Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Радиочастотные излучения



Электромагнитное поле радиочастот характеризуется способностью нагревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред; взаимодействовать с веществом, благо­даря которой магнитные поля используются в различных отраслях на­родного хозяйства: промышленности, науке, технике, медицине и в быту.

Источниками электромагнитных полей радиочастот являются неэкра­нированные элементы оборудования и приборов для индукционной обра­ботки металла (закалка, отжиг, плавка, пайка, сварка и т. д.) и других ма­териалов, а также элементы оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, радиоастрономии, медицине (радиоспектроскопия, физиотерапия) и т. п.

Длительное воздействие радиоволн на организм человека по последст­виям имеет многообразные проявления.

Наиболее характерными при воздействии радиоволн всех диапазо­нов являются отклонения от нормального состояния центральной не­рвной системы и сердечно-сосудистой системы человека. Субъектив­ными ощущениями облучаемого персонала являются жалобы на час­тую головную боль, сонливость или общую бессонницу, утомляемость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, головокружение, потемнение в глазах, беспричинное чувство тревоги, страха и т.д.

Установлено влияние ЭМП средневолнового диапазона при длитель­ном воздействии на центральную нервную систему, которое проявляется в возбудительных процессах, нарушении положительных рефлексов. От­мечают изменения в крови, вплоть до лейкоцитоза. Выявлено нарушение функции печени, дистрофические изменения в головном мозге, внутрен­них органах и половой систем.

Электромагнитные излучения коротковолнового диапазона провоци­руют изменения в коре надпочечников, сердечно-сосудистой системе, биоэлектрических процессах коры головного мозга.

Электромагнитные излучения УКВ диапазона оказывают на человека вредное влияние, выраженное в функциональных изменениях нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем человека.

Степень опасности влияния на человека СВЧ-излучения зависит от мощности источника электромагнитных излучений, режима работы излучателей, конструктивных особенностей излучающего устройства.

Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями био­логического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физичес­ких параметров ЭМП радиочастот: длины волны, интенсивности и режи­ма излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма, а также от поверх­ности и анатомического строения органа или ткани. Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к ее отражению на границах раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими особеннос­тями. При воздействии ЭМП на биологический объект происходит преоб­разование электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегу­ляцией (хрусталик, стекловидное тело, семенники и др.). Чем выше на­пряженность поля и больше время воздействия, тем сильнее проявляется тепловое воздействие. При плотности потока энергии W = 1О Вт/м2 орга­низм не справляется с отводом теплоты, температура тела повышается и начинаются необратимые процессы.

Биологическое воздействие СВЧ-излучения проявляется в ослаблении биологической активности белковых структур, нарушении сердечно-со­судистой системы и обмена веществ. Это воздействие проявляется при интенсивности ЭМП менее теплового порога, который равен 10 Вт/м2.

Воздействие ЭМП СВЧ-излучения особенно вредно для тканей со слабой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (гла­за, мозг, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте). Помимо катаракты при воздействии СВЧ-облучения возможны ожоги роговицы.

Интенсивность ЭМП радиочастот на рабочих местах персонала, про­водящего работы с источниками излучений, и требования к проведению контроля регламентирует ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к про­ведению контроля».

Для обеспечения безопасности работ с источниками электромагнит­ных волн производится систематический контроль фактических норми­руемых параметров на рабочих местах и в местах возможного нахожде­ния персонала. Контроль осуществляется измерением напряженности электрического и магнитного полей, а также измерением плотности по­тока энергии.

Если условия работы не удовлетворяют требованиям норм, то при всех видах работ осуществляется защита персонала. Средства и методызащиты делятся на три группы: организационные, инженерно-техничес­кие, лечебно-профилактические.

Организационные мероприятия предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание са­нитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного назна­чения.

Инженерно-технические мероприятия сводятся к следующему: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов, установки в целом с це­лью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита ра­бочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения. Эффективным средством защиты является экрани­рование источников излучения и рабочих мест с помощью экранов, пог­лощающих или отражающих электромагнитную энергию. Выбор конс­трукции экрана зависит от характера технологического процесса, мощ­ности источника, диапазона волн.

Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью (металлы).

В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуется специаль­ная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки.

Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены на раннее выявление нарушений в состоянии здоровья работающих для этой цели предусмотрены предварительные и периодические медицинс­кие осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ - 1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона - 1 раз в 24 месяца.

Оптические излучения

Электромагнитное излучение, вызывающее световое ощущение, на­зывается оптическим излучением. Основным источником оптических из­лучений является Солнце. Электромагнитный спектр Солнца в разных областях имеет длину волны примерно от 0,1 до 100 000 нм. Солнечное электромагнитное излучение распространяется в космическом пространст­ве со скоростью 300 000 км/с и достигает поверхности Земли за 8 мин.

Оптическое (видимое) излучение. Несмотря на то, что оптическое из­лучение в спектре ЭМИ занимает очень узкий диапазон (400--700 нм).

По физиологическому и гигиеническому значению оно занимает ведущее место. Наиболее важной областью оптического спектра ЭМИ является видимый свет. Свет - это возбудитель зрительной сенсорной системы, обеспечивающий нас информацией об окружающей среде (около 80 %).

Освещение выполняет полезную общефизиологическую функцию, способствующую появлению благоприятного психического состояния людей. С улучшением освещения повышается работоспособность, качест­во работы, снижается утомляемость, вероятность ошибочных действий, травматизма, аварийности. Недостаточное освещение ведет к перенапря­жению глаз, к общему утомлению человека. В результате снижается вни­мание, ухудшается координация движений, что может привести при кон­кретной физической работе к несчастному случаю. Кроме того, работа при низкой освещенности способствует развитию близорукости и других заболеваний, а также расстройству нервной системы. Повышенная осве­щенность тоже неблагоприятно влияет на общее самочувствие и зрение, вызывая прежде всего слепящий эффект.

Световой импульс большой энергии приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаз.

Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экономическим тре­бованиям, называется рациональным. К этим требованиям относятся: до­статочная освещенность, равномерность, отсутствие слепимости, благо­приятный спектральный состав, экономичность.

Для оценки условий освещения используются светотехнические еди­ницы, принятые в физике.

Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемой по све­товому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Световой поток, отнесенный к про­странственной единице - телесному углу, называется силой света и вы­ражается в канделах (кд). Освещенность - мера количества света, пада­ющего на поверхность от окружающей среды и локальных источников. За единицу освещенности принят люкс (лк). Яркость поверхности в дан­ном направлении - отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся на плоскость, перпендикуляр­ную данному направлению. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2).

Для защиты от видимого излучения применяются защитные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски.

Инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение (ИК) составляет большую часть солнечного электромагнитного спектра. Поверхности Земли достигает ИК-излучение с длиной волны 760—3000 нм, более длинноволновое излучение задерживается атмосферой. ИК-излучение, излучение, молекулы и атомы различных веществ, усиливает их колебательные движения, вызывая тепловой эффект. Оно проникает сквозь атмосферу, воду и почву, оконное стекло, одежду.

ИК-излучение представляет собой невидимый поток электромагнит­ных волн с длиной волны 0,76--540 нм, обладающий волновыми и кван­товыми свойствами. По характеру воздействия на организм человека ИК подразделяются на коротковолновые (менее 1,4 мкм), средневолновые (1,4--3,0 мкм), длинноволновые (более 3 мкм). Тепловые излучения ко­ротковолнового диапазона глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении - тепловой удар. Длинновол­новые лучи глубоко в ткани не проникают и поглощаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызывать ожог кожи и глаз. Наиболее час­тым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия ИК-лучей явля­ется катаракта глаза.

Под влиянием ИК-излучения в организме человека возникают биохи­мические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, пони­жается венозное давление, замедляется кровоток и, как следствие, насту­пает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем.

При оптимальных уровнях интенсивности ИК-излучение вызывает приятное тепловое ощущение, способствует тепловому равновесию орга­низма с окружающей средой. При локальном действии на ткани оно не­сколько ускоряет биохимические реакции, ферментативные процессы, рост клеток, кровоток. Активные продукты распада, образующиеся под его влиянием на кожу, и нервные импульсы от кожи распространяют местное действие излучения на весь организм. Такое влияние нормализу­ет его работу, ослабляя тонус мышц, сосудов, чрезмерное напряжение, болевые ощущения. ИК-излучение обладает противовоспалительным действием и поэтому используется в лечебной практике как физиотера­певтическое средство.

Организм человека, благодаря экзотермическим реакциям обмена ве­ществ, генерирует тепловую энергию, большая часть которой выделяется поверхностью кожи в виде ИК-излучения. Это лежит в основе обмена тепла организма с окружающей средой и поддержании постоянства тем­пературы тела.

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

В производственных условиях выделение тепла возможно:

- от плавильных, нагревательных печей и других термических устройств;

- от остывания нагретых или расплавленных металлов;

- от перехода в тепломеханической энергии, затрачиваемой на привод основного технологического оборудования;

- от перехода электрической энергии в тепловую и т.п.

Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на четыре группы:

1) с температурой излучающей поверхности до 5000С(наружная поверхность печей и др.); их спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1.9-3.7мкм;

2) с температурой поверхности от 500 до 13000С (открытое пламя, расплавленный чугун и др.); их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1.9-3.7 мкм;

3) с температурой от1300 до 18000С (расплавленная сталь и др.), их спектр содержит как инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны 1.2-1.9мкм, так и видимые большой яркости;

4) с температурой выше 18000С (пламя электродуговых печей, сварочных аппаратов и др.); их спектр излучения содержит ультрафиолетовые лучи.

Одной из количественных характеристик излучения является интенсивность теплового облучения, которуюможно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени (ккал/(м2/час) или Вт/м2).

Прибор, с помощью которого производят определение интенсивности излучения, называется актинометром.

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 отража-ющей 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. Естественным источником ультрафиолетового излучения (УФ – излучения) является солнце. Невидимые ультрафиолетовые лучи появляются в источниках излучения с температурой выше 15000С и достигают значительной интенсивности при температуре более 20000С 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-кварце­вые горелки, автогенное пламя. Люди, работающие под открытым небом, подвергаются действию УФ-излучения солнечного спектра, особенно в осенне-летний период.

Различают три участка спектра ультрафиолетового излучения, имеющего различное биологическое воздействие. Слабое биологическое воздействие имеет ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0.39-0.315 мкм. Противорахитичным действием обладают УФ – лучи в диапазоне 0,315-0,28 мкм, а ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,28-0,2 мкм обладает способностью убивать микроорганизмы.

При длительном недостатке УФ-излучения солнечного света возника­ют нарушения физиологического равновесия организма, развивается «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 озони 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 общеобменнойвентиляцией, 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).

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.