Реферат опасность инфракрасных и ультрафиолетовых излучений
Обновлено: 05.07.2024
Ультрафиолетовые излучение )УФ) оказывают биологически положительное воздействие на организм человека, одновременно вызывая потемнение кожи - эрительный эффект (загар).
Однако при высоких интенсивностях УФ могут вызвать ожоги кожи, ожог сетчатки глаз, что может привести к потере зрения. УФ излучение возникают при : работе кварцевых ламп, электрической дуги, работе лазерных установок, электро- и газовой сварках.
Защита от УФ - одежда, ткань, очки с обычным стеклом.
Инфракрасное излучение (ИК) проявляется в основном их тепловым воздействием и при длительном воздействии может быть причиной теплового удара и солнечного удара.
Источники теплового излучения в промышленности - пламенные печи, паропроводы, теплоагрегаты.
Защита от теплового излучения :
- устранение источников тепловыделения;
- экранирование (отражающие экраны из кирпича, алюминия, жести, асбеста);
- поглощающие экраны (водяные и цепные завесы);
- индивидуальная защита (спецодежда, шляпы из войлока, теплостойкие обувь и рукавицы, защитные очки с синим стеклом). (Подробно рассмотрено ранее - 2.2.5.23).
98.Лазерное излучение.
В промышленности все чаще применяется лазерная техника. Работа оптических квантовых генераторов (ОКГ) сопровождается излучением опасным для глаз, а также возможны ожоги. Имеются также опасности ; высокое напряжение, ионизация воздуха, появление озона, ЭМП, радиочастот, акустический шум.
К мерам защиты от лазерных излучений относятся следующие :
а)генератор и лампа накачки заключается в светонепроницаемые экран;
б)луч лазера ограждается экраном или передается по световоду;
в)помещение и оборудование окрашиваются в темные матовые тона;
г)применяются индивидуальные меры защиты : защитные очки со стеклами из сине-зеленого стекла, черные перчатки для рук и обычная спецодежда.
Требования безопасности при лазерном излучении установлены ГОСТ 12.1.040-83, ГОСТ 12.1.031-81.
99.Опасность ионизирующих излучений, виды поражений человека.
На ряде предприятий (атомные электростанции, контроль технологических процессов) и в научно-исследовательских учреждениях все чаще применяются различные источники ионизирующих излучений, т.к.под воздействием излучений некоторые материалы приобретают ценные свойства.
Многие реакции под воздействием ионизирующих излучений осуществляются без применения высоких температур и давления.
Излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем ионы (заряженные атомы и молекулы), называются ионизирующими.
Ионизирующие излучения проявляются в виде : альфа- и бетачастиц, гамма-лучей, испускаемых радиоактивными изотопами при самопроизвольном их распаде;
потоков электронов, протонов, дейтронов и др. заряженных частиц ускоренных до больших энергий в ускорителях;
потоков рентгеновских и гамм-лучей, протонов, нейтронов и др. вторичных излучений, возникающих при взаимодействии искусственно заряженных частиц с веществом.
Все эти излучения не воспринимаются органами чувств человека, но оказывают опасное воздействие на организм.
Ионизирующие излучения, особенно нейтронное и гамма-излучение способны проникать через вещества.
В результате воздействия ионизирующих излучений возникают лучевая болезнь, которая может быть острой и хронической, в виде общих и местных поражений. Общее действие вызывает лейкемию (белокровие), местные - ведут к заболеваниям кожи и злокачественным опухолям, возникают и наследственные заболевания, проявляющиеся в следующих поколениях.
Острые поражения наступают при облучении большими дозами в течение короткого промежутка времени. Острая лучевая болезнь характерна цикличностью ее протекания и имеет четыре периода :
1)первичная реакция 2)видимое благополучие (скрытый период)
3)разгар болезни 4)выздоровление (либо смерть).
Первичные реакции : через несколько часов после облучения тошнота и рвота, головокружение, вялость, учащение пульса, иногда, повышение температуры, увеличение числа белых кровяных телец (лейкоцитов);
Скрытый период - 1-2 недели, чем короче этот период - тем тяжелее исход заболевания;
Разгар болезни : тошнота, рвота, подъем температуры до 41 град., кровотечение из десен, носа, внутренних органов, резкое снижение числа лейкоцитов. Смерть наступает через 12-18 дней после облучения;
Выздоровление наступает через 25-39 дней, но чаще неполное раннее старение, обострение прежний болезней.
Хронические поражения бывают общими и местными, чаще скрытые.
Различают три степени хронической лучевой болезни : 1)легкая - незначительное головокружение, вялость, слабость, нарушение сна, аппетита; 2)эти признаки усиливаются, нарушение обмена веществ, кровоточивость и пр. 3)еще более усиливаются указанные признаки, кровотечения, выпадения волос.
Характер и тяжесть заболеваний зависит от поглощенной дозы облучения, мощности его, вида излучения, энергии частиц, а также от биологических особенностей облучаемой части тела и индивидуальной чувствительности к облучению. Ионизирующие излучения поражают главным образом глаза, кроветворные органы (костный мозг), железы внутренней секреции и кожи (лучевая болезнь).
100. Виды оценок (доз) облучения человека.
Количественной характеристикой рентгеновского и гамма - излучения является экспозиционная доза - рентген Кл/кг. Характер и тяжесть повреждений организма зависит от величины поглощенной дозы излучения - рад (Дж/кг).
Так как разные виды излучения при одинаковой поглощенной дозе вызывают различные последствия, для оценки радиационной опасности введено понятие бэр (биологический эквивалент рентгена).
Новой единицей эквивалентной дозы в системе единиц СИ является Зиверт, 1 зв = 100 бэр.
101. Определение термина ПДД.
Согласно Нормам радиационной безопасности (НРБ-96) для человека установлены предельно допустимые дозы облучения - ПДД, которые дифференцированы по отдельным органам и тканям человека.
ПДД - это наибольшая доза облучения, которую человек может ежедневно получать в течение многих лет без вреда для организма на всем протяжении его жизни.
Установлены различные ПДД в бэрах для трех категорий облучения:
А - профессиональное облучение лиц, работающих непосредственно с источником ионизирующих излучений;
Б - облучение лиц, работающих в помещениях, смежных с теми, в которых ведутся работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений;
В - облучение населения всех возрастов.
Санитарными нормами также нормируются другие мероприятия: сроки медицинских осмотров, перечень противопоказаний для работы с радиоактивными веществами и др.
102. Виды радиоактивного облучения.
Различают внешние и внутренние облучения.
Внешние - источник радиации располагается вне организма человекам (работа на рентгеновских аппаратах, ускорителях).
Внутренние - при попадании радиоактивного вещества внутрь организма.
103. Виды защиты от внешнего радиоактивного облучения
Защита от ионизирующих излучений состоит из комплекса организационных (инструктаж, инструкции, ограничение времени пребывания персонала и др.) и технических (экранирование) мер.
Защита от внешнего облучения достигается:
защита временем - уменьшением времени облучения;
защита расстоянием - увеличением расстояния до источника излучения;
защита экранированием - применением защитных экранов.
Полная доза облучения находится в пропорциональной зависимости от продолжительности облучения, а мощность дозы облучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника излучения, т.е. во сколько раз меньше продолжительность облучения, во столько же раз уменьшается и полная доза облучения, а увеличение расстояния от источника излучения в 2 раза приведет к уменьшению мощности дозы в 4 раза.
Применение защитных экранов основано на свойстве материалов и веществ в зависимости от толщины слоя поглощать излучения. Толщина защитных экранов рассчитывается в зависимости от длины пробега частиц и плотности вещества экрана.
Для защиты от альфа-излучения достаточны экраны на стеклах, фольги и плексиглаза толщиной в доли миллиметра. Для защиты от рентгеновских лучей и гамма-излучений изготовляются экраны из веществ с большим атомным весом (свинец, вольфрам, чугун, нержавеющая сталь). Эти экраны часто оборудуются различными манипуляторами для дистанционного выполнения различных действий с предметами за экраном.
Для защиты от радиоактивных излучений также применяют контейнеры-боксы (рис.41) и индивидуальные средства защиты (ГОСТ 12.4.066-79) (рис.42).
К индивидуальным средствам защиты относятся спецодежда и различные приспособления :халаты, резиновые перчатки, фартуки, шапочки, калоши, резиновые сапоги, комбинезоны, очки и щитки. Спецодежда выполняется из хлопчатобумажной ткани, из пленочных материалов. Для защиты органов дыхания применяются противогазы и распираторы.
Все лица, допускаемые к работе, связанной с применением радиоактивных веществ и источников ионизирующих излучений, подлежат медицинскому осмотру и обучению безопасным методам работы, правилам пользования защитными средствами и приспособлениями, а также правилами личной гигиены.
Кроме того обязателен инструктаж по безопасным методам работы на рабочем месте, а после стажировки производится проверка знаний по технике безопасности. Повторная проверка знаний по безопасности выполнения работ и периодические медицинские осмотра проводятся не реже, чем через каждые шесть месяцев.
Загрязненные поверхности в рабочих помещениях, оборудование, инструмент, защитные средства, тело работающих должны быть дезактивированы.
Работы при использовании радиоактивных веществ должны быть организованы так, чтобы исключить возможность непосредственного контакта с радиоактивными веществом, попадания радиоактивного вещества в воздух рабочей зоны. Эти цели достигаются герметизацией радиоактивных веществ при хранении, перевозке, выполнении работ и удалении отходов, применением местной и общеобменной вентиляции, дезактивацией. В опасных местах по радиации устанавливаются знаки радиационной опасности (рис.43).
104.Хранение и транспортировка радиоактивных веществ.
Хранение радиоактивных веществ осуществляется в специальных контейнерах, помещенных в хранилища. Эти хранилища опечатываются и охраняются.
Транспортировка радиоактивных веществ производится также в контейнерах. На территории предприятия изотопы доставляются (из хранилища в лабораторию) на специальных тележках с удлинненными ручками.
105.Порядок удаления радиоактивных отходов.
Радиоактивные отходы подлежат захоронению, которое осуществляется централизованно для отдельных областей, районов и населенных пунктов.
Отходы с радиоактивными веществами, которые имеют период полураспада не более 15 суток выдерживаются в хранилищах до снижения их активности, не превышающей ПДК в воде открытых водоемов более чем в 100 раз. Затем твердые отходы удаляются общепринятым способом, жидкие - через канализацию.
Отходы радиоактивных веществ с периодом полураспада более 15 суток удаляются в специальные бетонные могильники, расположенные под землей не ближе 20 км от городов, желательно в лесу в районе глинистых почв. Пункты захоронения окружаются санитарно-защитной зоной не менее 1 км в диаметре, ограждаются и постоянно охраняются.
Электромагнитное поле (ЭМП) - физическое поле движущихся электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между ними. Частные проявления ЭМП - электрическое и магнитное поля. Поскольку изменяющиеся электрическое и магнитное поля порождают в соседних точках пространства соответственно магнитное и электрическое поля, эти оба связанных между собой поля распространяются в виде единого ЭМП. ЭМП характеризуются частотой колебаний f (или периодом Т = 1/f), амплитудой Е (или Н) и фазой, определяющей состоянии волнового процесса в каждый момент времени. Частоту колебаний выражают в герцах (Гц), килогерцах (1 кГц = 10 3 Гц), мегагерцах (1 МГц = 10 6 Гц) и гигагерцах (1х 10 9 Гц). Фазу выражают в градусах или относительных единицах, кратных . Колебания электрического (Е) и магнитного (Н) полей, составляющих единое ЭМП, распространяются в виде электромагнитных волн, основными параметрами которых являются длина волны (), частота (f) и скорость распространения. Формирование волн происходит в волновой зоне на расстоянии больше от источника. В этой зоне волны изменяются в фазе. На меньших расстояниях - в зоне индукции - Е - волны изменяются не в фазе и быстро убывают с удалением от источника. В зоне индукции энергия попеременно переходит то в электрическое, то в магнитное поле. Раздельно оценивают Е и Н. В волновой зоне излучение оценивается в величинах плотности потока мощности - ваттах на квадратный сантиметр. В электромагнитном спектре ЭМП занимают диапазон радиочастот (частота от 3х104 до 3х1012 Гц) и подразделяются на несколько видов (рис.1). В экстремальных условиях, в частности, в условиях космического полета источником ЭМП различных характеристик становится радио- и телевизионная аппаратура. В основе биологического действия ЭМП на живой организм лежит поглощение энергии тканями. Его величина определяется свойствами облучаемой ткани или ее биофизическими параметрами - диэлектрической постоянной () и проводимостью. Ткани организма в связи с большим содержанием в них воды следует рассматривать как диэлектрики с потерями. Глубина проникновения ЭМП в ткани тем больше, чем меньше поглощение. При общем облучении тела энергия проникает на глубину 0,001 длины волны. В зависимости от интенсивности воздействия и экспозиции, длины волны и исходного функционального состояния организма ЭМП вызывают в изучаемых тканях изменения с повышением или без повышения их температуры.[1]
Линии электропередач, сильные радиопередающие устройства создают электромагнитное поле, которое в разы превышает допустимый уровень. Для защиты человека были разработаны специальные санитарные нормы (ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует воздействие электромагнитных излучений на человека), в том числе и те, которые запрещают строительство жилых и прочих объектов вблизи сильных источников излучения.
Зачастую более опасными являются источники слабого электромагнитного излучения, которое действует в течение длительного промежутка времени. К таким источникам относится в основном аудио-видео техника, бытовая техника. Наиболее существенное влияние на человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры.
Телефоны и микроволновые печи действуют в основном непродолжительное время (в среднем от 1 до 7 минут), телевизоры не наносят существенного вреда, т.к. обычно располагаются на расстоянии от зрителей.
На нервную систему. Также происходит угнетение высшей нервной деятельности, ухудшается память. Особую чувствительность к электромагнитному воздействию проявляет нервная система эмбриона на поздних стадиях внутриутробного развития.
На иммунную систему. На данный момент имеется большое количество данных, указывающих на негативное воздействие электромагнитных полей на иммунологическую реактивность организма.. Электромагнитное поле высокой интенсивности также может способствовать неспецифическому подавлению иммунитета, а также особо опасной аутоиммунной реакции к развивающемуся эмбриону.
На эндокринно-регулятивную систему. Исследования российских ученых, начавшиеся в 60-е годы XXв. показали, что при действии электромагнитного поля происходит стимуляция гипофиза, сопровождающаяся увеличением содержания адреналина в крови и активизацией процессов свертывания крови. Также замечены изменения в коре надпочечников и структуре гипоталамуса (отдела мозга, регулирующего физиологические и инстинктивные реакции).
Лазерное излучение представляет собой вид электромагнитного излучения, генерируемого в оптическом диапазоне длин волн 0,1…1000 мкм. Отличие его от других видов излучения заключается в монохромности, когерентности и высокой степени направленности. Благодаря малой расходимости луча лазера плотность потока мощности может достигать 10 16 …10 17 Вт/м 2 .
Эффекты воздействия (тепловой, фотохимический, ударно – акустический и др.) определяются механизмом взаимодействия лазерного излучения с тканями и зависят от энергетических и временных параметров излучения, а также от биологических и физики – химических особенностей облучаемых тканей и органов.
Лазерное излучение представляет особую опасность для тканей, максимально поглощающих излучение. Сравнительно легкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза многократно увеличивать плотность энергии(мощность) излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазона (780 6 нм) – ожог роговицы.
Лазерное излучение дальней инфракрасной области (>1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое лазерное излучение).
Длительное хроническое действие диффузно отраженного лазерного излучения нетепловой интенсивности может вызывать неспецифические, преимущественно вегетативно – сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечно – сосудистой системы, желез внутренней секреции. Работающие жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, раздражительность, потливость.
Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:
· Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315—400 нм)
· УФ-B лучи (UVB, 280—315 нм)
· Дальний ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100—280 нм)
Действие на сетчатку глаза . Ультрафиолетовое излучение неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки). Так, 1 августа 2008 года десятки россиян повредили сетчатку глаза во время солнечного затмения, несмотря на многочисленные предупреждения о вреде его наблюдения без защиты глаз. Они жаловались на резкое снижение зрения и пятно перед глазами.
Тем не менее, ультрафиолет чрезвычайно нужен для глаз человека, о чем свидетельствуют большинство офтальмологов. Солнечный свет оказывает расслабляющее воздействие на окологлазные мускулы, стимулирует радужную оболочку и нервы глаз, увеличивает циркуляцию крови. Регулярно укрепляя с помощью солнечных ванн нервы сетчатки, вы избавитесь от болезненных ощущений в глазах, возникающих при интенсивном солнечном свете[3] .
Радиационная опасность для населения и всей окружающей среды связана с появлением ионизирующих излучений (ИИ), источником которых являются искусственные радиоактивные химические элементы (радионуклиды), которые образуются в ядерных реакторах или при ЯВ. Радионуклиды могут попадать в окружающую среду в результате аварий на радиационно-опасных объектах (АЭС и др. объектах ядерного топливного цикла – ЯТЦ), усиливая радиационный фон земли.
Ионизирующими излучениями называют излучения, которые прямо или косвенно способны ионизировать среду (создавать раздельные электрические заряды). Вообще к ИИ относят: рентгеновское и g-излучения; излучения, состоящие из потока заряженных (a + , b±, протонов р + , тяжёлые ядра отдачи) и незаряженных частиц - p, m, k - мезонов, мюонов и др. частиц.
При авариях реакторов образуются a + ,b ± частицы и g-излучение. При ЯВ дополнительно образуются нейтроны -n ° .
Рентгеновское и g -излучение обладают высокой проникающей и достаточно ионизирующей способностью (gв воздухе может распространяться до 100м и косвенно создать 2-3 пары ионов за счёт фотоэффекта на 1 см пути в воздухе). Они представляют собой основную опасность как источники внешнего облучения. Для ослабления g-излучения требуются значительные толщи материалов.
Альфа – частицы (ядра гелия) a + краткобежны в воздухе (до 11 см), в биоткани до 0,1 мм. Они обладают большой ионизирующей способностью (до 65000 пар ионов на 1 см пути в воздухе) и особо опасны при попадании внутрь организма с воздухом и пищей. Облучение внутренних органов значительно опаснее наружного облучения.
К основным относятся:
-ионизационный, в котором используется эффект ионизации газовой среды, вызываемой воздействием на неё ИИ, и как следствме – изменение ее электропроводности;
-сцинтилляционный, заключающийся в том, что в некоторых веществах под воздействием ИИ образуются вспышки света, регистрируемые непосредственным наблюдением или с помощью фотоумножителей;
-химический, в котором ИИ обнаруживаются с помощью химических реакций, изменения кислотности и проводимости, происходящих при облучении жидкостных химических систем;
-фотографический, заключающийся в том, что при воздействии ИИ на фотопленку на ней в фотослое происходит выделение зерен серебра вдоль траектории частиц.
-метод, основанный на проводимости кристаллов, т.е. когда под воздействием ИИ возникает ток в кристаллах, изготовленных из диэлектрических материалов и изменяется проводимость кристаллов из полупроводников и др[4] .
Под радиационной безопасностью понимается состояние защищённости настоящего и будущего поколения людей, материальных средств и окружающей среды от вредного воздействия ИИ.
Основные положения НРБ-99 сводятся к следующим.
1. Требования НРБ-99 распространяются на следующие виды воздействия ИИ на человека:
а) облучение персонала и населения в условиях радиационной аварии;
б) облучение персонала и населения в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников ИИ;
в) облучение работников предприятий и населения природными источниками ИИ;
г) медицинское облучение населения.Требования НРБ сформулированы для каждого вида облучения.
2. Требования НРБ не распространяются на источники ИИ, создающие годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв (1 мбэр) и коллективную годовую дозу не более 1 чел - Зв при любых условиях их использования, а также на космическое излучение на поверхности земли и облучение, создаваемое содержащимися в организме человека калием-40, на которые практически невозможно влиять. Освобождаются автоматически от регламентации следующие источники: генераторы излучений, разрешённые органами Госсанэпиднадзора без радиационного контроля; генераторы, мощность которых в условиях нормальной эксплуатации создаёт мощность эквивалентной дозы в любой точке на расстоянии 0,1 м от любой доступной поверхности аппаратуры не превышает 1,0мкЗв/ч (0,1 мбэр/ч); генераторы излучения, максимальная энергия которых не превышает 5 кэВ; радиоактивные вещества, удельная или суммарная активность которых меньше установленных норм ( приводятся в специальном приложении НРБ).
3. Устанавливаются ряд терминов и определений. Основные дозиметрические величины и еденицы их измерения приведены в таблице
4. Установлен нижний предел радиоактивного загрязнения.
Под ним понимается присутствие РВ техногенного происхождения на поверхности или внутри материала или тела человека, в воздухе или в др. месте, которые может привести к облучению в индивидуальной дозе более 10 мкЗв/год (1 мбэр/год).
5. Установлены следующие категории облучаемых лиц:
а) персонал (лица, работающие с техногенными источниками – группа А, или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия – группа Б);
б) всё население, включая лиц из персонала вне сферы и условий их производственной деятельности.
Для всех категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:
а) основные дозовые пределы (таблица 2);
б) допустимые уровни монофакторного (для одного радионуклида или одного вида внешнего излучения, пути поступления) воздействия, являющиеся производными от основных дозовых пределов: пределы годового поступления, допустимые среднегодовые объёмные активности ДОА) и удельные активности ДУА) и т.д.
Причём в практике дозиметрических измерений могут также широко использоваться:
-Эффективная - коллективная, полувековая и другие дозы;
- Десятичные кратные и дольные части указанных единиц – дека, гекто, кило, мега, деци, санти, милли, микро и другие;
-Активность – удельная (Бк/кг), объёмная (мкКи/литр), поверхностная (мкКи/см 2 ) или Ки/км 2 и другие.
в) контрольные уровни (дозы и уровни) – устанавливаются администрацией учреждения (органа) по согласованию с органами Госсанэпиднадзора[5] .
6. Ограничение облучения для населения:
-от техногенных источников- не должно превышать основных дозовых пределов- 1мЗв/год;
-при проектировании новых зданий жилищного и общественного назначения должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая эквивалентная объёмная активность изотопов радона и торона в воздухе помещений А Rnэкв + Tnэкв не превышала 100 Бк/м 3 , а мощность дозы g-изл.не превышала мощности дозы на открытой местности более чем на 0,3мкЗв/ч.При больших значениях должны проводиться различные защитные мероприятия. Если же показатели превышают нормативы, то ставится вопрос о переселении жильцов (с их согласия) и перепрофилировании помещений или их сносе;
7. Ограничение облучения для населения:
-от техногенных источников- не должно превышать основных дозовых пределов- 1мЗв/год;
1. Анофриков В.Е., Бобок С.А., Дудко М.Н., Елистратов Г.Д. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие – М., 1999
2. Гражданская оборона / Под ред. Е.П. Шубина – М., 1991
3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Минздрав России, 1999.
4. Основы защиты населения и территории в чрезвычайных ситуациях / Под ред. В.В. Тарасова – М.:МГУ, 1998
5. Пряхин В.М., Попов В.Я. Защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях – М., 1997
6. Сборник основных нормативных и правовых актов по вопросам ГО и РСЧС – М., 2003.
7. Юртушкин В.И., Дудко М.Н. Безопасность в ЧС – М., 2000.
[1] Анофриков В.Е., Бобок С.А., Дудко М.Н., Елистратов Г.Д. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие – М., 1999
[2] Основы защиты населения и территории в чрезвычайных ситуациях / Под ред. В.В. Тарасова – М.:МГУ, 1998
[3] Анофриков В.Е., Бобок С.А., Дудко М.Н., Елистратов Г.Д. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие – М., 1999
[4] Основы защиты населения и территории в чрезвычайных ситуациях / Под ред. В.В. Тарасова – М.:МГУ, 1998
Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие температуру выше 100oС, являются источникомкоротковолнового инфракрасного излучения.
По длине волны инфракрасное излучение подразделяют на следующие области:
• область А – 760-1500 нм,
• область В – 1500-3000 нм,
• область С – более 3000 нм.
Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (область А), которое проникает в ткани человека на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасныелучи длинноволнового диапазона задерживаются в поверхностных слоях кожи.
Количественной характеристикой излучения является интенсивность теплового облучения, которую можно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени (ккал/(м2· ч) или Вт/м2).
Источником ИК-излучения могут быть открытое пламя, расплавленный и нагретый металл, стекло, нагретые поверхностиоборудования, источники искусственного освещения и др.
Воздействие инфракрасного излучения на человека.
Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным. При длинноволновом излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом - изменяется температура лёгких, головного мозга, почек и некоторых других органов человека.
Значительное изменение общей температуры тела(1,5-2oС) происходит при облучении инфракрасными лучами большой интенсивности. Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое излучение вызывает "солнечный удар". Человек при этом ощущает головную боль, головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, нарушение координации движений, возможна потеря сознания. При интенсивном облучении головы происходит отёк оболочек и тканей мозга,проявляются симптомы менингита и энцефалита.
При воздействии на глаза наибольшую опасность представляет коротковолновое излучение. Возможное последствие воздействия инфракрасного излучения на глаза - появление инфракрасной катаракты.
Источники инфракрасного излучения.
В производственных условиях выделение тепла возможно от:
• плавильных, нагревательных печей и другихтермических устройств;
• остывания нагретых или расплавленных металлов;
• перехода в тепло механической энергии, затрачиваемой на привод основного технологического оборудования;
• перехода электрической энергии в тепловую и т.п.
Около 60% тепловой энергии распространяется в окружающей среде путём инфракрасного излучения. Лучистая энергия, проходя почти без потерь пространство,снова превращается в тепловую. Тепловое излучение не оказывает непосредственного воздействия на окружающий воздух, свободно пронизывая его.
Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на четыре группы:
• с температурой излучающей поверхности до 500oС (наружная поверхность печей и др.); их спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7мкм;
• с температурой поверхности от 500 до 1300oС (открытое пламя, расплавленный чугун и др.); их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;
• с температурой от 1300 до 1800oС (расплавленная сталь и др.); их спектр содержит как инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны 1,2-1,9 мкм, так и видимые большой яркости;
• стемпературой выше 1800oС (пламя электродуговых печей, сварочных аппаратов и др.); их спектр излучения содержит, наряду с инфракрасными и видимыми, ультрафиолетовые лучи.
Защита от инфракрасного излучения.
Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия инфракрасного излучения, состоят в следующем:
• Снижение интенсивности.
Электромагнитные волны в принципе могут иметь любую частоту от нуля до бесконечно большой. Классификация электромагнитных волн по частотам называется спектром электромагнитных волн. Такой электромагнитный спектр показан на рисунке 1. Электромагнитные волны с очень низкими частотами (всего несколько герц) не имеют практического значения и поэтому генерируются сравнительно редко. Неизбежно, однако, излучение электромагнитных волн линиями электропередач переменного тока (обычно с частотой 50 Гц). Это излучение рассматривается как потеря энергии.
Электромагнитные волны с частотой, превышающей несколько тысяч герц, называются радиоволнами. Широковещательная полоса частот лежит в окрестности 1 МГц. Телевизионная полоса (видеочастоты) начинается примерно при 50 МГц. Затем идут ультравысокие частоты (УВЧ), за которыми следуют сверхвысокие частоты (СВЧ).
Электромагнитные волны с самыми высокими частотами, излучаемые электронными генераторами, называются микроволнами. Их длина волны составляет несколько сантиметров или даже миллиметров.
Электромагнитные волны с еще более высокими частотами могут излучаться молекулярными и атомными генераторами. Эти частоты соответствуют инфракрасному излучению. Электромагнитное излучение в диапазоне частот от 4,3 ·10 14 до 7·10 14 Гц лежит в области чувствительности человеческого глаза, это видимый свет. Электромагнитные волны с еще более высокими частотами невидимы человеческим глазом и называются ультрафиолетовым излучением. Диапазон ультрафиолетовых частот простирается вплоть до 5·10 17 Гц. Начиная с этих частот и кончая частотами 10 19 Гц лежит область рентгеновского излучения. Электромагнитное излучение с еще более высокими частотами называется гамма-излучением.
Рис. 1. Шкала электромагнитных излучений
2. Открытие ультрафиолетового излучения
Спектр лучей, видимых глазом человека не имеет резких, четко определенных границ. Со стороны фиолетового цвета одни исследователи относили границу к 4000 ?, другие - к 3800, а третьи сдвигали ее даже до 3200 ?. Очевидно, это объясняется различной световой чувствительностью глаза и свидетельствует о наличии области лучей, не видимых глазом человека.
Когда чувствительный термометр помещен в область спектра видимых лучей, он показывает значительное повышение температуры. Что же произойдет, если передвинуть термометр за пределы видимого спектра? Такие опыты были поставлены в начале XIX века английским астрономом У. Гершелем. После многократно проведенных исследований он обнаружил, что за границей красного цвета термометр показывает повышение температуры с определенным максимумом. Это послужило для ученого доказательством существования новых лучей, названных впоследствии инфракрасными.
А что происходит за фиолетовой, коротковолновой границей спектра? И здесь под влиянием невидимых лучей обнаружено повышение температуры. Правда, выражено оно значительно слабее, чем за красной границей спектра, и скептики пытались подвергнуть сомнению существование таких лучей. Когда же в качестве чувствительного приемника света немецкий физик И. Риттер и английский ученый У. Уоластон использовали в 1801 году фотопластинку, реальность новых лучей, названных ультрафиолетовыми, стала неоспоримой. За фиолетовой границей спектра фотографическая пластинка чернеет даже быстрее, чем под влиянием видимых лучей. Поскольку почернение фотопластинки происходит в результате фотохимической реакции, ученые пришли к выводу, что ультрафиолетовые лучи весьма активны.
3. Источники ультрафиолетового излучения и его основные свойства
Источники ультрафиолетового излучения условно можно разделить на естественные и искусственные. К естественным источникам относится Солнце и другие небесные светила, разряды молнии. К искусственным - электрическая дуга с угольными электродами или содержащими металлы в виде примесей или стержней, специальные газоразрядные лампы (например, ртутно-кварцевая лампа типа ПРК), водородные, бактерицидные, ксеноновые, люминесцентные, лампы-фотовспышки.
Ультрафиолетовое излучение обнаруживается с помощью фотоэлементов, фотоумножителей, люминесцентных веществ. В таблице 1 приведены основные свойства ультрафиолетового излучения и примеры его технического применения.
Используется в люминесцентных лампах, люминесцентном анализе и дефектоскопии
Читайте также: