8.2. Захист від електромагнітних випромінювань

До способів захисту від електромагнітних випромінювань належать:

• раціональне розміщення випромінюючих й опромінюючих об'єк­ті, що ниключає або ж ослаблює їх дію на працюючих;

• обмеження місця та часу перебування працюючих в електро- Мйі іншому полі; захист відстанню, тобто віддаленням робочого місця иііі джерела електромагнітного випромінювання;

• імепшення потужності джерела випромінювання;

• ішкористання поглинальних і відбивних екранів;

• иикористання засобів індивідуального захисту і т.д.

Одиим із найефективніших способів захисту є екранування ро- Ппчих місць або ж безпосередньо джерел випромінювання.

НіОбшшючі екрани виготовляють із матеріалів з малим електричним німіром, найчастіше з металів або їх сплавів (міді, латуні, алюмінію і ІІиіо сплавів, сталі). Вважаються найбільш ефективними й економними іір суцільні екрани, а виготовлені з дротяної сітки або з тонкої (тов­щими 0,01 - 0,05 мм) алюмінієвої, латунної або цинкової фольги.

Ін римуючу здатність мають струмопровідні фарби, в яких стру- мініроііідіїим елементом є колоїдне срібло, порошковий графіт, сажа міню, а також металеві покриття, нанесені на поверхню захисного МіІ І І’ріплу.

І нрапування електромагнітного випромінювання відбувається на- і іуіпіим чином. У матеріалі екрану під дією електромагнітного поля мнішкіїїоть, згідно з законом Фуко, вихореві струми, створюючи в їм,ому вторинне поле. Амплітуда цього поля майже аналогічна амплі- і V 'і і екрануючого поля, в той час як фази цих полів протилежні, що іумонлює внаслідок накладання цих полів до затухання напруженості.

Ефективну дію екрана можна визначити за формулою:

н /,, щільність потоку енергії в даній точці без екранування, Вт/м²;

І щільність потоку енергії в тій же точці з використанням екрана, Н і / м';

Ефективність екранування можна виразити в децибелах:

Е = Ю1₈-/-, дБ. (8.4)

’іамкиутий екран, зварений із листової сталі безперервним швом, мім ефективність екранування у діапазоні частот 0,15 - 10000 Гц, приблизно 100 дБ.

Поглинаючі екрани поглинають електромагнітні хвилі. їх мит товляють у вигляді гнучких і жорстких пінопластів, гумових КИЛИМ КІН, листів поролону, волокнистої деревини, обробленої спеціальним рої чином, а також із ферромагнітних пластин.

Захисні екрани слід обов’язково заземлити.

Захист від електромагнітного поля промислової частоти, що у¹¹¹⁽¹ рюють ЛЕП, забезпечують збільшуючи висоту підвішування дроті ЛЕП і зменшення відстані між ними (табл. 8.3).

Таблицн Л' «

Розміри сані гарно-захисних зон вздовж високовольтних ліній Напруга високовольтної лінії, кВ	Відстань від проекції на землю крайніх фаз проводів, м	Напруга високовольтної лінії, кВ	Відстань шд проекції п;і чемні крайніх (|кп проводін, м
1150	300 (55)	220	25
750	250 (40)	110	20
500	150 (30)	35	15
330	75 (20)	до 20	10

Основними способами захисту від електромагнітного випроміню вання є необхідна відстань, створення санітарно-захисних зон, в иміч обмежується тривалість робіт, а також заземлення машин й оінті нання. Зоною обмеження забудови є територія, де на висоті понад м від поверхні землі перевищені гранично допустимі режими, які 1,11. ладені в сучасних нормативах. Зовнішню межу зони обмежень іш піп чають за максимальною висотою будівель перспективної забудови, п,і рівні верхнього поверху, де гранично допустиме виггромінення елекіро магнітного поля не перевищує норми.

Межі санітарно-захисних зон уздовж траси високовольтної шин \ населеному пункті становлять 300 м при напрузі 1150кВ і 10 м при напрузі 20 кВ.

Матеріали стін і перекриття по-різному поглинають і відбивами і електромагнітні хвилі. Покриття поверхні олійною фарбою, яка не м и шорсткості, відбиває до ЗО % електромагнітної енергії сантиметрової о діапазону.

Мангани та механізми на пневмоходу в санітарно-захисній ют мають бути заземлені (ланцюгом між рамою і землею). Металеві ім>

• І " ' ¹ " "удікель заземлюють не менше, ніж у двох місцях. Будівлі, що

1. ^і і' ні у відкритому просторі цих зон, забезпечують екрануючими

• г. р. м.ридками (залізобетонними, тросовими) або зеленими смугами

• і', и і кущів, висотою щонайменше 2 метри. Протяжні металеві об’єк-

• >' і ірмкшроводи, кабелі) на будмайданчиках, розміщених у санітарно- ... '.и 1111 і зоні, підлягають заземленню.

і ,ін шкірно-епідеміологічна служба здійснює контроль рівня електро- і іі пі і мої о випромінювання: а) під час приймання в експлуатацію нових конструйованих об’єктів; б) під час поточного санітарного ог-

! Ч і * і

п.і іериторії санітарно-захисних смуг високовольтних ліній на- нр і^1111,1 730 кВ і вище забороняється проведення робіт особам до 18

| < І III

і і.шругу постійного магнітного поля вимірюють приладами Ш1-8 міні Ф 4355. Магнітне поле промислової частоти при напрузі до і ■ і. \/м ішмірюють приладами Г-79, а у діапазоні частот 0,01 - ЗО МГц - нрм'ї.ідами ПЗ-15, ПЗ-16 та ПЗ-17, які також можуть бути рекомен- і'.іі.іііі для вимірювання напруги електричного поля в діапазоні частот

2. її ■ 3()0 мГц. Для вимірювання щільності потоку енергії електро- 111 ті ного поля використовують прилади ПЗ-9, ПЗ-18, ПЗ-19, ПЗ-20,

•її і перекривають частотний діапазон 0,3 - 400 МГц.

Н.З. Лазерне випромінювання та дотримання лазерної безпеки

і >іобливим видом електромагнітного випромінювання є лазерне, п і ігноруються в спеціальних пристроях - оптичних квантових генера- і'/'іп або лазерах. Лазери - це потужні випромінювачі електромаг­нітні енергії оптичного діапазону. їх часто використовують для об- ріижн матеріалів (різання, свердління отворів тощо), у системі зв’язку і пі передачі сигналів лазерним променем, щоб одержати голограми

і мні зображення предметів), у хірургії тощо.

Принцип роботи лазера оснований на взаємодії електромагнітного и."іи з електронами, які входять до складу атомів і молекул робочої

РЕЧОВИНИ.

Мазери можуть бути газовими, напівпровідниковими, рідинними, твер- ічпілими.

Для газових лазерів використовують інертні гази - неон, аргон або п.іру, наприклад кадмію. Для напівпровідникових лазерів в якості |н>і>очої рідини використовують арсенід галію, у рідинних - речовини "ріанічних барвників або неорганічних солей рідкісних металів. У твердотілих лазерах використовують рубін. Останнім часом розроблені оптичні квантові генератори, де використовуються різні оптичні сере­довища (фтористий кальцій, вольфрамат кальцію тощо). Ці лазери можуть працювати як в імпульсному (тривалість випромінюваним

0. 25 с), так і в безперервному (0,25 с і більше) режимах.

Лазери генерують електромагнітне випромінювання в діапазоні хвиль 0,2 - 1000 мкм, які поділяють стосовно біологічної дії лазерною променя на наступні спектри: 0,2 - 0,4 мкм - ультрафіолетова області.;

0. 4 - 0,75 - видима; 0,75 - 1,4 мкм - ближня інфрачервона, поніїд 1,4 мкм - дальня інфрачервона область. Найчастіше в техніці засто­совують лазери з довжиною хвиль, мкм: 0,34, 0,49-0,51; 0,53; 0,694; 1,06; 10,06.

Енергетичні параметри лазерів залежать від їх типів. Наприклад, рубінові лазери, які випромінюють в оптичній частині спектру, даюп. імпульси тривалістю від декількох мілісекунд (мс) до сотих наносекунд (не), причому енергія одного імпульсу може досягати сотень джоуліII при потужності в сотні мегават (1 МВт = 10⁶ Вт).

Нормативною величиною лазерного випромінювання є відношеніїн потужності до площі поверхні (Вт/см²) або концентрованого пучки енергії до одиниці площі (Дж/см²).

Шкідливий вплив лазерних установок під час їх роботи на органіїм людини може проявлятися внаслідок:

• потужного світлового випромінювання від ламп накачування;

• іонізованого випромінювання;

• дії високочастотних і надчастотних електромагнітних полів;

• інфрачервоного випромінювання;

• дії шумів і вібрацій.

Шкідлива дія лазерних установок залежить від енергетичних і ча­сових параметрів випромінювання, передусім потужності, довжини хвилі, променя, тривалості та частоти.

Рівень уражаючої дії залежить також від біологічних і фізико хімічних особливостей тканини й організму в цілому. Ураження під лазерних установок мають термічний і нетермічний характер.

Термічна дія лазерів постійної дії дуже подібна до звичайного нагрівання і теплових опіків: невеликі дози випромінювання спричи­няють опіки шкіри, а при енергії вище 100 Дж виникають значні опіки з руйнуванням тканини. До речі, площа ураження лазерного опіку невелика. Важливо звернути увагу на те, що лазерний промінь дії непомітно, він немає видимих ознак - вогню, диму, звуку.

і Л путміми, нетермічними впливами лазерних установок є погли­нений іістинами електромагнітної енергії, а також різні електричні та фі'ин т ктричні ефекти.

Мін дню лазерного випромінювання виникають первинні та вто- і'нііііі наслідки впливу. Якщо первинні відбуваються в тканинах лю­тим і її-^посередньо під впливом випромінювання (опіки, крововиливи

» і), то вторинні (побічні явища) викликають різноманітні пору-

ім. п 11 >■ її людському організмі.

п.нерпі промені поражають не лише поверхню шкіри, викликаючи

мис й внутрішні органи, що проявляється у вигляді крововиливів,

і ьн 111 ч к і її, а також згортанні та розпаді крові. Особливо небезпечні і .і і. | >111 промені для органів зору, що проявляється в опіках сітчатки і п інт, нтрати зору.

і.ічпсг працюючих від лазерного випромінювання й опромінення - н. ..інона лазерної безпеки, яка забезпечується комплексом технічних, . ш парно-гігієнічних та організаційних заходів.

Нормування лазерного випромінювання здійснюється відповідно до і і! N.. 5804-91 “Санітарні норми і правила влаштування і експлуатації -і и. ріп”. Головним нормованим показником прийнята енергетична ч.ччшція (Я, Дж/см²) лазерно опромінених тканин за одиницю часу. П. і .топлено, якщо нормована величина Н (гранично допустимий

10. ■ пі пі.) не перевищена, то у працюючих не будуть проявлятися пер­шими і а вторинні біологічні ефекти.

їйшічина граничної енергетичної експозиції залежить від довжини ми п лазерного випромінювання і тривалості його дії. Приклад такого

11. ■ ч > м V иання для лазерного випромінювання з довжиною хвилі від 0,2 и. о, І мкм і загальним часом опромінення в один робочий день наведе­нії и у іабл. 8.4. Енергетична експозиція нормується на роговиці ока ї ї шкірі.

Таблиця 8.4

І |і;шично допустимий рівень лазерного випромінювання (енергетична і'кч іюзиція) з довжиною хвилі 0,2 - 0,4 мкм (ультрафіолетова область) Доижина хвилі лазерного иииромінювання, мкм	Енергетична експозиція, Дж/см2	Довжина хвилі лазерного випромінювання, мкм	Енергетична експозиція, Дж/см2
(ї ї. 0 до 0,210	1*10^	Понад 0,2 до 0,300	1*10“5
Іоііад 0,210 до 0,215	1*10~7	Понад 0,3 до 0,370	1*ю-4
! іі.пал 0,215 до 0,290	1*10^	Понад 0,370	1 * 10 3

Гранично допустимі рівні випромінювання (енергетичної ексіипшімі у межах довжини хвиль від 0,2 до 20 мкм. Крім цього, в Сані кірмін нормах і правилах для довжин хвиль від 0,4 до 1,4 мкм встаноині'Мі гранично допустимі рівні енергетичної експозиції сітчатки ока, дли видимої частини спектра (0,4-0,75 мкм). Додатково нормується енері їм випромінювання (<3, Дж) на сітчатку ока.

До основних засобів колективного захисту від лазерного випри мінювання належать:

• захисні екрани;

• огородження лазерно-небезпечної зони, розміри ЯКОЇ ВИЗШІЧІІІОІІ, або шляхом розрахунку, або експериментальними замірами;

• екранування лазерного випромінювання;

• дистанційні системи управління лазерними технологіями та сіп теми блокування і сигналізації.

Для огороджень і екранів потрібно вибирати вогнестійкі матсрішш із найменшим коефіцієнтом відбиття, які б не виділяли токсичних речовин під дією лазерного випромінювання.

До засобів індивідуального захисту належать:

• комбінезони та халати, виготовлені з металізованих тканин;

• захисні окуляри (табл. 8.5).

Таблицн N >

Марки скла, які використовуються в протилазерних окулярах та світлофільтрах Довжина хвилі лазерного випромінювання, мкм	0,48- 0,51	0,53	0,69	0,84	1,06		1,54		10,6
Марка скла	ОС-12	ОС-12	СЗС-21	СЗС-21	СЗС-21		СЗС-24		БС-15
	ОС-13	ОС-13	СЗС-22	СЗС-22	СЗС-22		СЗС-25
						СЗС-24		СЗС-26

Примітки: ОС - оранжеве скло; СЗС - синьо-зелене скло; БС - безколірні скло

Розміщати лазери дозволяється лише у спеціально відведених при міщеннях, на дверях яких прикріплюють знак лазерної небезпеки. Такі ж знаки повинні мати і самі лазерні установки.м.іоди й апарати дозиметричного контролю лазерного випро-

■ я затверджені в нормативному документі „Системи стандар­ті т- піски праці” (ССБП), ГОСТ 12.1.031-81 ССБП. Лазери. Методи і" шмгі рпчного контролю лазерного випромінювання”. Стандарт »■ І.шчіиіюс методи ДОЗИМЄТрИЧНОГО КОНТрОЛЮ безперервного, Імпульс­ної и ї ї і м гіульсно-модульованого лазерного випромінювання в діапа-

■ \ ічіпі, 0,025 - 0,4; 0,4 - 1,4 та 1,4-20 мкм для випромінювання з

'и пі німими параметрами в даній точці та Для випромінювання з ві- і"11 ммм спектральними, частотними і просторовими параметрами в і І І.1ІИІІ точці контролю.

і І пі ішмірювання рівнів лазерного випромінювання використову-

пішметр типу ИЛД-2М, який визначає параметри випромінювань

, ' пек гральних діапазонах 0,49 - 1,15 та 2 - 11 мкм. Ним також тім і рипоть параметри на довжинах хвиль 0,53; 0,63; 0,69; 1,06 та 10,6

1. І М

4. Ультрафіолетове випромінювання та його вплив на організм людини

До електромагнітного випромінювання належить і також ультра- /ч,< п-шове, яке спостерігається в діапазоні коротких хвиль з довжиною (ні 400 нм. Природним джерелом ультрафіолетового випроміню-

"■ я г Сонце, а штучними - газорозрядні джерела світла, електричні

г, мі, лазери тощо.

І пері етичною характеристикою цього випромінювання є щільність

Ч, чинку (Вт/м²)*.

Пилив ультрафіолетового випромінювання оцінюється еритемною їй ю тобто рівнем почервоніння шкіри (після 48 год), яке викликає її ті мен гацію. Потужність ультрафіолетового випромінювання, що пот- І'ПИПК на тіло людини, оцінюється еритемним потоком, одиницею иіімірювання якого є ер (один ер відповідає потоку випромінювання з и>н/Міпою хвилі 297 нм і потужністю 1 Вт).

І ріп ємна освітленість (видиме випромінювання) виражається в І' м , а еритемна доза (еритемна експозиція) - в ер/год/м².

V иі. графіолетове випромінювання відіграє в житті людини значну г еп. Передусім його нестача викликає в організмі ультрафіолетову ік нн іагність, яка негативно впливає на метаболічні процеси. Ультра- фюіц'іове проміння згубно діє на мікробну патологічну флору, оздо- рпіппоіочи тим самим виробниче чи побутове середовище, тому в разі їй е і ;ічі природного випромінювання використовують штучне.

Водночас надмірна доза випромінювання негативно впливає ми людину, викликаючи захворювання очей та шкіри. Оптимальною до зою є 10 - 60 мер/м² з довжиною хвилі більше 280 нм. На промислових підприємствах інтенсивність ультрафіолетового випромінювання не повинна підвищувати максимальну добову дозу 60 ер/м² з довжиною хвилі понад 280 нм.

4. Іонізуюче випромінювання і його шкідливість

Відомо, що усі тіла складаються з частинок (атомів, молекул, іоніи), розділених між собою проміжками (тобто всі тіла мають дискретну будову).

Іони - це атоми або молекули, які втратили хоча б один електрон (позитивні іони) або приєднали зайві електрони (негативні іони), /от зуючим називають випромінювання, взаємодія яких з середовищем при зводить до утворення електричних зарядів різних знаків.

Існує два види іонізуючих випромінювань: корпускулярне, яке скла дається із частинок з масою спокою, наближеною до нуля (альфа- іа бета-випромінювання, нейтронне випромінювання тощо) та елекш/ш магнітне (фотонне) гама-випромінювання, рентгенівське з дуже малою довжиною хвилі.

а-випромінювання - це потік а- частинок (ядер гелію) з початковою швидкістю 20000 км/с. Частинки, які утворюються при радіоактивному розпаді ядер або ядерних реакціях, мають масу 4 і заряд +2. Сьогодні відомо більше 120 штучних і природних альфа-радіоактивних ядер, які, виділяючи а-частинки, гублять 2 протони і 2 нейтрони.

Енергія а-часгинки, переходячи через речовину, сприяє іонізації -і а збудженню атомів. Взагалі їх енергія не перевищує декількох МеН (мегаелектронвольт, 1,60206 ■ 10 ¹³ Дж) і рухаються вони із згаданою швидкістю практично прямолінійно. Енергетична ефективність дії альфа-частинок у повітрі або ж в інших середовищах залежить чи) заряду, маси, початкової енергії та середовища.

Довжина пробігу а-частинок у повітрі в основному менше 10 ем Наприклад, а-частинка з енергією 4 МеВ має пробіг приблизно 2,5 см В інших середовищах, скажімо у воді чи у м’яких тканинах тіла, щільність яких у 700 раз перевищує щільність повітря, довжина пробігу становить декілька десятків мікрометрів.

За рахунок своєї великої маси при взаємодії із середовищем а-частинки швидко гублять свою швидкість, внаслідок чого коті мають велику іонізаційну здатність (рухаючись у повітрі, а-частинмі н і і і м свого шляху утворюють декілька тисяч пар заряджених час- іііітк іонів), і навпаки, характеризуються незначною проникаючою їм п.пік іо (наприклад а-частинку може затримати аркуш паперу).

| і івипромінювання - це потік бета-частинок (електронів або по­пі 11 н її і і и) які виникають під час радіоактивного розпаду. Сьогодні чи близько 900 р-радіоактивних ізотопів. Маса р-частинок у де-

• і'и.к.і десятків тисяч разів менша маси [З-частинок. їх заряд менший

• її і у |)-частинок, а швидкість більша.

1. ножно від властивостей джерела випромінювання швидкість р-

іі. пінок перебуває в межах 0,3 - 0,99 швидкості світла. Енергія час­тини пс перевищує декількох МеВ. Довжина пробігу в повітрі ста- И'іпші. приблизно 1800 см (в м’яких тканинах тіла приблизно 2,5 см).

і 11 ікаюча здатність менша, ніж Р-випромінювання. Для повного

м"і тіпання потоку Р-частинок з максимальною енергією 2МеВ, до-

і .і і пі.о 3,5-міліметрового листа алюмінію.

і її кільки заряд Р-частинок менший, ніж а-частинок, а швидкість

та, вони мають значно меншу іонізуючу здатність (на 1 см пробігу

!'■ 'і.іспінки в середньому утворюється декілька десятків пар заряджених

• " 11 II. ).

|і частинки можуть бути погашені, наприклад, металевими листами і"ініімною 2-3 мм, віконним та автомобільним склом і частково іі'іпіі.ко 50% випромінювання) одягом.

/Іі іііііронне випромінювання - це потік нейтронів, незаряджених і' мппарних частинок з масою т„ = 1,675 • 10^_27кг = 1,00866 а.о.м. іЬпірон позначають 1/0 п. Маса нейтрона приблизно в 4 рази менша

• і' п а-частинки.

і.піежно від енергії розрізняють повільні нейтрони (з енергією менше і І і І< (кіло-електрон-вольт = 10³ еВ)), нейтрони проміжних енергій '"і-і І до 500 КеВ) та швидкі (від 500 КеВ до 20 МеВ).

Поміж повільних нейтронів виділяють теплові нейтрони, енергія

11. 11 \ менша 0,2 еВ. Вони перебувають у стані термодинамічної рів-

і.ми з тепловим рухом атомів конкретного середовища - наприклад

п чиїря кімнати, в якому вони рухаються зі швидкістю 2200 м/с.

1. умов непружної взаємодії нейтронів з ядрами атомів середовища

і нас вторинне випромінювання, яке складається із заряджених

ї ї' мпіок і гама-квантів (гама-випромінювання). Якщо ж відбувається "і'\ -мін взаємодія нейтронів з ядрами, то спостерігається тонізація І" 'іоиііііИ. Потужність нейтронного потоку вимірюється щільністю ін.іоку (нейтр/см²).

Проникаюча здатність нейтронів залежить від їхньої енергії, >імі значно вища, ніж а- та (3-частинок. Наприклад довжина пробігу неіітро нів проміжних енергій становить близько 15 м у повітрі і 3 см у тканинах людини. У швидких іонів цей показник значно вищий, під повідно 120 м і 10 см, Ці показники проникнення свідчать про велику небезпеку іонізації для здоров’я та життя людини, Особливо сильну вражаючу силу нейтронний потік має при зовнішньому опроміненім, у-випромінювання - електромагнітне випромінювання, яке виділи ється ядрами атомів в процесі радіоактивних перетворень і супро воджується (3-розподілом. Воно дуже подібне до рентгенівського ІІІІ промінювання, проте характеризується більшою енергією та меншою довжиною хвилі, Ця енергія виділяється окремими порція (квантами) Й розповсюджується з швидкістю світла (3 • 10* м/с).

Гама-промені розміщаються у хвильовому спектрі, починаючи під довжини хвилі 2 • 10~² нм в бік коротких хвиль. Отже, електромагнітне випромінювання різного походження в цьому діапазоні хвиль перекрп вається і його, залежно від джерела називають у-випромінювання а»ю рентгенівським випромінюванням.

у-промені не відхиляються в електричних і магнітних полях і ІІО Ііі діють меншою іонізуючою здатністю ніж а, (3 чи п - випромінювання Висока енергія (0,01-3 МеВ) і мала довжина хвилі зумовлюють над иш чайно велику проникність у-променів, тобто вони володіють СИЛІ.ІКІЮ вражаючою дією.

Рентгенівське випромінювання є одним із видів елекромапіітпої о випромінювання і його енергія не перевищує 1 МеВ. Воно може (>уіп одержане в спеціальних рентгенівських трубках, прискорювачах елем ронів, у середовищі, що оточує джерело Р-випромінювань.

Рентгенівське випромінювання, як і гама-випромінювання, мас малу іонізуючу здатність і велику глибину проникнення.

Як відомо, основним параметром характеристики ядерного вппро міщовання є опромінення об’єкта, тобто поглинута доза радіації. Дми характеристики впливу іонізуючого випромінювання на об’єкт введені' поняття дози випромінювання. Основною величиною є поглинута <)<> і,і Щоб глибше вникнути в суть опромінювальної дії іонізуючим' випромінювання, яке є небезпечним для життя людей, розглянемо м,| самого радіоактивного променя. Під час розпаду ядер атомів йот продукти вилітають з величезною швидкістю і, зустрічаючи на своєму шляху перепону, зумовлюють В ЇЇ речовині різні зміни. Впливів ІІИІіро мінювань на цю речовину буде тим більше, чим більше відбуде п.і-ч розпадів за одиницю часу.

1. пі характеристики кількості розпадів використовують показник

и. і иптн і і (/1) радіоактивної речовини, під яким розуміють кількість

І' И.ШПІ.ПІІХ ядерних перетворень (ІИ в цій речовині за короткий про- ■ іі і ип часу:

^А = ^й§- (8-8)

і мішицеїо виміру активності с Кюрі (Кі), тобто 3,7 ■ ІО¹⁰ ядерних .мін іпорснь в секунду. Така активність відповідає активності 1 г ра-

I^і нм.кісною характеристикою іонізуючого випромінювання та речо- іиіііп (, як вже згадувалось, поглинута доза випромінювання (В), що іпі м мннн‘ відношенню середньої енергії йЕ, яка передається іонізуючим н и 11 рі >м 11 існням речовині в елементарному об’ємі, до маси опроміненої р. -111111111)1 в цьому ж об’ємі сіт:

О = (8.9)

сіт

і'іжс, основним параметром, який характеризує дію ядерного ви-

111. '. > м 111 е 11 ия, є поглинута доза радіації (опромінення), що прийнята І іі'11'ШИЖ) дозиметричною одиницею. У системі СІ в якості поглинутої і" пі тято грей (Гр). Один грей відповідає поглинанню в середньому і енергії іонізуючого випромінювання в масі речовини, яка до-

1. ч її 11 м к - І кг, тобто 1 Гр = 1 Дж/кг.

2. і я вимірювання дози рентгенівського і гама-випромінювання ви- і -рі'^{1 1} "хусться позасистемна одиниця - рентген.

Гпітген - це така доза випромінювання, під дією якої в одному і Річному сантиметрі сухого повітря за нормальних умов (температура

2. тиск 10⁵ Па) утворюється 2,08 млрд т іонів, кожен з яких має і ірч.д, рівний заряду електрона, що відповідає поглинутій енергії близь-

і.. NN ерг на 1 грам повітря. Використовують також одиницю виміру і. і и.ш. 1 рад дорівнює 1,14 рентгена.

Дня оцінки завданої шкоди здоров’ю при хронічному впливі іонізу­ючий) випромінювання довільного складу введено поняття еквіва- і. питої дози (Н), яка визначається як добуток поглинутої дози на і. рі дній коефіцієнт якості випромінювання С! (безрозмірна величина) н аапій точці тканини людського тіла, тобто:

Н = В ■ 0. (8.10)

Одиницею еквівалентної дози в системі СІ прийнято зіверт (Зв). У і .іон, 8.6 наведені величини коефіцієнта £>

.Тшііші'і ч

Значення 2 для різних видів випромінювання Вид випромінювання	V
Рентгенівське випромінювання	1
Електрони, позитрони, (і -випромінювання	1
Атоми з енергією менше 10 МеВ	10
Нейтрони з енергією менше 20 МеВ	3
Нейтрони з енергією 0,1 -10 МеВ	10
а -випромінювання з енергією менше 10 МеВ	20
Важкі ядра віддачі	20

Біологічна дія випромінювання є різною. У зв’язку з дим нт-дгіт поняття біологічної дози, а за одиницю виміру взято „бер” (біоло.ччіши еквівалент рада). Це доза випромінювання будь-якого виду екерні ми тканину живого організму, еквівалентна діям 1 рентгена (р) -нимро мінювання.

Випромінювання сильно діє на органічні речовини - білки, жири, вуглеводи. Справа в тому, що надлишкова енергія випромінюванні! сприяє процесу різних хімічних реакцій, які без опромінювання т відбуваються або ж відбуваються повільно. Видимий вплив випри мінювання проявляється на слизистих оболонках, де спостерігаю і м н їхнє запалення або ж навіть опіки.

Випромінювання викликає радіоліз - розклад води, що містин.ся п тканинах організму, з утворенням водню, кисню, пероксиду водню Н₂0₂, заряджених частинок (іонів) ОН" і Н0₂". Ці продукти розкладу характеризуються окислювально-відновлювальними властивостями і викликають руйнування багатьох органічних речовин, з яких поііу дована тканина організму людини.

Гама- та рентгенівське випромінювання діє на живі організми и основному за рахунок утворених вільних електронів. Гама-промені ш нейтрони, які проходять через речовину, іонізують її, що призводим, до променевої хвороби.

Біологічна дія іонізуючих випромінювань призводить до зміїні структури або руйнування різних органічних речовин (молекул), з яких складається організм людини, що порушує біохімічні процеси, які відбуваються в клітинах, або ж навіть їх загибель, внаслідок чопі уражається весь організм.

¹ 'і^м.мшсння організму може бути зовнішнє та внутрішнє. Зовнішнє " ти тій відбувається за рахунок впливу на організм іонізуючих ч" " "їй пі, від зовнішніх джерел: космічне проміння, природне, радіо-

і пмпромінювання, які існують в атмосфері, воді, повітрі, про-

і і і.фчування тощо; джерел рентгенівського та нейтронного ви-

• іпінчіліШЯ, які використовують у техніці та медицині; приско- »'чиї заряджених частинок; ядерних реакторів тощо. Зовнішнє опро- > чи ї викликає хронічні захворювання шкіри, які супроводжуються

к ті, утворенням тріщин і навіть відкритих ран, виразками, на пі чкііх можуть розвиватись злоякісні пухлини.

Нм V11 и і п 11 є опромінення спричиняють радіоактивні речовини, які і ■ ч 111 її и всередину організму дихальними шляхами, шлунково-киш- чні фактом. Відбувається це в процесі їди, куріння, пиття заб- пі- «пі в оди, а також через відкриту рану. Внутрішнє опромінення ті лі виразки різних органів, які тривалий час не заживають, а -і злоякісні пухлини.

Ьчіііуюче випромінювання спричиняє променеву хворобу, яка має

• іадії: перша (легка), друга (середньої важкості), третя (важка). і І, /чин (легка) стадія променевої хвороби характеризується симпто- іи і лабості, порушення сну, втратою апетиту, болем голови, запа- '"■іі-ііпя, погіршення пам’яті.

її і другій стадії поглиблюються симптоми першої, до яких до- "і.іи порушення діяльності серцево-судинної системи, обміну речо- і і складу крові, відбуваються розлади шлунку тощо.

■і пі третьої (тяжкої) стадії характерні крововиливи, порушення пчкк іі центральної нервової системи та статевих залоз, випадання

< н Ої.

'ію.ліі, які перенесли променеву хворобу, часто страждають захво- пшими кровотворних органів (білокрів’я), раком тканин. Опро-

• ііміі спричиняє також порушення спадкової інформації, викли- 'чи мутації - різні спадкові зміни.

Процес ураження організму людини іонізуючими (радіоактивними) ті ііями поділяють на декілька стадій: рання реакція (настає через мі а юдин після опромінення й проявляється у почервонінні шкіри ти о зникненні); інкубаційний період (зовнішні ознаки відсутні); ніл .-острого запалення (розпочинається з почервоніння, появляється прі, наповнені прозорою рідиною, потім вони тріскають і на їх пі часто появляються виразки, що дуже довго не загоюються.

1. 111 /К11 і й рівень розвитку легкої форми променевої хвороби виникає еквівалентній дозі опромінення приблизно 13 В (100 бер). Тяжка форма променевої хвороби при якій гине 50% усіх опромінених, ит іу пає при еквівалентній дозі 4,3 Зв (430 бер). Летальний кінець для уги опромінених наступає при дозі 5,5 - 7,0 Зв (550 - 700 бер). Для ши ження іонізуючої дії на організм людини розроблені хімічні припариш (протектори), однак головним завданням є недопустити перевищі-іши допустимих доз.

Відповідно до „Норм радіаційної безпеки” (НРБ-76) встапоїшчш норми опромінення категорій працюючих.

Категорія А - персонал, який постійно чи тимчасово лрацюі * джерелами випромінювання.

Категорія Б - частина населення, яка за умов розміщення робочих місць чи проживання може бути піддана впливу джерел випромнио вання.

Категорія В - населення усієї країни, республіки, області.

Для працівників категорія А основною дозовою межею є інднщ дуальна еквівалентна доза зовнішнього та внутрішнього випроміню вання за рік (Зв/рік) залежно від радіочутливості органів (критичні

органи). Це гранично допустима доза (ГДД) - найвище значсі

індивідуальної еквівалентної дози за рік, яке за умов рівномірною розподілу дози впродовж 50 років не буде викликати змін у здором'і людей. Для осіб категорії А індивідуальна еквівалентна доза (/■/, і»), накопичена в критичному органі за час Т (років) з початку професійної роботи, не повинна перевищувати значення, визначеного за формулою

Н = ГДД • Т. (Х.ІІ)

Для працівників категорії Б встановлена гранична доза на рік (І Д, Зв/рік), під якою розуміють найбільше середнє значення індивідуальної еквівалентної дози за календарний рік у критичної групи осіб, при якому рівномірне опромінення впродовж 70 років не може викликані порушення здоров’я, яке можна виявити сучасними методами. У і аби 8.7 наведені основні дозові межі зовнішнього та внутрішнього опро мінення залежно від радіочутливості органів.

Проникна радіація приносить шкоду не лише людям, вона непі тивно діє на обладнання та матеріали. Розмір цього впливу залежим, від виду та дози випромінювання, природи опромінювальної речовини та умов навколишнього середовища. Особливо проникна радіані» шкодить електронному обладнанню, обчислювальній техніці, оптич­ним приладам тощо.

Головним завданням у справі радіаційної безпеки є недопущення перевищення допустимих доз радіації, а також доведення їх до мо

11. жнімий піачсння доювих меж зовнішнього та внутрішнього опромінення

ч	Органи і тканини організму людини	ГДД для категорії А, Зв/рік	ГДД для категорії Б, Зв/рік
	Все тіло, гонади (статеві органи), червоний кістковий мозок	0,05	0,005
	Будь-який окремий орган, крім гонад, червоного кісткового мозку, кісткової тканини щитовидної залози, шкіри, кінцівок, передпліч, лодижки, стопи	0,15	0,015
	Кісткова тканина, щитовидна залоза, шкіряний покрив, кінцівки, передпліччя лодижки, стопи	0,30	0,03

ми рівня. Для забезпечення цього завдання передусім

п ' І.ЦЦ- (ПСЧИТИ постійний ретельний дозиметричний контроль. Люди»

• і м іюи. справу із радіаційним забрудненням, повинні мати мож-

ІІНІІ II.

иу і н захищеними відстанню і часом; працювати у спеціально обладнаних приміщеннях; користуватися різними засобами колективного та індивідуаль- І.іхисту.

<и, пі відстанню здійснюють за допомогою використання різних і.и. пн унань (довгих захватів приладів) і дистанційних технологій,

• і .'<н |іігають персонал від небажаного опромінення. Захист часом .і- ішчусгься зведенням до мінімуму тривалості технологічних опє- нііи і а перебування працюючих у зоні радіаційного забруднення.

' шитві вимоги ставляться до приміщень, де проводяться роботи ім неактивними речовинами. Вони передусім мають бути ізольо- пиіми під інших приміщень, забезпечені системою припливно-витяж- "I ІМ-11 І иляції, з кратністю повітрообміну не менше п’яти. Стіни, стел

ята інші будівельні конструкції не повинні мати тріщин, щоб не дону* кати накопичення там радіоактивного пилу та уникнути поглтіамин радіоактивного аерозолю. З цією ж метою стіни, стелю, двері попри вають олійною фарбою, а підлоги - матеріалами, які не вбирати, рідини (лінолеум, пластик тощо). Поточне вологе прибирання при міщень проводиться щоденно, а генеральне прибирання з обов'язковим миттям гарячою мильною водою стін, вікон, дверей, меблів і о(иіац нання не менше одного разу в місяць.

Колективні засоби захисту передбачені ГОСТ 12.4.120-83. Засопи колективного захисту від іонузуючих випромінювань. Загальні шшопі, де перелічені основні засоби захисту - стаціонарні та пересувні екрани, контейнери для транспортування і збереження джерел іонізуючих ми промінювань, захисні сейфи, бокси тощо.

Стаціонарними екранами служать стіни, підлога, стеля, вигогоіин-ін з захисних матеріалів. У якості пересувних екранів застосовують щит, які поглинають або ж послаблюють випромінювання.

Для стаціонарних екранів (стін, перекриттів, перегородок тонні) використовують цеглу, бетон, баритобетон і баритоштукатурку, до складу яких входить сульфат барію. Такі екрани надійно захищаю»!, працюючих від гама- і рентгенівського випромінювання.

Матеріал для виготовлення пересувних екранів вибирають залежно від виду випромінювання. Наприклад, захист від а-випромініоиашпі може забезпечити екран звичайного чи органічного скла і навіть шар повітря в декілька сантиметрів. Для захисту від бета-випромішоиаїшн екрани виготовляють із алюмінію чи пластмаси (органічне скло). Міч гама- і рентгенівського випромінювання захищають екрани, мию товлені із свинцю, сталі, вольфрамових сплавів. Для оглядових отворін використовують прозорі матеріали (свинцеве скло).

Нейтронне випромінювання може бути погашене матеріалами, нм містять в собі водень (вода, парафін), а також берилій, графіт, сполуки бору тощо. Від нейтронного випромінювання' надійно захищає також бетон.

Для виготовлення сейфів, в яких встановлюють джерела иипро мінювання, застосовують свинець і сталь. Захисні контейнери та і(нр ники для радіоактивних відходів виготовляють зі свинцю, сталі, орт нічного скла.

Небезпечна зона (простір, де можливий вплив іонізуючого шшро мінювання) має бути обмежена попереджувальними знаками.

До індивідуальних засобів захисту належать протигази, респіратори, спеціальний одяг (бавовняні халати, комбінезони, напівкомбіие зони.

і нарукавники, штани, фартухи). В умовах значного радіа­ні утруднення для захисту працюючих використовують пнев-

• 11.'ми (скафандри) з пластмасових матеріалів з піддувом гнуч- >■!>, ш.мшами повітря або забезпечені кисневим апаратом. Для під- '■ ' чш і нормальної температури в скафандрі витрати повітря мають -.її.тит 150 - 200 л/хв.

1. 'і" .пін мру захищають окулярами зі скла, яке містить у своєму . . " ставки - свинець або фосфат вольфраму. Працюючи з дже- ''піі' і р-випромінювання, очі захищають спеціальними щитками і'* шічпого скла.

.'пчну допомогу потерпілим від променевих випромінювань необ- н.і їлиати негайно, для чого слід постійно здійснювати дози- ч"і піпГі контроль, а також використовувати розрахунки за відо- ' '" ріннями радіації та тривалістю перебування на зараженій тери- і м > р.ькених радіацією, у разі необхідності виводять за межі небез- ''і. ■ і нчш та надають невідкладну медичну допомогу. Потерпілих з ' ■ нм рівнем ураження відправляють транспортом у лікувальні . і і ні /І,о невідкладних лікувальних заходів належать:

м' хапічне усунення радіоактивних речовин з організму людини і і "м промивання шлунку теплою водою, вживання проносних і . і ііпіііч засобів, промивання водою рота і очей, а якщо є можливість м натрію гідрокарбонату;

111. > 11 проникненні в дихальні шляхи радіоактивних речовин необ-

і.нюсувати відхаркувальні препарати, м.. і.ммпс лікування здійснюється за порадою лікаря в стаціонарі ' ' иіуплТОрНО.

і ї ї инявлення і вимірювання радіоактивності використовують де- " і .і ме годів. Всі вони базуються на здатності іонізуючих (радіо-

2. г 11 н \) випромінювань (а- і р- частинок, нейтронів, у- променів) н: її.11 п речовину середовища, в якому вони поширюються. До

• і- ■ м 11 її \ методів належать: іонізаційний (іонізація газу), фотогра- П ІIIII хімічний, сцинтиляційний, колориметричний.

і/, ,,н><) іонізації газу (іонізаційний) полягає в тому, що в іонізованому ' і наявності в ньому електричного поля виникає прямий рух і і і і.гппх частинок, тобто через газ проходить електричний струм, .пі називають іонізаційним. Вимірявши цей струм, можна оцінити ' н ннпість іонізуючих випромінювань. Для вимірювання радіо- "і"іш\ випромінювань використовують газорозрядні лічильники, в п ..ікладсний принцип підсилення газового розряду

.Фотографічний або метод авторадіографії, базується на впливі радіоактивного зразка на шар фотоемульсії, який містить галогеніди срібла. Щільність почорніння проявленої плівки пропорційна пог­линутій енергії. На цьому принципі грунтується будова індивідуальних дозиметрів.

Хімічний метод оснований на використанні особливостей деяких хімічних речовин під дією іонізуючих випромінювань змінювати свою структуру. Наприклад двовалентне залізо у кислому середовищі під дією вільних радикалів Н0₂ і ОН, що утворилися у воді при її опро­міненні, окислюється до тривалентного, яке разом з барвником дає кольорову реакцію. Індикуючи щільність цього забарвлення визна­чають дозу поглинутої енергії (опромінення). Для вимірювання дози опромінення використовують дозиметр ДП-70.

Сцинтиляційний метод полягає у використанні здатності деяких матеріалів (йод, сірчаний цинк, йодистий натрій) перетворювати погли­нуту енергію випромінювання у світлове випромінювання. Для прик­ладу наведемо, як працює сцинтиляційний лічильник, де в якості поглинального матеріалу використано сірчаний цинк (2п8). Лічильник це по суті фотоелектронна трубка з віконцем, покритим 2п8. Під час попадання в середину трубки випромінювання виникає слабий спалах світла, викликаючи в ній появу імпульсів електричного струму, які підсилюються і підраховуються.

Калометричний метод базується на вимірюванні кількості тепла, виділеного при взаємодії випромінювання з поглинальною речовиною.

Прилади дозиметричного контролю поділяють на дві групи: до­зиметри, які використовують для кількісного контролю потужності дози, та радіометри або індикатори випромінювання. Останні вико­ристовують для оперативного виявлення радіоактивного забруднення.

Для вимірювання іонізуючого (радіоактивного) випромінювання застосовують дозиметри ДП-5А (Б) і ДП-5В з шістьома діапазонами вимірювання.

Контрольні запитання та завдання

1. Що таке “електромагнітне поле”? Які його джерела?

2. Якими фізичними параметрами характеризуються електромаг­нітне випромінювання?

3. Яка дія електромагнітного поля на організм?

Що таке нормування електромагнітних полів

?Перелічіть і охарактеризуйте основні методи захисту від електро­магнітних випромінювань.

4. Поясніть природу лазерного випромінювання та перелічіть спо­соби захисту.

5. Назвіть індивідуальні засоби захисту від електромагнітного і лазерного випромінювань.

6. Якими приладами вимірюють електромагнітне і лазерне випро­мінювання?

7. Що таке іонізуюче випромінювання і які його види?

8. Охарактеризуйте біологічну дію іонізуючого випромінювання на організм людини.

9. Якими документами регламентуються рівні опромінення?

10. Які способи захисту від іонізуючих випромінювань?

11. Назвіть способи виявлення та вимірювання радіоактивності.

12. Якими приладами вимірюють іонізуюче випромінювання?

Які матеріали використовують для захисних екранів від випро­мінювання?Розділ 9.