Радиационная безопасность
Критические органы и возможные последствия облучения
ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ (ПДК)
БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ЭНЕРГИЮ КОЛЕБАНИЙ
Человек живет в мире колебаний, которые, в зависимости от их физической природы и свойств, называются:
электромагнитными (электрическими, магнитными) колебаниям (волнами), которые распространяются как в вакууме, так и в плотных средах;
механические колебаниями, которые распространяются только в плотных средах.
Механические колебания в воздухе, называются акустическими колебаниями или звуками.
Механические колебания в металлах, дереве, пластмассах …, называются вибрациями.
Колебания любой физической природы, при определенных условиях, могут оказывать вредное психическое и физиологическое воздействие на организм человека.
ВОЗДЕЙСТВИЕ
Акустических колебаний (звуков) на человека
Психофизиологическое воздействие акустических колебаний определяется интенсивностью (силой) и частотой звуков.
Интенсивность (сила) звуков (обозначается i), измеряется в относительных единицах, называемых децибел (дБ).
Сила звука в децибелах, определяется по формуле:
i = 20 ℓg S1/S2 ,
где:
S1- сила оцениваемого звука;
S2- сила звука, принятая за эталон.
Например, если оцениваемый звук, в 10 раз интенсивнее эталонного, то его сила равна 20 дБ. Человек может слышать звуки силой от 10…15 дБ и выше.
В зависимости от интенсивности, акустические колебания делят на два диапазона:
1 диапазон - безопасные звуки (сила звука ≤ 80 дБ);
2 диапазон - вредные звуки (сила звука > 80 дБ).
Шкала силы звуков
|
СИЛА ЗВУКА, в дБ |
ХАРАКТЕРИСТИКА СЛЫШИМОСТИ |
ИСТОЧНИКИ ЗВУКА И СТЕПЕНИ ИХ ОПАСНОСТИ (оттенки зеленого – безопасно; оттенки красного – опасно) |
|
0 |
Ничего не слышно |
|
|
5 |
Почти не слышно |
|
|
10 |
Незаметно слышно |
тихий шелест листьев |
|
15…20 |
Едва слышно |
шелест листьев, шепот человека (в 3м). |
|
25 |
Очень тихо |
шепот человека (в 1м) |
|
30 |
Тихо |
шепот, тиканье настенных часов (норма для жилых помещений ночью, с 23 часов вечера до 7 часов утра) |
|
35 |
Слышно |
приглушенный разговор |
|
40…45 |
Довольно слышно |
обычная речь, обычный разговор (норма для жилых помещений днем, с 7 часов утра до 23 часов вечера) |
|
50…55 |
Громко слышно |
разговор, пишущая машинка (норма для офисных помещений по европейским нормам) |
|
60…75 |
Шумно |
громкий разговор, пение, крик, смех (в 1м) |
|
80 |
Очень шумно |
громкий звук телевизора, оркестр, рев болельщиков на стадионе, мотоцикл с глушителем, поезд метро (в 5м) |
|
100…110 |
Крайне шумно |
игра большого оркестра (для самих музыкантов), поезд метро (в 1 м), раскаты грома, работа авиадвигателя (в 5м) (максимально допустимое, по европейским нормам, звуковое давление для наушников плееров) |
|
110…120 |
Невыносимо шумно |
отбойный молоток (в 1м), пескоструйный аппарат (в 1м), звук взлетающего реактивного самолета (в 10…15м), извержение вулкана |
|
120…140 |
Болевой порог шума |
старт ракеты, ударная волна от сверхзвукового самолёта (контузии, травмы, шок, возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких) |
|
150…200 |
Смертельный уровень шума |
взрыв (в 50…100м) авиабомбы, артиллерийского снаряда, крупного заряда ВВ при террористических атаках, взрыв бытового газа (неизбежная, мучительная смерть от множественных разрывов внутренних органов и кровоизлияний) |
Для снижения силы звука, воздействующего на человека, применяют акустическую изоляцию рабочих мест и индивидуальные средства акустической защиты.
Акустическая изоляция осуществляется применением звукоотражающих, звукопоглощающих, звукоослабляющих экранов, перегородок, стенок …, из объемных, вспененных, многослойных материалов или покрытий (древесно-стружечные плиты, вата, поролон, пробка, плотная материя в складках…).
Например, двойные оконные рамы снижают силу наружного шума на 20…30дБ.
Индивидуальные средства акустической защиты включают, различного рода, наушники, ушные затычки (беруши), шлемофоны, шапки с ушными клапанами… Например, шлемофоны летчиков, танкистов и др., снижают силу внешнего звука до 50дБ.
В зависимости от частоты, акустические колебания делят на три диапазона:
1 диапазон – ИНФРАЗВУК (акустические колебания с частотой ≤ 20 Гц);
2 диапазон – СЛЫШИМЫЙ ЗВУК (акустические колебания с частотой от 20 Гц до 20 000 Гц);
3 диапазон – УЛЬТРАЗВУК (акустические колебания с частотой > 20 000 Гц);
1. Инфразвук, благодаря большой длине волны, распространяется в атмосфере на далекие расстояния. Человек его не слышит, но может ощущать психофизиологическое воздействие инфразвука на организм:
беспричинное чувство страха, общее недомогание;
нарушения функций вестибулярного аппарата (потеря ориентации, головокружение, головная боль, тошнота, ощущения укачивания);
снижение внимания, координации и работоспособности.
При его высокой интенсивности, возможно повреждение внутренних органов человека (мозг, аорта, легкие и т.д.), из-за резонанса с инфразвуковой частотой (например, частота собственного резонанса аорты сердца человека - 7…9 Гц).
Источники инфразвука:
все механизмы (вентиляторы, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания…), которые работают при частотах вращения меньше 20 об/с;
движение автомобиля со скоростью более 100 км/час, при котором возникают срывы воздушного потока с его поверхности;
море, за несколько часов до сильного шторма (сильно реагируют животные на берегу);
горные водопады и др.
Инфразвук, практически, невозможно ослабить при помощи технических и строительных конструкций. Неэффективны также средства индивидуальной защиты.
СВОЙСТВО ИНФРАЗВУКА ВЫЗЫВАТЬ СТРАХ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПОЛИЦИЕЙ В РЯДЕ СТРАН МИРА. ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗОГНАТЬ ТОЛПУ ПОЛИЦЕЙСКИЕ ВКЛЮЧАЮТ МОЩНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ УЛЬТРАЗВУКА, ЧАСТОТЫ КОТОРЫХ ОТЛИЧАЮТСЯ НА 5–9 ГЦ. КОЛЕБАНИЯ РАЗНОСТНОЙ ЧАСТОТЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ИЗ-ЗА РАЗЛИЧИЯ ЧАСТОТ ГЕНЕРАТОРОВ, ИМЕЮТ ИНФРАЗУКОВУЮ ЧАСТОТУ И ВЫЗЫВАЮТ У МНОГИХ ЛЮДЕЙ НЕОСОЗНАННОЕ ЧУВСТВО СТРАХА, ЖЕЛАНИЕ ПОСКОРЕЕ УДАЛИТЬСЯ ОТ МЕСТА, ГДЕ ДЕЙСТВУЕТ ИНФРАЗВУК.
МЕХАНИЗМ ВОСПРИЯТИЯ ИНФРАЗВУКА И ЕГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА ПОКА ПОЛНОСТЬЮ НЕ УСТАНОВЛЕН. СЧИТАЕТСЯ, ЧТО ДЕЙСТВИЕ ИНФРАЗВУКА СВЯЗАНО С ВОЗНИКНОВЕНИЕМ РЕЗОНАНСОВ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА – РЕЗКОГО УСИЛЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ, ПРИ СОВПАДЕНИИ ЧАСТОТЫ ИНФРАЗВУКА С ИХ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТОЙ.
ПРИ ЭТОМ, ВАЖНУЮ РОЛЬ ИГРАЕТ ЦНС, ПОЛУЧАЮЩУЮ, В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, СИГНАЛЫ ОТ ВСЕХ РЕЦЕПТОРОВ. МНОГИМ ЗНАКОМЫ НЕПРИЯТНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ ВО ВРЕМЯ И ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЕЗДЫ В АВТОБУСЕ, ПОЕЗДЕ, ПЛАВАНИЯ НА КОРАБЛЕ ИЛИ КАЧАНИЯ НА КАЧЕЛЯХ. ГОВОРЯТ: «МЕНЯ УКАЧАЛО». ВСЕ ЭТИ ОЩУЩЕНИЯ СВЯЗАНЫ С ДЕЙСТВИЕМ ИНФРАЗВУКА НА ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АППАРАТ.
ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЧЕЛОВЕКА ИНФРАЗВУКА С ЧАСТОТАМИ, БЛИЗКИМИ К 6 ГЦ, НАЧИНАЮТ ОТЛИЧАТЬСЯ ДРУГ ОТ ДРУГА КАРТИНЫ, СОЗДАВАЕМЫЕ ЛЕВЫМ И ПРАВЫМ ГЛАЗОМ - «ЛОМАЕТСЯ» ГОРИЗОНТ, ВОЗНИКАЮТ ПРОБЛЕМЫ С ОРИЕНТАЦИЕЙ В ПРОСТРАНСТВЕ, ПОЯВЛЯЕТСЯ НЕОБЪЯСНИМАЯ ТРЕВОГА, СТРАХ.
ПОХОЖИЕ ОЩУЩЕНИЯ ВЫЗЫВАЮТ И ПУЛЬСАЦИИ СВЕТА С ТАКОЙ ЧАСТОТОЙ. ЕЩЕ ЕГИПЕТСКИЕ ЖРЕЦЫ, ЧТОБЫ ДОБИТЬСЯ ПРИЗНАНИЯ У ПЛЕННИКА, СВЯЗЫВАЛИ ЕГО, ЧТОБЫ ЛИШИТЬ ПОДВИЖНОСТИ, И, С ПОМОЩЬЮ ЗЕРКАЛА, ОСВЕЩАЛИ ГЛАЗА ПУЛЬСИРУЮЩИМ СОЛНЕЧНЫМ ЛУЧОМ. ЧЕРЕЗ НЕКОТОРОЕ ВРЕМЯ У ПЛЕННИКА ПОЯВЛЯЛИСЬ СУДОРОГИ, ШЛА ПЕНА ИЗО РТА, КРОВЬ ИЗ НОСА И УШЕЙ, ЕГО ПСИХИКА ПОДАВЛЯЛАСЬ, И ОН ПОКОРНО ОТВЕЧАЛ НА ВОПРОСЫ.
2. Дальность распространения слышимых звуков, определяется скоростью звука в различных средах, которая, в свою очередь, зависит от их плотности:
|
СРЕДА |
СКОРОСТЬ ЗВУКА, в среднем, м/сек |
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДАЛЬНОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ |
|
пенопласт |
< 50 |
малая |
|
воздух |
330 |
средняя |
|
вода |
1500 |
очень большая |
|
металл |
> 5000 |
огромная |
Дальше «летят» звуки низкой частоты (например, барабаны используют для дистанционной сигнализации).
Психофизиологическое воздействие слышимого звука на организм, в некоторых случаях, может быть негативным:
резкие, негармонические звуки с низкочастотным ритмом (джаз, рок музыка) оказывают возбуждающее, агрессирующие действие на психику, стимулируя двигательную активность, вплоть до физического изнеможения;
негромкая, плавная по ритму музыка, напротив, оказывает тормозящее, усыпляющее действие на мозг и нервную систему человека, снижая его работоспособность;
четко ритмическая, с определенным набором обертонов, музыка (психоделика), способна «зомбировать» человека, и, даже, формировать аддикцию, наподобие наркотической.
ПСИХОФИЗИОЛОГИИ, НЕВРОПАТОЛОГИ, МЕДИЦИНСКИЕ ПСИХОЛОГИ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ УСТАНОВИЛИ ФАКТЫ, КОГДА ЗВУКОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ (ПРЕЖДЕ ВСЕГО, В МУЗЫКАЛЬНОЙ ФОРМЕ), ВЫЗЫВАЕТ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ НЕ ТОЛЬКО ЗВУКОВЫЕ, НО ТАКЖЕ, ЗРИТЕЛЬНЫЕ, ОБОНЯТЕЛЬНЫЕ И ТАКТИЛЬНЫЕ ГАЛЛЮЦИНАЦИИ. В НЕКОТОРЫХ СЛУЧАЯХ, ФИКСИРОВАЛАСЬ НЕМОТИВИРОВАННАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ (ВСКАКИВАНИЯ, ПОПЫТКИ ИДТИ, БЕЖАТЬ, ОПУСКАНИЕ НА ПОЛ…).
ГРАНИЦЫ РЕАЛЬНО СЛЫШИМОГО ЗВУКА, ДЛЯ БОЛЬШИНСТВА ЛЮДЕЙ НАХОДЯТСЯ В ПРЕДЕЛАХ 50 … 12 000 ГЦ. ПРИ ЭТОМ, КАК НИ ПАРАДОКСАЛЬНО, ДИАПАЗОН СЛЫШИМЫХ ТИХИХ ЗВУКОВ ШИРЕ, ЧЕМ СИЛЬНЫХ, ЧТО ОБЪЯСНЯЕТСЯ БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ УХА ЧЕЛОВЕКА К ЗВУКАМ СЛАБОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ.
3. Ультразвук, из-за малой длины волны, быстро затухает в атмосфере (но в плотных средах (вода, металлы…) распространяется хорошо).
Человек его не слышит (многие животные, например, собаки, дельфины, летучие мыши – слышат очень хорошо).
Общее физиологическое воздействие ультразвука на организм (через воздух, жидкую и твердую среды):
функциональные нарушения нервной системы, головная боль, изменения кровяного давления, состава и свойств крови;
потеря слуховой чувствительности;
повышенная утомляемость.
Контактное воздействие ультразвука вызывает поверхностное поражение кожных покровов в виде сильного ожога.
Источники ультразвука:
все механизмы (вентиляторы, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, электромоторы…), с частотой вращения порядка 20 000 об/с и более;
работа травильных, обезжиривающих и очистных ванн (влияние наблюдается на расстоянии 25…50м. При загрузке и выгрузке деталей может иметь место контактное воздействие ультразвука);
процессы плазменной и диффузионной сварки, резки и напыления металлов;
чистка деталей струей сжатого воздуха...
Для защиты от ультразвука, который передается через воздух, применяется акустическая изоляция.
Индивидуальные средства защиты: шлемы, наушники, рукавицы, ватные (поролоновые) комбинезоны…, значительно снижают вредное воздействие ультразвука на человека.
УЛЬТРАЗВУК ШИРОКО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ТОЧНОГО И ДОЗИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖИВУЮ ПЛОТЬ НА КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ (ОТДЕЛЕНИЕ, РАЗДЕЛЕНИЕ, УНИЧТОЖЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ КЛЕТОК).
ДОВОЛЬНО ДАВНО, УЛЬТРАЗВУК ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ ОЧИЩЕНИЯ, НАПРИМЕР, МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ ЧАСОВЫХ МЕХАНИЗМОВ, А ТЕПЕРЬ, С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ УСПЕШНОСТИ, ПЫТАЮТСЯ ПРИМЕНЯТЬ ДЛЯ СТИРКИ БЕЛЬЯ.