках по радиационной безопасности; A(t) — актив­ность источника, зависящая от времени, Бк; г — расстояние до источника, м.

Так как в соответствии с законом радиоактивного распада активность источника изменяется по времени в соответствии с формулой

А(0 = А₀е^и,

где Aq — начальная активность, Бк; X = In 2/ Т_]/2 — постоянная распада радионуклида, с; Т_1/2 — период полураспада (время, в те­чение которого распадается половина атомов радионуклида), с, то

Г Л л -°’^693,/7!/2

_DJ^e _L

г

Таким образом, на основании анализа приведенной форму­лы можно сделать вывод, что защищаться от ионизирующих из­лучений можно путем уменьшения активности радиоактивного источника (/1₀), времени пребывания в поле ионизирующего из­лучения (/) и удалением от источника излучения (г), причем по­глощенная доза обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Экранирование ионизирующего излучения. Если указанных мер защиты временем, расстоянием, количеством недостаточно для снижения уровня излучения до допустимых величин, между ис­точником излучения и защищаемым объектом (человеком) уста­навливают защиту (экраны). Мощность дозы уменьшается в эк­ране по экспоненциальному закону:

D = Doe »¹ = Do e ^omdld'¹¹,

где Do — мощность поглощенной дозы перед экраном; ц, d_]/2, cl — соответственно линейный коэффициент ослабления, толщи­на половинного ослабления (толщина материала экрана, ослаб­ляющая мощность излучения в 2 раза), толщина экрана. Значе­ния ц, d_i/2 зависят от вида и энергии излучения и материала эк­рана, их значения известны и содержатся в справочниках по радиационной безопасности.

Кроме указанных формул, обычно в инженерной практике для выбора типа и материала экрана, его толщины используют уже известные расчетно-экспериментальные данные по кратно­сти ослабления излучений различных радионуклидов и энергий, представленные в виде таблиц или графических зависимостей. Примеры таких графических зависимостей представлены на рис. 4.42. Кратность ослабления К — это отношение мощности

дозы Do перед экраном к мощности дозы D за экраном. Зная до­пустимую мощность дозы для защищаемого объекта и мощность источника излучения при отсутствии экрана, можно определит!» требуемую кратность ослабления К и, выбрав материал, по гра­фикам определить его необходимую толщину.

Выбор материала защитного экрана определяется видом и энергией излучения.

Альфа-излучение. Альфа-частицы тяжелые, поэтому, обладая высокой ионизирующей способностью, быстро теряют свою энергию. Для защиты от альфа-излучения достаточно 10 см слоя воздуха. При близком расположении от альфа-источника обыч­но применяют экраны из органического стекла. Однако распад альфа-нуклида может сопровождаться бета- и гамма-излучени­ем. В этом случае должна устанавливаться защита от этих видок излучений.

О 5 10 15 20 25 d, си

Рис. 4.42. Зависимость кратности ослабления у-излучения от толщины защитно­го экрана: из свинца: I — ^,921г; 2 — ^,37Cs; 3 — ^Л0Со; из железа: 4 — ¹⁹²1г; 5 —

^,37Cs; 6- ⁶⁰Со

Бета-излучение. Для защиты от бета-излучения рекомендует­ся использовать материалы с малой атомной массой (алюминий, плексиглас, карболит), которые дают наименьшее тормозное гамма-излучение, обычно сопровождающее поглощение бе- та-частиц. Для комплексной защиты от бета- и тормозного гам- ма-излучения применяют комбинированные двух- и многослой­ные экраны, у которых со стороны источника излучения уста­навливают экран из материала с малой атомной массой, а за ним — с большой атомной массой (свинец, сталь и т. д.).

Гамма- и рентгеновское излучение. Для защиты от гамма- и рентгеновского излучения, обладающих очень высокой прони­кающей способностью, применяют материалы с большой атом­ной массой и плотностью (свинец, вольфрам и пр.), а также сталь, железо, бетон, чугун, кирпич. Однако, чем меньше атом­ная масса вещества экрана и чем меньше плотность защитного материала, тем для обеспечения требуемой кратности ослабле­ния необходима большая толщина экрана.

Нейтронное излучение. Лучшими для защиты от нейтронного излучения являются водородосодержащие вещества, т. е. вещест­ва, имеющие в своей химической структуре атомы водорода. Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен. Кроме того, нейтронное излучение хорошо поглощается бором, бериллием, кадмием, графитом. Поскольку нейтронные излучения сопрово­ждаются гамма-излучениями, необходимо применять много­слойные экраны из различных материалов: свинец—полиэтилен, сталь—вода и т. д. В ряде случаев для одновременного поглоще­ния нейтронного и гамма-излучений применяют водные раство­ры гидроокисей тяжелых металлов, например гидрооксида желе­за Fe₂(OH)₃.

Конструкции защитных устройств разнообразны, некоторые из них представлены на рис. 4.43. Они могут выполняться в виде защитных боксов, сейфов для хранения радиоактивных препара­тов, передвижных и стационарных экранов. При выделении ра­диоактивной пыли и газов боксы снабжаются вытяжной венти­ляцией.

Помещения, предназначенные для работы с радиоактивны­ми препаратами, должны быть отдельными, изолированными от других помещений и специально оборудованными. Стены, по­толки и двери делают гладкими, не имеющими пор и трещин. Все углы помещения закругляют для облегчения уборки поме­щения от радиоактивной пыли. Стены покрывают масляной краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную среду помещения радиоактивных аэрозолей или паров как стены, так и потолки покрывают масляной краской полностью. Помещения оборудуют хорошей приточно-вытяжной вентиляцией, проводят ежедневную влажную уборку.

Средства индивидуальной защиты. Для защиты человека от внутреннего облучения при попадании радиоизотопов внутрь организма с вдыхаемым воздухом применяют респираторы (для защиты от радиоактивной пыли), противогазы (для защиты от радиоактивных газов).

При работе с радиоактивными изотопами в качестве основ­ной спецодежды применяют халаты, комбинезоны, полукомби­незоны из неокрашенной хлопчатобумажной ткани, а также хлопчатобумажные шапочки.

При опасности значительного загрязнения помещения ра­диоактивными изотопами поверх хлопчатобумажной одежды на­девают пленочную (нарукавники, брюки, фартук, халат, кос­тюм), покрывающую все тело или места возможного наиболь­шего загрязнения. В качестве материалов для пленочной

Рис. 4.43. Конструкции устройств для защиты от радиации: а — экран из органи­ческого стекла: 1 — смотровое окно; 2 — подставка; б — сейф стационарный стенной защитный: 1 — стальной шкаф; 2 — свинцовая дверь с замком; в — эк­ран настольный передвижной с двумя захватами: 1 — боковые стенки; 2 — пе­редняя стенка; 3 — смотровое окно; 4 — захваты; г — сейф стационарный стен­ной защитный поворотный: 1 — дверца с замком; 2 — кожух; 3 — указатель; 4 — маховик; 5 — барабан; д — бокс защитный перчаточный на одно рабочее место: / — корпус бокса; 2 — перчатки; 3 — смотровое окно; 4 — тягонапоромер; 5 — вытяжной фильтр; 6 — форкамера; 7 — подставка; е — передвижной защитный экран: 1 — смотровое окно; 2 — манипуляторы; 3 — механизм передвижения

одежды применяются пластики, резину и другие материалы, которые легко очища­ются от радиоактивных загрязнений. При использовании пленочной одежды в ее конструкции предусматривается принуди­тельная подача воздуха под костюм и на­рукавники.

Рис. 4.44. Пневмо­костюм

При работе с радиоактивными изото­пами высокой активности используют пер­чатки из резины, пропитанной свинцом.

При высоких уровнях радиоактивного загрязнения применяют пневмокостюмы из пластических материалов с принуди­тельной подачей чистого воздуха под кос­тюм (рис. 4.44).

Для защиты глаз применяют очки за­крытого типа со стеклами, содержащими фосфат вольфрама или свинец. При рабо­те с альфа- и бета-препаратами для защи­ты лица и глаз используют защитные щитки из оргстекла.

На ноги надевают пленочные туфли или бахилы и чехлы, снимаемые при выходе из загрязненной зоны.

Контрольные вопросы

1. Каковы общие методы защиты от электромагнитных полей и излу­чений?

2. Какие методы и средства применяются для уменьшения мощности из­лучения?

3. Как рассчитать допустимое время пребывания в электромагнитном поле?

4. Какие конструкции применяют для экранирования ЭМИ?

5. Какие требования предъявляются к помещениям, в которых располо­жены источники ЭМИ?

6. Как осуществляется защита от постоянных электрических и магнитных полей?

7. Какие СИЗ применяются для защиты от ЭМИ радиочастотного диапа­зона?

8. Как классифицируются лазеры по степени опасности?

9. Каковы методы и средства защиты от лазерного излучения?

10. Как осуществляется экранирование тепловых излучений?

11. Каковы методы и средства защиты от радиации?

12. Как рассчитать необходимую топщину защитного экрана от ионизи­рующего излучения?

13. Какие материалы применяются для защиты от ионизирующих излуче­ний различного вида?

14. Как осуществляется индивидуальная защита от ионизирующих излу­чений?

|М<

Е**