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: