Лазерное излучение, его воздействие на работающих, методы защиты

Лазерное излучение исходит не из природных источников, таких как почва и пища, и не от космических лучей, идущих к нам из космоса. Оно искусственно создано человечеством в процессе его научно-технического развития.

Лазер, или оптический квантовый генератор (ОКГ) - техническое устройство, испускающее в виде направленного пучка электромагнитное излучение в диапазоне волн от 0,2 до 1000 мкм с большой плотностью энергии.

По степени опасности генерируемого ими излучения лазеры подразделяются на 4 класса:

I - лазеры, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи;

II - лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением;

III - лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым и зеркально отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением;

IV - лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

Диапазон длин волн, характеризующих лазерное излучение, охватывает ряд областей: от 0,2 до 0,4 мкм - ультрафиолетовая область; свыше 0,4 до 0,75 мкм - видимая область; до 1,4 мкм -ближняя инфракрасная область; свыше 1,4 - дальняя инфракрасная область.

Такой широкий диапазон длин волн излучения позволяет объяснить комплексное воздействие лазерного излучения на живой организм:

1. термическое (тепловое) действие - при фокусировке лазерного излучения в небольшом объеме за короткий промежуток времени выделяется значительное количество теплоты (отличительной чертой лазерного ожога является резкая ограниченность пораженной области от смежной с нею интактной);
2. энергетическое - определяется большим градиентом электрического поля, обусловленного высокой плотностью мощности; это действие может вызвать поляризацию молекул, резонансные и другие эффекты;
3. фотохимическое действие - проявляется в выцветании ряда красителей;
4. механическое действие - проявляется в возникновении колебаний типа ультразвуковых в облучаемом организме;
5. электрострикция - деформация молекул в электрическом поле лазерного излучения;
6. образование в пределах клетки микроволнового электромагнитного поля.

Под воздействием лазерного излучения происходит нарушение жизнедеятельности как отдельных органов, так и организма в целом. Наиболее чувствительны к воздействию луча лазера органы зрения.

В характере действия лазерного излучения на организм человека можно выделить 2 эффекта: первичный и вторичный.

Первичные эффекты возникают в виде органических изменений в облучаемых тканях (ожоги глаз и кожи).

Вторичные эффекты представляют собой неспецифические изменения, возникающие в организме как реакция на облучение (функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, изменения липоидного, углеводного и белкового обменов и др.).

Нормирование лазерного излучения основывается на "Санитарных нормах и правилах устройства и эксплуатации лазеров" (СНиП 2392-81), которые устанавливают предельно допустимый уровень (ПДУ) облучения в диапазоне длин волн от 0,2 до 20 мкм и регламентируют ПДУ на роговице, сетчатке и коже.

В качестве ПДУ принимается энергетическая экспозиция, т. е. отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок поверхности, к площади этого участка, т. е. плотность энергетического воздействия (Дж/см2). По величине это такие уровни, которые исключают возникновение первичных биологических эффектов для всего спектрального диапазона и вторичных эффектов для видимой области спектра.

Предельно допустимые уровни зависят от следующих параметров: длины волн лазерного излучения л., мкм; длительности импульса т, с; частоты повторения импульсов f, Гц; длительности воздействия t, с. В диапазоне 0,4... 1,4 мкм ПДУ также зависит от углового размера источника излучения а, рад, или диаметра пятна засветки на сетчатке dc, см; диаметра зрачка глаза - dз см. В диапазоне 0,4...0,75 ПДУ зависит также от фоновой освещенности роговицы Фр, лк.

При одновременном воздействии лазерных излучений с различными параметрами на один и тот же участок тела человека и при условии суммирования биологических эффектов сумма отношений уровней лазерного излучения H(1,2...) к их ПДУ.

H(1,2...)ПДУ не должна превышать единицы:

, (5.6)

Коллективными средствами защиты от лазерного излучения могут являться экраны, ограждения из огнестойких материалов с низкой отражающей способностью, блокировка, сигнализация и наличие дистанционного управления.

В качестве средств индивидуальной защиты применяют очки, светофильтры, маски, щитки и т.п.

При выполнении работ с использованием лазерного луча необходимо: обозначить рабочее место, где применяется лазерный прибор, соответствующими знаками безопасности; в местах возможного прохода людей установить защитные экраны, исключающие распространение лазерного луча за пределы мест производства работ; нс допускать установки зеркал и других отражающих свет предметов на пути прохождения луча лазера.