Лучистая энергия на производстве. Меры защиты, профилактика

ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ И ЗАЩИТА ОТ НИХ

Введение 3

1.Понятие ионизирующего  излучения 4

2. Основные методы обнаружения  ИИ 7

3. Дозы излучения и  единицы измерения 8

4. Источники ионизирующего  излучения 9

5. Средства защиты населения  11

6. Радиационный контроль 12

7. Рекомендации по защите  от ионизирующих излучений 13

Заключение 16

Список используемой литературы 17

Введение

С ионизирующим излучением и его особенностями человечество познакомилось совсем недавно: в 1895 году немецкий физик В.К. Рентген  обнаружил лучи высокой проникающей  способности, возникающие при бомбардировке  металлов энергетическими электронами (Нобелевская премия, 1901 г.), а в 1896 г. А.А. Беккерель обнаружил естественную радиоактивность солей урана. Вскоре этим явлением заинтересовалась Мария  Кюри, молодой химик, полька по происхождению, которая и ввела в обиход слова  «радиоактивность». В 1898 году она и  ее муж Пьер Кюри обнаружили, что  уран после излучения превращается в другие химические элементы. Один из этих элементов супруги назвали  полонием в память о родине Марии  Кюри, а еще один – радием, поскольку  по-латыни это слово обозначает «испускающий лучи». Хотя новизна знакомства состоит  лишь в том, как люди пытались ионизирующее излучение использовать, а радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле  задолго до зарождения на ней жизни  и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли.

Нет необходимости говорить о том положительном, что внесло в нашу жизнь проникновение в  структуру ядра, высвобождение таившихся  там сил. Но как всякое сильнодействующее  средство, особенно такого масштаба, радиоактивность  внесла в среду обитания человека вклад, который к благотворным никак не отнесёшь.

Появилось также число  пострадавших от ионизирующей радиации, а сама она начала осознаваться как  опасность, способная привести среду  обитания человека в состояние, не пригодное  для дальнейшего существования.

Причина не только в тех  разрушениях, которые производит ионизирующее излучение. Хуже то, что оно не воспринимается нами: ни один из органов чувств человека не предупредит его о приближении  или сближением с источником радиации. Человек может находиться в поле смертельно опасного для него излучения и не иметь об этом ни малейшего представления.

Такими опасными элементами, в которых соотношение числа  протонов и нейтронов превышает 1…1,6. В настоящее время из всех элементов таблицы Д.И. Менделеева известно более 1500 изотопов. Из этого  количества изотопов лишь около 300 стабильных и около 90 являются естественными радиоактивными элементами.                                                                                                     Продукты ядерного взрыва содержат более 100 нестабильных первичных изотопов. Большое количество радиоактивных изотопов содержится в продуктах деления ядерного горючего в ядерных реакторах АЭС.

Таким образом, источниками  ионизирующего излучения являются искусственные радиоактивные вещества, изготовленные на их основе медицинские  и научные препараты, продукты ядерных  взрывов при применении ядерного оружия, отходы атомных электростанций при авариях на них.

 

1. Источники излучения  и классификация средств защиты

Источники излучений. В современном производстве распространены различные виды излучений: ультрафиолетовое, электромагнитное, инфракрасное и радиоактивное.

В практике животноводства и птицеводства широко применяют  облучение животных в период стойлового содержания ультрафиолетовыми, а молодняка (ягнят, цыплят, телят, поросят) инфракрасными  лучами. Используются излучения для  пастеризации молока, для ускорения  развития растений, для уменьшения восприимчивости к болезням и  в других случаях.

Под влиянием умеренного ультрафиолетового  облучения повышается естественная резистентность организма и продуктивность животных. Инфракрасные лучи в отличие  от ультрафиолетовых не обладают заметным химическим действием; они поглощаются тканями, вследствие чего оказывают в основном тепловые воздействия. На этом основано применение инфракрасных лучей для обогрева молодняка в зимнее время. Поглощение инфракрасных лучей кожным покровом — сложный биологический процесс, в котором участвует весь организм с его терморегуляторным аппаратом. Действие инфракрасных лучей вызывает переполнение кровеносных сосудов кровью (в результате нагрева кожи), что усиливает обмен веществ.

Инфракрасное излучение  имеет место в горячих цехах, источниками ультрафиолетовых излучений  является дуга электросварки, ртутно-кварцевые  лампы и другие ультрафиолетовые и облучающие установки, солнце, лазеры.

Источники электромагнитных излучений — линии электропередач, различные высокочастотные генераторы, радиоволны.

Для облучения семян, растений, пищевых продуктов, для оценки эффективности  удобрений, роли микроэлементов, плодородия почвы, качества ремонта и износостойкости  деталей, для исследования механизма  воздействия регуляторов роста  и обмена веществ у животных используют искусственные радиоактивные вещества.

При обработке материалов (пайка, резка, точечная сварка, сверление  отверстий в сверхтвердых материалах, дефектоскопия и др.) применяют  лазеры, являющиеся источниками лазерных излучений.

Все перечисленные излучения  при превышении определенных значений вредны, поэтому необходимо предусматривать  соответствующие меры безопасности.

Классификация средств защиты. По характеру применения различают  средства коллективной и индивидуальной защиты работающих (ГОСТ 12.4.011—87).

Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяют на классы (для защиты от излучений): средства защиты от ионизирующих, инфракрасных, ультрафиолетовых, электромагнитных излучений  и излучений оптических, квантовых  генераторов, от магнитных и электромагнитных полей.

Из средств индивидуальной защиты представляют интерес изолирующие  костюмы, средства защиты органов дыхания (типа масок), глаз, лица, рук, головы, специальная  обувь и одежда.

2. Ультрафиолетовое  излучение

Общие сведения. Электромагнитное излучение в оптической области, примыкающее со стороны коротких волн к видимому свету и имеющее длины волн в диапазоне 200...400 нм, называют ультрафиолетовым излучением (УФИ). Влияние его на человека оценивают эритемным действием (покраснение кожи, приводящее через 48 ч к ее пигментации — загару). Мощность УФИ для биологических целей характеризуется эритемным потоком, единицей измерения которого является эр (эритемный поток, соответствующий излучению с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт). Эритемную освещенность (облученность) выражают в эр/м², а эритемную дозу (экспозицию) — в эр-ч/м².

При длительном отсутствии УФИ в организме развиваются  неблагоприятные явления, называемые «световым голоданием». Поэтому  УФИ необходимо для нормальной жизнедеятельности человека. Однако при длительном воздействии больших доз УФИ могут наступить серьезные поражения глаз и кожи. В частности, это может привести к развитию рака кожи, кератитов (воспалений роговицы) и помутнению хрусталика глаз (фотокератита, который характеризуется скрытым периодом от 0,5 до 24 ч).

Для профилактики неблагоприятных  последствий, вызванных дефицитом  УФИ, используют солнечное излучение, устраивая солярии, инсоляцию помещений, а также применяя искусственные  источники УФИ (в соответствии с  Рекомендациями по профилактике ультрафиолетовой недостаточности). Рекомендуются дозы УФИ в пределах 0,125...0,75 эритемной дозы (10...60 мэр-ч/м²). В соответствии с Указаниями по проектированию и эксплуатации установок искусственного ультрафиолетового облучения на промышленных предприятиях максимальная облученность ограничивается 7,5 мэр-ч/м², а максимальная суточная доза — 60 мэр-ч/м² для УФИ с длиной волны больше 280 нм.

Меры  защиты. К средствам коллективной защиты от УФИ относятся различные устройства (оградительные, вентиляционные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления), а также знаки безопасности.

Защиту от УФИ осуществляют различными экранами: физическими (в  виде различных предметов, поглощающих, рассеивающих или отражающих лучи) и химическими (химические вещества и покровные кремы, содержащие ингредиенты, поглощающие УФИ). Для защиты используют изготовленную из тканей (поплина  и др.) специальную одежду, а также  очки с защитными стеклами. Полную защиту от УФИ всех волн обеспечивает флинтглас (стекло, содержащее окись  свинца) толщиной 2 мм. При устройстве помещений учитывают, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФИ и видимого света различна. Краски на масляной основе, оксиды титана и цинка плохо  отражают УФИ, а меловая побелка, полированный алюминий — хорошо.

3. Инфракрасное  излучение

По физической природе  инфракрасное излучение (ИФИ) представляет собой поток частичек материи, которые  имеют волновые и квантовые свойства. ИФИ охватывает участок спектра  с длиной волны от 760 нм до 540 мкм. Относительно человека источником излучения  является всякое тело с температурой свыше 36-37°С, и чем больше разность, тем большая интенсивность облучения.

Влияние инфракрасного излучения  на организм проявляется в основном тепловым действием. Эффект действия инфракрасных излучений зависит от длины волны, которая обуславливает глубину  их проникновения. В связи с этим инфракрасное излучение делится  на три группы (согласно классификации  Международной комиссии по освещению): А, В и С.

Таблица

Допустимая продолжительность  действия на человека тепловой радиации

Тепловое излучение, Вт/м2	Продолжительность действия, с
280-560 (слабая) 560-1050 (воздержанная) 1050-1600 (средняя) 1600-2100 (значительная) 2100-2800 (высокая) 2800-3500 (сильная) Свыше 3500 (очень сильная)	Неопределенно длительное время 180-300 40-60 20-30 12-24 8-12 2-5

Группа А - излучение с длиной волны от 0,76 до 1,4 мкм, В - от 1,4 до 3,0 мкм и С - свыше 3,0 мкм. Инфракрасное излучение группы А больше проникает через кожу и обозначается как коротковолновое инфракрасное излучение, а группы В и С - как длинноволновые. Длинноволновое инфракрасное излучение больше поглощается в эпидермисе, а видимые и более близкие инфракрасные излучения в основном поглощаются кровью в пластах дермы и подкожной жировой клетчатки.

Пропуск, поглощение и рассеяние  лучистой энергии зависят как  от длины волны, так и от тканей организма. Влияние инфракрасных излучений  при поглощении их в разных пластах  кожи приводит к нагреванию ее, что  обуславливает переполнение кровеносных  сосудов кровью и усиление обмена веществ.

Длинноволновые инфракрасные излучения поглощаются слезой и  поверхностью роговицы и вызывают тепловое действие. Таким образом, инфракрасные излучения, действуя на глаз, могут  вызвать ряд патологических изменений.

К наиболее тяжелым повреждениям приводит коротковолновое инфракрасное излучение. При интенсивном действии этих излучений на незащищенную голову может произойти так называемый солнечный удар.

Тепловой эффект действия излучения зависит от многих факторов: спектру, продолжительности и прерывистости  излучения, интенсивности потока, угла падения лучей, величины поверхности, которая излучает, размеров участка  организма, одежды и др.

Интенсивность инфракрасного  излучения необходимо измерять на рабочих  местах или в рабочей зоне близ источника излучения (табл. ).

На непостоянных рабочих  местах при стабильных источниках целесообразно  замерять интенсивность излучения  на разных расстояниях от источника  излучения с одинаковыми интервалами  и определять продолжительность  облучения рабочих. Поскольку инфракрасное излучение нагревает окружающие поверхности, создавая вторичные источники, которые выделяют тепло, то необходимо измерять интенсивность излучение  не только на постоянных рабочих местах или в рабочей зоне, но и в  нейтральных точках и других местах помещения. Суммарная допустимая интенсивность  излучение не должна превышать 350 Вт/м².

Интенсивность суммарного теплового  излучения измеряется актинометрами, а спектральная интенсивность излучения - инфракрасными спектрометрами ИКС-10; ИКС-12; ПКС-14.

Для измерения малых величин (1400—2100 Вт/м²) интенсивности излучения (от слабо нагретых тел или от сильных источников, размещенных далеко от рабочей зоны) применяют серебряно-висмутовый термостолбик Молля.

Для измерения ИФИ используют неселективные приемники излучения: пиранометр Янишевского, болометры и термоэлементы с оптическим фильтром КС-19, а также приборы, предназначенные для измерения ИФИ.

Оборудование ТФА-2 предназначенное  для автоматической регистрации  инфракрасного облучения и количества инфракрасного облучения в диапазоне  длины волн от 700 до 3000 нм. Граница  регистрации количества излучения 500 Вт•мин/м². Приведенная погрешность регистрации ±5 %. Питание от сети.