Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение




Скачать 407.49 Kb.
НазваниеЛекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение
страница1/3
Дата публикации21.05.2015
Размер407.49 Kb.
ТипЛекция
edushk.ru > Биология > Лекция
  1   2   3
Лекция № 16 Лазерное излучение, УФ-излучение, ионизирующее излучение

Вопросы

  1. Лазерное излучение: условия труда при использовании лазеров, опасные и сопутствующие неблагоприятные производственные факторы. Биологическое действие лазерного излучения: факторы, обуславливающие биологические эффекты, влияние на органы зрения, кожу, вестибулярный аппарат, ЦНС, сердечно-сосудитую систему. ПДУ лазерного облучения по СН 5804-91 «Санитарные нормы и привила устройства и эксплуатации лазеров», профилактические мероприятия.

  2. Реакции организма человека на воздействие УФ-излучения. Эффект фотосенсибилизации. Фототоксичность. Действие УФ-излучения на органы зрения, кожные покровы и др. органы и системы. Нормирование по СН 4557-88;

  3. Реакции организма на воздействие инфракрасного излучения. Критерии оценки показателей реакции организма на повреждающее действие ИК-излучения. Нормирование по СН 4088-86;

  4. Краткая характеристика основных видов ионизирующих излучений. Биологическое действие ионизирующих излучений. Лучевая болезнь: острая и хроническая формы, фазы острой формы лучевой болезни, отдаленные последствия. Местные лучевые поражения. Радиопротекторы радиосенсибилизаторы. Экспертиза трудоспособности при лучевой болезни. Профилактические мероприятия. Принципы гигиенического нормирования ионизирующих излучений по НРБ-99 и ОСТ 72/87.

^ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Ультрафиолетовые лучи представляют собой часть спектра излучения, .занимающую область невидимых лучей с длиной волны от 400 до 13,6 ммк. В условиях производства встречаются ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 360 до 220 ммк.

На втором Международном конгрессе радиологов было принято деление биологически активного излучения на три участка:

а) с длиной волны 400—315 ммк;

б) с длиной волны 315—280 ммк;

в) с длиной волны 280—200 ммк.

Лучи, относящиеся к первому участку, характеризуются слабым биологическим действием, лучи второго участка — сильным действием на кожу и противорахитическим эффектом, лучи третьего участка оказывают выраженное влияние на тканевые белки и липоиды, вызывают гемолиз, а также обладают бактерицидными свойствами.

Советскими исследователями (Г. М. Франк и его сотрудники) установлен различный механизм действия длинноволновых и коротковолновых лучей. В основе действия длинноволновых ультрафиолетовых лучей лежит образование в коже биологически активных веществ и продуктов распада (фотолиз); в действии же коротковолновых ультрафиолетовых лучей преобладает процесс денатурации.

Источниками ультрафиолетовой радиации, оказывающими неблагоприятное влияние на организм работающих, являются вольтова дуга и ртутно-кварцевые горелки, излучающие лучи с малой длиной волны (менее 280 ммк). Облучению могут подвергаться рабочие, занятые дуговой электросваркой, при электроплавке стали, производстве радиоламп и ртутных выпрямителей, а также технический и медицинский персонал при работе с ртутно-кварцевыми лампами.

Резко выраженное воздействие ультрафиолетовых лучей на кожу вызывает дерматиты с диффузной экземой, отечностью, жжением и зудом. Наряду с этим ультрафиолетовые лучи оказывают влияние на центральную нервную систему, в результате чего могут возникать и общетоксические симптомы — головная боль, головокружение, повышение температуры тела, ощущение разбитости, повышенная утомляемость, нервное возбуждение и другие явления.

Ультрафиолетовые лучи, особенно с длиной волны менее 320 ммк, вызывают заболевания глаз с характерной формой поражения — электроофтальмию. Через 5—6 часов после воздействия ультрафиолетовых лучей появляются резкая боль, резь и ощущение песка в глазах, неясное зрение, головная боль. Наблюдается сильное раздражение конъюнктивы с обильным слезотечением и резко выраженной светобоязнью. Нередко имеется и поражение роговицы в виде мелких поверхностных пузырьков. Заболевание наблюдается преимущественно у электросварщиков и лиц, занятых на киносъемках. Могут встречаться заболевания и у подсобных рабочих (слесари, монтажники), находящихся в зоне сварки. Продолжительность заболевания обычно не превышает 1 — 2 суток.

Меры защиты сводятся к обеспечению работающих при электрической дуговой сварке щитками или шлемами со специальными темными стеклами, а рабочих, находящихся в зоне электросварки,— защитными очками.

Однако известно не только отрицательное действие ультрафиолетовых лучей, но и благоприятное влияние их на организм. Давно уже признано важное гигиеническое значение солнечного света, ограничение или лишение которого приводит к нарушению физиологического равновесия в организме и развитию патологических явлений, получивших название «световое голодание» организма, или «ультрафиолетовая недостаточность». Наиболее частым проявлением этой патологии является авитаминоз D, который сопровождается не только нарушением фосфорно-кальциевого обмена и процесса костеобразования, но и резким ослаблением защитных сил организма, делая его особенно предрасположенным ко многим заболеваниям, в частности простудного характера.

Исследования на практически здоровых людях показали, что ультрафиолетовое облучение субэритемными и малыми эритемными дозами приводит к снижению основного обмена, частоты пульса и дыхания в покое, к уменьшению затраты энергии и кислородного долга при работе.

Ультрафиолетовое облучение оказывает благоприятное влияние на физиологические сдвиги и работоспособность при мышечной деятельности. Повышение производительности труда наблюдается не только при мышечной работе, но и при таких видах труда, в которых решающим звеном является напряжение сенсорно-церебрального аппарата.

Ультрафиолетовое излучение позволяет направленно влиять на организм человека и изменять в положительную сторону его ответные реакции на меняющиеся условия внешней среды. Оно действует через нейро-гуморальные пути, оказывая влияние на сложный нервно-рецепторный аппарат кожи, эндокринно-вегетативную систему и в конечном итоге на центральную нервную систему. Вместе с тем происходит образование и всасывание физиологически активных веществ типа гистамина, витамина D, а также продуктов расщепления белков, что способствует стимуляции функционального состояния клеток и тканей.

Ультрафиолетовое облучение в субэритемных и малых эритемных дозах задерживает развитие в легких склеротической реакции на кварцевую пыль; оно оказывает также общеукрепляющее действие.

Еще в 30-х годах появились высказывания о целесообразности облучения подземных рабочих горнорудных предприятий, лишенных в некоторые периоды года естественной солнечной радиации, ультрафиолетовыми лучами от искусственных источников. В 1938 г. на одной из шахт Рурского угольного бассейна был устроен для этих целей фотарий. У облучавшихся, по сравнению с необлучавшимися, было отмечено снижение заболеваемости бронхитом, гриппом, ревматизмом.

В Советском Союзе первые фотарии для массового профилактического ультрафиолетового облучения промышленных рабочих были построены в составе административно-бытовых комбинатов угольных шахт в Донбассе. Эффективность профилактического ультрафиолетового облучения подтверждена многочисленными исследованиями и наблюдениями.

Ультрафиолетовое облучение подземных рабочих угольных и горнорудных шахт особенно показано в осенне-зимний период и ранней
весной, когда организм почти полностью лишен естественного ультрафиолетового облучения.

Установлена эффективность обогащения светового потока ультрафиолетовым компонентом. Такой вид ультрафиолетового облучения с успехом применяется на Крайнем Севере в лечебных учреждениях и наряду с фотариями может быть использован на предприятиях, размещенных в зданиях без естественного освещения.

^ ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующие излучения стали известны в конце XIX столетия, когда в 1895 г. были открыты рентгеновы лучи, а в 1896 г. Беккерелем было обнаружено явление радиоактивности солей урана. Однако на ионизирующие излучения как гигиенический фактор серьезное внимание было обращено позже, после того как стали пользоваться ядерной энергией и искусственными радиоактивными изотопами.

В настоящее время известно около 50 естественных и свыше 900 искусственных радиоактивных изотопов. Радиоактивные вещества стали широко применяться во многих отраслях народного хозяйства и в науке. Быстро развивается добыча и обработка радиоактивных минералов, действуют и строятся атомные электростанции. Искусственные радиоактивные вещества широко применяются в технике для изучения структуры и износа металла, для разработки методов промышленного разделения различных веществ, для синтеза и модификации химических соединений, для исследования каталитических процессов, в многочисленных контрольно-сигнальных устройствах, аппаратуре, построенной на принципе использования радиоактивных излучений, и для многих других целей.

В биологии и медицине широко применяются радиоактивные изотопы для изучения развития растений, строения молекул, обмена веществ в организме, для диагностики и лечения злокачественных опухолей и др.

Таким образом, число работающих в условиях возможного воздействия ионизирующего излучения достаточно велико и в дальнейшем, очевидно, будет увеличиваться.

^ РАДИОАКТИВНОСТЬ, ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Как известно, под радиоактивностью понимают самопроизвольное превращение ядер атомов химических элементов, сопровождающееся изменением их физических и химических свойств и испусканием радиоактивных излучений.

При работе с источниками радиоактивных излучений, например, при применении радиоактивных веществ, при работе ускорителей заряженных частиц и в других случаях могут иметь место ионизирующие излучения корпускулярного (α-частицы, β-частицы, нейтроны) и электромагнитного (γ-лучи, рентгеновые лучи) характера.

α-Частицы являются ядрами атомов гелия, несущими положительный заряд (равный 2 зарядам электрона) и имеющими массу, равную 4 атомным единицам массы.

Наблюдается α-излучение преимущественно от естественных радиоактивных элементов (радий, торий, уран и др.); α-частицы вылетают из ядер со скоростью

14 000—20 000 км/час и обладают энергией порядка 2—9 Мэв1.

α-Частицы имеют незначительный пробег в различных средах. В зависимости от энергии α-частицы величина пробега ее в воздухе составляет от 2 до 9 см, в воде и биологических тканях —от 0,02 до 0,06 мм; α-частицы полностью поглощаются слоем воздуха толщиной 8 - 10см, листком папиросной бумаги или тонкой алюминиевой фольгой.

Важнейшим свойством α-излучения является высокая плотность ионизации (число пар ионов на единицу длины пути частицы в веществе). При одной и той же энергии (2 Мэв) плотность ионизации для α-частиц в 1000 раз больше, чем для β-частиц, и в 60000 раз больше, чем для γ-кванта. В конце пробега α-частицы плотность ионизации примерно в 2 раза больше, чем в начале его.

Из всего изложенного следует, что α-излучающие вещества не представляют опасности при внешнем облучении, так как α-частицы легко поглощаются, как указано, даже листком папиросной бумаги. Основную опасность α-излучатели представляют при попадании их внутрь организма, т. е. при внутреннем облучении, когда создаются условия непосредственного действия α-частиц на клетки и ткани.

Подобным же образом действуют другие тяжелые частицы — протоны, дейтроны и др.

β-Ч а с т и ц ы представляют собой электроны, испускаемые при ядерных распадах. Для ядер, содержащих избыточное число нейтронов, типичен β-распад; при этом происходит превращение одного из нейтронов ядра в протон; β-распад обычно сопровождается γ-излучением. При превращении одного из протонов атомного ядра в нейтрон также возникает β-распад (позитронный распад).

При том и другом типе распада радиоактивные ядра одновременно испускают частицы, называемые нейтрино. Вследствие ничтожной их массы и отсутствия заряда нейтрино практически не вступают во взаимодействие с веществом.

Максимальная энергия β-частиц колеблется в пределах 0,01—10 Мэв; в большинстве случаев β-частицы имеют энергию в пределах 3 Мэв. В зависимости от энергии проникающая способность β-частнц в разных средах различна и колеблется от нескольких метров в воздухе до нескольких миллиметров в воде и тканях организма. Пробег β-частиц с энергией 3 Мэв составляет в воздухе 14,5 м, в воде— 12,5 мм и в алюминии — 4,9 мм.

β-Частицы при прохождении через вещество теряют свою энергию вследствие возникающих при этом различных процессов взаимодействия с ядрами и электронами (возбуждения и ионизации атомов); для β-частиц высоких энергий характерными являются столкновения, сопровождающиеся возбуждением атомов и ионизацией, а для β-частиц малых энергий — ионизация.

Одна β-частица с энергией 1 Мэв на своем пути в воздухе может образовать 30 000 пар ионов. Плотность ионизации атомов среды β-частицами, как указано выше, больше, чем при ионизации γ-квантами той же энергии, но значительно меньше, чем при ионизации α-частицами.

Воздействие β-частиц на организм возможно путем как внешнего облучения, так и внутреннего — при попадании в организм β-излучателей.

Позитроны (β+- частицы) образуются при распаде некоторых искусственных радиоактивных изотопов. Продолжительность жизни позитрона незначительна, в среднем 1,5·10-7 секунды. При взаимодействии с веществом позитрон соединяется с электроном; при этом излучаются два γ-кванта. Электроны и позитроны отличаются только знаком заряда, в остальном их свойства идентичны.

Нейтроны в зависимости от их кинетической энергии могут быть разделены на

быстрые — с энергией 0,5—10 Мэв,

сверхбыстрые — с энергией 500 Мэв и более,

промежуточные — с энергией 5 кэв — 0,5 Мэв,

медленные— с энергией 0,1—5 кэв

тепловые — с энергией около 0,025 Мэв.
Так как нейтроны не обладают электрическим зарядом, ионизация атомов среды, через которую они проходят, осуществляется за счет вторичных процессов.

При соударении быстрых нейтронов с ядрами атомов образуются так называемые ядра отдачи, которые, как и все заряженные частицы, расходуют свою энергию на ионизацию.

^ Быстрые нейтроны при взаимодействии с ядрами атомов теряют свою энергию тем быстрее, чем легче ядро, и превращаются в медленные нейтроны. Медленные и тепловые нейтроны при соударении с ядрами атомов вступают с ними в ядерные реакции, при этом образуются радиоактивные изотопы (так называемая наведенная радиоактивность).

И в организме при воздействии медленных нейтронов возможна реакция превращения входящих в состав тканей стабильных изотопов в радиоактивные.

К таким изотопам относятся натрий, хлор, азот, углерод, сера, фосфор, кислород и др. В основном эта наведенная радиоактивность обусловлена натрием и фосфором. Ядра радиоактивного натрия испускают γ-кванты. При взаимодействии нейтронов с ядрами элементов могут возникнуть α- или β-частицы.

Основными источниками нейтронов являются атомные реакторы, ускорители. При работе с источниками нейтронов возможно внешнее облучение обслуживающего персонала. Учитывая высокопроникающую способность нейтронов, применяют такую защиту, которая обеспечивает их поглощение. Материалами для защиты от быстрых нейтронов служат вода, парафин, специальный бетон; тепловые нейтроны хорошо поглощаются бором и кадмием.

γ-Лучи— электромагнитное излучение с длиной волны в пределах 0,001—0,1 А. В зависимости от энергии различают

мягкие γ-лучи— до 0,2 Мэв,

лучи средней жесткости — от 0,2 до 1 Мэв,

жесткие лучи — от 1 до 10 Мэв

сверхжесткие лучи — выше 10 Мэв.
γ-Лучи обладают высокой проникающей способностью и могут проникать через толстые пластины свинца, бетонные стены большой толщины. Возникающая ионизация от воздействия γ - лучей главным образом обусловлена электронами, которые выбиваются γ – квантами из атомов при прохождении через вещество.

В связи с тем, что γ – лучи обладают высокой проникающей способностью, внешнее облучение ими представляет для человека большую опасность. Для защиты от облучения применяют материалы значительной плотности. Большое значение для защиты имеет расстояние человека от излучателя, так как интенсивность облучения γ – лучами снижается обратно пропорционально квадрату расстояния от точечного источника.
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛазерное излучение в комплексном лечении больных с синдромом диабетической...
Работа выполнена в Федеральном Государственном Учреждении «Государственный научный центр лазерной медицины» Федерального агентства...

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconФазовопереходное излучение
Имеются сведения о фпи при замерзании воды и в случае фазовых переходов второго рода 6 (для которых спектральный максимум соответствует...

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconПостоянная хаббла и эволюция стационарной вселенной
Соответственно, формула Хаббла будет определять не скорость удаления объекта от наблюдателя, а разницу в скоростях распространения...

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛекция религии современных неписьменных народов: человек и его мир...
Редактор Т. Липкина Художник Л. Чинёное Корректор Г. Казакова Компьютерная верстка М. Егоровой

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛекция 1
Лекция Мировая экономика. Возникновение, сущность и основные тенденции ее развития

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛекция №5
Лекция №5 Вредные вещества и их воздействие на человека. Основы промышленной токсикологии

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛекция №6
Лекция №6 Вредные вещества и их воздействие на человека. Основы промышленной токсикологии

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение iconЛекция Предмет и метод экономической социологии Лекция Основные направления...
Зачет ставится в том случае, если студент набирает 4 и более баллов по 10-ти балльной системе

Лекция №16 Лазерное излучение, уф-излучение, ионизирующее излучение icon2. Лекция: "Общие критерии", часть Основные идеи 8
Лекция: Обзор наиболее важных стандартов и спецификаций в области информационной безопасности 3

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов