Вопрос 21. Воздействие электромагнитного излучения оптического диапазона

1. Лазерное излучение

2. Ультрафиолетовое излучение

1. Лазер, или оптический квантовый генератор – это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения.

Лазеры широко применяются в различных областях промышленности, науке, технике, связи, сельском хозяйстве, медицине, биологии, военной технике и др.

Под действие лазерного излучения происходит быстрый нагрев, плавление и вскипание жидких сред, что особенно опасно для биологических тканей. Особенно уязвимы глаза и кожа. Непрерывное лазерное излучение оказывает в основном тепловое действие, приводящее к свертыванию белка и испарению тканевой жидкости. В импульсном режиме возникает ударная волна, импульс сжатия вызывает повреждение глубоко лежащих органов, сопровождающееся кровоизлияниями.

Лазерное излучение оказывает воздействие на биохимические процессы. В зависимости от энергетической плотности облучение может быть временное ослепление или термический ожог сетчатки глаз, в инфракрасном диапазоне - помутнение хрусталика.

Повреждение кожи лазерным излучением имеет характер термического ожога с четкими границами, окруженными небольшой зоной покраснения. Могут проявляться вторичные эффекты – реакция на облучение: сердечно-сосудистые расстройства и расстройства центральной нервной системы, изменения в составе крови и обмене веществ.

Действия лазеров на организм зависит от параметров излучения (мощности и энергии излучения на единицу облучаемой поверхности, длины волны, длительности импульса, частоты следования импульсов, времени облучения, площади облучаемой поверхности), локализации воздействия и анатомо-физиологических особенностей облучаемых объектов.

Предельно допустимые уровни лазерного излучения регламентированы санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров №5804 – 91, которые позволяют разрабатывать мероприятия по обеспечению безопасных условий труда при работе с лазерами. Санитарные нормы и правила позволяют определить величину ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диапазона по специальным формулам и таблицам. Нормируется и энергетическая экспозиция облучаемых тканей.

Эксплуатация лазеров должна осуществляться в отдельных помещениях, снабженных вентиляцией, удаляющей вредные газы и пары с рабочего места. Ограждения и экраны должны предохранять окружающую среду от прямых и отражаемых лазерных лучей.

К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазерами, относятся специальные очки, щитки, маски, снижающие облучения глаз до ПДУ.

2. Ультрафиолетовое излучение (УФ) представляет собой невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее в электромагнитном промежуточное положение между светом и рентгеновским излучением (200 – 400 нм).

УФ-лучи обладают способностью выдавать фотоэлектрический эффект, проявлять фотохимическую активность (развитие фотохимических реакций), вызывать люминесценцию и отличаются значительной биологический активностью.

УФ-облучение малыми дозами оказывают благоприятное стимулирующее действие на организм (активизируются обменные процессы и тканевое дыхание).

Активизируется деятельность сердца, улучшается обмен веществ, понижается чувствительность к некоторым вредным веществам из-за усиления окислительных процессов в организме (марганец, ртуть, свинец) и более быстрого выведения их из организма, улучшается кроветворение, снижается заболеваемость простудными заболеваниями, снижается утомляемость, повышается работоспособность.

Недостаток ультрафиолета неблагоприятно отражается на здоровье, особенно в детском возрасте. От недостатка солнечного облучения у детей развивается рахит, у шахтеров проявляются жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, плохой сон, отсутствие аппетита. Это связано с тем, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже из провитамина образуется витамин Д, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен.

Длительное действие УФ-лучей ускоряет старение кожи, создает условия для злокачественного перерождения клеток.

УФ-излучения от мощных искусственных источников (светящаяся плазма сварочной дуги, дуговой лампы, дугового разряда короткого замыкания и т.п.) вызывает острые поражения глаз – электроофтальмию. Через несколько часов после воздействия появляется слезотечение, спазм век, рези и боль в глазах, покраснения и воспаления кожи и слизистой оболочки век. Подобное явление наблюдается также в снежных горах из-за высокого содержания ультрафиолета в солнечном свете. Для защиты кожи от УФ-излучения используют защитную одежду, противосолнечные экраны (навесы и т.п.) специальные защитные кремы.

Чрезмерное воздействие инфракрасных лучей (вблизи от мощных источников тепла, в период высокой солнечной активности) при повышенной влажности может вызвать нарушения терморегуляции – острое перегревание или тепловой удар.

Важное гигиеническое значение имеет способность УФ-излучения производственных источников изменять газовый состав атмосферного воздуха вследствие его ионизации. При этом в воздухе образуется озон и оксиды азота. Эти газы обладают высокой токсичностью и представляют большую опасность, особенно при выполнении сварочных работ, сопровождающихся УФ-излучением, в ограниченных, плохо проветриваемых помещениях или замкнутом пространстве.

Интенсивность УФ-излучения на промышленных предприятиях установлена санитарными нормами ультрафиолетового излучения в производственных помещениях № 4557 – 88.