Защитное экранирование

При проектировании и расчете защитных экранов определяют их материал и толщину, которые зависят от вида излучения, энергии частиц и квантов и необходи-мой кратности ослабления.
Расчет защитных экранов основывается на особенностях и закономерностях взаимодействия различных видов излучения с веществом.
Для защит от альфа-частиц необходимо, чтобы толщина экрана ( ) пре-вышала длину пробега альфа-частиц ( ) в данном материале экрана ( ).
Пробег альфа-частиц с энергией 4-7 МэВ в воздухе при 150С и 760 мм рт.ст. определяется по формуле:
, см
где — энергия альфа-частиц, МэВ.
При 4 МэВ,
Пробег альфа-частиц с энергией 4-7 МэВ в веществе, отличном от воздуха (x), определяется по формуле:
, см
где — относительная атомная масса вещества; — плотность данного вещества, г/см3.
Для защиты от внешнего облучения альфа-частицами обычно применяют тонкую металлическую фольгу (20-100 мкм), стекло, плексиглас или несколько см воздушного задора.
Для защиты от бета-излучений применяют экран из материалов с малым атомным весом (алюминий, оргстекло, полистирол и др.), т.к. при прохождении бета-излучений через вещество возникает вторичное излучение, энергия которого увели-чивается с ростом атомного номера материала. Читать далее Защитное экранирование

Средства индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты от попадания радиоактивных загрязнений на кожу тела работающих и внутрь организма, а также от альфа- и бета-излучений.
Для защиты всего тела применяется спецодежда в виде халатов, шапочек, резиновых перчаток и др. При работах с изотопами большой активности (>10 мКи) применяются комбинезоны, спецбелье, пленочные хлорвиниловые фартуки и нару-кавники, клееночные халаты, тапочки или ботинки, для защиты рук – перчатки из просвинцованной резины, а защиты ног – специальная пластиковая обувь. Читать далее Средства индивидуальной защиты

Требования радиационной безопасности при хранении и транспортировке радиоактивных веществ

Для кратковременного хранения альфа-, бета- и гамма-источников исполь-зуются стационарные (конструктивно связанные со зданием) и нестационарные (для гамма-источников) сейфы, стенки которых изготавливаются из свинца, чугуна, стали и др.
Хранилища устраиваются на уровне нижних отметок здания и оборудуются устройствами (сейфами, колодцами, нишами), ослабляющими излучения до допус-тимых уровней.
Хранение радиоактивных веществ в лаборатории разрешается в количест-вах, не превышающих суточной потребности в сейфе под вытяжной вентиляцией.
При транспортировке (перевозке, переноске) радиоактивных веществ долж-ны быть исключены их разлив и просыпание. Для этого используются контейнеры, упакованные в тару.

Требования безопасности при работе с закрытыми и открытыми источниками излучения

При использовании закрытых источников излучения, приборов, аппаратов и установок с источниками (в том числе неизотопными) ионизирующее излучение сле-дует направлять к земле или в сторону, где отсутствуют люди.
Необходимо максимально удалять источники от персонала и ограничивать время пребывания людей вблизи источников, создавать передвижные ограждения и защитные экраны, вывешивать предупредительные знаки радиационной опасности, отчетливо видимые с расстояния не менее 3 м, использовать специальные устрой-ства дистанционного управления.
Все радиоактивные источники излучения в рабочем помещении должны на-ходиться в защитных контейнерах, а нерадиоактивные источники – в обесточенном состоянии.
Помещения, где размещаются стационарные установки с мощными источни-ками, должны оборудоваться блокировками и сигнализацией при превышении мощ-ности дозы.
Загрязненный воздух, удаляемый из помещений, где ведутся работы с ра-диоактивными веществами, необходимо подвергать очистке на фильтрах (при пре-вышении активности на выбросе допустимой концентрации для воздуха рабочих по-мещений).
Жидкие отходы считаются радиоактивными, если содержание в них радио-активных веществ в три раза превышает допустимую концентрацию питьевой воды.

Принципы, методы и средства защиты от ионизирующих излучений

Защита от ионизирующих излучений включает в себя:
— организационные мероприятия (выполнение требований безопасности при размещении предприятий; устройстве рабочих помещений и организации рабочих мест; при работе с закрытыми и открытыми источниками; при транспортировке, хра-нении и захоронении радиоактивных веществ, проведение общего и индивидуально-го дозиметрического контроля);
— медико-профилактические мероприятия (сокращенный рабочий день до 4-6 ч, дополнительный отпуск до 24 раб. дней, медицинские осмотры через 6-12 мес., лечебно-профилактическое питание и др.);
— инженерно-технические методы и средства (защита расстоянием и време-нем, применение средств индивидуальной защиты, защитное экранирование и др.).
К требованиям безопасности, которые необходимо выполнять при размеще-нии предприятий относятся: Читать далее Принципы, методы и средства защиты от ионизирующих излучений

Методы и средства измерения ионизирующих излучений

Для количественной и качественной оценки ионизирующих излучений, необ-ходимой для обеспечения радиационной безопасности, применяются радиометры, дозиметры и спектрометры.
Радиометры предназначены для определения количества радиоактивных веществ (радионуклидов) или потока излучения (например, газоразрядные счетчики Геймера-Мюллера).
Дозиметры позволяют измерять мощность поглощенной или экспозиционной дозы.
Спектрометры служат для регистрации и анализа энергетического спектра и идентификации на этой основе излучающих радионуклидов.
Во всех приборах измерения и регистрации проникающих излучений исполь-зуется один и тот же принцип, позволяющий измерять эффекты, возникающие в процессе взаимодействия излучения с веществом. Читать далее Методы и средства измерения ионизирующих излучений

Нормирование и гигиеническая оценка ионизирующих излучений

Оценка биологических эффектов при воздействии ионизирующих излучений проводится по количеству энергии, которое поглощается веществом и степени иони-зации вещества.
С этой целью в качестве количественных характеристик (параметров) излу-чения применяются, соответственно, поглощенная доза ( ) и экспозиционная до-за ( ).
Поглощенная доза определяется как количество энергии ( ), поглощенной единицей массы веществом ( ), т.е.
, .
Единицей измерений поглощенной дозы в системе СИ является грей (Гр). Внесистемной единицей является рад (1 Гр = 1 Дж/кг = 100 эрг/г = 100 рад).
Поглощенная доза излучения зависит от свойств излучения и поглощающей среды. Она служит однозначной характеристикой ионизирующего излучения по его воздействию на среду. Это обусловлено тем, что между параметрами, характери-зующими такие виды излучения как -частицы, -частицы, протоны и параметром, характеризующим ионизационную способность излучения в среде имеется прямая зависимость. Для - и рентгеновского излучений такой зависимости нет, так как эти виды излучений являются косвенно ионизирующими. Поэтому поглощенная доза не может служить характеристикой этих излучений по их воздействию на среду.
В связи с тем, что повреждение тканей и другие биоэффекты, зависят не только от количества поглощенной энергии, но и от ее пространственного распреде-ления, т.е. от линейной плотности ионизации (чем выше линейная плотность иони-зации, тем больше степень биологического повреждения), на практике используется эквивалентная доза ( ), которая определяется равенством Читать далее Нормирование и гигиеническая оценка ионизирующих излучений

Воздействие ионизирующих излучений на организм человека

Степень воздействия ионизирующих излучений на организм человека, его реакция зависит от дозы излучения, ее мощности, плотности ионизации излучения, вида облучения, продолжительности воздействия, индивидуальной чувствительно-сти, психофизиологического состояния организма и др. Под влиянием ионизирующих излучений в живой ткани в результате поглощения энергии могут происходить сложные физические и биологические процессы. Ионизация и возбуждение тканей приводят к разрыву молекулярных связей и изменение химической структуры раз-личных соединений, механизма митоза (деления) клеток, хромосомного аппарата, блокирование процессов обновления и дифференцирования клеток.
Наиболее чувствительными к действию радиации являются клетки постоян-но обновляющихся тканей и органов (костный мозг, половые железы, селезенка и др.).
Указанные изменения на клеточном уровне могут приводить к нарушениям функций отдельных органов и межорганных связей, нарушению нормальной жизне-деятельности всего организма и к его гибели. Читать далее Воздействие ионизирующих излучений на организм человека

Основные характеристики ионизирующих излучений

Альфа-излучение (-частица) – это поток частиц, являющихся ядрами атома гелия и обладающих двумя единицами заряда. Энергия -частиц, испускаемых раз-личными радионуклидами, лежит в пределах 2-8 МэВ. При этом все ядра данного радионуклида испускают -частицы, обладающие одной и той же энергией. Чем больше энергия частицы, тем больше ионизация среды в единице объема массы среды или на единице длины пути. Альфа-частицы обладают наибольшей ионизи-рующей способностью и наименьшей проникающей способностью по сравнению с другими ионизирующими излучениями. Их удельная ионизация изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1 см пути в воздухе, а длина пробега, т.е. путь, пройденный частицей в веществе до ее полной остановки (поглощения), в воздухе составляет 8-9 см, а в биологической ткани несколько десятков микрон (порядка 30-100 мкм).
Альфа-частицы используются для ионизации газов, создания атомных бата-рей и источников высокого напряжения.
Опасными участками облучения -частицами являются долго незаживаю-щие ожоги на коже после контакта с их мощными источниками. Особенно опасно по-падание -частиц внутрь организма. Читать далее Основные характеристики ионизирующих излучений

Возникновение ядерных ионизирующих излучений

Общеизвестно, что любое вещество или химический элемент состоит из мо-лекул и атомов. Согласно планетарной модели атома английского физика Э. Резер-форда (1911 г.) ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и ней-тральных нейтронов. Протоны и нейтроны имеют общее название «нуклон». Вокруг ядра вращаются по своим орбитам отрицательно заряженные электроны. Электри-ческий заряд ядра равен суммарному заряду электронов, поэтому атом в целом электрически нейтрален.
Ядра атомов одного и того же элемента всегда содержат одинаковое число протонов, но количество нейтронов в них может быть равным.
Атомы, имеющие ядра с одинаковым числом протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относятся к разновидностям одного и того же химического эле-мента и называются изотопами. Чтобы отличить их друг от друга, к символу элемен-та приписывается число, равное сумме всех частиц в ядре данного изотопа.
Читать далее Возникновение ядерных ионизирующих излучений

Естественные и искусственные источники ионизирующих излучений

Ионизирующими излучениями называются излучения, которые способны прямо или косвенно ионизировать среду (вещество), то есть создавать в ней заря-женные атомы и молекулы – ионы разного знака.
Различают корпускулярное и фотонное ионизирующее излучение.
Корпускулярное ионизирующее излучение представляет собой поток эле-ментарных частиц с массой покоя, отличной от нуля. Такие частицы образуются при радиоактивном распаде, делении ядер в атомном реакторе, ядерных превращениях, а также при работе ускорителей электронов и других элементарных частиц. К кор-пускулярному излучению относятся  — и  — частицы, нейтроны (n), протоны (p) и др.
Читать далее Естественные и искусственные источники ионизирующих излучений

Лазерные излучения

Источники и биоэффекты лазерных излучений
Оптические квантовые генераторы (ОКГ) или лазеры оцениваются как одно из самых перспективных достижений науки и техники двадцатого века.
В лазерной технике, как части квантовой электроники, для генерации, преоб-разования и усиления электромагнитных колебаний используются квантовые явле-ния.
Слово «лазер» – аббревиатура слов английского выражения «Light Amplifica-tion by Stimulated Emission of Radiation» – усиление света вынужденным излучением.
Широкое применение ОКГ в промышленности для обработки материалов (рез-ка, точечная сварка, сверление отверстий, закалка), медицине (диагностика, хирур-гия глаза, нейрохирургия), военном деле, науке и других областях ставит вопрос о защите работающих от опасных и вредных факторов лазеров и лазерных технологи-ческих установок.
При работе с источниками лазерных излучений (ЛИ) персонал может подвер-гаться воздействию излучения высокой интенсивности в ультрафиолетовом, види-мом и инфракрасном диапазонах, воздействию рентгеновского и радиочастотного излучения, воздействию высокого электрического напряжения (в несколько кВ), а также загазованности и запыленности воздуха при обработке лазерным лучом син-тетических материалов (стеклотекстолит и др.). Однако основным поражающим фак-тором является интенсивность лазерного излучения — прямого, отраженного и рассе-янного.
Лазерное излучение может генерироваться в диапазоне длин волн от 0,2 до 1000 мкм, который в соответствии с биологическим действием, разбивается на сле-дующие области спектра:
— ультрафиолетовая – от 0,2 до 0,4 мкм;
— видимая – от 0,4 до 0,75 мкм;
— ближняя инфракрасная – от 0,75 до 1,4 мкм;
— дальняя инфракрасная – более 1,4 мкм.
Биологическое воздействие лазерного излучения зависит от его интенсивно-сти (энергетической экспозиции в импульсе Н или энергетической освещенности Е); длины волны излучения ; длительности импульса ; частоты следования импульсов f; продолжительности воздействия t; площади облучаемого участка S; биологических и физико–химических особенностей облучаемых тканей и органов.
Читать далее Лазерные излучения

Инфракрасные излучения

Источники и биоэффекты инфракрасного излучения
Инфракрасное (тепловое) излучение (ИК) излучается любым нагретым те-лом, температура которого превышает значение абсолютного нуля. Его диапазон простирается от 0,75 мкм до 1000 мкм. Нагретые тела, имеющие температуру выше 100 0С являются источниками коротковолнового излучения (0,7 –0,9 мкм). С уменьшением температуры нагретого тела от 100 до 50 0С ИК-излучение характери-зуется в основном длинноволновым спектром.
На производстве источниками ИК-излучения являются нагретые поверхности оборудования, обрабатываемых деталей и заготовок, различные виды сварки, плаз-менной обработки и др.
Основным биоэффектом ИК-излучения является тепловой, так как излучения с длиной волны более 1,5 мкм почти полностью поглощаются биологическими тка-нями. Поэтому при длительном пребывании человека в зоне излучения возможно нарушение механизма терморегуляции, водно-солевого режима и т.п.
Воздействие интенсивного коротковолнового ИК-излучения (<1,5 мкм) на от-крытые участки тела человека проявляются в виде ожога кожи, расширении просве-та копилляров и увеличения пигментации кожи. Результатом воздействия его на гла-за может явиться ожог кожи век (эритема и образование пузырей). Повторное воз-действие ИК-излучения на глаза может привести к хроническому воспалению век, помутнению хрусталика, спазму зрачка, ожогу сетчатки и др.
Читать далее Инфракрасные излучения

Ультрафиолетовые излучения

Источники и биоэффекты ультрафиолетового излучения
Ультрафиолетовые излучения занимают спектральную область, лежащую между самыми длинными волнами рентгеновского излучения и самыми короткими волнами видимого спектра, то есть от 0,2 до 0,4 мкм.
В зависимости от биоэффектов, вызываемых ультрафиолетовым излучени-ем, указанный диапазон разделяется на три основные части:
— длинноволновой (ближнее излучение) с длиной волны от 0,4 до 0,32 мкм;
— средневолновой (эритемное излучение) с длиной волны от 0,32 до 0,28 мкм;
— коротковолновой (бактерицидное излучение) с длиной волны менее 0,28 мкм.
Мощнейшим естественным источником ультрафиолетового излучения (УФИ) является солнечная радиация, которая, благодаря стратосферному озоновому слою на пути к Земле значительно ослабляется в диапазоне от 0,25 до 0,35 мкм. Опреде-ленное влияние на ослабление УФ-излучения оказывают также облака и загрязнен-ность атмосферы пылегазовоздушными отходами производства. Читать далее Ультрафиолетовые излучения

Постоянные и переменные магнитные поля

Источники постоянных и переменных магнитных полей.
Их влияние на организм человека
Магнитные поля (МП) могут быть постоянными, импульсными и переменны-ми.
Источниками постоянного магнитного поля на производстве являются техно-логическое оборудование и процессы, в которых используются электромагниты по-стоянного тока, литые и металлокерамические магниты, а переменного магнитного поля промышленной частотой (50 Гц) – линии электропередач (ЛЭП), различные си-ловые установки, токоведущие части мощного технологического оборудования и ли-нии электропитания.
Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроус-тановок и токопроводов. Чем больше ток в проводе, тем выше интенсивность маг-нитного поля.
Интенсивность магнитных полей характеризуется магнитной индукцией В, Тл (тесла), потоком магнитной индукции Ф, Вб (вебер) и напряженностью Н, А/м (ампер на метр).
Магнитная индукция характеризует направление действия магнитной силы и ее значение в данной точке поля. Магнитная индукция – это векторная величина, которая численно равна силе, с которой магнитное поле действует на проводник длиной в 1м с протекающим по нему током в 1А и определяется:
, Читать далее Постоянные и переменные магнитные поля

Способы и средства защиты

При выборе защиты персонала от электромагнитных излучений необходимо учитывать особенности производства, условия эксплуатации оборудования, рабочий диапазон частот, характер выполняемых работ, интенсивность поля, продолжитель-ность облучения и др.
Для снижения интенсивности поля в рабочей зоне рекомендуется применять различные инженерно-технические способы и средства, а также организационные и лечебно-профилактические мероприятия.
В качестве инженерно-технических методов и средств применяются: экрани-рование излучателей, помещений и рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей зоне за счет уменьшения мощности источника (если позволяют технические условия) и использование ослабителей (аттенюаторов) мощности и согласованных нагрузок (например, эквивалентов антенн); применение средств индивидуальной защиты.
При экранировании используются такие явления как поглощение электро-магнитной энергии (ЭМЭ) материалом экрана и ее отражение от поверхности экрана. Поглощение обусловливается тепловыми потерями ЭМЭ в толще материала экрана за счет индукционных токов и зависит от электромагнитных свойств материала экра-на (электрической проводимости, магнитной проницаемости и др.). Отражение обу-словливается несоответствием электромагнитных свойств воздуха (или другой сре-ды, в которой распространяется электромагнитная энергия) и материала экрана (главным образом, волновых сопротивлений).
Толщина экрана ( ) из металлического листа выбирается исходя из сооб-ражений механической прочности, но не менее 0,5 мм, и должна быть больше глу-бины проникновения ЭМ волны в толщу экрана (ч):
Читать далее Способы и средства защиты

Гигиеническая оценка и нормирование ЭМП радиочастотного диапазона в производственных условиях

Гигиеническая оценка электромагнитного поля заключается в измерении или расчете (при прогнозировании) ожидаемых уровней нормируемых энергетических характеристик поля (напряженностей электрической , В/м и магнитной , А/м со-ставляющих в диапазонах высоких (30 кГц – 30 МГц) и ультра высоких (30 – 300 МГц) частот и плотности потока энергии ППЭ, Вт/м (мкВт/см ) в диапазоне сверхвысоких частот (300 МГц – 300 ГГц)) и сравнении их фактических значений на рабочих местах (в рабочей зоне) с предельно допустимыми в зависимости от про-должительности воздействия.
Достоверная оценка опасности и вредности электромагнитного поля на про-изводстве позволяет определить необходимость проведения профилактических ме-роприятий против их вредного воздействия на организм людей и применения спосо-бов и средств защиты.
Рассчитанные значения нормируемых энергетических характеристик поля допускается использовать для гигиенической оценки его на планируемых производ-ствах или объектах с источниками электромагнитных излучений, то есть для прогно-зирования электромагнитной обстановки в том или ином производственном поме-щении или жилой зоне.
Расчетные формулы для определения представлены в таблице 3.9.
Читать далее Гигиеническая оценка и нормирование ЭМП радиочастотного диапазона в производственных условиях

Естественные и искусственные источники

Одним из биологически значимых физических факторов, формирующих ус-ловия труда и определяющих экологическую ситуацию на Земле, являются электро-магнитные излучения различного происхождения и различных диапазонов частот.
Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой особую форму материи. Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем, со-ставляющим с ней единое целое. ЭМП может существовать и в свободном, отде-ленном от заряженных частиц состоянии в виде движущихся со скоростью близкой к 3*108 км/с фотонов или в виде излучений движущихся с этой скоростью электромаг-нитных волн. Читать далее Естественные и искусственные источники

Защита от ультра- и инфразвука

Звуковые колебания с частотой более 16-20 кГц являются ультразвуковы-ми.
В последние десятилетия ультразвуковая энергия получила широкое приме-нение в медицине для диагностики и лечения различных заболеваний, в промыш-ленности для очистки деталей, прошивки мелких отверстий, сварки миниатюрных узлов, ускорения химических реакций и электролитических процессов, в сельском хозяйстве для обработки семян перед посевом и др.
Плотность энергии ультразвуковых колебаний и волн в миллионы раз боль-ше плотности звуковой энергии слышимых звуков, поэтому они сильнее воздейству-ют на организм человека.
Систематическое воздействие на человека ультразвука больших уровней (100-120 дБ) может вызвать быструю утомляемость, боль в ушах, головную боль, функциональные нарушения нервной и сердечно-сосудистой систем, изменение давления, состава и свойств крови.
Ультразвук может действовать на человека, как через воздушную, так и че-рез жидкую и твердую среды. Читать далее Защита от ультра- и инфразвука

Акустический шум

Основные источники шума и его воздействие на организм человека

Среди проблем оздоровления окружающей среды борьба с шумами являет-ся одной из актуальнейших. В крупных городах шум является одним из основных физических факторов, формирующих условия среды обитания.
Рост промышленного и жилищного строительства, бурное развитие различ-ных видов транспорта, все большее применение в жилых и общественных зданиях сантехнического и инженерного оборудования, бытовой техники привели к тому, что уровни шума в селитебных зонах города стали сравнимы с уровнями шумов на про-изводстве. Читать далее Акустический шум