Захист від виробничих вібрацій

Основною вимогою до забезпечення радіаційної безпеки при роботі із закритими джерелами є спорудження захисту від випромінювання для зниження зовнішніх потоків випромінювання на робочих місцях і в сусідніх приміщеннях до допустимих рівнів.

Захист від зовнішнього опромінювання  на таких установках розраховуються з використанням різних методів.

Робоча частина стаціонарних апаратів і установок з відкритим і необмеженим за напрямом пучком випромінювання повинна розміщуватися в окремому приміщенні. Матеріал і товщина стін, підлоги і стелі цього приміщення при будь-яких реальних положеннях джерела і напрямах  пучка повинні забезпечувати ослаблення випромінювання в суміжних приміщеннях і на території установи до допустимих значень.

Пульт керування апаратом або установкою розміщують в суміжному приміщенні. Вхідні двері в приміщення, де знаходиться апарат, повинні блокуватися з механізмом переміщення джерела або з включенням високої (прискорючої) напруги так, щоб виключити можливість випадкового опромінення персоналу. Ці приміщення повинні бути обладнані системою сигналізації про положення джерела опромінення або включення енергоживлення і перевищенні заданої потужності дози.

У неробочому положенні всі джерела  іонізуючих випромінювань повинні знаходитися в захисних пристроях, а не радіонуклідні джерела знеструмлені.

Для переміщення джерела в робоче положення або включення енергоживлення передбачається система дистанційного керування.

Робота з  відкритими джерелами

 

Комплекс захисних заходів при  роботі з відкритими джерелами повинен забезпечувати захист людей не тільки від зовнішнього, але і від внутрішнього опромінювання, запобігати радіоактивному забрудненню повітря і поверхонь робочих приміщень, шкірних покривів і одягу персоналу, а також об'єктів зовнішнього середовища - повітря, води, ґрунту, рослинності та ін.

Зазначений комплекс заходів необхідно  передбачити, наприклад, при організації  робіт на ядерних реакторах, в радіохімічному виробництві, де є потенційна небезпека, особливо при проведенні ремонтних робіт, проникненні радіоактивних речовин у робочі приміщення і в зовнішнє середовище.

До основних профілактичних заходів  при роботі з відкритими джерелами відносять: правильний вибір планування приміщень, устаткування, обробки приміщень, технологічних режимів; раціональну організацію робочих місць і дотримання заходів особистої гігієни працівників; раціональні режими вентиляції; організацію захисту від зовнішнього і внутрішнього опромінювання, збору і видалення радіоактивних відходів.

 

Тести для самоконтролю

 

Серед запропонованих варіантів  знайдіть та обґрунтуйте правильну відповідь.

 

1 Які з перелічених діапазонів радіочастот відносяться до ультрависокочастотних:

• 30 мГц - 300мГц;
• 300 мГц - 300 ГГц;
• 100 кГц - 30 мГц?

1. Які з названих пристроїв можуть бути джерелами не-безпечних електромагнітних полів:

• електропривід виробничого устаткування;
• високочастотні елементи електронного устаткування;
• антенні системи;
• генератори і блоки СВЧ-пристроїв.

2. При якій щільності потоку енергії електромагнітного поля настає т.зв. тепловий поріг, при якому починається підвищення температури тіла людини:

• 10 Вт/м²;
• 20 Вт/м²;
• 2,5 Вт/м²;
• 5 Вт/м²?

3. Від яких із зазначених характеристик електромагнітного поля залежить результат впливу його на організм людини:

• час впливу;
• відстань від джерела до робочого місця;
• індивідуальні особливості людини;
• локалізація на поверхні тіла;
• напруженість складових полів;
• інтенсивність потоку енергії;
• частота коливань?

4. На які зони поділяється простір навколо джерела електромагнітного поля:

• зона випромінювання;
• зона індукції;
• зона трансформації;
• зона відображення?

5. З урахуванням яких параметрів здійснюється нормування електромагнітного поля:

• напруженість електричного поля;
• напруженість магнітного поля;
• щільність потоку енергії;
• тривалість роботи з джерелом;
• професія працівників?

6. Які з перелічених заходів є методами захисту від впливу електромагнітних полів:

• збільшення відстані від джерела випромінювання до робочого місця;
• зменшення потужності генератора;
• застосування засобів індивідуального захисту;
• заміна режиму роботи співробітників;
• заземлення електроустаткування;
• установка екранів?

7. Яка щільність випромінювання може бути досягнута на поверхні, що опромінюється лазером:

• 10¹⁴ Вт/м²;
• 10²⁵ Вт/м²;
• 10¹⁸ Вт/м²;
• 10²⁰ Вт/м²?

8. Яка щільність лазерного випромінювання може бути достатньою для випаровування найбільш твердих матеріалів:

• 10⁹ Вт/м²;
• 10³ Вт/м²;
• 10⁷ Вт/м²;
• 10⁵ Вт/м²?

9. У якому з перелічених методів захисту від лазерного випромінювання використовується рясне штучне освітлення в робочому приміщенні:

• інженерно-технічних;
• планувальних;
• організаційних;
• застосування засобів індивідуального захисту?

10. Які з перелічених небезпек можуть виникати при експлуатації лазерних установок, крім небезпеки ураження випромінюванням:

• вибухи;
• електромагнітні поля;
• підвищений шум;
• ультрафіолетове випромінювання імпульсних ламп;
• забруднення повітряного середовища хімічними речовинами;
• висока напруга зарядних пристроїв;

• пожежі? 
  

Лекція 8

Захист від дії електромагнітних полів

 

Питання:

 

1 Характеристика і класифікація  електромагнітних полів.

2 Дія змінних електромагнітних  полів на людину.

3 Нормування електромагнітних  полів.

4 Методи захисту.

5 Захист від лазерного  випромінювання.

 

1 Характеристика і класифікація електромагнітних полів

 

Не можна однозначно говорити, що електромагнітні поля (ЕМП) – це зло. Нові технологічні процеси, які використовують електромагнітні (ЕМ) хвилі радіочастот, широко застосовуються в різних галузях народного господарства. Кожний з вас щодня з ними стикається, включаючи телевізор або комп’ютер.

Розрізняють три діапазони  радіочастот:

1 ВЧ - високочастотні 100 кГц  - 30 мГц.

2 УВЧ - ультрависокочастотні 30 мГц - 300 мГц.

3 НВЧ - надвисокочастотні  300 мГц - 300000 мГц.

ВЧ - застосовуються при  індукційній термообробці металів (паяння, гартування, плавлення), в радіозв'язку.

УВЧ - застосовуються в  радіозв'язку, телебаченні, медицині, промисловості  для високочастотного нагріву діелектриків, сушінні деревини.

НВЧ - у фізіотерапії, радіолокації, астрономії.

Джерелами ЕМП всіх перелічених  вище частот можуть бути:

1) неекрановані високочастотні елементи;

2) індуктори, трансформатори, конденсатори;

3) антенні системи;

4) генератори і блоки  НВЧ-приладів;

5) високовольтні лінії  електропередач;

6) атмосферна електрика.

ЕМ поля характеризуються:

1) векторами напруженості  електричного поля Е, В/м;

2) векторами напруженості  магнітного поля Н, А/м.

Вектори біжучої хвилі завжди взаємно  перпендикулярні і пов'язані співвідношенням Е = 377·Н (при поширенні в повітрі) (рис.8.1).

 

Рисунок 8.1 - Поширення  ЕМ хвилі в повітрі

 

Поширення ЕМ хвилі пов'язано з перенесенням енергії в просторі. Енергія ЕМ поля визначається щільністю потоку енергії або інтенсивністю I:

 

I = E·H (Вт/м2).   (8.1)

 

2 Дія змінних електромагнітних  полів на людину

 

В електричному полі атоми  і молекули людського тіла поляризуються, а полярні молекули (води), крім того, орієнтуються за напрямом силових ліній ЕМ поля. В електролітах (кров, міжклітинна рідина та ін.) після прикладення зовнішнього поля з'являються іонні струми. При цих явищах відбувається нагрівання біологічних тканин людини. Надмірне тепло організмом відводиться до певної межі. При інтенсивності ЕМ поля I = 10 Вт/м², тобто при так званій тепловій межі підвищується температура тіла немовби зсередини, а рецептори, що враховують механізм терморегуляції, розміщені зовні тіла.

Таке нагрівання особливо небезпечне для тканин із слаборозвиненою судинною системою або з недостатнім кровообігом і недостатньо розвиненою системою терморегуляції (очі, мозок, нирки, сечовий міхур). Так, наприклад, опромінювання очей викликає помутніння кришталика (катаракту). Причому вона виникає не відразу, а через декілька днів або тижнів.

Крім того, відбувається також дія на нервову систему, склад крові, біохімічну активність білкових молекул.

Дія ЕМ полів на людину залежить від:

1 Напруженості складових  полів.

2 Інтенсивності потоку енергії.

3 Частоти коливань.

4 Локалізації на поверхні  тіла.

5 Часу.

6 Відстані.

7 Індивідуальних особливостей  організму.

 

3 Нормування електромагнітних  полів

 

Нормування здійснюється за ГОСТом 12.1.006-84 “Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля” з теплової дії.

Згідно з теорією ЕМ поля простір навколо джерела змінного електричного або магнітного полів ділиться на дві зони:

1) ближню зону (зону  індукції) на відстані ;

2) дальню зону (зону  випромінювання) на відстані  ,

де λ – довжина хвилі.

У зоні індукції ще не сформувалася електромагнітна біжуча хвиля, тому електричне і магнітне поля можна  вважати незалежними одне від одного. Тому напруженість поля в цій зоні нормується за обома складовими ЕМ поля.

У зоні випромінювання поле характеризується вже сформованою  хвилею, важливим параметром якої є  щільність потоку енергії (ЩПЕ).

Нормування в цій  зоні проводяться за інтенсивністю, Вт/м², яка обернено пропорційна квадрату відстані до точкового джерела:

 

   (8.2)

 

де Р_д – потужність джерела випромінювання, Вт;

R – відстань до джерела, м.

У діапазоні частот 60 кГц - 300 мГц  гранично допустима напруженість ЕМ поля на робочих місцях не повинна перевищувати протягом робочого дня значень, даних в таблиці 8.1.

 

 

 

 

 

Таблиця 8.1

Частота, Мгц	0,006-3	3-30	30-50	50-300
Електрична складова Е, В/м	50	20	10	5
Магнітна складова Н, А/м	5	0,3

У діапазоні 300 мГц - 300 гГц  нормується щільність потоку енергії ЩПЕ (Вт/м²), оскільки зона індукції біля самого джерела (відстань R дуже мала). Гранично допустима щільність потоку енергії в діапазоні частот 300 мГц - 300 гГц у будь-якому випадку не повинна перевищувати 10 Вт/м². Враховується також тривалість роботи з джерелом.

У діапазоні СВЧ 300 мГц - 300 гГц для осіб, не пов'язаних професійно з опромінюванням, і для населення щільність потоку енергії не повинна перевищувати 1 мВт/см².

4 Методи  захисту

 

Ослаблення потужності ЕМ поля на робочому місці можна досягти: