Излучения в производстве

   Содержание

     Введение...............................................................................................3

Глава I Лазерное  излучение................................................................5

     1.1 Воздействие лазерного излучения на организм...........................8

2. Нормирование лазерного излучения............................................9
3. Методы защиты от лазерного излучения....................................10

Глава II Ультрафиолетовое излучение..............................................11

Глава III. Инфракрасное излучение...................................................13

Заключение..........................................................................................16

Список  литературы.............................................................................17 

 

Введение

     В современном производстве распространены различные виды излучений: ультрафиолетовое, электромагнитное, инфракрасное и радиоактивное.

     В практике животноводства и птицеводства широко применяют облучение животных в период стойлового содержания ультрафиолетовыми, а молодняка (ягнят, цыплят, телят, поросят) инфракрасными лучами. Используются излучения для пастеризации молока, для ускорения развития растений, для уменьшения восприимчивости к болезням и в других случаях.

     Под влиянием умеренного ультрафиолетового  облучения повышается естественная резистентность организма и продуктивность животных. Инфракрасные лучи в отличие от ультрафиолетовых не обладают заметным химическим действием; они поглощаются тканями, вследствие чего оказывают в основном тепловые воздействия. На этом основано применение инфракрасных лучей для обогрева молодняка в зимнее время. Поглощение инфракрасных лучей кожным покровом — сложный биологический процесс, в котором участвует весь организм с его терморегуляторным аппаратом. Действие инфракрасных лучей вызывает переполнение кровеносных сосудов кровью (в результате нагрева кожи), что усиливает обмен веществ.

     Инфракрасное  излучение имеет место в горячих  цехах, источниками ультрафиолетовых излучений является дуга электросварки, ртутно-кварцевые лампы и другие ультрафиолетовые и облучающие установки, солнце, лазеры.

     Источники электромагнитных излучений — линии  электропередач, различные высокочастотные  генераторы, радиоволны.

     Для облучения семян, растений, пищевых продуктов, для оценки эффективности удобрений, роли микроэлементов, плодородия почвы, качества ремонта и износостойкости деталей, для исследования механизма воздействия регуляторов роста и обмена веществ у животных используют искусственные радиоактивные вещества.

     При обработке материалов (пайка, резка, точечная сварка, сверление отверстий  в сверхтвердых материалах, дефектоскопия  и др.) применяют лазеры, являющиеся источниками лазерных излучений.

     Все перечисленные излучения при превышении определенных значений вредны, поэтому необходимо предусматривать соответствующие меры безопасности. 

 

Глава I. Лазерное излучение 

     Лазер (от английского Lighting amplification by stimulated emission of radiation) - устройство, предназначенный для выработки и усиления электромагнитной энергии оптического диапазона частот с использованием процесса управляемой индукционной эмиссии. Он работает на принципе индуцированного излучения, получаемого при оптической накачке (например, воздействием импульсов света) термически неравновесной (активной) среды, в качестве которой служат диэлектрические кристаллы, стекло, газы, полупроводники и плазма.

     Отдельные атомы таких материалов при попадании  на них фотона обладают свойствами перехода с верхнего энергетического уровня на нижний уровень с испусканием двух фотонов, индуцированных с той же частотой, поляризацией и направлением распространения.

     Примером  может служить рубиновый оптический квантовый генератор, в котором  рабочим телом является рубин. Мощность в импульсе составляет около 100 МВт при мощности на возбуждение около 20 кВт/см³, а температура, создаваемая лазерным пучком, может достигать 10¹⁵ К (примерно в 10¹¹ раз больше температуры Солнца).

     Существуют  и другие виды лазеров с твердым  телом, например из ниодимового стекла, флюоритита кальция с примесью атомов таких редкоземельных элементов, как диспрозий, самарий и пр. (длина волны излучения равна 1,06 мкм), или газовые лазеры, например гелий – ниодимовые лазеры (длина волны излучения равна 632,8 нм; 1,15 и 3,39 мкм) и др.

     В процессе изготовления, испытания и  эксплуатации лазерных изделий на обслуживающий  персонал могут воздействовать физические, химические и психофизиологические опасные и вредные факторы. 

 

      К физическим факторам относятся:

• Лазерное излучение (прямое, рассеянное, зеркальное или диффузно отраженное);
• Высокое напряжение в цепях управления и источниках электропитания лазера (лазерных установок);
• Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации от импульсных ламп накачки или кварцевых газоразрядных трубок в рабочей зоне;
• Повышенная яркость света от импульсных ламп накачки и зоны взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени;
• Повышенный шум и вибрация на рабочем месте, возникающие при работе лазера (лазерной установки);
• Повышенный уровень ионизирующего рентгеновского излучения от газоразрядных трубок и др. элементов, работающих при анодном напряжении более 5 кВ;
• Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ – и СВЧ – диапазонов в рабочей зоне;
• Повышенный уровень инфракрасной радиации в рабочей зоне;
• Повышенная температура поверхностей оборудования;
• Взрывоопасность в системах накачки лазеров;
• Возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы.

     К химическим факторам относятся:

• Загрязнение воздуха рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного излучения с мишенью и радиолиза воздуха (озон, окислы азота и др);
• Токсические газы и пары от лазерных систем с прокачкой хладагентов и др.

       Психофизиологические факторы – это:

• Монотония, гипокинезия, эмоциональная напряженность, психологический дискомфорт;
• Локальные нагрузки на мышцы и кисти предплечья; напряженность анализаторных функций (зрение, слух).

 

     Таблица 1

 

       Наличие опасных и вредных факторов в зависимости от класса лазера (классы лазеров приведены в табл. 1) приведено в табл. 2.

     Таблица 2

1.1 Воздействие лазерного излучения на организм

       Лазерное излучение представляет собой вид электромагнитного излучения, генерируемого в оптическом диапазоне длин волн 0,1…1000 мкм. Отличие его от других видов излучения заключается в монохромности, когерентности и высокой степени направленности. Благодаря малой расходимости луча лазера плотность потока мощности может достигать 10¹⁶…10¹⁷ Вт/м².

     Эффекты воздействия (тепловой, фотохимический, ударно – акустический и др.) определяются механизмом взаимодействия лазерного излучения с тканями и зависят от энергетических и временных параметров излучения, а также от биологических и физики – химических особенностей облучаемых тканей и органов.

     Лазерное  излучение представляет особую опасность  для тканей, максимально поглощающих  излучение. Сравнительно легкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза многократно увеличивать плотность энергии(мощность) излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазона (780<λ<1400 нм) на глазном дне по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом.

     При повреждении появляется боль в глазах, спазм век, слезотечение, отек век  и глазного яблока, помутнение сетчатки, кровоизлияние.  Клетки сетчатки после повреждения не восстанавливаются.

     Ультрафиолетовое  излучение вызывает фотокератит, средневолновое инфракрасное излучение(1400<λ<3000 нм) может вызвать отек, катаракту и ожог роговой оболочки глаза; дальнее ИК – излучение (3000<λ<10⁶ нм) – ожог роговицы.

     Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длинны волны в  спектральном диапазоне 180…100000 нм. Характер поражения кожи аналогичен термическим  ожогам. Степень тяжести повреждения  кожи, а в некоторых случаях и всего организма, зависит от энергии излучения, длительности воздействия, площади поражения, ее локализации, добавления вторичных источников воздействия (горение, тление). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии 1000…10000 Дж/м².

     Лазерное  излучение дальней инфракрасной области (>1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое лазерное излучение).

     Длительное  хроническое действие диффузно отраженного  лазерного излучения нетепловой интенсивности может вызывать неспецифические, преимущественно вегетативно – сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечно – сосудистой системы, желез внутренней секреции. Работающие жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, раздражительность, потливость.