Методы и средства защиты от воздействия ЭМП

применяют следующие способы и средства защиты или их комбинации.

Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в рабочей зоне, если интенсивность облучения превышает нормы, установленные при условии облучения в течение смены, и применяется, когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых значений другими способами.

Защита расстоянием применяется, когда невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае увеличивают расстояние между источником излучения и обслуживающим персоналом. Защита расстоянием может применяться как в производственных условиях, так и в условиях населенных мест. Этот вид защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием.

уменьшение мощности излучения достигается регулировкой передатчика (генератора), его заменой на менее мощный, если позволяет технология работ, применением специальных устройств – аттенюаторов, которые поглощают, отражают или ослабляют энергию на пути от генератора к антенне, внутри ее или при изменении угла направленности антенны.

Уменьшение излучения в источнике достигается за счет применения согласованных нагрузок и поглотителей мощности. Поглотители мощности, ослабляющие интенсивность излучения до 60 дБ (10⁶ раз) и более, представляют собой коаксиальные или волноводные линии, частично заполненные поглощающими материалами, в которых энергия излучения преобразуется в тепловую.

Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранированиеисточников излучения и рабочего места с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию. Выбор конструкции экранов зависит от характера технологического процесса, мощности источника, диапазона волн. Отражающие экраны используют в основном для защиты от паразитных излучений (утечки из цепей в линиях передачи СВЧ-волн, из катодных выводов магнетронов и других), а также в тех случаях, когда электромагнитная энергия не является помехой для работы генераторной установки или радиолокационной станции. В остальных случаях, как правило, применяются поглощающие экраны. Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью (металлы или хлопчатобумажные ткани с металлической основой). Сплошные металлические экраны наиболее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз). Для изготовления поглощающих экранов применяются материалы с плохой электропроводностью, например экраны в виде прессованных листов резины специального состава со сплошными или полыми шипами.

Важное профилактическое мероприятие по защите от электромагнитного облучения – рациональное размещение оборудования и создание специальных помещений, в которых должны находиться источники электромагнитного излучения. Экраны источников излучения на рабочих местах блокируются с отключающими устройствами, что позволяет исключить работу излучающего оборудования при открытом экране.

Факторы риска при работе с компьютерами, нормы
и рекомендации для защиты от ЭМП при эксплуатации компьютеров

С точки зрения безопасности труда на здоровье пользователей прежде всего влияют повышенное зрительное напряжение, психологическая перегрузка, длительное неизменное положение тела в процессе работы и воздействие электромагнитных полей, которое является наиболее опасным и коварным, так как действует незаметно и проявляется не сразу.

Особенно опасно электромагнитное излучение компьютера для детей и беременных женщин.

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 в диапазоне частот 5 Гц…2 кГц напряженность электрического поля Е не должна превышать 25 В/м, а магнитная индукция В – 250 нТл, что равнозначно напряженности магнитного поля Н = 0,2 А/м. Напряженность магнитного поля и магнитная индукция связаны между собой следующим соотношением:

,

где Н – напряженность магнитного поля, А/м;

В – магнитная индукция, Тл;

μ₀ = 4 π·10^-7 Гн/м – магнитная постоянная;

при этом 1 А/м ~ 1,25 мкТл, 1 мкТл ~ 0,8 А/м.

В диапазоне частот 2…400 кГц – Е<2,5 В/м, а Н < 0,02 А/м. Эти значения должны характеризовать ЭМП на расстоянии 50 см от видеодисплейных терминалов вокруг них, так как ЭМИ от компьютера распространяются в пространстве во всех направлениях, а не только от экрана. В связи с этим согласно СанПиН расстояние между тыльной поверхностью одного видеомонитора и экраном другого должно быть не менее 2 м, а между боковыми поверхностями – не менее 1,2 м. При индивидуальном использовании ПЭВМ или однорядном их расположении необходимо установить защитное покрытие на заднюю и боковые стенки ПЭВМ.

регламентируется также поверхностный электростатический потенциал, который не должен превышать 500 В. Компьютеры с жидкокристаллическим экраном не наводят статического электричества и не имеют источников относительно мощного электромагнитного излучения. При использовании блока питания возникает некоторое превышение уровня на промышленной частоте, поэтому рекомендуется работа от аккумулятора.

Во всех случаях для снижения уровня облучения монитор рекомендуется располагать на расстоянии вытянутой руки пользователя. Оптимальным считается стояние до экрана 60…70 см.

Появился новый показатель напряженности труда – наблюдение за экранами видеотерминалов. Оптимальным устанавливается наблюдение до 2 ч в смену, допустимым – до 3 ч. Свыше 3 ч – это напряженность (вредность) первой, а свыше 4 ч – напряженность второй степени. Зрительная нагрузка больше этого времени просто не допускается.

Для обеспечения метеоусловий площадь на одно рабочее место с ПЭВМ должна быть не менее 6,0 м². Освещенность на поверхности стола должна быть 300…500 лк, а уровень шума на рабочих местах не должен превышать 50 дБА.

Помещения с ПЭВМ должны обязательно иметь естественное освещение, кроме того, их запрещается располагать в подвальных и цокольных этажах.

Даже если все параметры компьютера, среды и рабочего места соответствуют нормативным требованиям и рекомендациям, частая и продолжительная работа за ПЭВМ может привести к негативным последствиям для здоровья. Поэтому следует уделять внимание режиму труда и отдыха, который зависит от вида и категории трудовой деятельности. Длительность работы преподавателей вузов в дисплейных классах не должна превышать 4 ч в день, а максимальное время занятий для первокурсников – 2 ч в день, студентов же старших курсов – 3 академических часа при соблюдении регламентирован-ных перерывов и профилактических мероприятий.

Лазерное излучение

Лазерное излучение (ЭМИ с частотами от 30·10¹¹ до 1,5·10¹⁵ Гц) генерируют оптические квантовые генераторы (ОКГ) – лазеры. Лазерное излучение (ЛИ) – это узкий нефокусированный или фокусированный световой поток, сосредоточенный в основном в видимой области длин волн, а также в инфракрасной и ультрафиолетовой. Специфическими свойствами ЛИ являются острая направленность, монохроматичность (одноцветность), большая мощность. Нефокусированный луч имеет ширину 1-2 см, фокусированный –
1…0,01 мм и менее.

В основу классификации лазеров положена степень опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала. По этой классификации лазеры разделены на четыре класса:

1-й класс (безопасные) – выходное излучение не опасно для глаз;

2-й класс (малоопасные) – опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;

3-й класс (среднеопасные) – опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение;

4-й класс (высокоопасные) – опасно для кожи диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

Биологическое действие ЛИ возникает вследствие поглощения организмом тепловой энергии лазера, что приводит к ожогам кожи. Особенно сильно влияет ЛИ на глаза. При работе с лазерами большой мощности возможно повреждение внутренних органов и мозга. ЛИ может вызвать изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы. При работе с ОКГ опасно не только прямое, но и отраженное ЛИ. В механизме биологического воздействия лазерного луча, кроме теплового эффекта, имеет значение и ряд других факторов. При обслуживании ОКГ, кроме излучений, на работающих может влиять постоянный или импульсный шум интенсивностью до 120 дБ, пониженное содержание кислорода в воздухе или повышенное содержаниеазота, а также токсические вещества (нитробензол, сероуглерод).

В качестве ведущих критериев при оценке степени опасности генерируемого лазерного излучения приняты величина мощности (энергии), длина волны, длительность импульса и экспозиция облучения.

Основными нормативными правовыми актами, используемыми для оценки условий труда при работе с оптическими квантовыми генераторами, являются СанПиН 5804-91 «Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров»; ГОСТ 12.1.040-83 «Лазерная безопасность. Общие положения»; ГОСТ 12.1.031-81 «Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения».

Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного, санитарно-гигиенического характера.

Защитные мероприятия включают в себя экранирование ОКГ; применение телевизионных систем наблюдения за ходом процесса; использование дистанционного управления процессом; сведение к минимуму отражающих поверхностей оборудования и стенок. Работа выполняется при общем ярком освещении. Размещают лазер только в специальном помещении, дверь которого должна иметь блокировку. На входную дверь наносят знак лазерной безопасности. Для удаления возможных токсических газов, паров и пыли оборудуется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для защиты от шума принимаются соответствующие меры звукоизоляции установок, звукопоглощения и др.

При эксплуатации лазеров должен производиться периодический дозиметрический контроль (не реже одного раза в год). В качестве СИЗ применяют специальные противолазерные очки, фильтры, защищающие глаза оператора, щитки, маски, технологические халаты и перчатки.

Контрольные вопросы и задачи

1. Понятие электромагнитного поля (ЭМП). Зоны ЭМП в зависимости от расстояния от источника.

2. Источники ЭМП и виды электромагнитных излучений.

3. Действие ЭМП на организм человека.

4. Нормирование ЭМП промышленной частоты и статических полей.

5. Задача. Определить допустимую продолжительность работы в электростатическом поле без защитных средств, если фактическое значение напряженностиполя, Е_факт , составляет 30 кВ/м.

6. Задача. Определить допустимое время пребывания персонала без специальных средств защиты в электрическом полепромышленной частоты напряженностью 10 кВ/м.

7. Нормирование электромагнитных полей радиочастот.

8. Задача. Определить, в какой зоне ЭМП находится рабочее место, расположенное на расстоянии 5 м от источника, если частота излучения составляет 3×10⁸ Гц. Какие параметры ЭМП нормируются для данного рабочего места?

9. Как определяется энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем? Магнитным полем?

10. Какое требование должно выполняться при одновременном воздействии электрического и магнитного полей в диапазоне частот 0,06 – 3 МГц?

11. Методы и средства защиты от воздействия ЭМП.

12. Факторы риска при работе с компьютерами, нормы и рекомендации для защиты от ЭМП при эксплуатации компьютеров.

13. Укажите диапазон частот и свойства лазерного излучения.

14. Назовите классы лазеров в зависимости от степени опасности лазерного излучения.

15. Охарактеризуйте биологическое действие лазерного излучения на организм человека.

16. Какие вредные факторы могут воздействовать на работающих при эксплуатации ОКГ?

17. Какими параметрами характеризуется степень опасности генерируемого лазерного излучения?

18. Дайте краткую характеристику мероприятий по предупреждению поражений лазерным излучением.

Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения (ИИ) – излучения, взаимодействиекоторых сосредой приводит к образованию ионов (электрически заряженныхчастиц) разных знаков из электрически нейтральных атомов и молекул.

Виды ионизирующих излучений

ИИ делят на корпускулярныеи электромагнитные.

К корпускулярным ИИ относятся альфа (α) - излучение – поток ядер атомов гелия; бета (β) - излучение – поток электронов, иногда позитронов («положительных электронов»); нейтронное (п) излучение – поток нейтронов, возникающий в результате ряда ядерных реакций.

Электромагнитными ИИ являются рентгеновское (ν) излучение – электромагнитные колебания с частотой 3·10¹⁷ – 3·10²¹ Гц, возникающие при резком торможении электронов в веществе; гамма-излучение – электромагнитные колебания с частотой 3·10²² Гц и более, возникающие при изменении энергетического состояния атомного ядра, при ядерных превращениях или аннигиляции («уничтожении») частиц.

Понятие активности

Активность радионуклида (А)–мера радиоактивности –это величина, которая характеризует радиоактивный источник и показывает число происходящих в нем распадов в единицу времени(это косвенная характеристика количества радиоактивного вещества в любом веществе).

,

где dN – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt.

Единицей активности является беккерель (Бк), равный одному распаду в секунду. Использовавшаяся ранее внесистемная единица активности кюри (Ки) составляет 3,7·10¹⁰Бк.

1 Ки – активность 1 г Ra в равновесии с продуктами его распада (3 г U или 1 мг Со⁶⁰).

Удельная (объемная) активность – отношение активности А радионуклида в веществе к массе (m) или объему (v) вещества:

.

Единица удельной активности – беккерель на килограмм, Бк/кг. Единица объемной активности – беккерель на метр кубический, Бк/м³.

Виды доз излучения

Количественную оценку действия ИИ в среде производят по значению дозы излучения: поглощенной и эквивалентной.

Поглощенная доза характеризует количество энергии любого ионизирующего излучения, поглощенное единицей облучаемой массы, и измеряется в СИ в греях (Гр), 1Гр = 1Дж/кг; внесистемная единица – рад (рад), 1рад = 0,011 Гp.

Эквивалентная дозахарактеризует количество энергии любого ионизирующего излучения, поглощенное биологической тканью, и измеряется в СИ в зивертах (Зв), 1 3в = 1 Гр·W, где W = 1…20 и более – взвешивающие коэффициенты, показывающие, во сколько раз радиационная опасность данного вида ИИ выше, чем от рентгеновского излучения при одинаковых поглощенных дозах; внесистемная единица эквивалентной дозы – бэр (бэр),
1 бэр = 0,01 Зв.

Эффективная доза– величина, используемая как мера возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она определяется как сумма произведений эквивалентной дозы в органах или тканях на соответствующий коэффициент для данного органа или ткани. Значения взвешивающих коэффициентов для тканей и органов при расчете эффективной дозы приводятся в нормативных документах.

Доза эффективная коллективная – величина, определяющая полное воздействие излучения на группу людей, мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме эффективных индивидуальных доз. Единица измерения эффективной коллективной дозы – человеко-зиверт (чел.-Зв).