Техногенні джерела випромінювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Вступ

1. Джерела іонізуючого випромінювання

2. Джерела електромагнітного випромінювання

3. Джерела віброакустичного випромінювання

Висновки

Список використаних джерел та літератури

Вступ

На початку ХХ ст. до природних джерел радіації долучилися й штучні, зумовлені антропогенною діяльністю людини. Дедалі ширше техногенні (антропогенні) джерела іонізуючого випромінювання використовуються у медичній практиці для діагностики й терапії; проводяться випробування ядерної зброї у різних геосферах Землі; розвивається атомна енергетика; активізуються техногенні процеси, в яких застосовують штучні й природні радіонукліди; проводять наукові дослідження, в яких застосовують радіоактивні атоми.

У сучасному місті джерелом штучних електромагнітних полів (ЕМП) є радіо, телевізійні центри, ретранслятори, засоби радіозв'язку різного призначення, лінії електропередач, особливо високовольтні, а також електротранспорт, різні електроенергетичні установки. В аеропортах і на військових об'єктах працюють потужні радіолокаційні станції, радіопередавачі. Кількість джерел і потужність полів, які вони створюють, щорічно зростає.

Шуми, особливо техногенного походження, шкідливо впливають на організм людини. Ступінь шкідливого впливу шуму залежить від його інтенсивності, спектрального складу, часу впливу, місцезнаходження людини, характеру виконуваної їм роботи та індивідуальних особливостей людини.

Техногенні шуми часто являють собою суміш випадкових і періодичних коливань. До джерел шуму техногенного походження відносяться всі вживані в сучасній техніці механізми, обладнання та транспорт, які створюють значне шумове забруднення навколишнього середовища.

Техногенний шумовий фон створюється джерелами, що знаходяться в будівлях, спорудах, будівлях і на території між ними.

1. Джерела іонізуючого випромінювання

До техногенних випромінювань відносяться іонізуюче, електромагнітне та віброакустичне.

Поняття "іонізуюче випромінювання" об'єднує різноманітні види, різні за своєю природою, випромінювання. Подібність їх полягає в тому, що усі вони відрізняються високою енергією, мають властивість іонізувати і руйнувати біологічні об'єкти.

Іонізуюче випромінювання - це будь-яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем приводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Розрізняють корпускулярне і фотонне іонізуюче випромінювання.

Корпускулярне - потік елементарних частинок із масою спокою, відмінною від нуля, що утворюється при радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях, або генеруються на прискорювачах. Це і частки, нейрони, протони таін.

Фотонне - потік електромагнітних коливань, що поширюються у вакуумі з постійною швидкістю 300000 км/с. Це випромінювання і рентгенівське випромінювання. До фотонного випромінювання належить й ультрафіолетове випромінювання.

Випромінювання характеризуються за своєю іонізуючою і проникаючою спроможностями. Іонізуюча спроможність визначається питомою іонізацією, тобто числом пар іонів, що утворюються частинкою в одиниці об'єму, маси середовища або на одиниці довжини шляху. Проникаюча спроможність визначається розміром пробігу, тобто шляхом, пройденим часткою в речовині до її повного зникання. Джерела іонізуючих випромінювань поділяються на природні (космічні промені, радіоактивні породи земної кори) та штучні (антропогенні). Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії, ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, прилади апаратури засобів зв'язку високої напруги тощо.

Радіоактивні випромінювання є одним із видів іонізуючих випромінювань і виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів (радіонуклідів) в момент перетворення одних атомних ядер в інші. Радіонукліди характеризуються періодом напіврозпаду, активністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу), що характеризує їх іонізуючу спроможність. Активність вимірюється в беккерелях (БК) та кюрі (Кі) - позасистемна одиниця.

Міра дії іонізуючого випромінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Остання визначається для повітря ( експозиційна доза, яка вимірюється в кулонах на 1 кг(Кл/кг) і рентгенах (Р)), для речовини (поглинута доза, яка вимірюється в греях (Гр) і радах (рад)), для біологічної тканини (еквівалентна доза, яка вимірюється в зівертах (Зв) і в берах (бер - біологічний еквівалент рада)).

Під впливом іонізаційного випромінювання атоми і молекули живих клітин іонізуються, в результаті чого відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєдіяльності людини.

Радіоактивні ізотопи надходять в середину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по різному: деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), інші залишаються в м'язах (калій, рубідій, цезій), накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці(рутеній, полоній, ніобій) тощо.

Ефекти викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень (соматичні, соматико-стохатичні, генетичні) і за часом прояву (ранні (гострі) і пізні).

Існують різноманітні норми радіоактивного зараження: разові, сумарні, гранично припустимі та інші.

Заходи радіаційної безпеки залежать від конкретних умов роботи з джерелами іонізуючого випромінювання і, передусім, від типу джерела випромінювання, яке може бути закритим або відкритим.

Закритими називаються будь-які джерела іонізуючого випромінювання, устрій яких виключає проникнення радіоактивних речовин у навколишнє середовище при передбачених умовах їхньої експлуатації та зносу. При роботі із закритими джерелами іонізуючого випромінювання персонал може зазнавати тільки зовнішнього опромінення. При цьому використовуються такі основні принципи забезпечення радіаційної безпеки:

- зменшення потужності джерел до мінімальних розмірів (захист кількістю);

- скорочення часу роботи з джерелом (захист часом);

- збільшення відстані від джерел до людей (захист відстанню);

- екранування джерел випромінювання матеріалами, що поглинають іонізуюче випромінювання (захист екраном).

Альфа частинки екрануються шаром повітря товщиною декілька сантиметрів. З метою захисту від бета-випромінюваня використовуються матеріали з малою атомною масою та з високою щільністю (свинець, вольфрам), інколи можуть застосовуватись екрани з більш легких матеріалів - просвинцьованого скла, заліза, бетону, залізобетону і навіть води. У цьому випадку еквівалентна товщина екрану значно збільшується.

Для захисту від нейтронного випромінювання використовують матеріали, котрі містять водень (вода, парафін), а також бор, берилій, кадмій, графіт.

Відкритими називаються такі джерела іонізуючого випромінювання, при використанні яких можливе потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище. При цьому може відбуватися не тільки зовнішнє, але і додаткове внутрішнє опромінення персоналу.

Основні принципи захисту:

- використання принципів захисту, що застосовуються при роботі з джерелами випромінювання у закритому виді;

- герметизація виробничого устаткування;

- заходи планувального характеру;

- застосування санітарно-технічних засобів і устаткування, використання спеціальних захисних матеріалів;

- використання засобів індивідуального захисту (халати та шапочки з бавовняної тканини, захисні фартухи, гумові рукавиці, щитки, засоби захисту органів дихання, комбінезони, пневмокостюми, гумові чоботи) і санітарної обробки персоналу;

- дотримання правил особистої гігієни;

- очищення від радіоактивних забруднень поверхонь будівельних конструкцій, апаратури і засобів індивідуального захисту;

- використання радіопротекторів (біологічний захист).

Дієвим захисним засобом є використання дистанційного керування, маніпуляторів, роботизованих комплексів.

2. Джерела електромагнітного випромінювання

У сучасному місті джерелом штучних електромагнітних полів (ЕМП) є радіо, телевізійні центри, ретранслятори, засоби радіозв'язку різного призначення, лінії електропередач, особливо високовольтні, а також електротранспорт, різні електроенергетичні установки. В аеропортах і на військових об'єктах працюють потужні радіолокаційні станції, радіопередавачі. Кількість джерел і потужність полів, які вони створюють, щорічно зростає.

ЕМП мають певну потужність, енергію і поширюються у вигляді електромагнітних хвиль. Основними параметрами електромагнітних коливань є: довжина хвилі, частота коливань, швидкість розповсюдження. За частотою антропогенні електромагнітні випромінювання класифікуються на низькочастотні (до 30 кГц), високочастотні (ВЧ до 30 МГц); ультрависокочастотні (УВЧ до 3000ГГц). Частота коливань визначається в герцах (Гц).

Внаслідок дії ЕМП можливі як гострі, так і хронічні ураження, порушення в системах і органах, функціональні зміни в діяльності нервово-психічної, серцево-судинної, ендокринної, кровотворної та інших систем. При цьому спостерігається загальна слабкість, підвищені втома, пітливість, сонливість, а також розлад сну, головний біль, болі в області серця. З'являється роздратування, втрата уваги, пригнічуються харчові та статеві рефлекси, порушується діяльність серцево-судинної системи, змінюється склад крові.

Вплив надвисокочастотного випромінювання викликає нагрівання живих тканин організму. Особливо шкідливе перегрівання таких органів як очі, мозок, нирки тощо. Зростання інтенсивності впливає на нервову систему, на клітини печінки, підвищує тиск, призводить до змін у корі головного мозку, до втрати зору.

ЕМП низькочастотного діапазону, перш за все промислової частоти 50 Гц, викликають порушення функціонального стану центральної нервової системи, серцево-судинної системи, спостерігається підвищена втомлюваність, млявість, зниження точності робочих рухів, зміна кров'яного тиску і пульсу, аритмія, головний біль.

Для запобігання професійних захворювань, викликаних впливом ЕМП, встановлені припустимі норми опромінення.

Засоби і заходи захисту електромагнітних випромінювань:

- часом;

- відстанню;

- екранізацією джерел випромінювання;

- зменшення випромінювання безпосередньо в самому джерелі випромінювання;

- екранування робочих місць;

- засоби індивідуального захисту;

- виділення зон випромінювання.

Інфрачервоне (ІЧ) випромінювання - частина електромагнітного спектра, яка межує з випромінюванням видимого діапазону але має трохи більшу довжину хвиль. Штучними джерелами інфрачервоного випромінювання є будь-які поверхні , температура яких вища за температуру поверхні, яка підлягає опроміненню.

Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка зумовлює глибину проникнення. Дія інфрачервоних випромінювань зводиться до нагрівання шкіри, очей, до порушення діяльності центральної нервової системи, серцево-судинної системи, органів травлення. При інтенсивній дії на непокриту голову може виникнути так званий сонячний удар, який проявляється головним болем, запамороченням, втратою свідомості тощо.

Засоби та заходи захисту від дії ІЧ випромінювання:

- теплоізоляція гарячих поверхонь;

- охолодження тепловипромінюючих поверхонь;

- екранування джерел випромінювання;

- застосування засобів індивідуального захисту;

- організація раціонального режиму праці та відпочинку.

Ультрафіолетове (УФ) випромінювання - частина електромагнітного спектра, яка межує з випромінюванням оптичного діапазону але має трохи меншу довжину хвиль. Особливістю УФ випромінювання є висока сорбційність - їх поглинає більшість тіл. Ультрафіолетове випромінювання, яке становить близько 5% щільності потоку сонячного випромінювання, є життєво необхідним фактором, який сприятливо впливає на організм, знижує чутливість організму до деяких негативних впливів; оптимальні дози УФ випромінювання активізують дію серця, обмін речовин, підвищують активність ферментів, поліпшують кровотворення, чинять антирахітичну і бактерицидну дію. Штучними джерелами УФ випромінювання є електрозварка, електротравлення сталі, апаратура електрозв'язку , станції радіомовлення.

УФ випромінювання може стати причиною гострих і хронічних професійних захворювань. Найбільш уразливі очі (електроофтальмія), шкіра (дерматити, екзема, старіння шкіри, злоякісні пухлини). Виникають загально токсичні симптоми - головний біль, запаморочення, підвищена температура тіла, підвищена втома, нервове збудження.

Заходи і засоби захисту від впливу ультрафіолетових випромінювань: відстанню, екрануванням джерел випромінювання, екрануванням робочих місць, засоби індивідуального захисту, спеціальним фарбуванням приміщень, раціональним розташуванням робочих місць.

Лазерне випромінювання негативно впливає перш за все на очі та шкіру, викликаючи пошкодження, які мають характер опіків. Опромінення шкіри може призвести до пухлин. Під впливом лазерного випромінювання відбуваються функціональні зміни центральної нервової і серцево-судинної систем, ендокринних залоз, зростає втомлюваність, коливається тиск, з'являється головний біль, роздратованість, збудження, порушується сон.

Засоби та заходи захисту від лазерного випромінювання: телевізійні системи спостереження за ходом процесу, захисні екрани (кожухи), огородження лазерної зони, засоби індивідуального захисту - спеціальні проти лазерні окуляри, щитки, маски, халати, рукавиці.

техногенний випромінювання захист нормування

3. Джерела віброакустичного випромінювання

До віброакустичних коливань відносяться:

Шум.

Ультразвук.

Інфразвук.

Вібрації.

Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їх сукупність, які заважають нормально працювати, сприймати потрібні звукові сигнали, відпочивати. Нині добре відомо, що шуми шкідливо впливають на здоров'я людей, знижують їх працездатність, викликають захворювання органів слуху (глухоту), ендокринної, нервової, серцево-судинної систем (гіпертонія). Шум - це одна з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища, адаптація до якого організмів практично неможлива. Тому він належить до серйозних забруднювачів, які мають контролюватися й обмежуватися на основі спеціальних законів.

Звукові хвилі - коливальні зміни тиску повітря (розрідження - ущільнення), які вимірюють такими параметрами, як інтенсивність, гучність, спектр, часові інтервали. Інтенсивність визначається зміною рівня тиску в навколишньому повітряному середовищі (це - енергетична характеристика), а гучність залежить від частоти коливань. Звуковий діапазон частоти, який сприймає вухо людини, становить від 16 до 20 000 Гц. Звукові хвилі частотою нижче 16 - 20 Гц називають інфразвуковими, вище 20000 Гц (20 кГц) ультразвуковими.

Під час впливу шумів на організми одночасно діють фізіологічні та психологічні фактори. Серед фізіологічних основну роль. відіграють реакції слухового аналізатора (вплив акустичної енергії на вестибулярний апарат, механорецептори тіла, нервову систему, сон, емоції).

Збільшення будь-якої частоти вдвічі завжди сприймається нами як підвищення тону на певну величину (октаву). Звичайна розмова ведеться в межах частот 250-10000 Гц, що за інтенсивністю звуку - приблизно 30-60 дБ.

У нас рівні шумів визначають за ГОСТ 12.1.003-76 «Система стандартів безпеки праці. Шум. Загальні вимоги безпеки». Як допустимі норми встановлено такі рівні шуму, які, діючи протягом тривалого часу, не викликають зниження гостроти сприймання звуку й забезпечують задовільну розбірливість мови на відстані 1,5 м від того, хто говорить. Допустимі межі сили звуку в різних мовах становлять 45-85 дБ, больовий поріг - 140 дБ. У разі постійного шумового фону 70 дБ виникає розлад ендокринної та нервової систем, 90 дБ - порушується слух, 120 дБ - з'являється фізичний біль, який стає нестерпним.

Рекомендовані діапазони шумів всередині приміщень різного призначення такі: для сну, відпочинку - 30-45 дБ; для розумової праці - 45-55 дБ; для лабораторних досліджень, роботи з ЕОМ тощо - 50-60 дБ; для виробничих цехів, гаражів, магазинів - 56-70 дБ.

Джерелами шумів є всі види транспорту, промислові об'єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори, радіоприймачі, музикальні інструменти, юрби людей і окремі особи.

Шуми поділяють на сталі, переривчасті, змінні, фонові та імпульсивні (тривалістю менше секунди). За частотно-амплітудними параметрами розрізняють широкочастотні, тональні, низькочастотні (менше 350 Гц), середньочастотні (350_1000) і високочастотні (понад 1000 Гц) шуми. Чим вища тональність звуків (шуму), тим шкідливіші вони для органів слуху. Тому для шумів різних частот існують різні гранично допустимі норми. Так, низькочастотні шуми навіть до 100 дБ особливої шкоди слуху не завдають, а високочастотні є небезпечними вже при рівнях, більших 75-80 дБ.

Наведемо кілька прикладів інтенсивності шумів. Так, шелест листя та тихий шепіт на відстані 1 м мають силу звуку 10-15 дБ, цокання годинника - близько 30, шум води з-під крана - 40-45, друкарської машинки - 50, друкарського бюро - 75_80, вагона метро, як і вантажної машини - 90-95 (на відстані 7 м), телевізора - 80_95, літака - 105, вертольота - 110, відбійного молотка - 120 дБ (на відстані 1 м).

Розглянемо вплив шумів на організм людини. У шумних цехах у півтора-два рази вищий рівень захворюваності, що супроводжується тимчасовою втратою працездатності. Інтенсивні шуми знижують продуктивність праці у таких цехах на 50-60 %, значно збільшується кількість браку.

Спостереження фахівців свідчать, що в концертних залах, де виступають сучасні рок-ансамблі, в перших рядах інтенсивність звуку досягає 118-120 дБ, у задніх - 110-100 дБ. Лікарі вважають, що після кожного такого концерту близько 10 % слухачів дістають необоротні пошкодження внутрішнього вуха (нервових закінчень), які не відновлюються. Встановлено інтенсивний вплив музики на вегетативну нервову систему людини, серце, кровообіг, органи дихання.

Позитивний вплив гармонійної спокійної лагідної музики був відомий з давніх-давен. Це й поширені в усьому світі колисанки - тихі, ніжні монотонні наспіви, і зцілювання нервових хвороб заспокійливим дзюркотінням струмкової води, лагідним шумом морських хвиль або пташиним співом, це й сучасна музична терапія - різні оздоровчі процедури, голковколювання, що супроводжуються спокійною симфонічною або блюзовою музикою з сольною грою на саксофоні, віолончелі, флейті або арфі.

Виявилося, що молодь витримує набагато інтенсивніший шум, ніж люди, вік яких перевищує 40-50 років. Але з часом, як свідчить статистика, всі молоді люди, які надміру захоплювалися гучною музикою (на концертах і вдома) після 30-40 років мають ушкоджений слух, хвору нервову систему та інші хвороби. Адже навіть вуличний шум інтенсивністю 75-80 дБ, що набагато нижчий за шум гучномовців, спричинює безсоння у 55-65 % жителів сучасних великих міст і призводить з часом до численних хвороб. На пристосування до сильного шуму організм людини витрачає велику кількість енергії, перенапружується нервова система, виникають втома, нервовий і психічний розлади.

До речі, у виробничих цехах з посиленим шумом іноді використовують робітників, глухих від природи, яким шум не шкодить, якщо вони мають відповідну кваліфікацію.

Висновки

Науково-технічний прогрес призвів до появи іонізуючого випромінювання та від штучних джерел, до яких відносяться всі ядерно-технічні установки, всі штучні радіоактивні речовини, наприклад радіонукліди, що застосовуються в медицині, рентгенівські установки.

Головними джерелами іонізуючих випромінювань і радіоактивного забруднення (зараження) є підприємства ядерного паливного циклу: атомні електростанції (реактори, сховища відпрацьованого ядерного палива, сховища відходів); підприємства з виготовлення ядерного палива (уранові рудники і гідрометалургійні заводи, підприємства з переробки і захоронення радіоактивних відходів). Крім того, джерелами радіоактивного забруднення можуть бути дослідницькі ядерні реактори, транспортні ядерно-хімічні установки і військові об'єкти (сховища ядерних боєприпасів, ракетні установки).

Техногенний джерело випромінювання - це джерело іонізуючого випромінювання, спеціально створений для його корисного застосування або є побічним продуктом цієї діяльності. В даний час практично в будь-якій галузі господарства і науки у все більш зростаючих масштабах використовуються радіоактивні речовини та джерела іонізуючих випромінювань.

Для позначення комплексного впливу шуму на людину медики ввели термін - “шумова хвороба”. Симптомами цієї хвороби є головний біль, нудота, дратівливість, які досить часто супроводжуються тимчасовим зниженням слуху. До шумової хвороби схильні більшість мешканців великих міст, які постійно отримують шумові навантаження. Наприклад, нормативні рівні звуку в дБ для мешканців житлових кварталів повинні становити 55 вдень і 45 вночі. Однак різні джерела техногенного шуму вносять вагомий вклад у звукове середовище міста: літаки, які низько летять, - до 100 дБ, автобуси - до 89, легкові автомобілі - до 71, трамваї - до 90, сміттєпроводи - 83, пральні машини - 74-76 дБ. У сучасних міських районах зі значним рухом транспорту рівень шуму близький до небезпечної межі у 80 децибел.

Шум діє на організм людини не тільки прямо й опосередковано. Він має й інші можливості впливу. Так, у міських умовах тривалість життя дерев коротша, ніж в сільській місцевості. Головною причиною цього є вплив інтенсивного шуму. При дії шуму в 100 дБ рослини виживають 10 днів. При цьому швидко гинуть квіти і уповільнюється ріст рослин.

Список використаних джерел та літератури

Безпека життєдіяльності: Навч. посіб. / За ред. В.Г. Цапка. - 3-тє вид., стер. - К.: Знання, 2004. - 397 с.

Василечко В., Чихрій С. Попередження забруднення та хімічний контроль промислових стічних вод: Курс лекцій. - Львів: Світ, 1997. - 188 с.

Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. Навчальний посібник / К.: Знання, 2006.- 319 c.

Жидецький В. Ц. , Джигирей В. С., Мельников О. В. Основи охорони праці. -- Вид. 2-е, стериотипне. -- Львів: Афіша, 2000. -- 348 с.

Захарченко М.В. Безпека життєдіяльності - Львів, За вільну Україну, 1997.

Злобін Ю.А. Основи екології: Підручник. - К.: Лібра, 1998. - 248 с.

Кобилянський О.В., Присяжнюк В.В., Богачук В.В. Охорона праці в робітничій професії. Навчальний посібник. - Вінниця: ВНТУ, 2008. - 144 с.

Третьяков O.B. Охорона праці. Навчальний посібник. - К., 2010. - 167 с.

Фізика: підруч. для 8 класу загальноосвіт. навч. закл. / В. Д. Сиротюк. -- К. : Зодіак-ЕКО, 2008. -- 240 с.

Царенко О.М., Злобін Ю.А. Навколишнє середовище та економіка природокористування: Навч. посіб. для вузів. - К.: Вища школа, 1999. - 288 с.

Размещено на Allbest.ru