Файл: Учебное пособие Томск Эль Контент 2012 удк 504(075. 8) 614. 8(075. 8) Ббк 68. 69я73 Е455 Рецензенты.pdf

4.10 Лазерное излучение
97
Лазеры бывают импульсного и непрерывного излучения. Импульсное излуче- ние — это излучение с длительностью импульса не более 0,25 с, непрерывное из- лучение — с длительностью 0,25 с или более. Лазерное излучение характеризуется монохроматичностью, высокой когерентностью, чрезвычайно малой энергетиче- ской расходимостью луча и высокой энергетической освещенностью.
Характеристики лазерного излучения:
Энергетическая освещенность (облученность) (Вт/см
2
) — это отношение мощ- ности потока излучения, падающего на малый участок облучаемой поверхности,
к площади этого участка.
Энергетическая экспозиция (Дж/см
2
) — это отношение энергии излучения, па- дающей на рассматриваемый участок, к площади этого участка.
Энергетическая освещенность P
s
в центре площадки на поверхности объекта может быть рассчитана по формуле: P
s
= PD
2
/(λ
2
f
2
) , где P — выходная мощность излучения лазера; D — диаметр объектива оптической системы;
λ — длина волны;
f — фокусное расстояние оптической системы.
Энергетическая освещенность лазерного луча достигает 10 12
. . .10 13
Вт/см
2
Этой энергии оказывается достаточно для плавления и даже испарения самых тугоплавких веществ. Для сравнения укажем, что на поверхности Солнца плот- ность мощности излучения равна 10 8
Вт/см
2
. Лазерное излучение сопровождается мощным электромагнитным полем и может достигать значений 10 8
В/м. Поэтому при таких значениях напряженности поля в облучаемом лазерном лучом веще- стве возможны проявления как чисто электрических, так и химических эффектов,
приводящих к ослаблению связей между молекулами, их поляризации, вплоть до ионизации молекул облучаемого вещества.
Таким образом, лазерное излучение представляет опасность для человека. Наи- более опасно оно для органов зрения. Практически на всех длинах волн лазерное излучение проникает свободно внутрь глаза. Лучи света, прежде чем достигнуть сетчатки глаза, проходят через несколько преломляющих сред: роговую оболоч- ку, хрусталик и, наконец, стекловидное тело. Наиболее чувствительна к вредному воздействию лазерного облучения сетчатка. В результате фокусирования на малых участках сетчатки может концентрироваться плотность энергии в сотни и тысячи раз больше той, которая падает на роговицу глаза. Энергия лазерного излучения,
поглощенная внутри глаза, преобразуется в тепловую энергию. Нагревание может вызывать различные повреждения и разрушения глаза. Ткани живого организма при малых и средних интенсивностях облучения почти непроницаемы для лазер- ного излучения. Поэтому поверхностные (кожные) покровы оказываются наиболее подверженными его воздействию. Степень этого воздействия определяется пара- метрами излучения: чем выше интенсивность излучения и чем длиннее его волна,
тем сильнее воздействие. На исход поражения кожи влияет степень ее пигмен- тации. Пигмент кожи является своеобразным экраном на пути излучения в рас- положенные под кожей ткани и органы. При больших интенсивностях лазерного излучения возможны повреждения и внутренних органов (отеки, кровоизлияния,
омертвение тканей, свертывание или распад крови). Эти повреждения возможны при прямом облучении вследствие нарушений правил безопасного обслуживания лазерных установок. Отраженное излучение малой интенсивности воздействует значительно чаще, при этом могут наблюдаться различные функциональные на-

98
Глава 4. Безопасность жизнедеятельности и производственная среда
рушения в организме — в первую очередь в нервной и сердечно-сосудистой си- стемах (неустойчивость артериального давления, повышенная потливость, раздра- жительность). Лица, работающие в условиях воздействия лазерного отраженного излучения, жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, неспокойный сон, чувство усталости и боли в глазах. Как правило, эти неприятные ощущения проходят без специального лечения после упорядочения режима труда и отдыха и принятия соответствующих защитных профилактических мер.
Нормирование лазерного излучения осуществляется по предельно допустимым уровням облучения (ПДУ). Это уровни лазерного облучения, которые при еже- дневной работе не вызывают у работающих заболеваний и отклонений в состоянии здоровья.
Согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и экс- плуатации лазеров» (СанПин 5804-91) ПДУ лазерного излуче- ния определяются энергетической экспозицией облучаемых тка- ней (Дж/см
2
).
Биологические эффекты, возникающие при воздействии лазерного излучения на организм, можно разделить на две группы: 1) первичные эффекты — органиче- ские изменения, возникающие непосредственно в облучаемых живых тканях (пря- мое облучение); 2) вторичные эффекты — неспецифические изменения, возникаю- щие в организме в ответ на длительное облучение.
Лазеры по степени опасности генерируемого ими излучения подразделяются на 4 класса:
1 класс — выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;
2 класс — выходное излучение представляет опасность при облучении глаз пря- мым или зеркально отраженным излучением;
3 класс — выходное излучение представляет опасность при облучении глаз пря- мым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на рас- стоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением;
4 класс — выходное излучение представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.
Работа лазерных установок может сопровождаться также возникновением и других опасных и вредных производственных факторов: шума, вибрации, аэрозо- лей, газов, электромагнитных и ионизирующих излучений. Сопутствующие опас- ные и вредные производственные факторы, которые могут возникнуть при эксплу- атации лазеров разных классов, приведены в таблице 4.4.
Определение уровней облучения персонала для лазеров 2, 3 и 4 классов долж- но проводиться периодически, не реже одного раза в год в порядке текущего са- нитарного надзора. Кроме того, осуществляется надзор за соблюдением предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, предельно допустимых уровней виброскорости, электромагнитных излучений, ионизирую- щих излучений. Для ограничения распространения прямого лазерного излучения

Контрольные вопросы по главе 4
99
Таблица 4.4 – Опасные и вредные производственные факторы, которые могут возникнуть при эксплуатации лазеров разных классов
Фактор
Класс лазера
1 2
3 4
Электрическое напряжение
+
+
+
+
Световое излучение импульсных или газовых разрядов
-
-
- (+)
+
Шум, вибрация
-
-
- (+)
+
Аэрозоль, газы
-
-
-
+
Электромагнитное и ионизирующее излучение
-
-
-
- (+)
за пределы области излучения лазеры 3 и 4 классов должны снабжаться экранами,
изготовленными из огнестойкого, неплавящегося светопоглощающегося материала и препятствующими распространению излучения. Лазеры 4 класса должны разме- щаться в отдельных помещениях. Внутренняя отделка стен и потолка помещений должны иметь матовую поверхность. Для уменьшения диаметра зрачков необходи- мо обеспечить высокую освещенность на рабочих местах (более 150 лк). С целью исключения опасности для лазеров 2 и 3 классов необходимо либо ограждение всей опасной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения на длине волны генерации лазера, быть огнестойкими и не выделять токсических веществ при воздействии на них лазерного излучения. В качестве средств индиви- дуальной защиты применяются противолазерные очки и защитные маски.
Контрольные вопросы по главе 4 1) Какие основные виды производственного освещения Вы знаете?
2) Перечислите виды естественного освещения.
3) Какие системы искусственного освещения применяются в производствен- ных помещениях?
4) Допускается ли применение одного местного освещения на производствен- ных рабочих местах?
5) Что характеризует показатель ослепленности?
6) Критерием чего является коэффициент пульсации k
E
?
7) К какому диапазону длин волн относится видимое излучение?
8) Какой параметр нормируется при использовании естественного освещения?
9) Какие параметры нормируются при использовании искусственного освещения?
10) В зависимости от каких параметров определяется нормируемое значение освещенности на рабочем месте при использовании искусственного освещения?

100
Глава 4. Безопасность жизнедеятельности и производственная среда
11) В зависимости от каких параметров определяется нормируемое значение
KEO при использовании естественного освещения?
12) Какие приборы используются для измерения и контроля освещенности на рабочих местах?
13) Влияние на организм ИК- и УФ-излучений.
14) Перечислите средства индивидуальной и коллективной защиты от инфра- красного и ультрафиолетового излучений.
15) Что относится к параметрам, характеризующим микроклимат производ- ственных помещений?
16) Чем характеризуется холодный период года?
17) Чем характеризуется теплый период года?
18) В каких случаях устанавливаются допустимые величины показателей мик- роклимата в производственных помещениях?
19) Какие бывают меры защиты от теплового излучения?
20) Гигиеническое нормирование параметров микроклимата.
21) Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
22) Какие бывают типы вентиляции?
23) Методы защиты от вредных веществ, содержащихся в воздухе.
24) Поясните принцип комбинированного действия ядовитых веществ, исходя из эффекта токсичности.
25) Приведите классификацию вредных веществ по степени воздействия на организм.
26) Раскройте термин «ПДК».
27) Назовите стадии при действии яда на организм.
28) Раскройте понятие «токсичность».
29) Приведите классификацию вредных веществ по физиологическому воздействию.
30) Как классифицируются электромагнитные волны по частоте?
31) Перечислите источники электромагнитных излучений.
32) Какое действие электромагнитные излучения оказывают на организм человека?
33) Какие параметры электромагнитных излучений влияют на биологическую реакцию организма?
34) К каким последствиям приводит действие электромагнитных излучений на нервную систему человека?
35) К каким последствиям приводит действие электромагнитных излучений на иммунную систему человека?
36) К каким последствиям приводит действие электромагнитных излучений на эндокринную систему человека?
37) К каким последствиям может привести контакт беременной женщины с электромагнитным излучением?
38) К каким заболеваниям может привести длительный контакт человека с элек- тромагнитным полем СВЧ-диапазона?

Контрольные вопросы по главе 4
101
39) Как часто работа за компьютером приводит к функциональным нарушени- ям центральной нервной системы?
40) Дайте определение понятию звук.
41) Дайте определение шума.
42) В каких единицах измеряется звуковое давление?
43) В отношении шума, какая величина на рабочем месте является нормируемой?
44) Дайте определение звукового давления и интенсивности звука?
45) Напишите формулы, определяющие понятия уровней интенсивности звука и звукового давления?
46) Что такое децибел?
47) Что такое эквивалентный уровень звука (для непостоянного шума)?
48) В определенной точке помещения одним из источников создается шум ве- личиной 6 дБ, а вторым источником – величиной минус 6 дБ. Чему при- мерно равен результирующий уровень шума?
49) Один и тот же уровень звука выражен в дБ и дБА. В каком из этих случаев уровень звука выражается большим числом?
50) Дайте краткую характеристику инфразвуку.
51) Дайте краткую характеристику ультразвуку.
52) Что понимается под вибрацией.
53) Нормирование и защита от шума.
54) Нормирование и защита от вибрации.
55) Нормирование и защита от ультразвука.
56) Нормирование и защита от инфразвука.
57) Мероприятия по сокращению поступления радиоактивных веществ в орга- низм человека.
58) Источники радиоактивного загрязнения.
59) Меры, принимаемые на территории, загрязненной продуктами ядерного взрыва.
60) Методы обнаружения и измерения радиоактивных излучений.
61) Пути поступления радионуклидов в организм.
62) Явления искусственной и естественной радиоактивности.
63) Что такое радиочувствительность? Виды радиочувствительности в природе.
64) Ионизирующие излучения и их типы.
65) Проникающая способность ионизирующих излучений и особенности их взаимодействия с веществом.
66) Радиационная опасность и проблемы использования АЭС.
67) Единицы дозы излучения и радиоактивности?
68) Нормирование ионизирующих излучений.
69) В результате чего образуется ударная волна?

102

Глава 5
БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ
СИТУАЦИЯХ
5.1 Основные понятия
Известно, что любая деятельность потенциально опасна, а сами опасности но- сят перманентный характер (перманентный — постоянный, непрерывно продолжа- ющийся, от латинского permaneo — остаюсь, продолжаюсь).
Потенциальная опасность — это опасность скрытая, неопреде-
ленная во времени и пространстве.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Реализуется потенциальная опасность через причины, и в случае если неже- лательные последствия будут значительные, то это событие классифицируется как чрезвычайная ситуация.
Словарь русского языка С. Ожегова предлагает следующее определение: чрез- вычайный — исключительный, очень большой, превосходящий все.
В жизни все отклонения от обычного, нормального мы называем чрезвычай- ным происшествием или ситуацией. В нормативных документах даются следую- щие определения.
Экстремальное событие — это отклонение от нормы процессов
или явлений.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .