Вредные излучения и защита от них
Электромагнитные излучения. Электромагнитные излучения различают по частоте колебаний или длине волны. Наиболее длинные волны — это колебания промышленной частоты (50 Гц) или звуковой, а также ультразвуковые.
При промышленной частоте приходится защищаться от электрического поля электромагнитного излучения только во время обслуживания распределительных устройств (РУ) и ЛЭП сверхвысоких напряжений 330...500 кВ и выше или в период полевых работ под такими ЛЭП. Внешне эти ЛЭП отличаются тем, что каждая из трех фаз у них имеет по два и более проводов, отделенных распорками, но подвешенных на общих гирляндах изоляторах. При работе на опорах таких ЛЭП или в РУ напряжением 750 кВ используют индивидуальные экранирующие комплекты, т.е. специальные костюмы и обувь, которые позволяют наводимым зарядам стекать в землю без неприятных для человека ощущений благодаря тонким металлическим нитям, пронизывающим ткань, и соединению их с токопроводящей подошвой обуви. В РУ используют также металлические экранирующие козырьки над рабочими местами (приводами разъединителей и др.). Такие комплекты применяют и при работе в зоне влияния ЛЭП, если напряженность поля Е> 5 кВ/м, а время пребывания в таком поле ежедневно не должно превышать допустимое время (3 ч при Е= 5... 10 кВ/ 1,5 ч при Е = 10... 15 кВ/м; 10 мин при Е= 15...20 кВ/м и 5 м при Е= 20... 25 кВ/м). Систематическое нарушение этих норм приводит к снижению сопротивляемости организма инфекции: люди чаще болеют обычными простудными заболеваниями.
Под крайней фазой в середине пролета ЛЭП 330 кВ Е= 6 кВ/ а на ЛЭП 500 кВ Е = 14 кВ/м. Поэтому при полевых работах такими ЛЭП предпочтительнее использовать тракторы и другие машины с металлической кабиной или экранами из металлической сетки сверху и с боков.
Автомашины и тракторы на пневматических шинах заряжаются в электрическом поле ЛЭП зарядами, хотя и небольшого значения, но напряжением до нескольких киловольт. Прикосновение к ним человека, стоящего на земле, обычно несмертельно, вызывает болезненный удар разрядным током, что может привести к непроизвольным движениям, чреватым механическими травмами от соприкосновения с движущимися частями и т. п. Поэтому лучше не останавливать машину под ЛЭП, а если это необходимо, до выхода из кабины надо заземлить ее заземлителем со штырем, прикрепленным к машине гибким проводом. Нельзя заправлять машину под ЛЭП, чтобы не произошло взрывных паров топлива от электрического разряда.
Электроизгороди под ЛЭП 330 кВ и более высокого напряжения лучше вообще не устанавливать, так как в протяженных металлических частях наводятся такие ЭДС, что, например, электроизгородь длиной 300 м даже под ЛЭП напряжением 220 кВ жет при замыкании на сопротивление 1000 Ом (человек) создаст ток 10 мА, а на сопротивление 500 Ом (корова) — 30 мА, небезопасно. Проволока для виноградников безопасна, если заземлена по концам.
Длинные и средние радиоволны (от 10 км до 100 м), т.е. колебания высокой частоты (до 3 МГц), применяют не только в радиотехнике, но и для плавки металла, закалки деталей, древесины. В промышленной электротермии для нагрева диэлектриков используют короткие радиоволны (100... 10 м, или 3... 30 М которые, как и ультракороткие (10... 1 м, или 30...300 МГц), относятся к колебаниям ультравысокой частоты (УВЧ).
Для защиты рабочих от излучений ВЧ и УВЧ источники экранируют листовым металлом высокой электропроводности толщиной не менее 0,5 мм. Отверстия в экране для кнопок, экранируют металлической сеткой с ячейками не более 4x4. Экраны заземляют. Максимально допустимая напряженность электрического поля излучений ВЧ и УВЧ на рабочих местах в соответствии с ГОСТ 12.1.006 — 76 равна 50 В/м для частот 60 кГ ... 3 МГц и 5 В/м для частот 50... 300 МГц. Напряженность магнитного поля не должна превышать 5 А/м при частотах 60 кГц... 1,5 МГц и 0,З А/м при 30...50 МГц.
Длительное воздействие электромагнитных полей ВЧ и УВЧ напряженностью более допустимой приводит к обратимым функциональным изменениям в центральной нервной системе, печени, селезенке, что проявляется в головной боли, повышенной утомляемости, нарушениях сна, раздражительности, в замедлении пульса, понижении кровяного давления.
Колебания с длиной волн 1 м... 1 мм (частотой 300... 300 000 МГц) называются сверхвысокочастотными (СВЧ). Их используют в радиолокации, для сушки зерна, в некоторых измерительных приборах. Гигиенические нормы СВЧ излучений установлены в единицах плотности потока мощности (вектора Пойнтинга S) и зависят от продолжительности воздействия на человека; S = 0,1 Вт/м2 при облучении в течение всего рабочего дня, S = 10 Вт/м2 при облучении 20 мин в день. При этом надо работать в защитных очках с металлизированными стеклами, экранирующих глаза. Иначе поражается хрусталик глаза и образуется катаракта.
Экранированием защищают тело от инфракрасных (тепловых) мучей длиной волны 100...0,76 мкм. Видимый свет имеет длину полны 0,76...0,38 мкм, а ультрафиолетовые лучи — от 0,38 до 0,005 мкм, т.е. до 5 нм. Эти лучи возникают, например, при электросварке и могут поражать глаза (электроофтальмия) или вызывать воспаление кожи открытых частей тела. Для защиты глаз и кожи лица применяют щитки со светофильтрами.
Ионизирующие излучения. Ионизирующие излучения — это рентгеновское, нейтронное, у-, а- и Р-излучения. Два последних — соответственно потоки ядер гелия и электронов или позитронов. Хотя все эти виды излучений в конечном счете имеют электромагнитную природу, но их выделяют из электромагнитных излучений благодаря гораздо более ярко выраженной способности ионизировать среду, чем, например, у видимого света.
Рентгеновское излучение (с длиной волны от 5 до 0,004 нм) используют в установках промышленной рентгеноскопии. Оно излучается и при испытании кабелей и электрооборудования выпрямленным током высокого напряжения. Применяемый здесь высоковольтный кенотрон в момент пробоя изоляции кабеля является источником рентгеновского излучения и поэтому его экранируют железным листом толщиной 0,5... 1 мм. При промышленной рентгеноскопии кроме экранирования применяют также защитные средства: фартуки, перчатки и шапочки из просвинцованной резины.
Доза рентгеновского или любого другого ионизирующего излучения, поглощенного в тканях облученного тела (D), измеряется количеством поглощенной энергии в джоулях на 1 кг вещества. Этa единица называется грей. Употребляют также понятие экспозиционная доза излучения, которую измеряют в рентгенах. Экспо зиционной дозе в Р соответствует поглощенная доза приблизительно 10 мГр. Существует также понятие мощность дозы ионизирующего излучения. Это доза, которая может быть получена в единицу времени. Ее размерность в системе СИ: А/кг, например при 36-часовой рабочей неделе у лиц, занятых испытанием электроустановок с использованием кенотронов, мощность дозы рентгеновского излучения в любой доступной точке на расстоянии 5... 10 см от защитного кожуха кенотрона или всего испытательного устройства не должна превышать 20,6 • 10~12 А/кг, что соответствует 0,28 мР/ч. В последние годы вместо вакуумных кенотронов при испытании электроустановок все шире применяют полупроводниковые выпрямители, не создающие излучения.
При нарушении приведенных ниже санитарно-гигиенические норм рентгеновское излучение может вызвать изменение состава крови и функциональные нарушения центральной нервной системы, которые выражаются в раздражительности, сонливости или бессоннице, головных болях, потливости, ослаблении памяти, общей слабости и нарушении в работе сердечно-сосудистой системы. При больших дозах возможна лучевая болезнь, т. е. нарушение нормального кроветворения, нервной системы, пищеварения, что сопровождается общей слабостью, болями, понижением сопротивляемости инфекции. Возможны помутнение хрусталика, глаз (катаракта), выпадение волос.
у-Излучение имеет длину волны от 4 до 0,1 пм. Оно испускаете радионуклидами, т.е. ядрами радиоактивных элементов или радиоактивных изотопов обычных элементов и все шире применяется в технике, в частности в автоматике, как и два других излучения радионуклидов: а- и р-излучения, у-Излучения применяют для облучения семян в целях уничтожения насекомых-вредителей и для обеззараживания кожи или шерсти. Рентгеновское и у-излучения вместе называются фотонным излучением.
Для учета различной опасности разных видов ионизирующи излучений введено понятие эквивалентной дозы Н = Dk, где к - коэффициент качества. Эквивалентная доза измеряется в зивер max. На первом месте по радиационной опасности стоят альфа-излучение и поток тяжелых ядер (к = 20). Правда, а-излучени опасно только при облучении изнутри организма, когда в нег попадают радионуклиды с воздухом, водой, пищей, а внешним облучением можно пренебречь, так как а-частицы задерживаются кожным покровом и не достигают чувствительных к облучению клеток. На втором месте находятся быстрые нейтроны w протоны (к - 10), а фотонное и Р-излучения — на третьем месте {к = 1). у-Излучение пронизывает организм человека и лишь частично поглощается им, а проникающая способность Р-частиц не более 1 см, они почти полностью поглощаются организмом и плотность ионизации получается больше. Оба излучения могут вызвать лучевую болезнь. Глаза и кожу особенно сильно поражают В-излучение.
Зиверт в к раз меньшая единица, чем грей, а предельно допустимая эквивалентная доза (ПДД) в миллизивертах получается одинаковой для всех видов ионизирующих излучений. ПДД установлена в Нормах радиационной безопасности и в Основных санитарных правилах работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП) для лиц, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений («персонал А»), а для лиц, у которых расположение рабочих мест или условия проживания (например, вблизи АЭС) создают опасность некоторого облучения, хотя они и не обслуживают установки или аппараты, являющиеся источником излучений («персонал Б»), установлен «предел дозы» в 10 раз меньше ПДД.
Полезная информация: