Космос влияет на жизнедеятельность человека с расстояния 2000 км. При расстояние от Земли до Солнца 150 млн км.
Биосфера – сфера жизни, в которой протекает множество процессов. В биосфере создается живая органика (в ходе фотосинтеза). Великим русским ученым – экологом В.И. Вернадским (1864–1945 гг.) разработан закон биогенной миграции атомов, где он писал о том, что миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества. Биогенное изменение всей земной поверхности свидетельствует о том, что жизнь – созидающая сила на планете.
Основные факторы выживания человека – информация, энергия, вещество. Они определяют взаимодействие человека со средой.
Ноосфера (сфера разума) организована.
Интеллект будет рассматриваться как решающий природный ресурс.
Космос – источник высоко проникающей радиации, которая является результатом термоядерных реакций на Солнце и равна 40 млн т/сек.
Преграды для космической радиации:
1 ) « Пылевая шуба » – формируется снизу из-за извержения вулканов и загрязнений (копоть, пыль).
2) «Озоновый слой» располагается на высоте 20–22 км, поглощает наиболее жесткое ультрафиолетовое излучение, которое может уничтожить жизнь на Земле.
3) Атмосфера состоит из О2 (20.95%) и N2 (78.08%). О2 становится меньше в больших городах. N2 ≈ нейтрален, но при повышенном давлении могут быть отравления. В атмосфере содержится 3% CО2 . При возрастании концентрации CО2 возникает парниковый эффект.
Молния – искровой разряд, в котором мощность может достигать 200 млн кВт, а температура – 20 тыс. ◦С.
Факторы производственной сферы:
– машины и механизмы производственных процессов;
– освещенность;
– шум;
– вибрации;
– излучение;
– загазованность;
– микроклимат;
– перепады давления.
Травмы могут иметь разные причины:
1. Организационные (некачественное обучение, неисправность ИЗП; нарушение режима труда и отдыха, недостатки организации рабочего места).
2. Технические (конструктивные недостатки машин, несоответствие безопасности, плохое техническое обслуживание, движущиеся неисправные машины).
3. Природные (стихийные бедствия, массовые эпидемии).
4. Психофизиологические (физическое перенапряжение, умственное перенапряжение, эмоциональное перенапряжение).
5. Экономические ( стремление к сверхурочной работе, нарушение сроков выдачи заработной платы, нерентабельность работ).
6. Гигиенические (повышенный уровень вибрации и шума, недостаточная освещенность, наличие вредных излучений, запыленность, неудовлетворительно содержатся бытовые помещения).
Производственные факторы делятся на вредные (ВПФ) и опасные (ОПФ) (см. тему 2, с. 19).
Согласно ГОСТу ОПФ и ВПФ делят на:
– физиологические;
– психофизиологические;
– химические;
– биологические.
Химические факторы подразделяются:
а) п о характеру воздействия на организм:
– токсические;
– раздражающие;
– аллергические;
– канцерогенные;
– мутагенные (вызывают мутации генов) влияют на деторождение.
б) По пути проникновения в организм:
– через органы дыхания;
– через желудочно-кишечный тракт;
– через кожные покровы;
– через слизистые оболочки.
К биологическим факторам относятсяпатогенные микроорганизмы.
Ранее (тема 1, с.14) приведено подразделение всех факторов в зависимости от несчастных случаев.
В Российской Федерации в неблагоприятных условиях работает 20% населения.
3.2.1. Вредные условия труда
Вредные, опасные, тяжелые условия труда определяются согласно перечню правительства по согласованию с распорядителями и профессиональными союзами (ст. 6 «Закон об охране труда»). В России для 4 млн работающих, условия труда являются опасными. Отсюда рассчитывать заработную плату будут по среднему показателю теряемой жизни за год. Заработная плата будет назначаться по степени риска.
Под неблагоприятными условиями понимают:
1) наличие вредных, опасных промышленных факторов;
2) тяжесть и напряженность трудового процесса;
3) потенциальная опасность травмирующего воздействия.
В России действуют определенные нормы, опирающиеся на гигиенические критерии оценки и классификации труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.
Определяют 4 класса условий труда.
3.2.2. Вредные вещества и их действие на организм человека
Вредные вещества – вещества, которые при контакте с человеческим организмом могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, если нарушены требования безопасности.
Вредные вещества длительное время действуют на незначительном уровне. Все вещества обладают свойствами ядовитых веществ. Поэтому ввели ПДК (предельно допустимые концентрации). ПДК разработаны для 3000 веществ и измеряются в мг/м3. Выделяются разные классы опасности. Вредные вещества могут быть острыми, т.е. действовать в острой зоне, или хроническими, действовать в хронической зоне. По токсичности вредные вещества подразделяются на:
– едкие;
– раздражающие органы дыхания;
– влияющие на органы нервной системы.
3.2.3. Механические колебания
Различают механические колебания:
1) импульсные (взрыв, стрельба из орудий);
2) ударного действия;
3) вибрации.
Сила механических колебаний ( характеризуется перепадами давления):
- 0,2 кг/см2 – боль в ушах, сдавливание грудной клетки. Это предельно допустимые механические колебания, действующие на человека, когда не возникает патологии;
- 0,3 кг/см2 – резкая боль в ушах, разрыв барабанных перепонок, кровоизлияние внутренних органов;
- 1 кг/м2 – перелом конечностей, разрыв внутренних органов (тяжелая нагрузка).
Виды механических колебаний: тряска, толчки, удар. Они угнетают нервную систему, повышают утомляемость, подавляют обмен веществ.
Колебания измеряются при ходьбе, в транспорте, при перемещении (м/с2, мм, см/сек, см/сек2 ).
| Действие колебаний:гидродинамический удар по сосудистой системе, спазм мелких сосудов, изменение артериального давления, укачивание. Небольшой интенсивности, но длительные колебания расстраивает нервную систему, вызывают боль в конечностях, через 3–4 месяца появляется вибрационная болезнь (опасно для женских организмов, может быть отрыв органов). |
3.2.4. Шум
Шум – беспорядочные звуковые колебания воздуха различной частоты и силы, не соответствующие обстоятельствам и времени. Шум – все акустические явления, которые ухудшают самочувствие, снижают работоспособность, вызывают отклонения. Порог – 40 Дб.
Шум бывает:
- стабильный;
- импульсный. Нижний порог восприятия 5 ДБ. Стрельба из пушек 32 ДБ стабильного типа или 140 ДБ импульсного типа создает порог восприятия.
| Последствия от воздействия шума: - повышается утомляемость; - прыгает давление; - разрыв барабанной перепонки; - тугоухость; - снижается умственная и физическая работоспособность; - ухудшается качество восприятия. |
Защита от шума – устранение шума в источнике; ослабление при передаче; непосредственная защита человека от шума с помощью наушников.
Недопустимо нахождение человека в зоне со звуковым давлением 115 ДБ.
3.2.5. Инфразвук, ультразвук
Упругие волны с частотой менее 16 Гц называют инфразвуком. Инфразвуковые колебания: невидимые и неслышимые волны вызывают у человека чувство глубокой подавленности и необъяснимого страха. Опасен инфразвук с частотой около 8 Гц.
Инфразвук вреден во всех случаях: слабый действует на внутреннее ухо и вызывает симптомы морской болезни; сильный – заставляет внутренние органы вибрировать и вызывает их повреждение и даже остановку сердца.
Наиболее мощные источники инфразвука – реактивные двигатели. Двигатели внутреннего сгорания также генерируют инфразвук. Естественные источники инфразвука – действие ветра и волн на разнообразные природные объекты и сооружения.
В обычных условиях городской и производственной среды уровни инфразвука невелики, но даже слабый инфразвук от городского транспорта входит в общий шумовой фон города и служит одной из причин нервной усталости жителей больших городов.
Уровень инфразвука в условиях городской среды и на рабочих местах ограничивается санитарными нормами.
Упругие колебания с частотой более 16000 Гц называются ультразвуком. Мощные ультразвуковые колебания низкой частоты 18–30 Гц и высокой интенсивности используются в производстве для технологических целей: очистка деталей, сварка, пайка металлов, сверление. Более слабые ультразвуковые колебания используются в дефектоскопии, в диагностике, для исследовательских целей.
Под влиянием ультразвуковых колебаний в тканях организма происходят сложные процессы: колебания частиц ткани с большой частотой, которые при небольших интенсивностях ультразвука, можно рассматривать как микромассаж. При этом происходит образование внутритканевого тепла, расширение кровеносных сосудов и усиление кровотока по ним; усиление биохимических реакций, раздражение нервных окончаний.
Повышение интенсивности ультразвука и увеличение длительности его воздействия может приводить к чрезмерному нагреву биологических структур и их повреждению, что сопровождается функциональным нарушением нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, изменением свойств и состава крови. Поражающее действие ультразвук оказывает при интенсивности выше 120 дБ.
Контактное действие ультразвука на организм человека возникает при непосредственном контакте человека со средами, по которым распространяется ультразвук. При этом поражается периферическая нервная система и суставы в местах контакта, нарушается капиллярное кровообращение в кистях рук, снижается болевая чувствительность. Установлено, что ультразвуковые колебания, проникая в организм, могут вызвать серьезные местные изменения в тканях – воспаление, кровоизлияния, некроз (гибель клеток). Степень поражения зависит не только от интенсивности и длительности действия ультразвука, а также от присутствия других негативных факторов. Например, наличие шума ухудшает общее состояние.
3.2.6. Статические электрические и магнитные поля
Существование человека в любой среде связано с воздействием на него и среду обитания электромагнитных полей. В случаях неподвижных электрических зарядов – это э лектростатические поля.
| При трении диэлектриков на их поверхностях появляются избыточные заряды, создающие потенциал до 500 В. Земной шар заряжен отрицательно, между поверхностью Земли и верхними слоями атмосферы разность потенциалов достигает 400 000 В. В пределах роста человека разность потенциалов составляет около 200 В. Разряды имеют свойство накапливаться на остриях. По молниеотводу заряд стекает в Землю (заземлен). Наряду с естественными статическими электрическими полями в условиях техносферы и в быту человек подвергается воздействию искусственных статических электрических полей. Искусственные статические электрические поля обусловлены возрастающим применением для изготовления предметов домашнего обихода, игрушек, обуви, одежды, для отделки интерьеров жилых и общественных зданий, для изготовления строительных деталей, производственного оборудования аппаратуры, инструментов, деталей машин различных синтетических полимерных материалов, являющихся диэлектриками (диэлектрики плохо проводят электрический ток). При трении диэлектриков на их поверхности могут появляться значительные не скомпенсированные положительные или отрицательные заряды, величина которых определяется видом диэлектрика. Например, сильно электризуется полиэтилен. |
| Электрические поля от избыточных зарядов на предметах, одежде, теле человека оказывают большую нагрузку на нервную систему человека. Наиболее чувствительны к электростатическим полям центральная нервная система и сердечно-сосудистая система организма. Установлено благотворное влияние на самочувствие снятия избыточного электростатического заряда с тела человека (заземление, хождение босиком). При функциональных заболеваниях нервной системы лечат постоянным электрическим полем. Улучшаются окислительно-восстановительные процессы, лучше используется кислород, заживают раны. |
3.2.7. Электромагнитные поля промышленной частоты и радиочастот
Линии электропередачи, электрооборудование, различные электроприборы – все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию, создают в окружающей среде электромагнитные поля (переменные электрические и неразрывно связанные с ними переменные магнитные поля).
Действие на организм человека электромагнитных полей определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью и характером действия, индивидуальными особенностями организма. Спектр электромагнитных полей включает низкие частоты до 3 Гц, а также промышленные частоты от 3 до 300 Гц. Кроме того к ним относятся радиочастоты от 30 Гц до 300 МГц, радиочастоты ультравысокие (УВЧ) частоты от 30 до 300 МГ, и сверхвысокие (СВЧ) – от 300 МГц до 300 ГГц.
Электромагнитное излучение радиочастот широко используется в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, радионавигации и др.
Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Может произойти перенагревание. Наиболее чувствительны к биологическому воздействию радиоволн центральная нервная и сердечно-сосудистая системы. При длительном действии радиоволн не слишком большой интенсивности (порядка 10 Вт/м2) появляются головные боли, быстрая утомляемость, изменение давления и пульса, нервно-психические расстройства. Могут наблюдаться похудение, выпадение волос, изменение в составе крови.
Воздействие СВЧ-излучения интенсивностью более 100 Вт/м2 – может привести к помутнению хрусталика глаза и потере зрения, при этом возможны ухудшения со стороны эндокринной системы, изменение углеводного и жирового обмена, сопровождающиеся похудением, повышение возбудимости, изменение ритма сердечной деятельности, изменения в крови (уменьшение лейкоцитов).
Действию электромагнитных полей промышленной частоты человек подвергается в производственной, городской и бытовой зонах. Существуют санитарные нормы на предельно допустимые уровни напряженности электрического поля на территории жилой зоны.
Перед сном нужно отключать от сети электрические приборы, генерирующие электромагнитные поля (для людей, страдающих нарушением сна и головными болями).
Воздействие электромагнитных полей:
- изолированное (от одного источника);
- сочетанное (от двух и более источников одного частотного диапазона);
- смешанное (два и более источников различной частоты);
- комбинированное (одновременное действие кого-либо другого неблагоприятного фактора).
Воздействие может быть постоянным или прерывистым, общим (облучается все тело) или местным (часть тела).
Контроль уровней электрического поля осуществляется по значению напряженности, выраженной в В/м. Контроль уровней магнитного поля осуществляется по значению напряженности магнитного поля, выраженной в А/м.
Энергетическим показателем для волновой зоны излучения является плотность потока энергии, или интенсивность – энергия, проходящая через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения электромагнитной волны, за 1 секунду. Измеряется в Вт/ м2.
Длительное действие электрических полей может вызывать головную боль в височной и затылочной области, ощущение вялости, расстройство сна, ухудшение памяти, депрессию, апатию, раздражительность, боли в области сердца. Для персонала время пребывания в электрическом поле зависит от напряженности поля (180 минут в сутки при напряженности 10 кВ/м, 10 минут в сутки при напряженности 20 кВ/м).
3.2.8. Электромагнитное излучение оптического диапазона
Электромагнитные волны в диапазоне от 400 до 760 нм называются световыми. Они действуют непосредственно на человеческий глаз, раздражая его сетчатку.
Тесно примыкают к видимому спектру электромагнитные волны с длиной волны менее 400 нм – ультрафиолетовое излучение, и с длиной волны более 800 нм – инфракрасное излучение. Все эти виды излучения относятся к оптическому диапазону электромагнитных волн и не имеют принципиального различия по своим физическим свойствам.
Современные технические средства позволяют усилить оптическое излучение (превышают адаптационные возможности человека). С 60-х годов появились оптические квантовые генераторы, или лазеры.
Лазер – устройство, генерирующее направленный пучок электромагнитного излучения оптического диапазона. Широкое применение лазеров обусловлено возможностью получить большую мощность, монохроматичностью излучения, малой расходимостью луча (лазер с земли освещает спутник: пятно света всего 1,2 м). Лазеры применяются в системах связи, навигации, в технологии обработки материалов, в медицине, в контрольно-измерительной и военной технике и многих др. обл. В зависимости от используемого активного элемента лазеры оптического диапазона генерируют излучение от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области.
По режиму работы лазеры делятся на импульсные и непрерывного действия. Лазеры могут быть малой и средней мощности и сверхмощные. Характеризуется высокой плотностью энергии и возможностью точной обработки материалов.
В зависимости от энергетической плотности облучения может быть временное ослепление или термический ожог сетчатки глаз, в инфракрасном диапазоне – помутнение хрусталика. Повреждение кожи лазерным излучением имеет характер термического ожога. Могут появиться вторичные эффекты: сердечно-сосудистые расстройства и расстройства центральной нервной системы. Эксплуатация лазеров должна осуществляться в отдельном помещении.
Ультрафиолетовое излучение не воспринимается органами зрения. Жесткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм задерживаются слоем озона в атмосфере. Лучи с длиной волны более 290 нм, вплоть до видимой области, сильно поглощаются внутри глаза, особенно в хрусталике. Ультрафиолетовое излучение поглощается кожей, вызывая покраснение и активизируя обменные процессы и тканевое дыхание. Под действием ультрафиолетового излучения в коже образуется меланин (защищает организм от избыточного проникновения ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовое излучение может привести к свертыванию белков (бактерицидное действие). Профилактическое облучение помещений и людей строго дозированными лучами снижает вероятность инфицирования. Недостаток ультрафиолета неблагоприятно отражается на здоровье, особенно в детском возрасте. От недостатка солнечного облучения у детей развивается рахит, у шахтеров появляются жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, отсутствие аппетита. Это связано с тем, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже из провитамина образуется витамин Д, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен. Отсутствие витамина Д приводит к нарушению обмена веществ. В таких случаях применяется искусственное облучение ультрафиолетом (лечебные цели, общее закаливание). Избыточное ультрафиолетовое облучение во время высокой солнечной активности вредно: воспалительная реакция кожи, зуд, отечность, изменения в коже и в более глубоко расположенных органах. Длительное действие ультрафиолетовых лучей ускоряет старение кожи, создает условия для злокачественных перерождений.
3.2.9. Электрический ток
Сила тока – это упорядоченное движение электрических зарядов. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов, т.е. напряжению на концах участка, и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь, если он плохо изолирован от земли или одновременно касается объекта с другим значением потенциала. В этом случае через тело человека проходит электрический ток.
Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы и рода тока, времени его действия, пути прохождения через тело человека, физического и психического состояния последнего. Например, сопротивление человека в нормальных условиях составляет сотни килоом, но при неблагоприятных условиях может упасть до 1 килоома.
Пороговым (ощутимым) является ток около 1 мА. При большем токе ощущаются неприятные болезненные сокращения мышц. При токе 12–15 мА человек уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от источника тока (неотпускающий ток). Действие тока свыше 25 мА на мышечные ткани ведет к параличу дыхательных мышц и остановке дыхания. При дальнейшем увеличении тока может наступить фибрилляция (судорожное сокращение) сердца. Ток 100 мА считают смертельным.
Переменный ток более опасен, чем постоянный. Имеет значение какими участками тела человек касается токоведущей части. Наиболее опасны те пути, при которых поражается головной или спинной мозг (голова – руки, голова – ноги), сердце и легкие (руки – ноги). Любые работы нужно вести вдали от заземленных элементов оборудования (водопроводные трубы, трубы и радиаторы отопления и др.), чтобы исключить случайное прикосновение к ним.
Напряжение прикосновения происходит, когда человек прикасается к одному полюсу или фазе источника тока. Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук, голенях, затылке и шее.
Повышенную опасность представляют помещения с металлическими, земляными полами, а также сырые. Безопасным для жизни является напряжение не выше 42 Вт. Для сухих отапливаемых с токонепроводящими полами помещений с повышенной опасностью приемлемым для жизни является напряжение не выше 12 Вт.
В случае, когда человек оказывается вблизи упавшего на землю провода, находящегося под напряжением, возникает напряжение шага, илишаговое напряжение – это напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Такую цепь создает растекающийся по земле от провода ток. Человек должен соединить ноги вместе и не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила полностью за ступню другой.
Действие электрического тока на организм характеризуется основными поражающими факторами:
- электрический удар, возбуждающий мышцы тела, приводящий к судорогам, остановке дыхания и сердца.
- электрические ожоги.
Действие тока на организм сводится к нагреванию, электролизу и механическому воздействию. Особенно чувствительна к электрическому току нервная ткань и головной мозг. При термическом действии происходит перегрев и функциональное расстройство органов на пути прохождения тока, что приводит к разрыву тканей, расслоению, ударному действию испарения жидкости из тканей организма. Электролитическое действие тока выражается в электролизе жидкости в тканях организма, изменении состава крови. Биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы.
При поражении человека электрическим током нужно освободить пострадавшего от проводника с током. Следует обесточить проводник или отделить от него пострадавшего. При оказании помощи надо изолировать себя от «земли», используя непроводящую ток подставку, например, резиновый коврик. При электротравме может возникнуть клиническая смерть. При отсутствии пульса и дыхания осуществлять реанимационные мероприятия – искусственную вентиляцию легких (эффективно – способом изо рта в рот), и непрямой, или закрытый, массаж сердца.
Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо все работы с электрическим оборудованием и приборами проводить после отключения их от электрической сети.
3.2.10. Ионизирующее излучение
Причина радиоактивности – в нестабильности атомного ядра. Ядро подвергается самопроизвольному распаду, который называется радиоактивным распадом или радиоактивностью. Акт распада сопровождается ионизирующим излучением.
| Виды излучении: α, β, γ, нейтронное, рентгеновское. α – пробег частиц 2–9 см в воздухе. Защита – одежда, кожа, лист бумаги. β – пробег до 15 м, в ткани – 1–2 см. Защита – более твердые материалы (алюминий, оргстекло и др.). γ – проницаемость сотни метров. Защита – бетонный подвал с толщиной стен 60 м (уменьшает действие в 100 раз). |
При внешнем облучении самыми вредными являются γ -излучение и рентгеновское излучение.
При внутреннем облучении более токсичное действие оказывают α – частицы. Длительность воздействия определяется длительностью полураспада.
Различают короткоживущие изотопы и длительно живущие (по ним определяют время жизни Земли). Пример: I131 концентрируется в щитовидной железе. Защита – насыщение щитовидной железы обычным йодом. Т/2 (период полураспада) = 8 суток.
Радиационная опасность оценивается по активности радионуклидов, иизмеряется в беккерелях (Бк).
1 Бк равен распаду 1-ого ядра в секунду; 1 Кюри (Ки) = 3,7 х 1010 Бк; активность в 1 Ки ≈ соответствует активности 1 г радия относительно других видов излучений.
Повреждающая доза ионизирующего излучения оценивается поглощенностью 1 Гр (Грей). 1 Гр = 100 Радианам (Рад). Поглощенною дозу можно считать безвредной, если получить 2 Гр в сутки, 6 Гр в неделю, 80 Гр за период 1–1.5 месяца.
Для оценки действия различных излучений применяютбиологический эквивалент рентгена.
1 Бэр = 100 Зивертам (Зи).
Для оценки радиационной обстановки при воздействии γ–излучения или рентгеновских лучей используют понятие экспозиционной дозы. Радиация измеряется в системе СИ кл/кг.
Для внешнего излучения используют Рентген 1 Р = 0,95 Рад = 0,01 Гр = 1 Бэр.
Сейчас чаще используют Греи и Зиверты.
Эквивалентная доза от различных частиц определяется,
как Н = D х Q, где D – доза; Q – коэффициент, учитывающий тяжесть излучения (для α коэффициент равен 20; для нейтронов и протонов – 3...10; для γ – 1).
Дозиметрическая величина или мощность дозы, отнесённая к единице времени, измеряется в Зивертах. Определено время, в течениекоторого человек может находиться на заражённой территории.
Учитывают время накопления доз облучения: радиационный фон за год может быть около 10 мЗи.
Облучение за год:
2,5 мБэр – медицинское обслуживании;
0,5 мБэр – теливизор;
1 мБэр – полет в самолете.
Допустимым является 5 Бэр для населения, 25 Бэр при аварии для персонала АЭС; 50 Бэр – для бойцов.
100 Бэр – предел, при нарушении которого возникает лучевая болезнь. При 450 Бэр болезнь становится практически неизлечимой.
Защита от внешнего излучения:
Защита временем рассчитывается с использованием следующих показателей, где Н – предельная доза; Н' – мощность дозы; Н измеряется в Зивертах.
Защита расстоянием обеспечивается достаточным удалением от источника излучения. Интенсивность излучения снижается прямо пропорционально квадрату расстояния.
Защита экраном или преградой. Для α – излучения – лист бумаги или 11 см обычного воздуха, для β – излучения – экран из лёгких металлов, для γ излучения – бетонная преграда в десятки м.
Защита от внутреннего излучения избегание накопления радиоактивной пыли. Ее необходимо удалять, делать влажную уборку.
| Рентген внесистемная единица экспозиционной дозы радиоактивного облучения. 1 Р = 0,009836 Зивертов или 2, 579 х 10-4 кл/кг. 1 Зи = 100 Р. Грэй (Гр) единица измерения поглощенной дозы ионизирующего излучения в системе СИ. Устаревшая 1 Гр = 100 Рад =мг/с2. |
Радиоактивные излучения обладают различной проникающей и ионизирующей способностью. Наименьшей проникающей способностью обладают альфа-частицы (ядра гелия). Однако ионизирующая способность бета-частиц (электроны, позитроны) в 1000 раз меньше α-частиц и при пробеге в воздухе на 1 см пути образует несколько десятков пар ионов. Гамма-кванты по своей природе относятся к электромагнитным излучениями и обладают большой проникающей способностью (в воздухе до нескольких километров); их ионизирующая способность существенно меньше, чем у альфа- и бета-частиц. Нейтроны (частицы ядра атома) обладают также значительной проникающей способностью, что объясняется отсутствием у них заряда. Их ионизирующая способность связана с так называемой «наведенной радиоактивностью», которая образуется в результате «попадания» нейтрона в ядро атома вещества, нарушающего его стабильность, т. е. образуется радиоактивный изотоп. Ионизирующая способность нейтронов при определенных условиях может быть аналогичной альфа-излучению.
Ионизирующие излучения, обладающие большой проникающей способностью, представляют опасность в большей степени при внешнем облучении, а альфа- и бета-излучения при непосредственном воздействии их источника на ткани организма при попадании внутрь организма с вдыхаемым воздухом, водой, пищей.
При внешнем облучении всего тела или отдельных его участков (местном воздействии) или внутреннем облучении человека или животных в поражающих дозах может развиться заболевание, называемое лучевой болезнью.
В настоящее время лучевое поражение людей может быть связано с нарушением правил и норм радиационной безопасности при выполнении работ с источниками ионизирующих излучений, при авариях на радиационно опасных объектах, при ядерных взрывах и др. В зависимости от полученной дозы и длительности облучения у пострадавших может развиться острая или хроническая лучевая болезнь (табл. 3).
Таблица 3
Шкала степени облучения человека (бэр – биологический эквивалент рентгена).
| Доза облучения | Последствия облучения |
| 450 Бэр и больше | Тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных) |
| 100 Бэр | Нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни |
| 75 Бэр | Кратковременное незначительное изменение состава крови |
| 30 Бэр | Облучение при рентгеноскопии желудка |
| 25 Бэр | Допустимое аварийное облучение персонала (разовое) |
| 10 Бэр | Допустимое аварийное облучение населения (разовое) |
| 5 Бэр | Допустимое облучение персонала в нормальных условиях за год |
| 3 Бэр | Облучение при рентгенографии зубов |
| 500 мБэр | Допустимое облучение населения при нормальных условиях за год |
| 100 мБэр | Фоновое облучение за год |
| 1 мкБэр | Просмотр одного хоккейного матча |
Острая лучевая болезнь развивается при однократном тотальном облучении тела в поражающих дозах свыше 100 Рад (1 Грэй). По тяжести течения различают легкую, средней тяжести, тяжелую и крайне тяжелую формы острой лучевой болезни. В настоящее время считается, что при относительно равномерном гамма-облучении острая лучевая болезнь в легкой форме развивается при дозе 100-200 Рад (1–2 Грея), средней тяжести – 200-400 Рад (2–4 Грея), в тяжелой форме при дозе облучения 400-600 Рад (4 – 6 Грей) и крайне тяжелая форма при дозе свыше 600 Рад (6 Грей).
Лучевая болезнь всегда имеет затяжной характер. При этом выделяют четыре периода течения болезни: первичной лучевой реакции, скрытый период, или период мнимого благополучия, период выраженных клинических проявлений и выздоровления.
Для тяжелой формы лучевой болезни характерны быстрое начало и бурное развитие клинических признаков первичной реакции, которая развивается в первые часы после облучения и длится от нескольких часов до нескольких дней. При этом пострадавшие жалуются на резкую слабость, головную боль, головокружение, сильную жажду, тошноту. Через полчаса или позже появляется рвота, иногда принимающая неукротимый характер. Больные становятся беспокойны, возбуждены, а впоследствии заторможены, вялы; у одних возможна бессоница, у других развивается сонливость. У больных повышается температура тела, отмечается повышенная потливость, гиперемия (покраснение) кожи и выраженное кровенаполнение сосудов, склер (глаз); учащается пульс, снижается артериальное давление, а в крайне тяжелых случаях возможно его падение вплоть до коллаптоидного состояния. Кроме того, у пострадавших отмечается повышенное выделение мочи (полиурия) и жидкий стул 2–3 раза в сутки.
В период мнимого благополучия самочувствие больных улучшается, прекращается рвота, появляется аппетит. Улучшается сон. Уменьшаются головные боли и головокружение. Температура нормализуется или слегка повышена. Однако больные жалуются на слабость и быструю утомляемость. При этом у них сохраняется частый пульс, пониженное артериальное давление. Отмечаются в крови специфические изменения.
Разгар лучевой болезни при тяжелой форме течения отмечается через 10–20 суток после облучения. В этот период самочувствие больных резко ухудшается, нарастает слабость, апатия, бессоница, исчезает аппетит; иногда у больных отмечаются слуховые и зрительные галлюцинации; вновь повышается температура. В этот период отмечается снижение веса, т. е. формируется лучевая кахексия (истощение), отмечаются кожные кровоизлияния. Через 2 недели от начала заболевания выпадают волосы, иногда до полного облысения. Слизистые оболочки полости рта и носа изъязвляются, десна кровоточит. Отмечаются носовые кровотечения и кровоизлияния в сетчатку глаз и другие ткани. В особо тяжелых случаях живот вздут, при надавливании болезнен. Артериальное давление снижено, пульс слабый и частый. Выделение мочи снижено, стул жидкий, иногда кровавого характера. Имеются специфические изменения в периферической крови и костном мозге больных. Иммунитет к инфекциям у больных резко снижен, в силу чего у них могут развиваться септические состояния. При неблагоприятных случаях течения лучевой болезни может наступить смерть больного от остановки сердца или паралича дыхания. При благоприятном течении болезни спустя 4–6 недель после облучения начинается период выздоровления, который длится в течение нескольких месяцев. Выздоровление происходит крайне медленно: нормализуется температура, сон, уменьшается слабость, появляется аппетит и нарастает постепенно вес.
При поражении средней тяжести отмечаются менее выраженные явления первичной реакции, особенно рвота (появляется через 30 минут – 3 часа). Период мнимого благополучия более растянут и может длиться 3–4 недели. Температура тела повышается незначительно. В период разгара лучевой болезни средней тяжести волосы выпадают только на отдельных участках, изъязвления кожи и слизистых оболочек, как правило, отсутствуют.
Легкая форма лучевой болезни сопровождается слабо выраженной первичной реакцией или ее отсутствием. После облучения у больных через 1,5–3 недели появляются слабость, быстрая утомляемость, головные боли,
потливость. У пострадавших не отмечается кровоточивости, изъязвлений кожи и слизистых оболочек; выздоровление идет, как правило, достаточно полно и быстро.
В период разгара лучевой болезни у больных возможны осложнения в виде воспаления легких и развития септических состояний, кровоизлияния в мозг и другие органы. Все лица, перенесшие лучевую болезнь, длительное время остаются легко истощаемыми, эмоционально не уравновешенными, со сниженной устойчивостью организма к неблагоприятным факторам среды.
У некоторых облученных могут развиться в отдаленные сроки последствия облучения в виде лейкоза, злокачественных опухолей, генетических нарушений и др.
