5.5 Захист від випромінювань

Іонізуючим випромінюванням називають будь-яке випромінювання, що прямо або опосередковано викликає іонізацію середовища, тобто утворення заряджених атомів або молекул (іонів). Іонізуючими властивостями володіють космічні промені, радіоактивні речовини. Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні реактори, рентгенівські установки та інші.

Джерела радіоактивних випромінювань знайшли широке застосування в різних галузях науки і техніки, наприклад, для фектоскопії металів, контролю якості зварних з'єднань, боротьби зі статичною електрикою, контролю технічних операцій. Також вони використовуються в сільському господарстві, геологічній розвідці, медицині, атомній енергетиці та в інших сферах народного господарства. Для людини контакт з іонізуючим випромінюванням становить серйозну небезпеку. В організмі людини можуть відбуватися складні фізичні, хімічні і біологічні процеси. Основний механізм дії іонізуючого випромінювання пов'язаний із процесами іонізації атомів і молекул води, що містяться в органах і тканинах людини. При цьому порушуються нормальний перебіг біохімічних процесів і обмін речовин. У залежності від дози випромінювання та індивідуальних особливостей людини в організмі відбуваються зворотні і незворотні зміни. Тривала дія випромінювання в дозах, що перевищують гранично допустимі, викликає незворотне ураження окремих органів або всього організму людини. Це виявляється у хронічній формі променевої хвороби. Наслідком променевої хвороби можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини, частіше за все щитовидної залози, та ін.

Органи санітарного нагляду здійснюють систематичний контроль за дотриманням вимог радіаційної безпеки при проектуванні, будівництві і експлуатації підприємств і лабораторій, що становлять небезпеку такого роду. Санітарні правила регламентують:

- розміщення установ, лабораторій, ділянок і установок, призначених для роботи з джерелами іонізуючих випромінювань;

- порядок збереження, перевезень, обліку джерел випромінювання;

- порядок роботи з радіоактивними речовинами і джерелами випромінювання;

- пристрої вентиляції, пилогазоочищення, водопостачання і каналізації;

- видалення і знешкодження радіоактивних відходів;

- засоби індивідуального захисту.

При захисті від зовнішнього опромінювання особливу увагу має бути приділено збільшенню відстані між оператором і джерелом опромінювання, скороченню тривалості роботи й екрануванню джерела опромінювання. При роботі з радіоактивними речовинами велике значення мають засоби індивідуального захисту, правила особистої гігієни й організація дозиметричного контролю. Спецодяг складається з комбінезону, білизни, шкарпеток, спецвзуття, рукавичок, паперових рушників, носових хусток разового використання і засобів захисту органів дихання фільтруючої або ізолюючої дії.

Електромагнітне випромінювання виникає при генеруванні, передачі й використанні енергії електромагнітних коливань. Випромінювання такого роду утворюються при індукційній і діелектричній термообробці різних матеріалів, під час роботи радіомовлення і телебачення. Електромагнітні поля виникають в установках індукційного і діелектричного нагріву матеріалів, елементах генераторів, конденсаторних пристроях, високовольтних лініях електропередач (ЛЕП), трансформаторних кіосках тощо.

Електромагнітне поле, що виникає в навколишньому середовищі, являє собою сукупність магнітного й електричного полів, і розповсюджується у вигляді електромагнітних хвиль. Зона розповсюдження електромагнітних хвиль від джерела випромінювання умовно поділяється на три: ближню, проміжну і дальню. Інтенсивність електромагнітного поля в ближній і проміжній зонах оцінюється окремо за напруженістю магнітної та електричної складових. У дальній (хвильовій) зоні знаходяться практично всі робочі місця з обслуговування ВЧ-апаратури. Електромагнітне поле оцінюється за енергією (міцністю), що переноситься хвилею в напрямку свого розповсюдження, тобто щільністю току енергії (кількістю енергії), що припадає на одиницю поверхні в одиницю часу (Вт/м²). Ступінь дії електромагнітних випромінювань на організм людини залежить від частоти й інтенсивності фактору впливу, тривалості опромінювання й індивідуальних особливостей людини. Тривала дія електричного поля викликає порушення центральної нервової і серцево-судинної систем, зміни у складі крові, що значно зростають при високій напруженості електричного поля. Тривалий і хронічний вплив призводить до різних нервових і серцево-судинних захворювань: головний біль, стомлюваність, порушення сну, порушення ендокринної системи тощо.

Захист персоналу від дії електромагнітного поля при підвищенні припустимих напруг досягається за рахунок:

- зменшення напруги і щільності потоку енергії електромагнітного поля;

- екранування робочого місця;

- віддалення робочого місця від джерела випромінювання;

- застосування засобів індивідуального захисту.

Екранування є одним з найбільш ефективних засобів захисту. Основною характеристикою екрану є ступінь послаблення дії електромагнітного поля. Екрани повинні бути заземлені. Захисні окуляри для персоналу необхідно обов'язково використовувати навіть при короткочасних роботах. Скло окулярів покривається оксидом олова, що послабляє вражаючу дію випромінювання не менш ніж у 1000 разів.

Лазером називається генератор електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, заснований на використанні вимушеного випромінювання. Лазери (або оптичні квантові генератори) знаходять усе більш широке використання в різних галузях народного господарства, науці й медицині. У промисловості лазери застосовуються при обробці матеріалів – різанні, пайці, точковому зварюванні, свердлінні отворів у металах, надмірно твердих матеріалах, кристалах. Застосовуються лазери при дефектоскопії матеріалів, у будівництві, радіоелектронній промисловості тощо.

Принцип дії лазера заснований на тому, що в ньому за допомогою спеціальних прийомів подається на робоче тіло (рідину, кристал, газ) енергія накачування (світло, ВП-електромагнітне поле та ін.), досягаючи того, що кількість атомів, які знаходяться у збудженому стані, стає значно більшою за кількість атомів, що знаходяться на основному рівні енергії. Лавиноподібний перехід атомів за дуже короткий проміжок часу зі збудженого стану в основний приводить до виникнення лазерного випромінювання. Основною особливістю лазерного випромінювання є його гостра спрямованість, тобто мале розсіювання променю. Це дозволяє на порівняно малій площі одержувати більше значення щільності енергії. Вплив лазерного випромінювання на організм людини має складний характер. Лазерне випромінювання обумовлене як безпосередніми діями на опромінювані тканини, так і вторинними явищами, що виникають в організмі внаслідок опромінювання. Розрізняють термічні й нетермічні впливи лазерних випромінювань. Уражаюча дія залежить від потужності (або щільності енергії, Дж/см²), довжини хвилі випромінювання, тривалості імпульсу, частоти повторення імпульсів, часу впливу, біологічних, фізико-хімічних особливостей опромінюваних тканин і органів.

Термічна дія випромінювань лазерів має багато спільного зі звичайним нагрівом. На шкірі виникає опік, а при енергії більше 100 Дж утворюється кратероподібна ділянка некрозу через руйнування і випарювання біотканин. Особливістю лазерного опіку являється різка обмеженість ураженої ділянки.

Нетермічна дія лазерного випромінювання обумовлена процесами, що виникають унаслідок вибірного поглинання тканинами електромагнітної енергії, а також електричними і фотоелектричними ефектами. Особи, що тривалий час працюють з лазерами, відчувають підвищену загальну втому, головний біль, підвищену збудливість, порушення сну та ін. Особливо чуттєві до впливу лазерного випромінювання очі людини. Ушкодження очей виникає від попадання як прямого так і відбитого променя лазеру. Характер поразки залежить від довжини хвилі. Виникає порушення білка рогової оболонки і опік слизуватої оболонки. При великих щільностях це призводить до повної і незворотної сліпоти. Це відбувається в ультрафіолетовій ділянці. У даній ділянці випромінювання впливає на світлочутливі клітини сітчатки, викликає тимчасову сліпоту або опік з наступною втратою зору в даній ділянці зорового простору.

Основними нормативними документами, що регламентують умови безпечної роботи з лазером, є Санітарні норми і правила пристроїв в експлуатації лазерів, затверджені Міністерством охорони здоров'я України.

Під лазерною безпекою розуміється сукупність технічних, санітарно-гігієнічних і організаційних заходів, що забезпечують безпечні умови праці персоналу при використанні лазерів. Усі лазери повинні бути марковані знаком лазерної небезпеки, що обумовлює прийняття тих чи інших заходів лазерної безпеки. Розміщення лазерних установок дозволяється тільки в спеціально обладнаних приміщеннях. На дверях приміщення, де розташовано лазери, повинні бути нанесені знаки лазерної небезпечності. Велике значення має внутрішня обробка приміщення. Стіни і стелі повинні мати дзеркальну поверхню. Усі предмети, крім спеціальної апаратури, не повинні мати дзеркальних поверхонь. Розташовувати обладнання в приміщенні слід достатньо вільно. З лівого боку пультів і панелей управління необхідно залишати вільний простір шириною не менш 1,5 м. З інших боків лазерів треба залишати відстань не менш 1 м для безпеки обслуговуючого персоналу.

Управління лазерами високих класів (клас визначає ступінь небезпечності для очей і шкіри) повинне бути дистанційним, а двері приміщення, де вони встановлені, - мати блокування. При використанні лазерів (навіть низьких класів) необхідно всіляко запобігати можливості потрапляння випромінювання на робочі місця. В обов'язковому порядку повинні бути передбачені або огородження лазеронебезпечної зони, або екранування пучка випромінювання. Для екранів і огороджень слід вибирати вогнетривкі матеріали, що мають найменший коефіцієнт відображення на довжині хвилі генерації лазера. Ці матеріали не повинні виділяти токсичні речовини при впливі на них лазерного випромінювання. При експлуатації наявних лазерів і прийманні нових слід проводити періодично (не менше одного разу на рік) дозиметричний контроль.