Захист від інфрачервоного випромінювання

Інфрачервоне випромінювання (ІЧ) – це частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі 540 мкм - 760 нм.

Джерела ІЧ-випромінювання поділяються на природні і штучні. До природних ІЧ-випромінювань належить природна інфрачервона радіація Сонця. Штучними джерелами ІЧ-випромінювання є будь-які нагріті поверхні тіл (печі, ливарні, прокатні стани, авіаційний транспорт, зварювальні апарати тощо). Слід зазначити, що саме температура зумовлює інтенсивність теплового випромінювання Е (Вт·м^-2). Інтенсивність теплового випромінювання визначають за формулою:

	(5.3)
де Е – ступінь чорноти тіла (матеріалу), що випромінює ІЧ; С₀ – коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла С₀ = 5,67 Вт·м^-2·К⁴); Т – температура матеріалу тіла, К.

Залежно від довжини хвилі ІЧ-випромінювання поділяються на короткохвильові з довжиною хвилі від 0,76 до 1,4 нм та довгохвильові – понад 1,4 нм. Саме довжина хвилі значною мірою зумовлює проникну здатність ІЧ-випромінювання. Ступінь дії ІЧ-випромінювання залежить від багатьох факторів: спектра та інтенсивності випромінювання; площі поверхні, яка випромінює ІЧ-промені; розміру ділянок тіла людини, що опромінюється; тривалості впливу; кута падіння ІЧ-променів тощо.

Властивості інфрачервоного випромінювання. Дія
ІЧ-випромінювання на біологічні об'єкти може бути загального та локального і, зазвичай призводить до підвищення температури. При тривалому перебуванні людини в зоні теплового променевого потоку відбувається різке порушення теплового балансу в її організмі. При довгохвильових випромінюваннях підвищується температура поверхні тіла, а при короткохвильових – органів та тканин організму, до яких здатні проникнути ІЧ-промені. Більш небезпечними є короткохвильові випромінювання, які діють безпосередньо на оболонку та тканини мозку, що може призвести до виникнення так званого "теплового удару". Людина при цьому відчуває запаморочення, головний біль, порушується координація рухів, настає втрата свідомості. Можливим наслідком дії короткохвильових ІЧ-випромінювань на очі є поява катаракти.

Захист від ультрафіолетового випромінювання. Ультрафіолетове (УФ) випромінювання має найбільшу енергію і є дуже фізіологічним, тобто інтенсивно діє на живу речовину. Головним джерелом УФ-випромінювання є Сонце. Енергія від Сонця надходить на Землю у вигляді видимого, інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання. До антропогенних джерел, які генерують УФ-випромінювання, належать: електрозварювальне обладнання, електроплавильні печі, оптичні квантові генератори, ртутно-кварцові лампи тощо. Спектр УФ-випромінювання умовно поділяється на три діапазони:

– УФА – довгохвильовий з довжиною хвилі від 400 до 320 нм;

– УФВ – середньохвильовий – від 320 до 280 нм;

– УФС – короткохвильовий – від 280 до 10 нм.

Два останні діапазони (УФВ, УФС) – це так звані діапазони “жорсткого ультрафіолету”, надзвичайно шкідливі для всього живого. Ці випромінювання призводять до порушення структури білків та нуклеїнових кислот і, врешті-решт, до загибелі клітин. На висотах 20-50 км від Землі повітря містить підвищену кількість озону. Озон утворюється у стратосфері за рахунок звичайного двохатомного кисню (O₂, що поглинає “жорстке” УФ-випромінювання).

Енергія УФ-випромінювання витрачається на фотохімічну реакцію утворення озону з кисню (30₂→20₃), тому до поверхні Землі воно не доходить. До Землі проникає лише істотно послаблений потік “м'якого” УФ-випромінювання. Від його негативної дії організм людини вміє захиститися, синтезуючи у шкірі шар темного пігменту – меланіну (засмага). Однак ця речовина утворюється дуже повільно, тому тривале перебування на весняному сонці призводить до почервоніння шкіри, головного білю, підвищення температури тіла тощо. Значні дози опромінення можуть спричинити професійні захворювання шкіри та очей.

УФ-випромінювання характеризується подвійною дією на організм людини: з одного боку – небезпекою переопромінення, а з іншого – його необхідністю для нормального функціонування організму, оскільки УФ-промені є важливим стимулятором основних біологічних процесів. З метою профілактики ультрафіолетової недостатності у працівників, на робочих місцях яких відсутнє природне освітлення, наприклад шахтарів, необхідно до складу приміщень включати фітарії.

Захист від лазерного випромінювання. Лазерна техніка з кожним роком набуває дедалі ширшого розповсюдження. Це зумовлено унікальними властивостями лазерного випромінювання: монохромністю, високоточною спрямованістю, великою інтенсивністю (до 10¹⁴ Вт·см^-2). Лазерне випромінювання широко використовується в інформаційних системах, енергетиці, металообробці, біології, медицині тощо. Джерелом лазерного випромінювання є оптичний квантовий генератор, принцип роботи якого базується на використанні вимушеного (стимульованого) електромагнітного випромінювання, що генерується робочим елементом у результаті збудження (накачування) його атомів електромагнітною енергією.

Лазерні системи використовуються для дистанційного зондування об'єктів довкілля. Під час експлуатації лазера виникає небезпека, пов'язана не тільки з дією лазерного випромінювання на організм людини, а й з низкою супутніх несприятливих факторів, а саме: підвищеною запиленістю та загазованістю повітря робочої зони продуктами взаємодії лазерного випромінювання з матеріалом мішені та повітрям (утворюється озон, оксиди азоту тощо); ультрафіолетовим випромінюванням імпульсних ламп розжарювання або кварцових газорозрядних трубок у робочій зоні; світлом високої яскравості від імпульсних ламп накалювання та зони взаємодії лазерного випромінювання з матеріалом мішені; іонізуючим випромінюванням радіочастотного діапазону, яке виникає при роботі генераторів накачування газових лазерів; підвищеною напругою в електричних колах живлення лазера.

З метою забезпечення безпечних умов праці персоналу "Cанітарними правилами та нормами" (СанПіН №5804-91) регламентовані гранично допустимі рівні (ГДР) лазерного випромінювання на робочих місцях, які виражені в енергетичних експозиціях. Енергетична експозиція – це відношення енергії випромінювання, що діє на відповідну ділянку поверхні, до площі цієї ділянки. Одиницею вимірювання цієї величини є Дж×см². Енергетична експозиція нормується окремо для рогівки та сітківки ока, а також шкіри. Для різних діапазонів довжини хвиль встановлено різні ГДР лазерного випромінювання залежно від тривалості імпульсу, частоти повторення імпульсів, тривалості дії, кутового розміру променя, фонового освітлення тощо.