ГЛАВА 3 ТЕХНОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА; ЛЕКЦИЯ 8 Тема 31 Опасности производственной сферы и быта (шум, вибрация, ионизирующие излучения) 1 Общие сведения о техно огенни опасности, 2 Средства коллективной и индивидуальной защиты человека, 3 Действие шума и вибрации на организм человека, 4 Ионизирующие излучения и их характеристики; 5 Источники ионизирующего инювань, 6 Действие ионизирующих излучений на человека, 7 Радиационная безопасность; Безопасность жизнедеятельности - ЖЕЛИБА ЕН - Электронная библиотека онлайнбліотека Студента UaRus"

- развить комплексную воображение об источниках, количественную и качественную характеристики опасностей техногенного характера: шума, вибрации, ионизирующих излучений;

- проанализировать влияние шума, вибрации, ионизирующих излучений;

- сформулировать общую стратегию и принципы обеспечения безопасности в условиях, где возникают шум, вибрация, ионизирующие излучения;

- выбирать эффективные средства защиты от шума, вибрации, ионизирующих излучений

В процессе изучения темы студент должен осознать, что опасные факторы техногенного характера могут привести к ухудшению здоровья, травматизма и даже смерти человека, негативно влиять и на природную среду и, чтобы избежать негативных последствий их действия, необходимо воспитывать у будущих специалистов чувства ответственности за создание безопасных условий деятельности, удачно и надежно применять средства защитыу.

1 Общие сведения о техногенные опасности

2 Средства коллективной и индивидуальной защиты человека

3 Действие шума и вибрации на организм человека

4 Ионизирующие излучения и их характеристики

5 Источники ионизирующих излучений

6 Действие ионизирующих излучений на человека

7 Радиационная безопасность

2 Средства коллективной защиты от опасностей

3 Средства индивидуальной защиты от опасностей

5 Влияние шума на организм человека, средства и меры защиты от воздействия шума

7 Природа и виды ионизирующего излучения Проникающая свойство

8 Количественные оценки ионизирующего излучения Специфическое действие ионизирующего излучения на организм человека Источники ионизирующих излучений

1 Основы экологии и охрана окружающей среды: Учеб пособие / Под ред ВС Джигирея - Львов, 1999 - 238 с

2 Алексеенко ИР, Кейсевич ЛО Последняя цивилизация?

3 Основы социоекологии: Учеб пособие / Под ред ОО Бачинского - М.: Высшая школа, 1995 - 238 с

4 Захарченко МВ, Орлов МВ, Голубев АК и др. Безопасность жизнедеятельности в повседневных условиях производства, быта и в чрезвычайных ситуациях: Учеб пособие - М.: измы, 1996 - 196 с

5 Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под общей ред СВ Белова - 2-е изд, испр и доп - М: Высшая шк, 1999 - 448 с

6 Охрана труда в химической промышленности / ГВ Макаров, АЯ Васин, ЛК Маринина и др - М: Химия, 1989 - 496 с

7 Кушелев ОП Основы техники безопасности на предприятиях химической промышленности - М: Химия, 1992 - 304 с

8 Основные санитарные правила работы с радиоактивнымы веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87

9 Романенко АЕ и др Проблемы радиационной медицины - М.: Здоровье, 1988

10 Нормы радиоактивное безопасности НРБ-76/87 и основные санитарные правила работы с радиоактивнымы веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87 - М: Энергоатомиздат, 1988 - - 16060 с.

11 Вредные химические вещества Радиоактивные вещества / Под ред ЛА Ильина, ВА Филова - М: Химия, 1990 - 463 с

12 когла Дж Биологические эффекты радиации - М: Энергоиздат, 1986 - 260 с

Как определялось ранее, человек осуществляет свою жизнедеятельность в окружающей среде, состоит из природного и искусственного, созданного людьми в процессе развития, то есть техносфере (производ ство, транспорт, быт) Одной из составляющих техносферы является производство, где человек осуществляет свою трудовую деятельность и постоянно находится под воздействием поражающих, опасных и вредных факторов вы производственного среда.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения, технологии и т д) и действиями людей

Характерной особенностью современного производства является применение различных технологических процессов, сложных по своей физико-химической основой, использование новых технологических материалов, не едостатньо изучены с точки зрения негативного их влияния на человека и сред.

На некоторых предприятиях интенсивно используются высокотоксичные, легковоспламеняющиеся вещества, различные излучения, технологические процессы часто сопровождаются значительными уровнями шума, вибра ции, ультра-и инфразвука Значительное количество работ выполняется в условиях запыленности и загазованности В то же время во всех сферах деятельности человека осуществляется интенсивная компьютеризация, которая тоже сопровождается наличием негативных факторов, влияющих на здоровье человекни.

Сегодня в нашей стране совершается много преступлений на экономической почве, как теневая экономика, организованная преступность, криминализация экономики, экономическая преступность, - вот те болен оби, которые поражают наше государств.

Государственная налоговая служба законом включена в систему государственных органов, осуществляющих борьбу с организованной преступностью Деятельность налоговой службы, которая направлена ??на обеспечение исп ния законодательства о налогах, обеспечение правильности их начисления и уплаты, часто пересекается с противоправными интересами преступных групп Содержание работы налоговых служб (налоговой милиции, п ополнительную инспекции) повышает вероятность попадания их сотрудников в поле зрения криминальных элементов, и вся их деятельность связана со специфическими опасными факторамми.

В быту человека тоже сопровождает целая гамма негативных факторов: загрязнение воздуха, автотранспорт, некачественные продукты питания, шум, вибрация, электромагнитные и ионизирующие поля от бытовых пр риладив, лекарства, алкоголь, табачный дым, бактерии, инфекционные заболевания, ядовитые вещества, растения, животных.

Целью изучения этого раздела является определение сущности, природы возникновения, действия на организм человека опасных и вредных факторов в техносфере: физических (шум, вибрация, ионизирующие и замков ни излучение, электрический ток), химических, биологических и психофизиологической.

Техногенные опасности ухудшают здоровье людей, приводят к травмам или гибели, материальных затрат и деградации природной среды Защита от техногенных опасностей осуществляется совершенствование нием источников опасностей, увеличением расстояния между источниками опасностей и объектами защиты, применением защитных средств (коллективных и индивидуальных).

Средства коллективной и индивидуальной защиты работающих

С целью предотвращения или уменьшения воздействия на работающих вредных и опасных производственных факторов применяют средства коллективной и индивидуальной защиты К мерам коллективной защиты на но ведь защитные устройства Это приист рои, применяемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих впечатляющих, опасных и вредных производственных факторов частности, защитные устройства предупреждают попадание человека в опасности безопасную зону Опасной зоной считается пространство, в котором постоянно действуют или периодически возникают ситуации, опасные для жизни и здоровья человекаи.

Защитные устройства делятся на ограждающие, блокировочные, защитные, специальные, тормозные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления

Ограждающие защитные устройства - это физическое препятствие, различного рода кожухи, щиты, экраны, козырьки, планки, барьеры Они могут быть стационарные, передвижные, съемные, раздвижные и т п Огород ния должно быть эстетичным, не быть самонебезпечним, достаточно жестким, чтобы человек при потере равновесия могла на него опереться Оно не должно терять защитных свойств при вибрациях температурах т.д. Внутренняя поверхность ограждений окрашивается в сигнальный цвет На наружную поверхность наносится (вывешивается) предупреждающий знак При необходимости наблюдать за процессом, заборов ния могут выполняться прозрачнымизорими.

Блокировочные защитные устройства обеспечивают работу рабочих органов, устройств, механизмов и установок или доступ к ним только в том случае, если они находятся в определенном заранее зад данном положении, состоянии Они в основном применяются для предотвращения аварийных и травмоопасных ситуаций Например, невозможность пуска какого-то механизма без предварительного сигнала; невозможность ь доступа, скажем, к токоведущим частям, если из них не снять напряжение Предупреждающие защитные устройства обеспечивают безопасную эксплуатацию машин, устройств, установок путем ограничения небезпечног в параметра (скорости, веса, температуры, силы тока и т д), дальнейший рост которого может привести к разрушению оборудования или к несчастному случаю Так, например, от механических перегрузите ень применяют шпонки, шпильки, штифты и т д, от давления - клапаны, разрывные мембраны, от перемещения - упоры, кольцевые выключатели, от силы тока - предохранители, биметаллические и электромагнитных магнитного расцепителя и т ді і т. д.

Специальные устройства характерные для определенного оборудования Например, специальные уловители в лифтах, шахтах, подъемниках (ловить кабину при разрыве троса), двуруким включения прессов и т д

Тормозные устройства служат для замедления и остановки движения частей или самого оборудования при возникновении опасного фактора

Устройства автоматического контроля и сигнализации - это устройство для передачи информации с целью привлечения внимания персонала Они осуществляют контроль параметров: давление, температуру, скорость, зоб огисть и т пп.

Устройства управления - это устройства для управления установкой и оборудованием С их помощью осуществляется управление оборудованием на расстоянии, человек при этом находится за пределами и опасной зони.

Для предупреждения о возможной опасности применяются знаки безопасности Они подразделяются на 4 группы:

- запрещающие (форма знака круглая, ободок красного цвета);

- предупреждающие (форма знака треугольная, ободок черного цвета);

- приписываемые (форма знака прямоугольная, ободок зеленого цвета);

- указательные (форма знака прямоугольная, ободок синего цвета)

Носителями информации об опасности является сигнальные цвета Принятые следующие основные цвета: красный - \"опасность\", \"стоп\" В красный цвет окрашиваются: знаки, инструмент, техника пожарной безопасности; в отключающие устройства; внутренние поверхности кожухов, ограждений; движущиеся, вращающиеся части (муфты, патроны и т д) аварийные краны, ключи, ручки и т пт. п.

Желтый - \"внимание\", предупреждения о возможной опасности В желтый цвет окрашиваются: предупреждающие знаки безопасности; элементы строительных конструкций, которые могут быть причиной несчастного случая элемент ты оборудования, которые могут быть причиной несчастного случая подъемно-транспортное оборудование; емкости и трубопроводы с опасными и вредными веществами.

Зеленый - \"безопасность\", \"разрешение\", показывает, что путь свободен В зеленый цвет окрашиваются: эвакуационные, запасные выходы; сигнальные лампы, табло пунктов первой помощи; местоположения аптечек, спасает увальня средств.

Белым цветом обозначают границы проезда, прохода, мест сборки

Кроме коллективных средств защиты, существуют еще и индивидуальные средства индивидуальной защиты делятся на: кожного покрова тела, рук, ног, головы, лица, глаз, органов слуха, дыхания я, падение с высоты Кроме того, для защиты от электрического тока применяются диэлектрические средства защиты При работе на высоте, внутри емкостей, колодцев и ям применяют специальные защитные пояса со страховочным цепью или веревкой Специальные средства применяются также для защиты от ионизирующих, электромагнитных и других излученийань.

Действие шума и вибрации на организм человека

Шум - это хаотическая совокупность различных по силе и частоте звуков, мешающих восприятию полезных сигналов и негативно влияют на человека Физическая сущность звука - это механические колебания упругой в среды (воздуха, воды) При звуковых колебаний образуются области пониженного и повышенного давления, действующие на слуховой анализатор (мембрану уха)).

Основными физическими характеристиками звука являются: частота f (Гц), звуковое давление Р (Па), интенсивность или сила звука I (Вт/м2), звуковая мощность (Вт) и т.д. Скорость распространения звуковых волн в атмосфере осфери при 20о С составляет 344 м / с Как было сказано ранее в разделе 2, органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20000 Гц Но некоторые из звуков не воспринимаются в РГАНИ слуха человека: колебания с частотой ниже 16 Гц - инфразвуки, с частотой выше 20000 Гц - ультразвукики.

Минимальная интенсивность звука, которую человек ощущает, называется порогом чувствительности У разных людей он разный, и поэтому условно за порог чувствительности принимают звуковое давление, равный 2 г 10-5 5 Н/м2 (ньютон на метр квадратный) при стандартной частоте 1000 Гц При этой частоте порог чувствительности Ио = 10 - 12 Вт/м2, а соответствующий ему давление Ро = 2 г 10-5 Па Максимальная интенсивность звука, п ры которой ухо начинает испытывать болезненные ощущения, называется порогом мучительного ощущения, равным 102 Вт/м2, а соответствующий ему звуковое давление Р = 2 г 102 П Па.

Изменения интенсивности звука и звукового давления, слышит человек, огромные и составляют соответственно 1014 и 107 раз, поэтому оперировать такими большими числами неудобно Таким образом, для оценки шума приня ято измерять его интенсивность и звуковое давление не абсолютно физическими величинами, а логарифмами отношений этих размеров к условному нулевому уровню, что соответствует порогу чувствительности стандарта тного тона, частотой 1000 Гц Эти логарифмы отношений называют уровнями интенсивности и звукового давления, выраженные в белах (Б) Единица измерения \"бел\" названа именем изобретателя телефона А Белла (1847 - 1922) Поскольку орган слуха человека способен различать изменения уровня интенсивности звука на 0,1 Б, то для практического использования более удобной является единица в 10 раз меньше - децибел (дБ (дБ).

Если значение громкости (интенсивности) превышает 60 - 80 дБ, то такой шум уже может вредно влиять на здоровье человека: повышать кровяное давление, вызвать нарушения ритма сердца, создает юват значительную нагрузку на нервную систему, влиять на психическое состояние лица Очень сильный шум (более 140 - 180 дБ) может вызвать разрыв барабанной перепонкии.

В настоящее время ученые многих стран мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека Исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но е и абсолютная тишина пугает и угнетает его Так, сотрудники одного конструкторского бюро, имели прекрасную звукоизоляцию, уже ччер эз неделю стали жаловаться на невозможность работы в условиях подавляющего тишине: они были раздражены, теряли работоспособность И, наоборот, было установлено, что звуки значительной силы стимулируют процесс с мышления, особенно процесс счетау.

Каждый человек воспринимает шум по-разному Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно увеличением ной интенсивноститі.

Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головная боль, повышение усталости, снижение работоспособно ост.

Шум имеет акумулятивныий эффект, т.е. акустические раздражение, накапливаясь в организме человека, все сильнее угнетают нервную систему Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функционал ный расстройство центральной нервной системы Особенно вредное воздействие шума сказывается на нервно-психической деятельности человека Процесс нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в г оминких условиях, чем у людей, работающих в нормальных звуковых условиевах.

Шумы вызывают функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы; вредно влияют на зрительный и вестибулярный анализаторы; снижают рефлекторную деятельность, часто становится причиной несчастных случаев ков и трав.

Как доказали исследования ученых, звук, которого не слышно, также может оказать вредное воздействие на здоровье человека Так, инфразвуки особое влияние оказывают на психическую сферу человека: поражают все виды инт интеллектуального деятельности; ухудшают настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, испуга, страха, а при высокой интенсивности - чувство слабости, как после сильного нервного по тряскея.

Даже слабые звуки, инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, особенно если они носят длительный характер По мнению ученых, именно инфразвуками, неслышно проникающими сквозь самые толстые в тины, вызывается много нервных заболеваний жителей крупных мест.

Ультразвуки, занимающие заметное место в гамме производственных шумов, также опасны Механизмы их действия на живые организмы крайне многообразны Особенно сильно в их негативного влияния склонны клетки нервной системми.

Шум коварен, его вредное воздействие на организм совершается незримо, незаметно Организм человека против шума практически беззащитен

Врачи говорят о шумовой болезни как о результате воздействия шума с преимущественными поражениями слуха и нервной системы

Уменьшение уровня шума улучшает самочувствие человека и повышает производительность труда С шумом необходимо бороться как на производстве, так и в быту Умение соблюдать тишину - показатель культуры люди ини и его хорошего отношения окружающих Тишина нужна людям так же, как солнце и свежий воздухтря.

Подробная классификация средств и методов борьбы с шумом приводится в ГОСТ 121029-80 «ССБТ Способы и методы защиты от шума Классификация\"

В данном разделе рассмотрены наиболее общие из всех возможных методов и средств защиты В первую очередь нужно использовать коллективные методы и средства эффективными являются меры снижения шума в источнике его возникновения Шум можно снизить на пути его распространения (см. Рис11. ).

К средствам индивидуальной защиты от шума относятся:

- противошумные наушники, закрывающие ушную раковину;

- противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход;

- противошумные шлемы - закрывают всю голову Их применяют в сочетании с наушниками;

- применение малошумного оборудования, замена металлических частей на пластмассу, установка глушителей и т д; - установка оборудования на демпфирующих прокладках; - размещение источников шума в коже, помещая щениях и т д со звукоизоляцией или звукопоглощением; - установка \"антизвуку\", то есть источника, равного по величине и противо-зависимого по фазе звука - архитектурно-планировочные методы (размещение стро вель, оборудование, защитные зеленые полосы, экраны и т д) - звукоизолирующие кабины, акустические экраны мест работы; - оснащение шумных машин и технологий средствами дистанционного телеавтоматичного управлениління

Рис 1 Классификация коллективных средств защиты

Вибрация - это колебания твердых тел, которое возникает при смещении центра тяжести тела, движущегося вращается или при периодическом изменении формы тела по сравнению со статическим состоянием этого тела Вибрация ха арактеризуеться частотой (Гц), амплитудой смещения, т.е. размером наибольшего отклонения точки, колеблется от положения равновесия (м), колебательной скоростью (м / с) и колебательным ускорением (а / с2) Степень и характер воздействия на человека зависит от амплитуды и частоты колебаний Так, собственные частоты внутренних органов находятся в области 6 - 9 Гц Итак, вибрация машин, площадок, ручных др. инструмента и т д особенно опасна при частотах 8 - 12, 17 - 25 Гц и т д, так как они могут быть резонансными для органов При работе с ручными машинами (их вибрация находится в области 100 Гц) возникают сосудистые расстройства Общая вибрация, имеет широкий спектр частоты, производит неблагоприятное воздействие на центральную нервную систему, вестибулярный аппарат, желудочно-кишечный тракт, вызов ае головокружение, онемение конечностей, заболевания суставов Длительное воздействие вибрации вызывает профессиональное заболевание - вибрационную болезнеййну хворобу.

Методы борьбы с вибрацией сводятся в основном к демпфирования установок, машин, механизмов, использование различного рода амортизаторов, вибропоглощения

Мировая общественность стала проявлять озабоченность по поводу влияния ионизирующих излучений на человека и окружающую среду с начала 50-х годов В результате испытаний ядерного оружия в атмосфере, проведенных тремя странами (СССР, США, Великобритания), радиоактивные осадки стали распространяться по всему земному шару В декабре 1955 Генеральная Ассамблея ООН учредила научный коме тет по действию атомной радиации (НКДАР) Задача этого комитета - изучение уровней радиации, ее воздействия на окружающую среду и опасности для населения, образуется любым источником радиации: как естественным, так и искусственным, включая радиоактивные осадки Это и стало началом научных исследований в области обеспечения защиты человека от ионизирующего излучения К этому усилия были в основной м направлены на создание и совершенствование ядерного оружияброї.

Ионизация - это образование положительных и отрицательных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул Атом, потерял электроны, становится ионом, он имеет положительный заряд Для этого в необходимо потратить энергию Атом, присоединил электрон, становится отрицательным ионом Этот процесс может сопровождаться как затратой, так и выделением энергии излучения, взаимодействие которых со сред ем приводит к ионизации атомов и молекул, называется ионизирующимючим.

Большая часть излучений поступает от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в Кос СМОС к возникновению самой Земли.

Родоначальником науки о радиации является французский ученый Анри Беккерель, положил в ящик стола фотографические пленки и прижал их куском минерала, содержащего уран Когда он проявил пленки, то в обнаружил на них следы каких-то излучений Он назвал их радиоактивными (1986).)

Радиоактивность - это самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие Атом состоит из ядра и электронов, вращающихся вокруг него Ядро состоит из протонов, имеющих положительный ый заряд, и нейтронов - нейтральных частиц атомы имеют ядро ??с одинаковым числом протонов, но не одинаковое число нейтронов, к разновидностям одного химического элемента и называютсяься изотопами Так, уран 238 содержит 92 протона и 146 нейтронов, а уран 235 - 92 протона и 143 нейтрона Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу \"нуклидов\" Большинство нуклидов нестабильны нет, они все время превращаются в другие нуклиды Так, уран 238 время от времени теряет 4 части (2 протона и 2 нейтрона) и превращается в торий 234234.

При каждом таком акте распада освобождается энергия распространяется в виде излучения Если излучается положительно заряженная частица или нейтральная (2 протона и 2 нейтрона), как в слу дку с ураном 238, то это называется a-излучением, если излучаются электроны - это называется-излучением При излучении частиц ядра возбуждаются и атомы Снимается возбуждения в икидом чистой энергии Это называется g-излучения Они характеризуются активностью (числом радиоактивных превращений в единицу временичасу).

Беккерель: \"Бк\" - равен 1 превращению в секунду

Кюри \"Ки\" - равен 3,7 г 1010 ядерных превращений в секунду

есть Ки более весомая сравнению с Бк единицей

Изменение энергетического состояния электронов атомов может вызываться и другими причинами Так, например, в результате энергетических процессов, происходящих на солнце, изменяется энергетическое состояние электро онов, находящиеся на внешних оболочках атомов При этом излучается энергия длинной волны (400 ... 1) г 10-9 м, что называется ультрафиолетовым излучением Если излучение возникает вна слидок изменения энергетического состояния электронов на внутренних оболочках атомов, эти излучения называют рентгеновскими (... 1) г 10-12 м. Но природа этих излучений общая Они возникают при сми ни энергетических состояний ядер или электронов атомов и представляют собой коротковолновое электромагнитное излучение чистой (квантовой) энергии Таким образом, ионизирующее излучение делится на 2 вида: электромагнитное (фотонное), к которому относятся ультрафиолетовое, рентгеновское и?-Излучения, и корпускулярное (?,?, Нейтроны, протоны) (см. рис2. рис.2.).

Различные виды излучения сопровождаются освобождением различного количества энергии и имеют различную проникающую способность Отсюда и неодинаковое влияние на органы живого организма

Так, корпускулярное излучение, состоящее из частиц (поток тяжелых частиц) задерживается, например, листом бумаги и практически не способно проникнуть через внешний слой кожи Длина пробега в воздухе - 2,5 см, в биологической ткани - 31 мкм, у алюминия - 16 мкм.

Действие-частиц чрезвычайно опасна, если они попадают внутрь организма через рану, с пищей, воздухом

Корпускулярное излучение, состоящее из частиц, имеет большую проникающую способность Длина пробега в воздухе - 17,8 м, в биологической ткани - 1-2 см, в воде - 2,6 см, у алюминия - 9,8 8 см.

Электромагнитные излучения () распространяются со скоростью света и имеют высокую проникающую способность Этот вид излучения может задержать лишь толстая бетонная (примерно 0,5 м толщиной) или св нцева плита Длина пробега в воздухе - несколько сотен метровв.

Повреждений в живом организме, вызванных ионизирующим излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям Количество такой переданной организму энергии называется дозой

доза характеризующая ионизирующей способности излучения в воздухе, называется экспозиционной (Х) Она измеряется в кулонах на килограмм (Кл / кг):

где Q - полный заряд ионов одного знака, возникающих в по-ветру (Кл);

Поглощенная доза - это количество энергии излучения, поглощенная единицей массы тела, облучаемого

Единица измерения 1 грей = 1Дж / 1кг В радиобиологии и медицине чаще используют внесистемную единицу - советов (1 рад = 0,01 Гр) Однако эта доза (поглощена) не учитывает того, что разный вид излу инювання при одной и той же поглощенной дозе имеет разную опасность Скажем,-излучения более опасно, чем-излучения или-излученияння.

доза учитывает способность данного вида облучения поражать ткани, называется эквивалентной

Эквивалентная доза - это поглощенная доза (Н), умноженная на коэффициент, показывающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма

где Д - поглощенная доза данного вида излучения (Гр);

Эквивалентная доза измеряется в Зиверт (Зв) По основной вид излучения (эквивалент), с которым сравнивают все остальные, принято или рентгеновское излучение

Коэффициент качества излучения для-излучения равен единице (= 1 для-излучения)

Внесистемная единица 1 марта = 0,01 н = 0,01 декабрь = 1 рад есть для-излучения поглощенная доза эквивалентной дозе Итак, 1 рад »1 марта» 1 Р

Следует учитывать, что различные биологические системы и органы не одинаково воспринимают одни и те же дозы облучения Чувствительность биологических систем повышается с увеличением массы и степени организации ии: наиболее устойчивые споры, затем - растения, простейшие организмы, животные Человек принадлежит к числу наиболее чувствительных биологических объектов (в 50% случаев при дозе облучение 4 Зв (400 бе г) наблюдается гибель человека в течение 30 суток) В то же время для растений эта доза для равноценного эффекта, составляет примерно 1500 изменить; амебы - 1000 Контакты; улиток - 200 Зв; рыбы, птицы - 8-20 ЗвЗв.

Влияние облучения зависит от чувствительности органов Поэтому эквивалентные дозы облучения следует использовать с различными коэффициентами, учитывающими чувствительность органов к облучению Это реализуемое ся в эффективной эквивалентной доззі.

Эффективная эквивалентная доза - это эквивалентная доза (Неф), умноженная на коэффициент, учитывающий разную чувствительность органов к-облучения

Т - взвешенный коэффициент чувствительности органов (коэффициент радиационного риска)

Коэффициент Т для различных органов имеет разные значения, например: половые органы - 0,25; молочная железа - 0,15, красный отсталый мозг - 0,12; легкие - 0,12; щитовидная железа, кости - 0 0,03, другие органы и ткани - 0.

Впечатление живой ткани ионизирующим облучением зависит так же от времени облучения

Кратковременное облучение более опасно, чем облучение такой же дозой, но в течение длительного времени

Кратковременная суммарная эквивалентная доза облучения человека, равный 4 Зв, приводит в 50% случаев к смерти, общее облучение такой же дозы в течение десятилетий не дает никаких непосредственных НИП негативных эффектов

Источники излучения делятся на естественные и искусственные Естественным источником ионизирующего облучения является космическое пространство, а также радиоактивные вещества, находящиеся в земной коре Облучению от природных источников подвергается любой житель планеты Дозы облучения зависят от места жительства (так как не везде равномерно залягаютють породы, содержащие радиоактивные вещества), от образа жизни (в помещении или снаружи человек проводит большую часть жизни), от места работы (например, в строительстве часто применяют зданий ьни материалы с повышенной радиацией, пилоты получают большую дозу по сравнению с другими профессиями и т д)).

Космические лучи неравномерно распределены на поверхности Земли Так, Северный и Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальная область, из-за наличия магнитного поля Земли, отхо хиляет заряженные частицы.

Уровень облучения растет с высотой, поскольку разряжается воздуха, а оно играет роль защитного экрана Люди, живущие на уровне моря, получают от космоса в среднем 300 микрозивертов (мил льйонних долей Зв) в год Люди, живущие в горах выше 200 м, получают дозу в несколько раз большую, чем жители равнины Человек, летящий в аэроплане на высоте 12000 м, получает дозу облучения я примерно в 25 раз больше, чем на Землелі.

Земная радиация неравномерная, она зависит от состава земных пород Так, в США, Франции, Германии, Италии, Японии жители получают от 0,3 до 0,6 миллизивертов в год В Бразилии, недалеко от м города Посус-ди-Калдас (200 км от Сан-Паулу), уровень радиации достигает 200 милизв / год (в 800 раз больше среднего) Там же, в курортном городе Гуарапари - 175 милизв / год В Индии, штат Керала - 70 000 человек живут на узкой (55 км) прибрежной полосе и получают от 3,8 до 8,7 милизв / год Эти территории Индии и Бразилии расположены на почвах и песках, богатых ториемрієм.

По подсчетам НКДАР ООН, средняя эффективная доза внешнего облучения от земных источников равна 350 микрозивертов в год Немного меньше человек получает из космоса

Большую часть, примерно 2/3 эффективной дозы естественного облучения, человек получает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой, воздухом Этот естественный фон претерпевает изменения в результате деятельности человека Ядерные испытания, аварии на АЭС, добыча полезных ископаемых, сгорания всех видов топлива и т д к естественному фона добавляет 1-3%3 %.

В настоящее время природный радиационный фон (ПРФ) равен примерно 10 - 20 микрорентген в час Измеряют его на расстоянии 110 см от поверхности земли, что соответствует центру тела взрослого человека

Искусственными источниками ионизирующего излучения являются ядерные установки, ядерные реакторы, рентгеновские аппараты, приборы с радиоактивными элементами Подписан договор о прекращении ядерных излучения нювань в 3-х областях (в 1963 г. США, СССР, Англия) дал положительный результат Снизилось количество радиоактивных осадков, уменьшилось радиоактивное загрязнение растительности Однако радиоизотопы с длительным пе период полураспада продолжают накапливаться в почве и поступать в флоруору.

Безусловно, аварии на АЭС очень большой угрозой для безопасного существования человека Однако вклад атомной энергетики в суммарную дозу облучения населения является одним из самых скромных Статистика говорит ь о том, что атомная энергетика занимает 20-е место в числе опасностей современной среды обитания человека, в то время как рентгеновское облучение занимает 9-е место, а противозачаточные средства - 18 тте.

В настоящее время основной вклад в дозу облучения человека вносит медицинское диагностическое оборудование

Предприятия по добыче, переработке и производству радиоактивных веществ также являются искусственными источниками ионизирующего излучения Это, в основном, урановые рудники, заводы для получения обогащенного в урана, очистки уранового концентрата, реактори.

Облучение населения Украины за последние 14 лет за счет искусственных источников радиации в основном связано с последствиями аварии на Чернобыльской АЭС, а также авариями на других АЭС

Действие ионизирующего излучения на человека

результате действия ионизирующего излучения на организм человека ионизированные живые ткани, в первую очередь - вода протоплазмы клеток, ее ионы вступают во взаимодействие с кислородом тканей, создавая пероксидные и соединения, которые сами являются сильными окислителями и приводят к изменениям и гибели живых клеток, образование \"свободных радикалов\" и через них к нарушению обменных процессов, угнетение ферментных и окр емих функциональных систем, то есть нарушение жизнедеятельности всего организма

Действие радиоактивного излучения на организм человека можно представить в очень упрощенном виде таким образом Предположим, что в организме человека происходит нормальный процесс пищеварения Пища, поступ одит, разлагается на более простые соединения, которые затем поступают через мембрану внутрь каждой клетки и будут использованы как строительный материал для воспроизводства себе подобных, для возмещения ния энергетических затрат на транспортировку веществ и их переработку При попадании на мембрану-излучения сразу же нарушаются молекулярные связи, атомы превращаются в ионы Сквозь с разрушаемых мембрану в клетку начинают поступать посторонние (токсичные) вещества, работа ее нарушается Если доза излучения невелика, происходит рекомбинация электронов, то есть возвращение их на свои места Молекулярные связи восстанавливаются, и клетка продолжает выполнять свои функции Если же доза облучения высокая или очень много раз повторяется, то электроны не успевают рекомбинув АТИС; молекулярные связи не возобновляются; выходит из строя большое количество клеток; выходит из строя орган; нормальная жизнедеятельность организма становится невозможнойжливою.

Специфичность действия ионизирующего излучения состоит в том, что интенсивность химических реакций, индуцийованих свободными радикалами, повышается и у них втягиваются многие сотни и тысяч молекул не затронутых облучением Таким образом, эффект действия ионизирующего излучения обусловлен не количеством поглощенной энергии объектом облучается, а формой, в которой эта энергия передается НИКАКИХ и другой вид энергии (тепловая, электрическая и др.), поглощается биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким изменениям, которые влечет ионизирующее излучениеня.

Также необходимо отметить некоторые особенности действия ионизирующего излучения на организм человека:

- малые дозы излучения могут суммироваться и накапливаться в организме (кумулятивный эффект);

- излучение действует не только на данный живой организм, но и на его наследников (генетический эффект);

- различные органы организма имеют определенную чувствительность к излучению

Сильнейшему воздействию подвергаются клетки красного костного мозга, щитовидная железа, легкие, внутренние органы, то есть органы, клетки которых имеют высокий уровень распределения Естественно, что при одной и и той же дозе излучения у детей поражается больше клеток, чем у взрослых, потому что у детей все клетки находятся в стадии распределения А клетки взрослого человека находятся в трех разных стадиях деленияу.

Опасность различных радиоактивных элементов для человека определяется способностью организма их поглощать и накапливать

Радиоактивные изотопы поступают внутрь организма с пылью, воздухом, пищей или водой и ведут себя по-разному: некоторые изотопы распределяются равномерно в организме человека (тритий, углерод, зале изо, полоний), некоторые накапливаются в костях (радий, фосфор, стронций), другие остаются в мышцах (калий, рубидий, цезий), накапливается в щитовидной железе (йод), в печени, почках, селезенке ( рутений, полоний, ниобий) и т д.

Эффекты, вызванные действием ионизирующих излучений (радиации), систематизируются по видам повреждений и времени проявления Эффекты по видам повреждений классифицируются на 3 группы: соматические, соматики-стахот тические (случайные, вероятные), генетические Время проявления указывает две группы поражений - ранние (или острые) и поздние Ранние поражения бывают только соматические Это приводит к смерти или лучевой болезни Снаб альнико таких частиц являются в основном изотопы, имеют короткую продолжительность жизни,-излучение, потокотік н ейтронив

Различают две формы лучевой болезни - острую и хроническую Острая форма возникает в результате облучения большими дозами за короткий промежуток времени При дозах порядка тысяч советов поражение организма в может быть мгновенной Хроническая форма развивается в результате длительного облучения дозами, превышающими предельно допустимые (ГПД) Более отдаленными последствиями лучевого поражения могут быть п Ромен катаракты, злокачественные опухоли и др.нше.

Ниже приведена шкала опасностей облучения ио низуючимы излучениями:

Из приведенной шкалы видим, что при дозе от 75 до 100 бэр отмечаются реакции в виде оползней в формуле крови, изменяются некоторые вегетативные функции организма При дозах, превышающих 100 бэр р, развивается острая лучевая болезнь, тяжесть которой зависит от дозы (см. табл4.4)

доза марта	Степень лучевой болезни
100 - 200	Первая ступень (легкая)
200 - 300	Вторая ступень (средней тяжести)
300 - 500	Третья стадия (тяжелая)
Более 500	Четвертая стадия (очень тяжелая)

Дозы 500-600 марта считаются смертельными Крайне уязвимым органом является хрусталик глаза Дети более чувствительны, чем взрослые Относительно небольшие дозы облучения хрящевой ткани могут замедлить или вовсе м прекратить рост костей Крайне чувствителен к радиации мозг плода, особенно если мать подвергается облучению между восьмой и пятнадцатой неделями беременностисті.

По результатам исследований НКДАР ООН сделан такой вывод:

- не существует никакой границы зоны, за которой отсутствует риск заболевания раком Любая, даже самая маленькая, доза увеличивает вероятность заболевания раком Всякая дополнительная доза еще более увеличивает эту вероятностьь;

- риск заболевания возрастает прямо пропорционально дозе облучения: при удвоении дозы облучения риск удваивается, при 3-х кратной дозе - утраивается и т. д

Вопрос радиационной безопасности регламентируется Законом \"О радиационной безопасности населения\", нормами радиационной безопасности (НРБ-96) и др.

Мы уже касались вопроса о том, что в различных органов организма чувствительность к ионизирующему облучению не одинакова Поэтому введем понятие \"критический орган\"

Критический орган - это орган, ткань, часть тела, облучение которого в данных условиях наносит наибольший ущерб здоровью

зависимости от этого все органы разделены на три группы:

II группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие (за исключением, относящихся к I и III групп);

III группа - кожный покров, костная ткань, кости, предплечья, лодыжки и стопы

С другой стороны, среди всего населения является группа людей, выбрала для себя профессию, связанную с исследованиями, эксплуатацией оборудования, имеющее в своем составе радиоактивные вещества Есть люди, которые в силу независимых от них обстоятельств, оказались на территории, где построены, базируются атомные объекты Исходя из этого, все население (все люди) разделено также на 3 группы::

Группа \"А\" - постоянно непосредственно работающие с источниками ионизирующих излучений (операторы АЭС, физики-атомщики, плавсостав атомных судов и т д)

Группа \"Б\" - лица, по условиям проживания или размещения рабочих мест могут попадать под влияние ионизирующих излучений (проживающих в зоне АЭС, расположенные в районе атомных лабораторий, завод дев и т д)).

В качестве основных дозовых пределов для категории \"А\" устанавливается предельно допустимая доза (для различных критических органов) за год, а для категории \"Б\" - предел дозы за год Итак, ПДД и МД (см. табл 5 5 5).

Предельно допустимой дозой (ПДД) считают дозирования предел для лиц группы \"А\", полученную индивидуально за календарный год, при которой равномерное облучение за 50 лет последующей жизни не может вызвать неблагоприятных изменений в состоянии здоровья человека и его потомков

Еще существует норма Минздрава: 35 бэр за 70 лет (если 0,5 бэр (см. таблицу) г 70 лет = 35 бэр, т.е. она равна предела дозы за год для лиц группы \"Б\")

Для всего населения (группа \"В\" специальных норм не имеет, так как он склонен к облучению только от естественного фона В случае же необходимости, изменения условий работы, жизнь вступают в силу отметь ные ранее нормы).

Вопрос защиты человека от негативного влияния ионизирующего излучения возникли почти одновременно с открытием рентгеновского излучения и радиоактивного распада Это обусловлено следующими ф факторами: во-первых, чрезвычайно быстрое развитие применения вновь открытых излучений в науке и практике, и, во-вторых, выявление негативного воздействия излучения на организм.

Мероприятия радиационной безопасности используются на предприятиях и, как правило, требуют проведения целого комплекса разнообразных защитных способов, зависящих от конкретных условий работы с ис Ерель ионизирующих излучений, в первую очередь, от типа источника излучения

закрытыми называются любые источники ионизирующего излучения, оборудование которых исключает проникновение радиоактивных веществ в окружающую среду при предусмотренных условиях их эксплуатации и износа Это - гамма-установки различного назначения; нейтронные, бета-и гамма-излучатели; рентгеновские аппараты и ускорители заряженных частиц При работе с закрытыми источниками ионизирующего чего излучения персонал может подвергаться только наружному облучениюю.

Защитные меры, позволяющие обеспечить условия радиационной безопасности при применениив Анне закрытых источников, основанные на знаниях законов распространения ионизирующих излучений и характера их взаимодействия с веществом

а) доза внешнего облучения пропорциональна интенсивности излучения и времени воздействия;

б) интенсивность излучения от точечного источника пропорциональна количеству квантов или частиц, возникающих в нем за единицу времени, и обратно пропорциональна квадрату расстояния;

в) интенсивность излучения может быть уменьшена с помощью экранов

Из этих закономерностей вытекают основные принципы обеспечения радиационной безопасности:

1) уменьшение мощности источников до минимальных размеров (\"защита количеством\");

2) сокращение времени работы с источником (\"защита временем\");

3) увеличение расстояния от источников до работающих (\"защита расстоянием\");

4) экранирование источников излучения материалами, поглощающими ионизирующее излучение («защита экраном\")

Лучшими для защиты от рентгеновского и гамма-излучения являются материалы с большим Z (порядковым номером), например свинец и уран Однако, учитывая высокую стоимость свинца и урана, могут применяться экраны из более легких материалов - просвинцованного стекла, железа, бетона, железобетона и даже воды в этом случае, естественно, эквивалентная толща экрана значительно увеличиваетсяя.

Для защиты от бета-потоков целесообразно применять экраны, изготовленные из материалов с малым атомным номером В этом случае выход тормозного излучения с Конечно, в качестве экранов для защиты от бета-излучений используют органическое стекло, пластмассу, алюминийй.

Открытыми называются такие источники ионизирующего излучения, при использовании которых возможно попадание радиоактивных веществ в окружающую среду При этом может происходить не только наружно нет, но и дополнительное внутреннее облучение персонала Это может произойти при поступлении радиоактивных изотопов в окружающую рабочую среду в виде газов, аэрозолей, а также твердых и жидких р адиоактивних отходов Источниками аэрозолей могут быть не только выполняемые производственные операции, но и загрязненные радиоактивными веществами рабочие поверхности, спецодежда и обувьтя.

1) использование принципов защиты, применяемых при работе с источниками излучения в закрытом виде;

2) герметизация производственного оборудования с целью изоляции процессов, которые могут стать источниками поступления радиоактивных веществ в окружающую среду;

4) применение санитарно-технических средств и оборудования, использование специальных защитных материалов;

5) использование средств индивидуальной защиты и санитарной обработки персонала;

7) очистка от радиоактивных загрязнений поверхностей строительных конструкций, аппаратуры и средств индивидуальной защиты

Меры индивидуальной защиты и личной гигиены

Радиоактивное загрязнение спецодежды, средств индивидуальной защиты и кожи персонала не должно превышать допустимых уровней, указанных в нормах радиационной безопасности НРБ-76/87

В случае загрязнения радиоактивными веществами личная одежда и обувь подлежат дезактивации под контролем службы радиационной безопасности, а в случае невозможности дезактивации - захоронению как р радиоактивных отходов

Защита от медицинских диагностических источников облучения

рентгенорадиологический процедуры относятся к наиболее эффективным методам диагностики заболеваний человека Это определяет дальнейший рост применения рентгено-и радиологических процедур или ис Ання их в более широких масштабах Однако интересы безопасности пациентов обязывают стремиться к максимально возможному снижению уровней облучения, поскольку влияние ионизирующего излучения в любую й дозе совмещенный с дополнительным, отличным от нуля риском возникновения отдаленных стохастических эффектов В настоящее время с целью снижения индивидуальных и коллективных доз облучения населения за счет диагностики широко применяются организационные и технические мерыди:

1) как исключение, необоснованные (т.е. без доказательств) исследования;

2) изменение структуры исследований в пользу тех, которые дают меньше дозовую нагрузку;

3) внедрение новой аппаратуры, оснащенной современной электронной техникой усиленного визуального изображения

4) применение экранов для защиты участков тела, подлежащих исследованию, и т д

Эти меры, однако, не исчерпывают проблемы обеспечения максимальной безопасности пациентов и оптимального использования диагностических методов Система обеспечения радиационной безопасности пациентов может бут ты полной и эффективной, если она будет дополнена гигиеническими регламентами допустимых доз облучения.

Наши партнеры

ГЛАВА 3 ТЕХНОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА