Средства защиты от инфракрасного, ультрафиолетового, лазерного и ионизирующего излучений

Наиболее распространенный и эффективный способ защиты от излучения - экранирование источников излучения. Экраны применяют как для экранирования источников излучения, так и для защиты от инфракрасного излучения.

Кратность ослабления теплового потока защитным экраном

где плотность теплового потока между параллельными плоскостями 1 и 2:

#з2 - плотность теплового потока между экраном и плоскостью 2:

С0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела (5,67 Вт/(м К"1)); Г, и Г2 - температура соответственно плоскостей 1 и 2; є - степень черноты материала (табл. 6.5).

Таблица 6.5. Степень черноты в полного излучения различных материалов

Кратность снижения температуры излучающей поверхности

Коэффициент пропускания теплового потока

Коэффициент эффективности экрана

При Сі > 400 °С можно допустить

При равенстве степеней черноты всех участвующих в теплообмене поверхностей т = 2.

В случае установки п экранов и при разных степенях черноты источника излучения и экрана

ЕслиЄ|2 = £3і>Т0

При заданной температуре экрана Тэ = Г,/р требуемое число кранов

Экран, отражая часть теплового потока обратно на источник излучения, повышает температуру последнего. Это повышение описывается эмпирической формулой

где £2 - температура неэкранированной поверхности.

Основной мерой защиты от УФ-излучений являются конструкторско-технологические решения, исключающие генерацию или снижение интенсивности излучения. Специальные меры защиты (экранирование, окраска стен в светлые тона) предупреждают распространение и уменьшают интенсивность этих излучений в помещениях. С этой целью глаза защищают очками или щитками со стеклами-светофильтрами, кожу - мазями с веществами-светофильтрами (салолом, салициловом этиловым эфиром и др.) и спецодеждой из льняных и хлопчатобумажных тканей (с искростойкой пропиткой) и грубошерстного сукна. Руки защищают рукавицами.

При защите от лазерного излучения важными моментами являются определение безопасного для глаз расстояния и ослабление излучения светофильтрами.

Если при прямом лазерном облучении невооруженного глаза (рис. 6.10) на поверхность роговицы площадью кг2 приходится энергия е, то энергетическая экспозиции Н = г/пг2. Как очевидно из рис. 6.10, а, расстояние до расчетной точки ввиду малости угла у Д = (г. - г)/у. Поэтому опасное расстояние ,

где Нг - допустимое нормами значение Н для роговицы глаза.

При облучении диффузным излучением, отраженным от площадки, которая характеризуется углом 0 (рис. 6.10, б) и коэффициентом отражения р, опасное расстояние

При использовании для защиты светофильтра толщиной А коэффициент передачи через светофильтр т = е~8А = 10_бА, где 8' и 8 = 8'1п10 - показатели ослабления соответственно натуральный и десятичный. В общем случае показатель ослабления светофильтра зависит от толщины И и спектра излучения. Поэтому при расчете ослабления пользуются оптической плотностью светофильтра А которую рассчитывают в зависимости от характера излучения [1].

Рис. 6.10. Схема воздействия на роговицу глаза лазерного излучения:

а - прямое облучение; б - диффузное излучение

Основные принципы обеспечения радиационной безопасности включают: уменьшение мощности источников до минимальных величин (защита количеством); защита временем; защита расстоянием и экранирование источников излучения материалами, поглощающими ионизирующие излучения.

Защита количеством подразумевает проведение работы с минимальными количествами радиоактивных веществ, т.е. пропорционально сокращает мощность излучения. Однако требования технологического процесса часто не позволяют сократить количество радиоактивного вещества в источнике, что ограничивает на практике применение этого метода защиты.

Защита временем основана на сокращении времени работы с источником, что позволяет уменьшить дозы облучения персонала. Этот принцип особенно часто применяется при непосредственной работе персонала с малыми активностями.

Защита расстоянием - достаточно простой и надежный способ защиты. Это связано со способностью излучения терять свою энергию при взаимодействиях с веществом: чем больше расстояние от источника, тем больше процессов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что в конечном итоге приводит к снижению дозы облучения персонала.

Защита экранами - наиболее эффективный способ защиты от излучений. В зависимости от вида ионизирующих излучений для изготовления экранов применяют различные материалы, а их толщина определяется мощностью излучения. Лучшими экранами для защиты от рентгеновского и гамма-излучений являются материалы с большим коэффициентом поглощения, например свинец, позволяющий добиться нужного эффекта по кратности ослабления при наименьшей толщине экрана. Более дешевые экраны делаются из просвинцованного стекла, железа, бетона, баррибетона, железобетона и воды.