Качество воздушной среды. Микроклимат помещений

 

 

Задача 2.2.

Определить эффективную  эквивалентную дозу (табл.2.2) облучения человека, если у него облучаются следующие органы (см. таблицу 2.8 по варианту), и эквивалентная доза за год, приходящаяся на эти органы, составляет D₁ и D₂. С помощью таблицы 3 сделать вывод об опасности этой дозы, исходя из основных пределов доз (для группы В населения, табл.2.3).

Таблица 2.8

№.	Облучаемые  органы или ткани	D1,мЗв	Облучаемые  органы или ткани	D2,мЗв
1.	Желудок	100	Печень	100
2.	Красный костный мозг	500	Легкие	450
3.	Гонады (половые железы)	250	Кишечник	720
4.	Легкие	230	Желудок	120
5.	Печень	240	Грудная клетка	250
6.	Кисти рук	480	Легкие	200
7.	Стопы ног	820	Кишечник	60
8.	Кишечник	380	Желудок	400
9.	Щитовидная железа	450	Зубы	40
10.	Крастный костный мозг	80	Легкие	350
11.	Печень	45	Кисти рук	520
12.	Кишечник	330	Грудная железа	120
13.	Зубы	100	Кожа	440
14.	Гонады	25	Легкие	660
15.	Стопы ног	230	Предплечья	320
16.	Легкие	50	Кишечник	800
17.	Мочевой пузырь	520	Селезенка	200
18.	Толстый кишечник	180	Пищевод	330
19.	Кости	700	Зубы	10
20.	Кожа	30	Печень	650
21.	Желудок	100	Гонады	520
22.	Грудная клетка	500	Стопы ног	120
23.	Легкие	250	Селезенка	440
24.	Кишечник	230	Мочевой пузырь	660
25.	Желудок	240	Толстый кишечник	320
26.	Зубы	480	Кости	800
27.	Легкие	820	Кожа	200
28.	Кисти рук	380	Желудок	330
29.	Грудная железа	450	Стопы ног	10
30.	Кожа	80	Легкие	650

 

 

Задача 2.3.

Определить  эффективную эквивалентную дозу (табл.2.2) от излучения на основе исходных данных (таблица 2.9) и сделать вывод о соответствии радиационной обстановки нормам радиационной безопасности (таблица 2.3).

 

Таблица 2.9

 

№	Катего-рия  облуча-емых лиц	Облучение
		Группа критических  органов	Вид излучения	Поглощенная доза, мГр
1.	А	Все тело	a- Излучение с энергией < 10 МэВ	10
2.	Б	Желудок	Ядра тяжелых атомов	20
3.	Б	Щитовидная железа	b-Излучение	75
4.	А	Печень, почки	Протоны с энергией < 10 МэВ	10
5.	Б	Легкие	Нейтроны с энергией 0,1...10 МэВ	20
6.	А	Голени и стопы	g-Излучение	15
7.	Б	Кожный покров	Рентгеновское излучение	50
8.	Б	Органы пищеварения	Нейтроны с энергией < 0,2 МэВ	15
9.	А	Костная ткань	a-Излучение	25
10.	Б	Мышцы	Протоны с энергией < 10 МэВ	35
11.	А	Легкие	b-Излучение	10
12.	Б	Кисти рук	g-Излучение	76
13.	А	Кожный покров	Рентгеновское излучение	32
14.	Б	Печень, почки	Нейтроны с энергией 0,1...10 МэВ	53
15.	А	Все тело	Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ	40
16.	А	Кожный покров	a-Излучение	20
17.	Б	Все тело	g-Излучение	25
18.	Б	Печень, почки	Нейтроны  с энергией < 0,02 МэВ	12
19.	А	Легкие	Протоны с энергией < 10 МэВ	5
20.	Б	Органы пищеварения	Рентгеновское излучение	10
21.	Б	Все тело	b-Излучение	10
22.	Б	Желудок	g-Излучение	20
23.	А	Щитовидная железа	Рентгеновское излучение	75
24.	Б	Печень, почки	Нейтроны с энергией 0,1...10 МэВ	10
25.	А	Легкие	Нейтроны с энергией < 0,02 МэВ	20
26.	Б	Голени и стопы	a-Излучение	15
27.	А	Кожный покров	g-Излучение	50
28.	Б	Органы пищеварения	Нейтроны  с энергией < 0,02 МэВ	15
29.	А	Костная ткань	Протоны с энергией < 10 МэВ	25
30.	А	Мышцы	Рентгеновское излучение	35

 

 

 

3. НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

 

Электромагнитная  волна – это колебательный процесс, связанный с изменяющимися в пространстве и во времени взаимосвязанными электрическими и магнитными полями. Область распространения электромагнитных волн называется электромагнитным полем (ЭМП). 

Электромагнитное  поле (ЭМП) - особая форма материи. Посредством ЭМП осуществляется взаимодействие между заряженными частицами.

Электрическое поле (ЭП) - частная форма проявления электромагнитного поля; создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем и характеризуется напряженностью.

Магнитное поле (МП) - одна из форм электромагнитного поля, создается движущимися электрическим зарядами и спиновыми магнитными моментами атомных носителей магнетизма (электронов, протонов и др.).

Источники электромагнитных полей

Источниками электромагнитных полей являются - атмосферное электричество, радиоизлучение солнца и галактик, квазистатические, электрические и магнитные поля Земли.

К источникам ЭМП на производстве относятся две большие группы источников:

- изделия, которые специально  созданы для излучения электромагнитной  энергии: радио-и телевизионные  вещательные станции, радиолокационные  установки, физиотерапевтические  аппараты, технологические установки  в промышленности.

- устройства, не предназначенные  для излучения электромагнитной  энергии в пространство, но в  которых при работе протекает  электрический ток. Это системы  передачи и распределения электроэнергии: линии электропередачи, трансформаторные  и распределительные подстанции; и приборы, потребляющие электроэнергию: электроплиты, электродвигатели, электронагреватели.

Магнитные поля создаются электромагнитами, соленоидами, установками конденсаторного  типа.

Электрическая сеть - совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи: предназначена для передачи и распределения электрической энергии.

 Электроустановка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенная для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) - устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам.

В ЭМП различаются три зоны, которые  формируются на различных расстояниях  от источника ЭМИ,

Первая зона – зона индукции (ближняя зона) охватывает промежуток от источника излучения до расстояния r£ (ЭМП еще не сформировалось).

Вторая зона – зона интерференции (промежуточная зона).

Третья зона – волновая (дальняя) зона располагается на расстоянии свыше r > . В этой зоне электромагнитная волна сформирована, электрическое и магнитные поля взаимосвязаны. В этом случае обе составляющие ЭМП (электрическая и магнитная) в диапазоне 300  МГц …300 ГГц оцениваются поверхностной плотностью потока энергии ППЭ (интенсивность облучения). 

Основные характеристики электромагнитного поля

• частота излучения f (Гц)
• напряженность электрического поля
• напряженность магнитного поля  
• плотность потока энергии

Классификация электромагнитных полей

Электромагнитные поля классифицируются по частотным диапазонам или длине волны.

Видимый свет (световые волны), инфракрасное (тепловое) и ультрафиолетовое излучение – это также электромагнитная волна. Эти виды коротковолнового излучения оказывают на человека специфическое воздействие.

Электромагнитные волны  очень высоких частот относятся  к ионизирующим излучениям (рентгеновским и гамма-излучениям). Из-за большой частоты эти волны обладают высокой энергией, достаточной для того, чтобы ионизировать молекулы вещества, в котором распространяется волна.

Электромагнитный спектр радиочастотного диапазона условно  разделен на четыре частотных диапазона:

низкие частоты (НЧ) – менее 30 кГц,

высокие частоты (ВЧ) – 30 кГц…30 МГц,

ультравысокие частоты (УВЧ) – 30…300 МГц,

сверхвысокие  частоты (СВЧ) – 300 МГц…300 ГГц.

Особой разновидностью ЭМИ является лазерное излучение, генерируемое в диапазоне длин волн 0,1 …1000 мкм. Особенностью лазерного излучения является его монохроматичность (строго одна длина волны), когерентность (все источники излучения испускают волны в одной фазе), острая направленность луча (малое расхождение луча).

Условно к неионизирующим излучениям (полям) можно отнести электростатические поля (ЭСП) и магнитные поля (МП).

Электростатическое  поле – это поле неподвижных электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках.

Магнитное поле может быть постоянным, импульсным, переменным. 

Воздействие электромагнитных излучений на человека

Воздействие электромагнитных полей на человека зависит от:

1. Напряженности электрического и магнитного полей, потока энергии.
2. Частоты колебаний.
3. Размера облучаемой поверхности тела.
4. Индивидуальных особенностей организма.

Воздействие электромагнитного  поля на человека можно свести к:

1. Тепловому действию
2. Специфическому действию на ткани человека как биологические объекты.

Электромагнитные поля наиболее интенсивно действуют на органы с большим содержанием воды. Зачастую эти же органы обладают и слабой терморегуляцией (глаза, хрусталик глаза, мозг, почки, желчный пузырь, желудок), так что для них электромагнитные поля наиболее опасны. Например, облучение глаз вызывает помутнение хрусталика (катаракту), которая обнаруживается через несколько дней или недель после облучения.

Воздействие электромагнитных полей может также приводить к функциональным изменениям в нервной и сердечно-сосудистой системах (повышенная утомляемость, нарушения сна, артериального давления, боли в области сердца, нервно-психические расстройства, а также онкозаболевания, нарушение репродуктивной способности (влияние на сперматогенез).

Специфическое воздействие  электромагнитных полей сказывается  при интенсивности поля значительно меньше теплового порога. Электромагнитные поля изменяют ориентацию молекулы или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий поля, тем самым ослабляют биохимическую активность белковых молекул, приводят к изменению структуры клеток крови, ее состава, эндокринной системы, к трофическим заболеваниям (например, выпадение волос, ломкость ногтей и др.). Встречается при этом и специфическое кожное заболевание «эффект жемчужной нити» (появление на коже ряда последовательно расположенных пузырьков, наполненных жидкостью).

 

 

 

Защита от электромагнитных полей и излучений

Для защиты человека от воздействия  ЭМП предусматриваются следующие  способы и средства:

1) уменьшение параметров  излучения в самом источнике  (защита количеством, поглотители мощности из поглощающих материалов - резина, полистирол, чистый графит)

2) экранирование источника  излучения, экранирование рабочего  места

Экранирование источников излучения ЭМП используют для  снижения интенсивности излучения  на рабочем месте или ограждения опасных зон излучения. Экраны изготовляют из металлических листов или сетки в виде замкнутых камер, шкафов или кожухов. Экранирование рабочих мест применяют в случаях, когда невозможно осуществить экранирование аппаратуры.