Безпека життєдіяльності - Купчик

Отримані значення інтенсивності випромінювання порівнюють з допустимими нормами. Інтенсивність інфрачервоного випромінювання від відкритих джерел (нагрітий метал, і відкрите полум'я) не повинна перевищувати

350 Вт/м2 при опроміненні не більше ніж 25 % поверхні тіла з обов'язковим застосуванням ЗІЗ (на робочих місцях інтенсивність випромінювання не перевищує 350 Вт/м2).

Від інфрачервоного випромінювання застосовують захист часом,

відстанню, теплоізоляцією гарячих поверхонь, охолодженням поверхонь, що випромінюють теплоту, екрануванням джерел випромінювання, застосуванням повітряного охолодження ЗІЗ та іншими засобами, які можуть використовуватися як самостійно, так і в комплексі.

Захист часом застосовують при високій інтенсивності інфрачервоного випромінювання. Влаштовують перерви, частота і кількість яких визначається умовами і категорією робіт (табл. 4.5). З цією метою для працівників створюють спеціальні радіаційні кабіни або кімнати відпочинку із заданим мікрокліматом. Температура у цих кімнатах передбачається нижчою, ніж температура повітря.

Таблиця 4.5. Допустимі тривалості опромінення

інфрачервоним випромінюванням і тривалість перерв

Допустима відстань до джерел інфрачервоного випромінювання

визначається з формул (4.9), (4.10).

Теплоізоляція є ефективним і найекономічнішим способом зменшення

інтенсивності інфрачервоного випромінювання від

80

нагрітих поверхонь (печей, посудин, трубопроводів тощо), а також запобігає утворенню опіків при дотику до цих поверхонь і зменшує витрати палива.

Згідно з чинними санітарними нормами температура нагрітих поверхонь обладнання і огорож на робочих місцях не повинна перевищувати 45 °С. Як теплоізоляцію застосовують різні матеріали з низькою теплопровідністю. При виборі, матеріалу для ізоляції слід брати до уваги його механічні властивості, а

також здатність витримувати високу температуру.

Охолодження теплоізолювальних поверхонь здійснюють водою. При цьому температура зовнішньої поверхні не повинна перевищувати температури води, що відводиться (35...40 °С).

Екранування джерел випромінювання — найпоширеніший інфра-

ефективний спосіб захисту від випромінювання. Екрани застосовують для екранування джерел випромінювання і захисту робочих місць. За принципом дії екрани поділяють на тепловідбивні абортивні, теплопоглинальні, тепловідвідні.

Існують три типи екранів: непрозорі, напівпрозорі, прозорі.

Повітряне охолодження сприяє зменшенню інтенсивності теплового випромінювання нагрітими поверхнями на робочих місцях. Для цього створюють оазиси і влаштовують душування, за допомогою яких безпосередньо на робоче місце спрямовується повітряний потік з певною температурою і певною швидкістю, залежно від категорії роботи, сезону року та інтенсивності інфрачервоного випромінювання (табл. 4.6).

Раціональний питний режим і гідропроцедури — це особлива група заходів, які запобігають перегріванню людини. Щоб відновити водний баланс в організмі працівників, їм постачають газовану підсолену воду (від 0,2 до 0,5 %

хлористого натрію) із розрахунку 4...5 л на людину на зміну.

Засоби індивідуального захисту застосовують, щоб виключити або знизити вплив променевої енергії на організм людини. Спецодяг виготовляють із стійкого протипроменевої енергії м'якого матеріалу, проникного для повітря.

Тканина з металевим покриттям відбиває до 90 % спрямованих на працівника інфрачервоних випромінювань. Для захисту очей застосовують скляні світлофільтри (в окулярах, щитках та інших засобах).

81

Таблиця 4.6. Допустима температура повітря

і максимальна швидкість руху повітря при повітряному душуванні

Примітка: При тривалості опромінення менше ніж 15 хв протягом години значення температури може бути на 2 °С вище, а при тривалості опромінення понад 30 хв протягом години — на 2 °С нижче значень, наведених у таблиці.

Лазерне випромінювання

Це електромагнітне випромінювання, що генерується в діапазоні довжин хвиль 0,2-10-6... 10-3 м (0,2... 1000 мкм). Лазери широко використовують у мікроелектроніці, біології, метрології, медицині, геодезії, зв'язку, спектрографії,

голографії, обчислювальній техніці, у дослідах з термоядерного синтезу та в інших галузях науки і техніки.

Розрізняють лазери імпульсного і безперервного випромінювання.

Імпульсне випромінювання має тривалість не більше ніж 0,25 с, безперервне —

0,25 с і більше.

Промислові лазери бувають твердотілі, газові й рідинні.

Лазерне випромінювання характеризується монохроматичністю,

когерентністю, надзвичайно малою енергетичною розбіжністю променя і високою енергетичною освітленістю.

Енергетична освітленість (опроміненість) — це відношення потужності потоку випромінювання, який падає на малу ділянку поверхні, що опромінюється, до площі цієї ділянки. Енергетична освітленість виражається у ватах на квадратний сантиметр (Вт/см2).

82

Енергетична експозиція — це відношення енергії випромінювання до площі ділянки, що опромінюється (Дж/см2), або добуток енергетичної освітленості на тривалість опромінення (Вт*с/см2).

Енергетична освітленість лазерного променя досягає 1012...1013 Вт/см2.

Така енергія здатна розплавити, навіть випарувати найтугоплавкіші речовини.

Лазерне випромінювання супроводжується потужним електромагнітним полем. Наприклад, лазерний промінь з енергетичною освітленістю 3*109 Вт/см2,

поширюючись у повітрі, створює електричне поле напруженістю до Е = 108 В/м.

Тому в опроміненій лазерним променем речовині можливі прояви як чисто електричних, так і хімічних ефектів. Ці прояви ослабляють зв'язки між молекулами, поляризують їх, навіть іонізують.

Таким чином, лазерне випромінювання, безумовно, становить небезпеку для людини. Найнебезпечніше воно для органів зору. Енергія лазерного випромінювання, поглинута всередині ока, перетворюється в теплову.

Нагрівання може спричини різні пошкодження й руйнування ока.

Тканина живого організму майже непроникна для лазерного випромінювання малих і середніх інтенсивностей. Тому найпошкодженішою може бути шкіра. Ступінь пошкодження, з одного боку, залежить від параметрів випромінювання (чим вищі інтенсивність випромінювання і довжина хвилі, тим сильніша дія променю), з другого боку, на ступінь ураження шкіри впливає її пігментація. Пігмент шкіри є своєрідним екраном на шляху проникнення випромінювання до розміщених під шкірою тканин та органів.

При великих інтенсивностях лазерного випромінювання можливі пошкодження не тільки шкіри, а й внутрішніх тканин органів. Ці пошкодження мають характер набряків, крововиливів, омертвіння тканин, а також згортання або розпаду крові.

Лазерне випромінювання малої інтенсивності (розсіяне віддзеркалене)

спричинює різні функціональні порушення в оргазмі, насамперед у нервовій і серцево-судинній системах. Ці рушення проявляються в нестійкому артеріальному тиску крові, підвищеному потовиділенні, роздратованості тощо.

Лазерне опромінення нормують за гранично допустимими рівнями, які при щоденній роботі не спричинюють у працівників захворювань і відхилень у стані здоров'я.

83

Робота лазерних пристроїв може супроводжуватися також виникненням інших небезпечних виробничих факторів: шум, вібрація, аерозолі, гази,

електромагнітне та іонізуюче випромінювання.

Лазери треба обладнувати сигнальними пристроями, які вмикаються і працюють з моменту початку генерації до її закінчення, а також дистанційним керуванням.

Щоб обмежити поширення прямого лазерного випромінювання, лазери обладнують екранами з вогнестійких, тугоплавких, світлопоглинальних матеріалів. Потужні лазери мають розміщуватися в окремих приміщеннях.

Всередині приміщення стіни і стеля повинні мати матову поверхню. Для захисту від випромінювання всю небезпечну зону огороджують або екранують його пучок (рис. 4.3). Екрани та огородження мають бути з матеріалів з найменшим коефіцієнтом віддзеркалення на довжині хвилі генерації лазера, вогнестійкими і не виділяти токсичних речовин під час дії на них лазерного випромінювання.

Якщо колективні засоби не забезпечують достатнього захисту, то використовують ЗІЗ — протилазерні окуляри і захисні маски.

Рис. 4.3. Схема екранування відбитого випромінювання лазера:

1 — лазер; 2 — бленда; 3 — лінза; 4 — діафрагма; 5 — мішень

84

Іонізуючі випромінювання

Розвиток життя на Землі завжди супроводжувався радіаційнимм фоном навколишнього середовища. Радіоактивне випромінювання — це не щось нове,

створене розумом людини, а явище, що існує вічно. Це явище було відкрите В.К. Рентгеном у кінці XIX ст. (1895 р.) і назване в подальшому його іменем. 1596 р. А. Бекерель поклав на кілька фотографічних пластин кусок мінералу,

який містив уран. Проявивши пластинки, він виявив на них сліди якогось випромінювання, які він приписував урану. Це було відкриття радіоактивності.

У 1898 р. М. Кюрі і П. Кюрі встановили, що уран після випромінювання перетворюється на інші хімічні елементи (рис. 4.4). Один з цих ементів вони назвали радієм (від лат. "той, що випускає промені"), другий — полонієм, як спомин про батьківщину М. Кюрі, це були перші кроки у дослідженнях з іонізуючими випромінюваннями (ІВ). І вже з самого початку дослідники зіткнулися з негативною дією радіації. Марія Кюрі, її донька Ірен і зять Фредерік Жоліо Кюрі померли від променевої хвороби, що виникла під час багаторічної роботи з радіоактивними речовими. Незважаючи на це, вчені спрямували зусилля на розгадку однієї з найтривожніших загадок усіх часів,

прагнучи проникнути допитливим розумом у найпотаємніші секрети матерії. На жаль, результати їхніх пошуків були втілені в атомну бомбу. Вибухи атомних бомб у 1945 р. призвели до колосальних людських жертв. Практичним втіленням пошуків вчених стало також створення атомних електростанцій,

широке використання рентгенівських променів і радіоактивних речовин у медицині та в інших галузях народного господарства. Отже, до природного радіаційного фону навколишнього середовища людина, використовуючи ядерну енергію, додає радіаційне навантаження. Особливо великим і небезпечним є це навантаження під час ядерних вибухів, аварій на АЕС та неконтрольованого випромінювання на виробництві, при лікуванні та в побуті.

В умовах широкого застосування атомної енергії в мирний і загрози застосування ядерної зброї у війні перед спеціалістами всіх галузей господарювання стоїть завдання: оволодіти основами радіаційної безпеки.

Необхідність підготовки з радіаційної безпеки диктується також і тим, що ми живемо і працюємо

85

на територіях, забруднених радіонуклідами після катастрофи на ЧАЕС.

Проблемою залишається усунення небезпеки опромінення населення під час вживання харчових продуктів, що виробляються з місцевої сировини. Люди повинні бути максимально захищені від дії радіації через харчові продукти. А це можливо, якщо знання радіаційної безпеки будуть не прерогативою вузького кола спеціалістів, а надбанням усіх людей, спеціалістів різних галузей.

Характеристика іонізуючих випромінювань і їхні одниці. Іонізуючим називають будь-яке випромінювання (електромагнітне, корпускулярне),

взаємодія якого з речовиною безпосередньо або опосередковано породжує електричні заряди протилежних знаків. Воно здатне проникати крізь матеріали різної товщини та іонізувати живі клітини організму (рис. 4.5). Іонізація речовин завжди супроводжується зміненням основних фізикоко-хімічних властивостей їх, а для біологічної тканини — порушенням її життєдіяльності. Тому іонізуючі випромінювання спричинюють ураження живого організму.

Енергію частинок іонізуючого випромінювання виражають в електронвольтах (еВ); 1 еВ = 1,6*10-19 Дж.

Основні види ІВ (рис. 4.6): альфа-, бета-, нейтронні та інші (група корпускулярних випромінювань), рентгенівські та гамма-випромінювання

(група хвильових). Корпускулярні випромінювання — це потоки невидимих елементарних частинок певної маси і певних розмірів. Хвильові випромінювання мають

Рис. 4.5. Схема дії іонізуючого випромінювання

87

Д.І. Менделєєва (241Аm, 238U, 210Ро, 210Рb, 238Рu, 226Rа та ін.). Енергія альфа-

частинок коливається в межах 2... 10 МеВ.

Бета-випромінювання — це потік електронів або позитронів з безперервним енергетичним спектром, що виникає при створеннях ядерних чи нестабільних частинок (наприклад, нейтронів). Проникна здатність їх значно вища, ніж альфа-частинок. Для бета-частинок з енергією до 5 МеВ довжина пробігу в повітрі досягає 17,8 м, у воді — до 2,6 см, у м'яких тканинах — до 2

см, в алюмінії — до 10 мм. Щоб захиститися від бета-випромінювань, треба використовувати матеріали, які мають більшу товщину або таку, що дорівнює максимальному пробігу наприклад лист алюмінію до 1 см.

При зовнішньому опроміненні бета-частинками на відкритих поверхнях шкіри людини можуть утворюватися радіаційні опіки різної складності. У разі проникнення джерел бета-частинок до організму з їжею, водою і повітрям відбувається внутрішнє опромінення організму, здатне спричинити тяжкі променеві ураження.

Бета-випромінювачами є 89Sr, 90Sr, 134Сs, 137Сs, 140Ва, 131І та інші радіонукліди.

Нейтрони — це нейтральні частинки, що не несуть елективного заряду,

мають значну проникну здатність (довжина пробігу в біологічній тканині — десятки сантиметрів). Іонізація середовища в полі нейтронного випромінювання здійснюється зарядженими частинками, що виникають при взаємодії нейтронів з речовиною. Нейтронне випромінювання здатне перетворити атоми стабільних елементів на радіоактивні ізотопи їх, різко підвищує небезпеку нейтронного опромінення. Нейтронне випромінювання виникає внаслідок ядерних реакцій,

частково реакцій ділення ядер урану або плутонію. Нейтронне випромінювання справляє сильну уражальну дію при зовнішньому опроміненні. Енергія нейтронів — від одиниць електрон-вольтів до 20 МеВ і більше (теплові —

0,0...0,5 кеВ, про-Ійіі — 0,5...200 кеВ, швидкі — 200,0 кеВ...20 МеВ і релятивні

— понад 20 МеВ).

Від нейтронного випромінювання добре захищають водневмісні матеріали або легкі речовини: бор, графіт, парафін, берилій, вуглець, звичайна або важка вода, бетон.

89