Источником ИК-излучения является любое нагретое тело. Степень ИК-излучения обусловлена следующими основными законами, важными в гигиеническом отношении

Лучеиспускание обусловлено только состоянием излучающего тела и не зависит от окружающей среды. Лучеиспускательная способность лю­бого тела пропорциональна его лучепоглощательной способности. Тело, поглощающее все падающие на него лучи (абсолютно черное тело), обла­дает максимальным излучением. На этом основано применение отражающей защитной одежды, светофильтров, окраска оборудования, устройс­тво приборов для измерений теплового излучения.

Тепловое излучение образуется всяким телом, температура которого выше абсолютного нуля. По закону Стефана—Больцмана мощность из­лучения увеличивается пропорционально четвертой степени абсолютной температуры.

Таким образом, даже небольшое повышение температуры тела приво­дит к значительному росту отдачи теплоты излучением. Используя этот закон, можно определить величину теплообмена излучением в произ­водственных условиях.

Для защиты от инфракрасного излучения используют защитные экра­ны, спецодежду, защитные очки.

Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовое (УФ) излучение представляет собой невидимое глазом электромагнитное излучение, за­нимающее в электромагнитном спектре промежуточное положение меж­ду светом и рентгеновским излучением.

УФ-излучение обладает способностью вызывать фотоэлектрический эффект, проявлять фотохимическую активность (развитие фотохимичес­ких реакций), вызывать люминесценцию и проявлять значительную био­логическую активность. Наиболее распространенными источниками УФ-излучения на производстве являются электрические дуги, ртутно-кварце-вые горелки, автогенное пламя. Люди, работающие под открытым небом, подвергаются действию УФ-излучения солнечного спектра, особенно в осенне-летний период.

Биологическое действие УФ-излучения солнечного света проявляет­ся, прежде всего, в положительном влиянии на организм человека. Уста­новлено его общестимулирующее действие: повышается умственная ра­ботоспособность, физическая выносливость. Под воздействием УФ-излу­чения наблюдается более интенсивное выведение химических веществ из организма и уменьшение их токсического действия. Повышается сопро­тивляемость организма, снижается заболеваемость, в частности органов дыхания, повышается устойчивость к охлаждению, снижается утомляе­мость, увеличивается работоспособность.

При длительном недостатке УФ-излучения солнечного света возника­ют нарушения физиологического равновесия организма, развивается своеобразный симптокомплекс, именуемый «световое голодание». На­иболее часто следствием недостатка УФ-излучения являются авитаминоз D, ослабление иммунобиологических реакций организма, обострение хронических заболеваний, функциональные расстройства центральной нервной системы.

УФ-излучение от производственных источников может стать причи­ной острых и хронических поражений

Наиболее подвержен действию УФ-излучения зрительный анализа­тор. Острые поражения глаз называются электроофтальмиями. Проявля­ется заболевание ощущением постоянного постороннего тела или песка в глазах, светобоязнью, слезотечением. Нередко обнаруживается эритема (покраснение) кожи лица и век. Заболевание длится до 2—3 суток. Про­филактические мероприятия по предупреждению электроофтальмий сво­дятся к применению светозащитных очков или щитков при электросва­рочных и других работах.

К хроническим заболеваниям относят воспаление слизистой оболочки глаз (хронический конъюнктивит), воспаление края век (блефарит), по­мутнение хрусталика (катаракта).

Кожные поражения протекают в виде острых дерматитов с эритемой, иногда отеком, вплоть до образования пузырей. Наряду с местной реак­цией могут отмечаться общетоксические явления с повышением темпе­ратуры, ознобом, головными болями. Классическим примером пораже­ния кожи, вызванного ультрафиолетовым излучением, служит солнечный ожог.

Хронические изменения кожных покровов, вызванные УФ-излучением, выражаются в «старении», развитии кератоза (утолщение рогового слоя), атрофии эпидермиса, возможно развитие злокачественных новооб­разований.

Негативную роль играет способность УФ-излучения производствен­ных источников изменять газовый состав атмосферного воздуха вследст­вие его ионизации. При этом в воздухе образуются озон и оксиды азота, обладающие высокой токсичностью и представляющие большую опас­ность, особенно при сварочных работах в ограниченных, плохо провет­риваемых помещениях или в замкнутых пространствах.

Для профилактики отравлений окислами азота и озоном соответству­ющие помещения должны быть оборудованы местной и общеобменной вентиляцией, а при сварочных работах в замкнутых объемах необходимо подавать воздух непосредственно под щиток или шлем сварщика.

Защитные меры включают средства отражения УФ-излучений, защит­ные экраны и средства индивидуальной защиты кожи и глаз (защитную одежду, очки, специальные кремы).

Ионизирующим называется излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного зна­ка. Ионизирующее излучение состоит из заряженных и незаряженных частиц, к которым относятся также фотоны. Энергию частиц ионизирую­щего излучения измеряют в электрон-вольтах (1эв = 1,6-10~¹⁹ Дж). В бе­зопасности жизнедеятельности ионизирующее излучение и радиоактивное загрязнение окружающей среды часто отождествляют, что недо­пустимо. Различают корпускулярное и фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение.

Корпускулярное ионизирующее излучение — поток элементарных час­тиц, образующихся при радиоактивном распаде, ядерных превращениях либо генерируемых на ускорителях. К нему относятся альфа-частицы (поток ядер атомов гелия, энергия которых находится в пределах от 2 до 8 МэВ); бета-частицы (поток электронов или позитронов с энергией около 3 МэВ); нейтроны — нейтральные элементарные частицы, кото­рые при прохождении через вещество взаимодействуют только с ядрами атомов (именно потому, что не имеют электрического заряда). По харак­теру взаимодействия со средой и величине энергии нейтроны условно разделены на четыре группы: тепловые — до 0,5 кэВ, промежуточные — 0,5—200 кэВ, быстрые — 200 кэВ—20 МэВ, релятивистские — свыше 20 МэВ. К корпускулярному виду излучения относятся также некоторые другие ядерные частицы и космические лучи.

Фотонное излучение — поток электромагнитных колебаний, распро­страняющийся в вакууме с постоянной скоростью (300 000 км/с). К нему относятся гамма-излучение — электромагнитное излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц, и рентгеновское излучение, которое возникает в среде, окружающей источник бета-излу­чения (в рентгеновских трубках, в ускорителях электронов), и представ­ляет собой совокупность тормозного и характеристического излучения.

Тормозное излучение — фотонное излучение с непрерывным спектром, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц.

Характеристическое излучение — это фотонное излучение с дискрет­ным спектром, испускаемое при изменении энергетического состояния атомов.

Все излучения характеризуются по их ионизирующей и проникающей способности. Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, т. е. числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема, единице массы среды или на единице длины пути. Про­никающая способность излучений или глубина проникновения излуче­ния в живой организм зависит от его природы и определяется величиной пробега, т. е. расстоянием, пройденным частицей в веществе до ее пол­ной остановки (это, в свою очередь, обусловлено тем или иным видом взаимодействия).

Альфа-частицы обладают наибольшей ионизирующей способностью, но наименьшей проникающей способностью (причем длина пробега этих частиц составляет в воздухе несколько сантиметров, а в мягкой биологи­ческой ткани — несколько десятков микрон). Их удельная ионизация из­меняется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1 см пути в воздухе.

Бета-частицы имеют существенно меньшую ионизирующую способ­ность, но большую проникающую способность. Средняя величина удель­ной ионизации в воздухе составляет около 100 пар ионов на 1 см пути, а максимальный пробег достигает нескольких метров при больших энергиях.

Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникаю­щей способностью обладают фотонные излучения (рентгеновское и гам­ма-излучения). Кроме того, нужно иметь в виду, что во всех процессах взаимодействия электромагнитного излучения со средой часть энергии преобразуется в кинетическую энергию вторичных электронов, которые, проходя через вещество, также производят ионизацию.

Действие ионизирующих излучений на вещество определяется коэф­фициентом ослабления, величина которого зависит от энергии излучения и свойств вещества. Однако при любой толщине слоя вещества нельзя полностью поглотить поток фотонного излучения, а можно только осла­бить его интенсивность в любое число раз (в связи с экспоненциальным законом ослабления потока энергии излучения). Именно в этом и состоит существенное отличие характера ослабления фотонного (электромагнит­ного) излучения от ослабления заряженных частиц (корпускулярного из­лучения), для которых существует минимальная толщина слоя вещества-поглотителя (пробег), где происходит полное поглощение потока заря­женных частиц.

Процесс превращения одних элементов в другие, сопровождающийся ионизирующим излучением, называется радиоактивностью (Мария Кюри, 1898). Естественной радиоактивностью обладают элементы с нестабильными ядрами. Однако в 1934 г. французские ученые установи­ли, что, воздействуя нейтронами на ядра стабильных элементов, можно получить изотопы с искусственной радиоактивностью.

Известно, что ядро атома состоит из положительных протонов и ней­тральных нейтронов. Вокруг ядра вращаются по своим орбитам отрица­тельно заряженные электроны. Заряд ядра равен суммарному заряду электронов, т. е. атом электрически нейтрален.

Дата добавления: 2014-11-20