Баннер 6

 

49. Радиационное, неионизирующее

Редактор глав:  Бенгт Валет


 

Содержание 

Таблицы и рисунки

Электрические и магнитные поля и последствия для здоровья
Бенгт Валет

Электромагнитный спектр: основные физические характеристики
Кьелл Ханссон Мягкий

Ультрафиолетовое излучение
Дэвид Х. Слайни

Инфракрасное излучение
Р. Маттес

Свет и инфракрасное излучение
Дэвид Х. Слайни

Лазеры
Дэвид Х. Слайни

Радиочастотные поля и микроволны
Кьелл Ханссон Мягкий

Электрические и магнитные поля VLF и ELF
Майкл Х. Репачоли

Статические электрические и магнитные поля
Мартино Грандольфо

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Источники и воздействия ИК
2. Функция термической опасности сетчатки
3. Пределы воздействия для обычных лазеров
4. Применение оборудования, использующего диапазон от >0 до 30 кГц
5. Профессиональные источники воздействия магнитных полей
6. Воздействие токов, проходящих через тело человека
7. Биологические эффекты различных диапазонов плотности тока
8. Пределы воздействия на рабочем месте – электрические/магнитные поля
9. Исследования на животных, подвергшихся воздействию статических электрических полей
за 10 г. Основные технологии и большие статические магнитные поля
за 11 г. Рекомендации ICNIRP для статических магнитных полей

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

ЭЛФ010F1ЭЛФ010F2ELF020T1ЭЛФ040F1ЭЛФ040F2ЭЛФ040F3ЭЛФ060F1ЭЛФ060F2


Нажмите, чтобы вернуться к началу страницы

В последние годы возрос интерес к биологическим эффектам и возможным последствиям для здоровья слабых электрических и магнитных полей. Были представлены исследования магнитных полей и рака, репродукции и нейроповеденческих реакций. Далее дается краткое изложение того, что нам известно, что еще требует изучения и, в частности, какая политика является подходящей — должна ли она включать полное отсутствие ограничений воздействия, «благоразумное избегание» или дорогостоящие вмешательства.

Что мы знаем

рак

Эпидемиологические исследования детской лейкемии и воздействия в жилых помещениях от линий электропередач, по-видимому, указывают на небольшое увеличение риска, а также сообщалось о повышенном риске лейкемии и опухолей головного мозга в «электрических» профессиях. Недавние исследования с использованием усовершенствованных методов оценки воздействия в целом подтвердили существование связи. Однако все еще нет ясности в отношении характеристик воздействия, например, частоты магнитного поля и прерывистости воздействия; и мало что известно о возможных смешанных или модифицирующих эффект факторах. Кроме того, большинство профессиональных исследований выявили одну особую форму лейкемии, острый миелоидный лейкоз, в то время как другие выявили более высокую заболеваемость другой формой, хроническим лимфатическим лейкозом. Несколько опубликованных исследований рака на животных не очень помогли в оценке риска, и, несмотря на большое количество экспериментальных исследований клеток, не было представлено правдоподобного и понятного механизма, с помощью которого можно было бы объяснить канцерогенный эффект.

Репродукция с особым упором на исходы беременности

В эпидемиологических исследованиях сообщалось о неблагоприятных исходах беременности и раке у детей после воздействия магнитных полей на мать и отца, при этом воздействие на отца указывает на генотоксический эффект. Попытки воспроизвести положительные результаты другими исследовательскими группами не увенчались успехом. Эпидемиологические исследования операторов визуальных дисплеев (УВО), которые подвергаются воздействию электрических и магнитных полей, излучаемых их экранами, были в основном отрицательными, а исследования тератогенных свойств животных с полями, подобными УВО, были слишком противоречивыми, чтобы подтверждать заслуживающие доверия выводы.

Нейроповеденческие реакции

Провокационные исследования на молодых добровольцах, по-видимому, указывают на такие физиологические изменения, как замедление частоты сердечных сокращений и изменения электроэнцефалограммы (ЭЭГ) после воздействия относительно слабых электрических и магнитных полей. Недавний феномен повышенной чувствительности к электричеству, по-видимому, имеет многофакторное происхождение, и неясно, вовлечены ли поля. Сообщалось о большом разнообразии симптомов и дискомфорта, в основном со стороны кожи и нервной системы. Большинство пациентов имеют диффузные кожные жалобы на лице, такие как румянец, румянец, краснота, жар, теплота, покалывание, боль и чувство стянутости. Описаны также симптомы, связанные с нервной системой, такие как головная боль, головокружение, утомляемость и обмороки, покалывание и покалывание в конечностях, одышка, учащенное сердцебиение, обильное потоотделение, депрессии и нарушения памяти. Характерных органических симптомов неврологического заболевания не выявлено.

Экспозиция

Воздействие полей происходит повсюду в обществе: дома, на работе, в школах и при эксплуатации транспортных средств с электроприводом. Везде, где есть электрические провода, электродвигатели и электронное оборудование, создаются электрические и магнитные поля. Средняя напряженность поля в течение рабочего дня от 0.2 до 0.4 мкТл (микротесла), по-видимому, является уровнем, выше которого может возникнуть повышенный риск, и аналогичные уровни были рассчитаны для среднегодовых значений для субъектов, живущих под линиями электропередач или рядом с ними.

Многие люди также подвергаются облучению выше этих уровней, хотя и в течение более коротких периодов времени, в своих домах (через электрические батареи, бритвы, фены и другие бытовые приборы или блуждающие токи из-за дисбаланса в системе электрического заземления в здании), на работе. (в определенных производствах и офисах, связанных с близостью к электрическому и электронному оборудованию) или во время поездок в поездах и других транспортных средствах с электрическим приводом. Важность такого прерывистого воздействия не известна. Существуют и другие неопределенности в отношении воздействия (включая вопросы, связанные с важностью частоты поля, другими модифицирующими или искажающими факторами или сведениями об общем воздействии днем ​​и ночью) и эффектом (учитывая согласованность результатов в отношении типа рака). , а также в эпидемиологических исследованиях, которые заставляют проводить все оценки рисков с большой осторожностью.

Рискованные оценки

Результаты проведенных в Скандинавии жилых домов показывают удвоенный риск лейкемии выше 0.2 мкТл, уровни воздействия соответствуют тем, которые обычно встречаются в пределах 50–100 метров от воздушной линии электропередач. Однако количество случаев детской лейкемии под линиями электропередач невелико, и поэтому риск низок по сравнению с другими экологическими опасностями в обществе. Подсчитано, что каждый год в Швеции регистрируется два случая детской лейкемии под линиями электропередач или рядом с ними. Один из этих случаев может быть связан с риском магнитного поля, если таковой имеется.

Профессиональное воздействие магнитных полей, как правило, выше, чем воздействие в жилых помещениях, и расчеты риска лейкемии и опухолей головного мозга для подвергающихся воздействию рабочих дают более высокие значения, чем для детей, живущих вблизи линий электропередач. Из расчетов, основанных на атрибутивном риске, обнаруженном в шведском исследовании, примерно 20 случаев лейкемии и 20 случаев опухолей головного мозга можно ежегодно приписывать магнитным полям. Эти цифры следует сравнить с общим числом 40,000 800 ежегодных случаев рака в Швеции, из которых, по подсчетам, XNUMX имеют профессиональное происхождение.

Что еще нужно исследовать

Совершенно очевидно, что необходимы дополнительные исследования, чтобы обеспечить удовлетворительное понимание результатов эпидемиологических исследований, полученных до сих пор. В разных странах мира проводятся дополнительные эпидемиологические исследования, но вопрос в том, дополнят ли они уже имеющиеся у нас знания. На самом деле неизвестно, какие характеристики полей вызывают эффекты, если таковые имеются. Таким образом, нам определенно нужно больше исследований возможных механизмов для объяснения полученных нами результатов.

Однако в литературе имеется огромное количество в пробирке исследования, посвященные поиску возможных механизмов. Было представлено несколько моделей развития рака, основанных на изменениях клеточной поверхности и транспорта ионов кальция через клеточную мембрану, нарушении клеточных коммуникаций, модулировании клеточного роста, активации специфических последовательностей генов с помощью модулированной транскрипции рибонуклеиновой кислоты (РНК), депрессии. выработки мелатонина шишковидной железой, модуляции активности орнитиндекарбоксилазы и возможного нарушения механизмов противоопухолевого контроля гормональной и иммунной систем. Каждый из этих механизмов имеет особенности, применимые для объяснения зарегистрированных эффектов рака магнитного поля; однако ни один из них не был свободен от проблем и существенных возражений.

Мелатонин и магнетит

Есть два возможных механизма, которые могут иметь отношение к развитию рака и поэтому заслуживают особого внимания. Один из них связан со снижением ночного уровня мелатонина, вызванным магнитными полями, а другой связан с открытием кристаллов магнетита в тканях человека.

Из исследований на животных известно, что мелатонин, воздействуя на уровни циркулирующих половых гормонов, оказывает косвенное онкостатическое действие. В исследованиях на животных также было показано, что магнитные поля подавляют выработку мелатонина шишковидной железой, что предполагает теоретический механизм зарегистрированного увеличения (например) рака молочной железы, который может быть связан с воздействием таких полей. Недавно было предложено альтернативное объяснение повышенного риска рака. Было обнаружено, что мелатонин является наиболее мощным поглотителем гидроксильных радикалов, и, следовательно, повреждение ДНК, которое может быть нанесено свободными радикалами, заметно ингибируется мелатонином. Если уровень мелатонина подавляется, например, магнитными полями, ДНК остается более уязвимой для окислительного воздействия. Эта теория объясняет, как подавление мелатонина магнитными полями может привести к более высокой заболеваемости раком в любой ткани.

Но снижается ли уровень мелатонина в крови человека, когда люди подвергаются воздействию слабых магнитных полей? Существуют некоторые признаки того, что это может быть так, но необходимы дальнейшие исследования. В течение нескольких лет было известно, что способность птиц ориентироваться во время сезонных миграций опосредована кристаллами магнетита в клетках, которые реагируют на магнитное поле Земли. Теперь, как упоминалось выше, также было продемонстрировано, что кристаллы магнетита существуют в клетках человека в концентрации, теоретически достаточно высокой, чтобы реагировать на слабые магнитные поля. Таким образом, роль кристаллов магнетита следует учитывать при любых дискуссиях о возможных механизмах, которые могут быть предложены в отношении потенциально вредного воздействия электрических и магнитных полей.

Потребность в знании механизмов

Подводя итог, можно сказать, что существует явная потребность в дополнительных исследованиях таких возможных механизмов. Эпидемиологам нужна информация о том, на каких характеристиках электрических и магнитных полей им следует сосредоточиться при оценке воздействия. В большинстве эпидемиологических исследований использовались средние или медианные значения напряженности поля (с частотами от 50 до 60 Гц); в других изучались кумулятивные показатели экспозиции. В недавнем исследовании было обнаружено, что поля более высоких частот связаны с риском. В некоторых исследованиях на животных, наконец, было обнаружено, что переходные процессы поля играют важную роль. Для эпидемиологов проблема не в эффекте; Регистры болезней существуют сегодня во многих странах. Проблема в том, что эпидемиологи не знают соответствующих характеристик воздействия, которые следует учитывать в своих исследованиях.

Какая политика подходит

Системы защиты

Как правило, существуют различные системы защиты, которые необходимо учитывать в отношении правил, руководств и политик. Чаще всего выбирается система, основанная на здоровье, в которой конкретное неблагоприятное воздействие на здоровье может быть выявлено при определенном уровне воздействия, независимо от типа воздействия, химического или физического. Вторую систему можно охарактеризовать как оптимизацию известной и принятой опасности, не имеющую порога, ниже которого риск отсутствует. Примером воздействия, подпадающего под эту систему, является ионизирующее излучение. Третья система охватывает опасности или риски, в отношении которых причинно-следственная связь между воздействием и результатом не была доказана с достаточной уверенностью, но в отношении которых существуют общие опасения по поводу возможных рисков. Эта самая последняя система защиты была обозначена как принцип осторожностиили совсем недавно благоразумное избегание, что можно резюмировать как будущее низкозатратное предотвращение ненужного воздействия при отсутствии научной определенности. Таким образом обсуждалось воздействие электрических и магнитных полей, и были представлены систематические стратегии, например, в отношении того, как в будущем должны быть проложены линии электропередач, организованы рабочие места и спроектированы бытовые приборы для сведения к минимуму воздействия.

Очевидно, что система оптимизации неприменима в связи с ограничениями электрических и магнитных полей просто потому, что они неизвестны и принимаются как риски. Две другие системы, однако, в настоящее время находятся на рассмотрении.

Правила и рекомендации по ограничению воздействия в рамках системы здравоохранения

В международных рекомендациях пределы для ограничений воздействия поля на несколько порядков выше того, что можно измерить на воздушных линиях электропередач и найти в электротехнических профессиях. Международная ассоциация радиационной защиты (IRPA) выпущенный Рекомендации по пределам воздействия электрических и магнитных полей частотой 50/60 Гц в 1990 г., который был принят за основу многих национальных стандартов. Поскольку после этого были опубликованы новые важные исследования, в 1993 г. Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) выпустила дополнение. Кроме того, в 1993 г. в Соединенном Королевстве также были проведены оценки риска в соответствии с оценкой IRPA.

В этих документах подчеркивается, что современное состояние научных знаний не гарантирует ограничения уровней воздействия на население и рабочую силу до уровня мкТл и что требуются дополнительные данные для подтверждения наличия или отсутствия опасности для здоровья. Руководящие принципы IRPA и ICNIRP основаны на эффектах индуцированных полем токов в организме, соответствующих тем, которые обычно обнаруживаются в организме (примерно до 10 мА/м).2). Профессиональное воздействие магнитных полей частотой 50/60 Гц рекомендуется ограничить до 0.5 мТл при воздействии в течение всего дня и 5 мТл при кратковременном воздействии до двух часов. Воздействие электрических полей рекомендуется ограничивать до 10 и 30 кВ/м. Суточный лимит для населения установлен на уровне 24 кВ/м и 5 мТл.

Эти дискуссии о регулировании воздействия полностью основаны на сообщениях о раке. В исследованиях других возможных последствий для здоровья, связанных с электрическими и магнитными полями (например, репродуктивные и нейроповеденческие нарушения), результаты обычно считаются недостаточно четкими и последовательными, чтобы служить научной основой для ограничения воздействия.

Принцип осторожности или благоразумного избегания

Между этими двумя понятиями нет реальной разницы; Однако более конкретно разумное избегание использовалось при обсуждении электрических и магнитных полей. Как сказано выше, разумное предотвращение можно резюмировать как низкозатратное предотвращение ненужного воздействия в будущем, пока существует научная неопределенность в отношении последствий для здоровья. Он был принят в Швеции, но не в других странах.

В Швеции пять государственных органов (Шведский институт радиационной защиты, Национальный совет по электробезопасности, Национальный совет по здравоохранению и социальному обеспечению, Национальный совет по безопасности и гигиене труда и Национальный совет по жилищному строительству, строительству и планированию) совместно заявили что «общие знания, которые сейчас накапливаются, оправдывают принятие мер по снижению мощности поля». При условии разумной стоимости политика направлена ​​на защиту людей от сильного магнитного воздействия в течение длительного времени. При установке нового оборудования или новых линий электропередач, которые могут вызывать сильное воздействие магнитного поля, следует выбирать решения, обеспечивающие меньшее воздействие, при условии, что эти решения не влекут за собой больших неудобств или затрат. Как правило, как заявляет Институт радиационной защиты, могут быть предприняты шаги для уменьшения магнитного поля в случаях, когда уровни облучения превышают обычно возникающие уровни более чем в десять раз, при условии, что такое снижение может быть сделано по разумной цене. В ситуациях, когда уровни воздействия от существующих установок не превышают обычно встречающиеся уровни в десять раз, следует избегать дорогостоящей реконструкции. Излишне говорить, что нынешняя концепция недопущения подверглась критике со стороны многих экспертов в разных странах, например, специалистов в области электроснабжения.

Выводы

В настоящей статье было дано краткое изложение того, что нам известно о возможном воздействии на здоровье электрических и магнитных полей, и того, что еще предстоит изучить. На вопрос о том, какую политику следует принять, не было дано ответа, но были представлены факультативные системы защиты. В связи с этим кажется очевидным, что имеющейся научной базы данных недостаточно для разработки пределов воздействия на уровне мкТл, что, в свою очередь, означает отсутствие причин для дорогостоящих вмешательств при этих уровнях воздействия. Решение о том, следует ли принять какую-либо форму стратегии предосторожности (например, осторожное избегание), принимается общественными органами и органами гигиены труда отдельных стран. Если такая стратегия не принимается, это обычно означает, что ограничения воздействия не вводятся, поскольку пороговые значения, основанные на здоровье, намного превышают повседневное общественное и профессиональное воздействие. Таким образом, если сегодня мнения относительно правил, руководств и политик расходятся, среди разработчиков стандартов существует общий консенсус в отношении того, что необходимы дополнительные исследования, чтобы получить прочную основу для будущих действий.

 

Назад

Наиболее известная форма электромагнитной энергии — солнечный свет. Частота солнечного света (видимого света) является границей между более мощным ионизирующим излучением (рентгеновские лучи, космические лучи) на более высоких частотах и ​​более мягким неионизирующим излучением на более низких частотах. Существует спектр неионизирующего излучения. В контексте этой главы, чуть ниже видимого света находится инфракрасное излучение. Ниже находится широкий диапазон радиочастот, который включает (в порядке убывания) микроволны, сотовое радио, телевидение, FM-радио и AM-радио, короткие волны, используемые в диэлектрических и индукционных нагревателях, и, в нижней части, поля промышленной частоты. Электромагнитный спектр показан на рисунке 1. 

Рисунок 1. Электромагнитный спектр

ЭЛФ010F1

Как видимый свет или звук пронизывают нашу среду, пространство, где мы живем и работаем, так и энергии электромагнитных полей. Кроме того, поскольку большая часть звуковой энергии, которой мы подвергаемся, создается человеческой деятельностью, то же самое происходит и с электромагнитными энергиями: от слабых уровней, излучаемых нашими повседневными электроприборами — теми, которые обеспечивают работу наших радио и телевизоров, — до высоких уровней. уровни, которые практикующие врачи применяют в полезных целях, например, диатермия (тепловая обработка). В целом сила таких энергий быстро уменьшается по мере удаления от источника. Естественные уровни этих месторождений в окружающей среде невысоки.

Неионизирующее излучение (NIR) включает в себя все излучения и поля электромагнитного спектра, энергии которых недостаточно для ионизации вещества. То есть NIR не может передать молекуле или атому достаточно энергии, чтобы разрушить их структуру, удалив один или несколько электронов. Граница между БИК и ионизирующим излучением обычно устанавливается на длине волны около 100 нанометров.

Как и в случае любой формы энергии, энергия NIR может взаимодействовать с биологическими системами, и результат может быть неважным, может быть вредным в разной степени или может быть полезным. При радиочастотном (РЧ) и микроволновом излучении основным механизмом взаимодействия является нагрев, но в низкочастотной части спектра поля высокой интенсивности могут индуцировать токи в организме и тем самым быть опасными. Однако механизмы взаимодействия при слабом поле напряженности неизвестны.

 

 

 

 

 

 

 

 

Количества и единицы

Поля на частотах ниже примерно 300 МГц количественно определяются с точки зрения напряженности электрического поля (E) и напряженность магнитного поля (H). E выражается в вольтах на метр (В/м) и H в амперах на метр (А/м). Оба являются векторными полями, т. е. характеризуются величиной и направлением в каждой точке. Для низкочастотного диапазона магнитное поле часто выражается через плотность потока, B, с единицей СИ Тесла (Тл). Когда обсуждаются поля в нашей повседневной среде, субъединица микротесла (мкТл) обычно является предпочтительной единицей измерения. В некоторой литературе плотность потока выражается в гауссах (G), а преобразование между этими единицами (для полей в воздухе):

1 Т = 104 G или 0.1 мкТл = 1 мГс и 1 А/м = 1.26 мкТл.

Доступны обзоры концепций, величин, единиц и терминологии для защиты от неионизирующего излучения, включая радиочастотное излучение (NCRP 1981; Polk and Postow 1986; WHO 1993).

Термин излучение просто означает энергию, передаваемую волнами. Электромагнитные волны — это волны электрических и магнитных сил, где волновое движение определяется как распространение возмущений в физической системе. Изменение электрического поля сопровождается изменением магнитного поля, и наоборот. Эти явления были описаны в 1865 году Дж. К. Максвеллом в виде четырех уравнений, которые стали известны как уравнения Максвелла.

Электромагнитные волны характеризуются набором параметров, включающих частоту (f), длина волны (λ), напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, электрическая поляризация (P) (направление E поле), скорость распространения (c) и вектор Пойнтинга (S). фигура 2  иллюстрирует распространение электромагнитной волны в свободном пространстве. Частота определяется как количество полных изменений электрического или магнитного поля в данной точке в секунду и выражается в герцах (Гц). Длина волны — это расстояние между двумя последовательными гребнями или впадинами волны (максимумами или минимумами). Частота, длина волны и скорость волны (v) взаимосвязаны следующим образом:

v = f λ

Рисунок 2. Плоская волна, распространяющаяся со скоростью света в направлении х

ЭЛФ010F2

Скорость электромагнитной волны в свободном пространстве равна скорости света, но скорость в материалах зависит от электрических свойств материала, т. е. от его диэлектрической проницаемости (ε) и магнитной проницаемости (μ). Диэлектрическая проницаемость касается взаимодействия материала с электрическим полем, а магнитная проницаемость выражает взаимодействие с магнитным полем. Биологические вещества имеют диэлектрическую проницаемость, которая сильно отличается от диэлектрической проницаемости свободного пространства, поскольку зависит от длины волны (особенно в радиочастотном диапазоне) и типа ткани. Однако проницаемость биологических веществ равна проницаемости свободного пространства.

В плоской волне, как показано на рисунке 2 , электрическое поле перпендикулярно магнитному полю, а направление распространения перпендикулярно как электрическому, так и магнитному полям.

 

 

 

Для плоской волны отношение величины напряженности электрического поля к величине напряженности магнитного поля, которая является постоянной, называется характеристическим сопротивлением (Z):

Z = E/H

В свободном пространстве, Z= 120π ≈ 377 Ом но иначе Z зависит от диэлектрической и магнитной проницаемости материала, через который проходит волна.

Перенос энергии описывается вектором Пойнтинга, который представляет величину и направление плотности электромагнитного потока:

S = E x H

Для распространяющейся волны интеграл от S по любой поверхности представляет собой мгновенную мощность, передаваемую через эту поверхность (плотность мощности). Величина вектора Пойнтинга выражается в ваттах на квадратный метр (Вт/м2) (в некоторых источниках единица измерения мВт/см2 используется — перевод в единицы СИ 1 мВт/см2 = 10 Вт/м2), а для плоских волн связано со значениями напряженностей электрического и магнитного полей:

S = E2 / 120π = E2 / 377

и

S = 120 π H2 = 377 H2

Не все условия воздействия, встречающиеся на практике, могут быть представлены плоскими волнами. На расстояниях, близких к источникам радиочастотного излучения, соотношения, характерные для плоских волн, не выполняются. Электромагнитное поле, излучаемое антенной, можно разделить на две области: зону ближнего поля и зону дальнего поля. Граница между этими зонами обычно проводится по:

r = 2a2 / λ

в котором a - наибольший размер антенны.

В ближней зоне воздействие должно характеризоваться как электрическим, так и магнитным полями. В дальней зоне достаточно одного из них, так как они связаны приведенными выше уравнениями, включающими E и H. На практике ситуация ближнего поля часто реализуется на частотах ниже 300 МГц.

Воздействие радиочастотных полей дополнительно осложняется взаимодействием электромагнитных волн с объектами. В общем, когда электромагнитные волны сталкиваются с объектом, часть падающей энергии отражается, часть поглощается, а часть передается. Пропорции энергии, передаваемой, поглощаемой или отражаемой объектом, зависят от частоты и поляризации поля, а также от электрических свойств и формы объекта. Наложение падающей и отраженной волн приводит к стоячим волнам и пространственно-неоднородному распределению поля. Поскольку волны полностью отражаются от металлических предметов, вблизи таких предметов образуются стоячие волны.

Поскольку взаимодействие радиочастотных полей с биологическими системами зависит от многих различных характеристик поля, а поля, встречающиеся на практике, сложны, при описании воздействия радиочастотных полей следует учитывать следующие факторы:

  • происходит ли облучение в ближней или дальней зоне
  • если ближнее поле, то значения для обоих E и H нужны; если дальнее поле, то либо E or H
  • пространственное изменение величины поля (полей)
  • поляризация поля, то есть направление электрического поля по отношению к направлению распространения волны.

 

При воздействии низкочастотных магнитных полей до сих пор неясно, что является единственным важным соображением: напряженность поля или плотность потока. Может оказаться, что важны и другие факторы, например время экспозиции или быстрота изменения поля.

Термин электромагнитное поле (ЭМП), как это используется в средствах массовой информации и популярной прессе, обычно относится к электрическим и магнитным полям в низкочастотном конце спектра, но также может использоваться в гораздо более широком смысле, чтобы включить весь спектр электромагнитное излучение. Обратите внимание, что в области низких частот E и B поля не связаны или взаимосвязаны так же, как на более высоких частотах, и поэтому правильнее называть их «электрическими и магнитными полями», а не ЭМП.

 

Назад

Вторник, 15 Март 2011 14: 58

Ультрафиолетовое излучение

Подобно видимому свету, ультрафиолетовое излучение (УФИ) представляет собой форму оптического излучения с более короткими длинами волн и более энергичными фотонами (частицами излучения), чем его видимый аналог. Большинство источников света также излучают некоторое количество ультрафиолетового излучения. УФИ присутствует в солнечном свете, а также испускается большим количеством источников ультрафиолета, используемых в промышленности, науке и медицине. Рабочие могут столкнуться с УФИ в самых разных профессиональных условиях. В некоторых случаях при низком уровне окружающего освещения можно увидеть очень интенсивные источники ближнего ультрафиолета («черный свет»), но обычно ультрафиолетовое излучение невидимо и должно обнаруживаться по свечению материалов, которые флуоресцируют при освещении ультрафиолетовым излучением.

Подобно тому, как свет можно разделить на цвета, которые можно увидеть в радуге, УФ-излучение подразделяется, и его компоненты обычно обозначаются как УФА, УФБ и UVC. Длины волн света и ультрафиолетового излучения обычно выражаются в нанометрах (нм); 1 нм — это одна миллиардная (10-9) метра. UVC (очень коротковолновое UVR) солнечного света поглощается атмосферой и не достигает поверхности Земли. UVC доступен только из искусственных источников, таких как бактерицидные лампы, которые излучают большую часть своей энергии на одной длине волны (254 нм), что очень эффективно для уничтожения бактерий и вирусов на поверхности или в воздухе.

UVB является наиболее биологически опасным ультрафиолетовым излучением для кожи и глаз, и хотя большая часть этой энергии (которая является компонентом солнечного света) поглощается атмосферой, она по-прежнему вызывает солнечные ожоги и другие биологические эффекты. Длинноволновое УФ-излучение, УФА, обычно присутствует в большинстве ламповых источников, а также является наиболее интенсивным УФ-излучением, достигающим Земли. Хотя УФ-А может проникать глубоко в ткани, он не так опасен с биологической точки зрения, как УФ-В, потому что энергия отдельных фотонов меньше, чем у УФ-В или УФ-С.

Источники ультрафиолетового излучения

Солнечный свет

Наибольшее профессиональное облучение УФ-излучением испытывают работники на открытом воздухе под солнечным светом. Энергия солнечного излучения сильно ослабляется озоновым слоем Земли, что ограничивает земное ультрафиолетовое излучение длинами волн более 290-295 нм. Энергия более опасных коротковолновых (УФБ) лучей солнечного света сильно зависит от наклонной траектории движения в атмосфере и меняется в зависимости от времени года и времени суток (Sliney 1986 и 1987; WHO 1994).

Искусственные источники

К наиболее значительным искусственным источникам облучения человека относятся следующие:

Промышленная дуговая сварка. Наиболее значительным источником потенциального воздействия ультрафиолетового излучения является энергия излучения оборудования для дуговой сварки. Уровни ультрафиолетового излучения вокруг оборудования для дуговой сварки очень высоки, и острое повреждение глаз и кожи может произойти в течение трех-десяти минут после воздействия на близком расстоянии в несколько метров. Защита глаз и кожи обязательна.

Промышленные/рабочие УФ-лампы. Многие промышленные и коммерческие процессы, такие как фотохимическое отверждение чернил, красок и пластмасс, включают использование ламп, сильно излучающих в УФ-диапазоне. Хотя вероятность вредного воздействия низка из-за экранирования, в некоторых случаях может произойти случайное воздействие.

«Черные огни». Чёрные огни — это специализированные лампы, которые излучают преимущественно в УФ-диапазоне и обычно используются для неразрушающего контроля с использованием флуоресцентных порошков, для проверки подлинности банкнот и документов, а также для создания спецэффектов в рекламе и на дискотеках. Эти лампы не представляют значительной опасности для человека (за исключением некоторых случаев фотосенсибилизированной кожи).

Медицинское лечение. Лампы УФР используются в медицине для различных диагностических и лечебных целей. Источники УФА обычно используются в диагностических целях. Воздействие на пациента значительно различается в зависимости от типа лечения, и УФ-лампы, используемые в дерматологии, требуют осторожного использования персоналом.

Бактерицидные УФ-лампы. УФО с длинами волн в диапазоне 250–265 нм является наиболее эффективным для стерилизации и дезинфекции, так как соответствует максимуму в спектре поглощения ДНК. В качестве источника УФ излучения часто используют ртутные газоразрядные трубки низкого давления, так как более 90% излучаемой энергии приходится на линию 254 нм. Эти лампы часто называют «бактерицидными лампами», «бактерицидными лампами» или просто «УФ-лампами». Бактерицидные лампы применяются в больницах для борьбы с туберкулезной инфекцией, а также применяются внутри боксов микробиологической безопасности для инактивации воздушно-капельных и поверхностных микроорганизмов. Очень важна правильная установка ламп и использование средств защиты глаз.

Косметический загар. Солярии есть на предприятиях, где клиенты могут получить загар с помощью специальных ламп для загара, которые излучают в основном в диапазоне УФ-А, но также и в некоторой степени УФ-В. Регулярное использование солярия может значительно увеличить ежегодное воздействие УФ-излучения на кожу человека; кроме того, персонал, работающий в соляриях, также может подвергаться воздействию низких уровней. Использование средств защиты глаз, таких как защитные очки или солнцезащитные очки, должно быть обязательным для клиента, и, в зависимости от договоренности, даже сотрудникам могут потребоваться защитные очки.

Общее освещение. Люминесцентные лампы широко распространены на рабочем месте и уже давно используются в быту. Эти лампы излучают небольшое количество УФ-излучения и составляют лишь несколько процентов от годового УФ-облучения человека. Вольфрамово-галогенные лампы все чаще используются дома и на рабочем месте для различных целей освещения и демонстрации. Неэкранированные галогенные лампы могут излучать уровни ультрафиолетового излучения, достаточные для того, чтобы вызвать острую травму на коротких расстояниях. Установка стеклянных фильтров над этими лампами должна устранить эту опасность.

Биологические эффекты

Кожа

Эритема

Эритема, или «солнечный ожог», представляет собой покраснение кожи, которое обычно появляется через четыре-восемь часов после воздействия УФИ и постепенно исчезает через несколько дней. Тяжелые солнечные ожоги могут сопровождаться образованием волдырей и шелушением кожи. UVB и UVC примерно в 1,000 раз более эффективны в отношении эритемы, чем UVA (Parrish, Jaenicke and Anderson, 1982), но эритема, вызванная более длинными волнами UVB (от 295 до 315 нм), более выражена и сохраняется дольше (Hausser, 1928). Повышенная тяжесть и длительность эритемы являются результатом более глубокого проникновения этих длин волн в эпидермис. Максимальная чувствительность кожи, по-видимому, возникает при длине волны примерно 295 нм (Luckiesh, Holladay and Taylor, 1930; Coblentz, Stair and Hogue, 1931), а гораздо меньшая (приблизительно 0.07) чувствительность возникает при длине волны 315 нм и более длинных волнах (McKinlay and Diffey, 1987).

Минимальная эритемная доза (МЭД) для 295 нм, о которой сообщалось в более поздних исследованиях для незагорелой, слегка пигментированной кожи, составляет от 6 до 30 мДж/см.2 (Эверетт, Олсен и Сайер, 1965; Фриман и др., 1966; Бергер, Урбах и Дэвис, 1968). МЭД на длине волны 254 нм сильно варьируется в зависимости от времени, прошедшего после облучения, и от того, подвергалась ли кожа воздействию солнечного света на улице, но обычно составляет порядка 20 мДж/см.2, или до 0.1 Дж/см2. Пигментация и загар кожи, а главное, утолщение рогового слоя могут увеличить этот МЭД как минимум на порядок.

Фотосенсибилизация

Специалисты по гигиене труда часто сталкиваются с неблагоприятными последствиями профессионального воздействия УФИ на фотосенсибилизированных рабочих. Использование некоторых лекарств может вызвать фотосенсибилизирующий эффект при воздействии УФ-А, равно как и местное применение определенных продуктов, включая некоторые духи, лосьоны для тела и т.д. Реакции на фотосенсибилизирующие агенты включают как фотоаллергию (аллергическая реакция кожи), так и фототоксичность (раздражение кожи) после воздействия УФИ от солнечного света или промышленных источников УФИ. (Реакции фоточувствительности во время использования солярия также распространены.) Такая фотосенсибилизация кожи может быть вызвана нанесением на кожу кремов или мазей, лекарствами, принимаемыми перорально или путем инъекций, или использованием рецептурных ингаляторов (см. рис. 1). ). Врач, назначающий потенциально фотосенсибилизирующее лекарство, всегда должен предупреждать пациента о принятии соответствующих мер для предотвращения побочных эффектов, но пациенту часто говорят избегать только солнечного света, а не источников УФИ (поскольку они редко встречаются среди населения в целом).

Рисунок 1. Некоторые фоносенсибилизирующие вещества

ELF020T1

Задержка эффектов

Хроническое воздействие солнечного света, особенно компонента УФ-В, ускоряет старение кожи и повышает риск развития рака кожи (Fitzpatrick et al., 1974; Forbes and Davies, 1982; Urbach, 1969; Passchier and Bosnjakovic, 1987). Несколько эпидемиологических исследований показали, что заболеваемость раком кожи тесно связана с широтой, высотой над уровнем моря и покровом неба, которые коррелируют с воздействием УФИ (Scotto, Fears and Gori, 1980; ВОЗ, 1993).

Точные количественные зависимости доза-реакция для канцерогенеза кожи человека еще не установлены, хотя люди со светлой кожей, особенно лица кельтского происхождения, гораздо более склонны к развитию рака кожи. Тем не менее, следует отметить, что УФ-облучение, необходимое для выявления опухолей кожи на животных моделях, может осуществляться достаточно медленно, чтобы не возникала эритема, а относительная эффективность (относительно пика при 302 нм), о которой сообщалось в этих исследованиях, варьируется в одних и тех же пределах. как солнечный ожог (Cole, Forbes and Davies, 1986; Sterenborg and van der Leun, 1987).

Глаз

Фотокератит и фотоконъюнктивит

Это острые воспалительные реакции, возникающие в результате воздействия УФВ- и УФС-излучения, которые появляются в течение нескольких часов после чрезмерного воздействия и обычно проходят через один-два дня.

Повреждение сетчатки от яркого света

Хотя термическое повреждение сетчатки от источников света маловероятно, фотохимическое повреждение может произойти при воздействии источников, насыщенных синим светом. Это может привести к временному или постоянному снижению зрения. Однако нормальная реакция отвращения к яркому свету должна предотвращать это явление, если только не предпринимается сознательное усилие смотреть на яркие источники света. Вклад УФИ в повреждение сетчатки, как правило, очень мал, поскольку поглощение линзой ограничивает воздействие на сетчатку.

Хронические эффекты

Длительное профессиональное воздействие УФИ на протяжении нескольких десятилетий может способствовать возникновению катаракты и таких не связанных с глазами дегенеративных эффектов, как старение кожи и рак кожи, связанные с воздействием солнца. Хроническое воздействие инфракрасного излучения также может увеличить риск катаракты, но это очень маловероятно при наличии средств защиты глаз.

Актиническое ультрафиолетовое излучение (UVB и UVC) сильно поглощается роговицей и конъюнктивой. Чрезмерное воздействие на эти ткани вызывает кератоконъюнктивит, обычно называемый «вспышкой сварщика», «дуговым глазом» или «снежной слепотой». Питтс сообщил о спектре действия и динамике фотокератита в роговице человека, кролика и обезьяны (Pitts, 1974). Латентный период изменяется обратно пропорционально тяжести воздействия и составляет от 1.5 до 24 часов, но обычно длится от 6 до 12 часов; дискомфорт обычно исчезает в течение 48 часов. Далее следует конъюнктивит, который может сопровождаться эритемой кожи лица вокруг век. Конечно, воздействие УФИ редко приводит к необратимому повреждению глаз. Pitts и Tredici (1971) сообщили о пороговых данных для фотокератита у людей для волновых полос шириной 10 нм от 220 до 310 нм. Установлено, что максимальная чувствительность роговицы приходится на длину волны 270 нм, что заметно отличается от максимальной для кожи. Предположительно, излучение с длиной волны 270 нм является биологически более активным из-за отсутствия рогового слоя для ослабления дозы на ткань эпителия роговицы при более коротких длинах волн УФО. Реакция на длину волны, или спектр действия, не менялась так сильно, как спектры действия эритемы, с пороговыми значениями от 4 до 14 мДж/см.2 при 270 нм. Пороговое значение при длине волны 308 нм составляло примерно 100 мДж/см.2.

Многократное воздействие на глаза потенциально опасных уровней УФИ не повышает защитную способность пораженной ткани (роговицы), как это происходит при воздействии на кожу, что приводит к загару и утолщению рогового слоя. Рингволд и его коллеги изучали свойства поглощения УФ-излучения роговицей (Ringvold, 1980a) и водянистой влагой (Ringvold, 1980b), а также влияние УФ-В-излучения на эпителий роговицы (Ringvold, 1983), строму роговицы (Ringvold and Davanger, 1985) и эндотелий роговицы (Ringvold, Davanger and Olsen 1982; Olsen and Ringvold 1982). Их электронно-микроскопические исследования показали, что ткань роговицы обладает замечательными свойствами восстановления и восстановления. Хотя можно было легко обнаружить значительное повреждение всех этих слоев, по-видимому, первоначально появляющееся в клеточных мембранах, морфологическое восстановление было полным через неделю. Деструкция кератоцитов в стромальном слое была очевидной, а восстановление эндотелия было выраженным, несмотря на нормальное отсутствие быстрого обновления клеток в эндотелии. Каллен и др. (1984) изучали стойкое повреждение эндотелия при постоянном воздействии УФИ. Райли и др. (1987) также изучили эндотелий роговицы после воздействия УФ-В и пришли к выводу, что тяжелые единичные повреждения вряд ли будут иметь отсроченные последствия; однако они также пришли к выводу, что хроническое воздействие может ускорить изменения в эндотелии, связанные со старением роговицы.

Волны с длиной волны более 295 нм могут проходить через роговицу и почти полностью поглощаются хрусталиком. Питтс, Каллен и Хакер (1977b) показали, что катаракта может быть вызвана у кроликов длинами волн в диапазоне 295–320 нм. Пороги преходящего помутнения варьировались от 0.15 до 12.6 Дж/см.2, в зависимости от длины волны, с минимальным порогом 300 нм. Постоянные помутнения требовали большей радиационной экспозиции. Никакого двояковыпуклого эффекта в диапазоне длин волн от 325 до 395 нм не отмечалось даже при гораздо более высоких дозах излучения от 28 до 162 Дж/см.2 (Питтс, Каллен и Хакер, 1977а; Цуклич и Коннолли, 1976). Эти исследования ясно иллюстрируют особую опасность спектральной полосы 300-315 нм, как и следовало ожидать, поскольку фотоны этих длин волн эффективно проникают и обладают достаточной энергией, чтобы вызвать фотохимическое повреждение.

Тейлор и др. (1988) предоставили эпидемиологические доказательства того, что ультрафиолетовое излучение солнечного света является этиологическим фактором старческой катаракты, но не выявили корреляции катаракты с воздействием УФ-А. Гипотеза о том, что УФА может вызывать катаракту, хотя когда-то была широко распространена из-за сильного поглощения УФ-А хрусталиком, не была подтверждена ни экспериментальными лабораторными исследованиями, ни эпидемиологическими исследованиями. Из лабораторных экспериментальных данных, показавших, что пороги для фотокератита ниже, чем для катарактогенеза, следует сделать вывод, что уровни ниже тех, которые необходимы для ежедневного возникновения фотокератита, следует считать опасными для ткани хрусталика. Даже если предположить, что роговица подвергается воздействию уровня, почти эквивалентного порогу фотокератита, можно оценить, что суточная доза УФИ на хрусталик при 308 нм будет меньше 120 мДж/см.2 в течение 12 часов на открытом воздухе (Sliney 1987). Действительно, более реалистичное среднее дневное воздействие было бы меньше половины этого значения.

Хэм и др. (1982) определили спектр действия УФО на фоторетинит в диапазоне 320–400 нм. Они показали, что пороги в видимом спектральном диапазоне, составлявшие от 20 до 30 Дж/см2 при 440 нм были снижены примерно до 5 Дж/см2 для полосы 10 нм с центром на 325 нм. Спектр действия монотонно увеличивался с уменьшением длины волны. Поэтому мы должны заключить, что уровни значительно ниже 5 Дж/см2 при 308 нм должны вызывать поражения сетчатки, хотя эти поражения не проявляются в течение 24–48 часов после облучения. Нет опубликованных данных о порогах повреждения сетчатки ниже 325 нм, и можно только ожидать, что картина спектра действия фотохимического повреждения тканей роговицы и хрусталика применима и к сетчатке, что приводит к порогу повреждения порядка 0.1 Дж/см2.

Хотя было ясно показано, что УФВ-излучение оказывает мутагенное и канцерогенное воздействие на кожу, весьма примечательна крайняя редкость канцерогенеза в роговице и конъюнктиве. По-видимому, нет научных доказательств связи воздействия УФИ с раком роговицы или конъюнктивы у людей, хотя это не относится к крупному рогатому скоту. Это предполагает очень эффективную иммунную систему, действующую в человеческом глазу, поскольку, безусловно, есть работники, работающие на открытом воздухе, которые получают УФ-облучение, сравнимое с облучением крупного рогатого скота. Этот вывод также подтверждается тем фактом, что у людей, страдающих дефектным иммунным ответом, как при пигментной ксеродерме, часто развиваются новообразования роговицы и конъюнктивы (Stenson 1982).

Стандарты безопасности

Были разработаны пределы профессионального воздействия (EL) для УФИ, которые включают кривую спектра действия, охватывающую пороговые данные для острых эффектов, полученные в исследованиях минимальной эритемы и кератоконъюнктивита (Sliney 1972; IRPA 1989). Эта кривая существенно не отличается от данных коллективного порога, учитывая ошибки измерения и различия в индивидуальной реакции, и находится значительно ниже катарактогенных порогов УФ-В.

Самая низкая EL для УФ-излучения составляет 270 нм (0.003 Дж/см2 при 270 нм), а, например, при 308 нм составляет 0.12 Дж/см2 (ACGIH 1995, IRPA 1988). Независимо от того, происходит ли воздействие в результате нескольких импульсных воздействий в течение дня, однократного очень короткого воздействия или в результате 8-часового воздействия мощностью в несколько микроватт на квадратный сантиметр, биологическая опасность одинакова, и вышеуказанные ограничения применяются к полный рабочий день.

Охрана труда

Профессиональное воздействие УФИ должно быть сведено к минимуму, где это практически возможно. Применительно к искусственным источникам, по возможности, приоритет следует отдавать таким техническим мерам, как фильтрация, экранирование и ограждение. Административный контроль, такой как ограничение доступа, может снизить требования к личной защите.

Рабочие на открытом воздухе, такие как сельскохозяйственные рабочие, рабочие, строители, рыбаки и т. д., могут свести к минимуму свой риск воздействия солнечного УФ-излучения, надевая соответствующую одежду из плотной ткани и, что наиболее важно, шляпу с полями, чтобы уменьшить воздействие на лицо и шею. На открытые участки кожи можно наносить солнцезащитные кремы, чтобы уменьшить дальнейшее воздействие. Рабочие на открытом воздухе должны иметь доступ к тени и быть обеспечены всеми необходимыми защитными мерами, упомянутыми выше.

В промышленности существует множество источников, способных вызвать острую травму глаз в течение короткого времени воздействия. Доступны различные средства защиты глаз с различной степенью защиты, соответствующей предполагаемому использованию. К предназначенным для промышленного применения относятся сварочные маски (обеспечивающие дополнительную защиту как от интенсивного видимого, так и инфракрасного излучения, а также защиту лица), лицевые щитки, защитные очки и очки, поглощающие УФ-излучение. Как правило, защитные очки, предназначенные для промышленного использования, должны плотно прилегать к лицу, чтобы не было зазоров, через которые УФ-излучение может попасть прямо в глаза, и они должны быть хорошо сконструированы для предотвращения физических травм.

Уместность и выбор защитных очков зависит от следующих моментов:

  • интенсивность и спектральные характеристики излучения источника УФИ
  • модели поведения людей вблизи источников УФИ (важно расстояние и время воздействия)
  • передаточные свойства материала защитных очков
  • конструкция оправы очков для предотвращения периферийного воздействия на глаза прямого непоглощенного ультрафиолетового излучения.

 

В ситуациях промышленного воздействия степень опасности для глаз можно оценить путем измерения и сравнения с рекомендуемыми пределами воздействия (Duchene, Lakey and Repacholi 1991).

Анализ эффективности

Из-за сильной зависимости биологических эффектов от длины волны основным измерением любого источника УФИ является его спектральная мощность или спектральное распределение излучения. Это должно быть измерено с помощью спектрорадиометра, который состоит из подходящей входной оптики, монохроматора и детектора УФ-излучения и считывания. Такой инструмент обычно не используется в профессиональной гигиене.

Во многих практических ситуациях широкополосный УФ-метр используется для определения безопасной продолжительности воздействия. В целях безопасности спектральную характеристику можно настроить так, чтобы она соответствовала спектральной функции, используемой в рекомендациях по воздействию ACGIH и IRPA. Если соответствующие инструменты не используются, это может привести к серьезным ошибкам в оценке опасности. Имеются также персональные дозиметры ультрафиолетового излучения (например, полисульфоновая пленка), но их применение в основном ограничивается исследованиями в области безопасности труда, а не исследованиями по оценке опасности.

Выводы

Молекулярные повреждения ключевых клеточных компонентов, возникающие в результате воздействия УФ-излучения, происходят постоянно, и существуют механизмы восстановления для борьбы с воздействием ультрафиолетового излучения на кожу и ткани глаза. Только когда эти репарационные механизмы перегружены, становится очевидным острое биологическое повреждение (Smith, 1988). По этим причинам сведение к минимуму воздействия УФИ на рабочем месте продолжает оставаться важным предметом озабоченности работников по охране труда и технике безопасности.

 

Назад

Вторник, 15 Март 2011 15: 01

Инфракрасное излучение

Инфракрасное излучение — это часть спектра неионизирующего излучения, расположенная между микроволнами и видимым светом. Он является естественной частью окружающей человека среды, и поэтому люди подвергаются его воздействию в небольших количествах во всех сферах повседневной жизни, например, дома или во время отдыха на солнце. Однако очень интенсивное воздействие может быть результатом определенных технических процессов на рабочем месте.

Многие промышленные процессы включают термическое отверждение различных материалов. Используемые источники тепла или сам нагретый материал обычно излучают такие высокие уровни инфракрасного излучения, что большое количество рабочих потенциально подвергается риску облучения.

Понятия и количества

Инфракрасное излучение (ИК) имеет длину волны от 780 нм до 1 мм. По классификации Международной комиссии по освещению (CIE) эта полоса подразделяется на IRA (от 780 нм до 1.4 мкм), IRB (от 1.4 мкм до 3 мкм) и IRC (от 3 мкм до 1 мм). Это подразделение приблизительно соответствует характеристикам поглощения ИК-излучения в ткани, зависящим от длины волны, и возникающим в результате различным биологическим эффектам.

Количество, временное и пространственное распределение инфракрасного излучения описывается различными радиометрическими величинами и единицами. Из-за оптических и физиологических свойств, особенно глаза, обычно проводят различие между небольшими «точечными» источниками и «протяженными» источниками. Критерием для этого различия является значение в радианах угла (α), измеренного в глазу, на который направлен источник. Этот угол можно рассчитать как частное, размер источника света DL разделить на расстояние просмотра r. Протяженные источники — это те, угол обзора которых на глаз превышает α.мин, что обычно составляет 11 миллирадиан. Для всех протяженных источников существует расстояние просмотра, при котором α равно αмин; на больших расстояниях просмотра источник можно рассматривать как точечный источник. В защите от оптического излучения наиболее важными величинами, касающимися протяженных источников, являются сияние (L, выраженное в Вт-2sr-1) И интегрированное во времени сияние (Lp в джм-2sr-1), которые описывают «яркость» источника. Для оценки риска для здоровья наиболее значимые величины, относящиеся к точечным источникам или воздействиям на таких расстояниях от источника, где α< αминявляются интенсивность излучения (E, выраженное в Вт-2), что эквивалентно понятию мощности экспозиционной дозы, а лучистая экспозиция (H, в Джм-2), что эквивалентно концепции дозы облучения.

В некоторых диапазонах спектра биологические эффекты воздействия сильно зависят от длины волны. Поэтому должны использоваться дополнительные спектрорадиометрические величины (например, спектральная яркость, Ll, выраженное в Вт-2 sr-1 nm-1) для сопоставления значений физического излучения источника с применимым спектром действия, относящимся к биологическому эффекту.

 

Источники и воздействие на рабочем месте

Воздействие ИК происходит от различных естественных и искусственных источников. Спектральное излучение этих источников может быть ограничено одной длиной волны (лазер) или может быть распределено по широкому диапазону длин волн.

Различными механизмами генерации оптического излучения в целом являются:

  • тепловое возбуждение (излучение черного тела)
  • газоразряд
  • усиление света за счет вынужденного излучения (лазера), при этом механизм газового разряда имеет меньшее значение в ИК-диапазоне.

 

Излучение наиболее важных источников, используемых во многих промышленных процессах, является результатом теплового возбуждения и может быть аппроксимировано с использованием физических законов излучения черного тела, если известна абсолютная температура источника. Суммарная эмиссия (M, Вт·м-2) излучателя черного тела (рис. 1) описывается законом Стефана-Больцмана:

М (Т) = 5.67 x 10-8T4

и зависит от 4-й степени температуры (T, в К) излучающего тела. Спектральное распределение яркости описывается законом излучения Планка:

и длина волны максимального излучения (λМакс) описывается согласно закону Вина:

λМакс = (2.898 х 10-8) / T

Рисунок 1. Спектральная яркость λМаксизлучателя черного тела при абсолютной температуре, показанной в градусах Кельвина на каждой кривой

ЭЛФ040F1

Многие лазеры, используемые в промышленных и медицинских процессах, излучают очень высокие уровни ИК-излучения. В целом, по сравнению с другими источниками излучения, лазерное излучение имеет некоторые необычные свойства, которые могут влиять на риск после облучения, такие как очень короткая длительность импульса или чрезвычайно высокая интенсивность излучения. Поэтому лазерное излучение подробно обсуждается в другом месте этой главы.

Многие промышленные процессы требуют использования источников, излучающих высокие уровни видимого и инфракрасного излучения, и, таким образом, большое количество рабочих, таких как пекари, стеклодувы, рабочие печи, литейщики, кузнецы, плавильщики и пожарные, потенциально подвергаются риску облучения. В дополнение к лампам необходимо учитывать такие источники, как пламя, газовые горелки, ацетиленовые горелки, лужи расплавленного металла и раскаленные металлические стержни. Они встречаются на литейных, сталелитейных заводах и многих других предприятиях тяжелой промышленности. В таблице 1 приведены некоторые примеры источников ИК-излучения и их приложений.

Таблица 1. Различные источники ИК, облученное население и приблизительные уровни облучения

Источник

Применение или подвергающееся воздействию население

Экспозиция

Солнечный свет

Рабочие на открытом воздухе, фермеры, строители, моряки, широкая общественность

500 Вт-2

Лампы накаливания с вольфрамовой нитью

Население в целом и рабочие
Общее освещение, сушка чернил и красок

105-106 Wm-2sr-1

Вольфрамовые галогенные лампы накаливания

(См. лампы накаливания с вольфрамовой нитью)
Копировальные системы (закрепление), общие процессы (сушка, запекание, усадка, размягчение)

50–200 Вт·м-2 (на 50 см)

Светодиоды (например, диод GaAs)

Игрушки, бытовая электроника, технологии передачи данных и т. д.

105 Wm-2sr-1

Ксеноновые дуговые лампы

Прожекторы, солнечные симуляторы, прожекторы
Операторы типографии, работники оптических лабораторий, артисты

107 Wm-2sr-1

Железный расплав

Сталелитейная печь, рабочие сталелитейного завода

105 Wm-2sr-1

Массивы инфракрасных ламп

Промышленное отопление и сушка

103 в 8.103 Wm-2

Инфракрасные лампы в больницах

Инкубаторы

100–300 Вт·м-2

 

Биологические эффекты

Оптическое излучение вообще не проникает очень глубоко в биологические ткани. Следовательно, основными мишенями ИК-облучения являются кожа и глаза. В большинстве условий воздействия основным механизмом взаимодействия ИК является тепловой. Только очень короткие импульсы, которые могут создавать лазеры, но которые здесь не рассматриваются, также могут приводить к механотермическим эффектам. Ожидается, что эффекты ионизации или разрыва химических связей не будут проявляться при ИК-излучении, потому что энергия частиц, составляющая примерно менее 1.6 эВ, слишком мала, чтобы вызывать такие эффекты. По той же причине фотохимические реакции становятся существенными только при более коротких длинах волн в видимой и ультрафиолетовой областях. Различное воздействие ИК на здоровье, зависящее от длины волны, возникает в основном из-за зависящих от длины волны оптических свойств тканей, например, из-за спектрального поглощения среды глаза (рис. 2).

Рис. 2. Спектральное поглощение сред глаза.

ЭЛФ040F2

Воздействие на глаза

В целом глаз хорошо приспособлен для защиты от оптического излучения окружающей среды. Кроме того, глаз физиологически защищен от повреждения яркими источниками света, такими как солнце или лампы высокой интенсивности, за счет реакции отвращения, которая ограничивает продолжительность воздействия долей секунды (приблизительно 0.25 секунды).

ИРА поражает в первую очередь сетчатку из-за прозрачности глазных сред. При непосредственном наблюдении за точечным источником или лазерным лучом свойства фокусировки в области ИРА дополнительно делают сетчатку гораздо более восприимчивой к повреждениям, чем любую другую часть тела. Считается, что при коротких периодах воздействия нагрев радужной оболочки вследствие поглощения видимого или ближнего ИК-диапазона играет роль в развитии помутнений хрусталика.

С увеличением длины волны, превышающей примерно 1 мкм, увеличивается поглощение окулярными средами. Поэтому считается, что поглощение ИРА-излучения как хрусталиком, так и пигментированной радужной оболочкой играет роль в формировании хрусталиковых помутнений. Повреждение хрусталика связано с длинами волн менее 3 мкм (IRA и IRB). Для инфракрасного излучения с длинами волн более 1.4 мкм водянистая влага и хрусталик особенно сильно поглощают.

В области спектра IRB и IRC среды глаза становятся непрозрачными в результате сильного поглощения составляющей их воды. Абсорбция в этой области происходит главным образом в роговице и водянистой влаге. За пределами 1.9 мкм роговица фактически является единственным поглотителем. Поглощение длинноволнового инфракрасного излучения роговицей может привести к повышению температуры глаза из-за теплопроводности. Из-за высокой скорости обновления поверхностных клеток роговицы можно ожидать, что любое повреждение, ограниченное внешним слоем роговицы, будет временным. В диапазоне IRC облучение может вызвать ожог роговицы, аналогичный ожогу кожи. Однако ожоги роговицы маловероятны из-за реакции отвращения, вызванной болезненным ощущением, вызванным сильным воздействием.

Воздействие на кожу

Инфракрасное излучение не проникает глубоко в кожу. Поэтому воздействие на кожу очень сильного ИК может привести к локальным термическим воздействиям различной степени тяжести и даже к серьезным ожогам. Воздействие на кожу зависит от оптических свойств кожи, таких как глубина проникновения в зависимости от длины волны (рис. 3). ). Экстенсивное воздействие, особенно при более длинных волнах, может вызвать сильное локальное повышение температуры и ожоги. Пороговые значения для этих эффектов зависят от времени из-за физических свойств процессов теплопереноса в коже. Облучение 10 кВтм-2, например, может вызвать болезненные ощущения в течение 5 секунд, тогда как воздействие мощностью 2 кВт·м-2 не вызовет такой же реакции в течение периодов короче примерно 50 секунд.

Рисунок 3. Глубина проникновения в кожу для разных длин волн

ЭЛФ040F3

Если воздействие продолжается в течение очень длительного времени, даже при значениях значительно ниже болевого порога, тепловая нагрузка на организм человека может быть большой. Особенно, если облучение охватывает все тело, как, например, перед расплавом стали. Результатом может быть дисбаланс в остальном физиологически хорошо сбалансированной системы терморегуляции. Порог переносимости такого воздействия будет зависеть от различных индивидуальных условий и условий окружающей среды, таких как индивидуальная способность системы терморегуляции, фактический обмен веществ в организме во время воздействия или температура окружающей среды, влажность и движение воздуха (скорость ветра). Без какой-либо физической работы максимальное воздействие 300 Втм-2 может выдерживаться в течение восьми часов при определенных условиях окружающей среды, но это значение снижается примерно до 140 Вт·м.-2 при тяжелой физической работе.

Стандарты воздействия

Биологические эффекты ИК-облучения, зависящие от длины волны и продолжительности воздействия, недопустимы только при превышении определенных пороговых значений интенсивности или дозы. Для защиты от таких невыносимых условий облучения международные организации, такие как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Международное бюро труда (МОТ), Международный комитет по неионизирующему излучению Международной ассоциации радиационной защиты (INIRC/IRPA) и его преемник, Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) и Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) предложили пределы воздействия инфракрасного излучения как от когерентных, так и от некогерентных оптических источников. Большинство национальных и международных рекомендаций по ограничению воздействия инфракрасного излучения на человека либо основаны на рекомендуемых пороговых предельных значениях (ПДК), опубликованных ACGIH (1993/1994), либо даже идентичны им. Эти пределы широко признаны и часто используются в профессиональных ситуациях. Они основаны на современных научных знаниях и предназначены для предотвращения термического повреждения сетчатки и роговицы и предотвращения возможного отсроченного воздействия на хрусталик глаза.

Пересмотр 1994 г. пределов воздействия ACGIH выглядит следующим образом:

1. Для защиты сетчатки глаза от термического поражения при воздействии видимого света, (например, в случае мощных источников света) спектральная яркость Lλ в Вт/(м²·ср·нм), взвешенных по отношению к функции термической опасности для сетчатки Rλ (см. табл. 2) в интервале длин волн Δλ и суммируется по диапазону длин волн от 400 до 1400 нм, не должен превышать:

в котором t продолжительность просмотра ограничена интервалами от 10-3 до 10 секунд (то есть для случайных условий просмотра, а не фиксированного просмотра), а α - угловой размер источника в радианах, рассчитанный как α = максимальное расширение источника/расстояние до источника Rλ  (Таблица 2 ).

2. Для защиты сетчатки от вредного воздействия инфракрасных тепловых ламп или любого источника ближнего ИК-излучения, когда отсутствуют сильные визуальные стимулы, инфракрасное излучение в диапазоне длин волн от 770 до 1400 нм, наблюдаемое глазом (при диаметре зрачка 7 мм). диаметр) для продолжительных условий просмотра должны быть ограничены:

Этот предел основан на диаметре зрачка 7 мм, поскольку в этом случае реакция отвращения (например, закрытие глаза) может отсутствовать из-за отсутствия видимого света.

3. Во избежание возможных отсроченных эффектов на хрусталик глаза, таких как отсроченная катаракта, и для защиты роговицы от чрезмерного облучения, инфракрасное излучение с длинами волн более 770 нм должно быть ограничено до 100 Вт/м² в течение периодов более 1,000 с. и к:

или на более короткие сроки.

4. Для пациентов с афакией даны отдельные весовые функции и результирующие TLV для диапазона длин волн ультрафиолетового и видимого света (305–700 нм).

Таблица 2. Функция термической опасности сетчатки

Длина волны (нм)

Rλ

Длина волны (нм)

Rλ

400

1.0

460

8.0

405

2.0

465

7.0

410

4.0

470

6.2

415

8.0

475

5.5

420

9.0

480

4.5

425

9.5

485

4.0

430

9.8

490

2.2

435

10.0

495

1.6

440

10.0

500-700

1.0

445

9.7

700-1,050

10((700 - λ ) / 500)

450

9.4

1,050-1,400

0.2

455

9.0

   

Источник: ACGIH, 1996.

Анализ эффективности

Доступны надежные радиометрические методы и приборы, позволяющие анализировать риск для кожи и глаз в результате воздействия источников оптического излучения. Для характеристики обычного источника света обычно очень полезно измерять яркость. Для определения условий опасного облучения от оптических источников большее значение имеют освещенность и радиационная экспозиция. Оценка широкополосных источников более сложна, чем оценка источников, излучающих на одной длине волны или в очень узком диапазоне, поскольку необходимо учитывать спектральные характеристики и размер источника. Спектр некоторых ламп состоит как из непрерывного излучения в широком диапазоне длин волн, так и из излучения на определенных одиночных длинах волн (линий). В представление этих спектров могут быть внесены значительные ошибки, если доля энергии в каждой линии не будет должным образом добавлена ​​к континууму.

Для оценки опасности для здоровья значения воздействия должны быть измерены на предельном отверстии, для которого установлены нормы воздействия. Обычно апертура 1 мм считается наименьшим практическим размером апертуры. Длины волн более 0.1 мм представляют трудности из-за значительных дифракционных эффектов, создаваемых апертурой 1 мм. Для этого диапазона длин волн была принята апертура 1 см² (диаметр 11 мм), поскольку горячие точки в этом диапазоне больше, чем на более коротких длинах волн. Для оценки опасностей для сетчатки размер апертуры определялся средним размером зрачка, поэтому была выбрана апертура 7 мм.

Вообще измерения в оптической области очень сложны. Измерения, проведенные необученным персоналом, могут привести к неверным выводам. Подробное описание процедур измерения можно найти у Sliney and Wolbarsht (1980).

Защитные меры

Наиболее эффективной стандартной защитой от воздействия оптического излучения является полная изоляция источника и всех путей излучения, которые могут выходить из источника. С помощью таких мер в большинстве случаев должно быть легко достигнуто соблюдение пределов воздействия. В противном случае применяется личная защита. Например, следует использовать имеющиеся средства защиты глаз в виде подходящих защитных очков или козырьков или защитной одежды. Если условия работы не позволяют применить такие меры, может потребоваться административный контроль и ограниченный доступ к очень интенсивным источникам. В некоторых случаях сокращение либо мощности источника, либо рабочего времени (рабочие паузы для восстановления после теплового удара), либо того и другого может быть возможной мерой защиты рабочего.

Заключение

В целом, инфракрасное излучение от наиболее распространенных источников, таких как лампы, или от большинства промышленных применений не представляет опасности для рабочих. Однако на некоторых рабочих местах ИК может представлять опасность для здоровья работника. Кроме того, наблюдается быстрый рост применения и использования ламп специального назначения и высокотемпературных процессов в промышленности, науке и медицине. Если воздействие от этих применений достаточно велико, нельзя исключить вредные последствия (в основном для глаз, но также и для кожи). Ожидается, что значение международно признанных стандартов воздействия оптического излучения будет возрастать. Чтобы защитить работника от чрезмерного воздействия, должны быть обязательными защитные меры, такие как экранирование (щитки для глаз) или защитная одежда.

Основными неблагоприятными биологическими эффектами, связанными с инфракрасным излучением, являются катаракты, известные как катаракта стеклодува или печника. Длительное воздействие даже при относительно низких уровнях вызывает тепловой стресс в организме человека. При таких условиях воздействия необходимо учитывать дополнительные факторы, такие как температура тела и потери тепла при испарении, а также факторы окружающей среды.

Для информирования и обучения рабочих в промышленно развитых странах были разработаны некоторые практические руководства. Подробное резюме можно найти у Sliney and Wolbarsht (1980).

 

Назад

Вторник, 15 Март 2011 15: 19

Свет и инфракрасное излучение

Свет и инфракрасное (ИК) излучение представляют собой две формы оптического излучения, и вместе с ультрафиолетовым излучением они образуют оптический спектр. В оптическом спектре разные длины волн имеют значительно разные потенциалы для вызывания биологических эффектов, и по этой причине оптический спектр может быть дополнительно подразделен.

Термин легкий должны быть зарезервированы для длин волн лучистой энергии от 400 до 760 нм, которые вызывают визуальную реакцию сетчатки (CIE 1987). Свет является важным компонентом выходной мощности осветительных ламп, визуальных дисплеев и широкого спектра осветительных приборов. Однако, помимо важности освещения для зрения, некоторые источники света могут вызывать нежелательные физиологические реакции, такие как инвалидность и неприятные блики, мерцание и другие формы зрительного стресса из-за плохой эргономики рабочих задач. Излучение интенсивного света также является потенциально опасным побочным эффектом некоторых промышленных процессов, таких как дуговая сварка.

Инфракрасное излучение (IRR, длины волн от 760 нм до 1 мм) также довольно часто называют тепловая радиация (или лучистое тепло), и испускается от любых теплых предметов (горячие двигатели, расплавленные металлы и другие литейные источники, термообработанные поверхности, электрические лампы накаливания, системы лучистого отопления и т. д.). Инфракрасное излучение также исходит от большого разнообразия электрического оборудования, такого как электродвигатели, генераторы, трансформаторы и различное электронное оборудование.

Инфракрасное излучение является фактором, способствующим тепловому стрессу. Высокая температура и влажность окружающего воздуха, а также низкая степень циркуляции воздуха могут сочетаться с лучистым теплом, вызывая тепловой стресс с потенциалом тепловых травм. В более прохладных условиях нежелательные или плохо спроектированные источники лучистого тепла также могут вызывать дискомфорт — эргономическое соображение.

Биологические эффекты

Профессиональные вредности, представляемые для глаз и кожи видимыми и инфракрасными формами излучения, ограничиваются отвращением глаз к яркому свету и болевыми ощущениями в коже в результате интенсивного лучистого нагрева. Глаз хорошо приспособлен для защиты от острого повреждения оптическим излучением (из-за ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной лучистой энергии) от окружающего солнечного света. Он защищен естественной реакцией отвращения к созерцанию ярких источников света, которая обычно защищает его от травм, возникающих в результате воздействия таких источников, как солнце, дуговые лампы и сварочная дуга, поскольку это отвращение ограничивает продолжительность воздействия долей (около двух-трех часов). десятых) секунды. Однако источники, богатые IRR, без сильного визуального стимула могут быть опасны для хрусталика глаза в случае хронического воздействия. Можно также заставить себя смотреть на солнце, сварочную дугу или снежное поле и тем самым временно (а иногда и навсегда) потерять зрение. В промышленных условиях, когда яркие огни кажутся низкими в поле зрения, защитные механизмы глаз менее эффективны, и особенно важны меры предосторожности.

Существует по крайней мере пять отдельных типов опасностей для глаз и кожи, связанных с интенсивным светом и источниками IRR, и меры защиты должны выбираться с пониманием каждого из них. Помимо потенциальных опасностей, связанных с ультрафиолетовым излучением (УФИ) от некоторых источников интенсивного света, следует учитывать следующие опасности (Слайни и Вольбаршт, 1980; ВОЗ, 1982):

  1. Термическое повреждение сетчатки, которое может происходить при длинах волн от 400 до 1,400 нм. Обычно опасность такого типа травм представляют только лазеры, очень мощный источник ксеноновой дуги или ядерный огненный шар. Местное ожоги сетчатки приводят к слепому пятну (скотоме).
  2. Фотохимическое повреждение сетчатки синим светом (опасность, в основном связанная с синим светом с длиной волны от 400 до 550 нм) (Ham 1989). Травму обычно называют фоторетинитом «синего света»; конкретная форма этой травмы называется, в зависимости от ее источника, солнечный ретинит. Солнечный ретинит когда-то называли «затменной слепотой» и связанным с ним «ожогом сетчатки». Только в последние годы стало ясно, что фоторетинит возникает в результате фотохимического механизма повреждения после воздействия на сетчатку более короткими длинами волн в видимом спектре, а именно фиолетовым и синим светом. До 1970-х годов считалось, что это результат механизма термической травмы. В отличие от синего света, излучение ИРА очень неэффективно в отношении повреждения сетчатки. (Хэм, 1989; Слайни и Вольбаршт, 1980).
  3. Тепловая опасность для хрусталика в ближней инфракрасной области (связанная с длинами волн примерно от 800 до 3,000 нм) с потенциалом промышленной тепловой катаракты. Среднее воздействие инфракрасного излучения на роговицу при солнечном свете составляет порядка 10 Вт/м.2. Для сравнения, работники стекольной и сталелитейной промышленности подвергались воздействию инфракрасного излучения порядка 0.8–4 кВт/м.2 ежедневно в течение 10–15 лет, по сообщениям, у них развилось помутнение хрусталика (Sliney and Wolbarsht, 1980). Эти спектральные диапазоны включают IRA и IRB (см. рисунок 1). Рекомендации Американской конференции правительственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) по воздействию ИРА на переднюю часть глаза представляют собой взвешенную по времени общую освещенность 100 Вт/м.2 при продолжительности воздействия более 1,000 с (16.7 мин) (ACGIH 1992 и 1995).
  4. Термическое повреждение роговицы и конъюнктивы (при длинах волн примерно от 1,400 нм до 1 мм). Этот тип травмы почти исключительно ограничивается воздействием лазерного излучения.
  5. Термическое поражение кожи. Это редко встречается в обычных источниках, но может происходить во всем оптическом спектре.

Важность длины волны и времени воздействия

Термические поражения (1) и (4) выше, как правило, ограничиваются очень короткой продолжительностью воздействия, и защита глаз предназначена для предотвращения этих острых повреждений. Однако фотохимические повреждения, такие как упомянутые в (2) выше, могут быть результатом низких мощностей доз, распределенных в течение всего рабочего дня. Произведение мощности дозы и продолжительности облучения всегда дает дозу (именно доза определяет степень фотохимической опасности). Как и в случае любого механизма фотохимического повреждения, необходимо учитывать спектр действия, который описывает относительную эффективность различных длин волн в возникновении фотобиологического эффекта. Например, спектр действия при фотохимическом повреждении сетчатки достигает пика примерно при 440 нм (Ham 1989). Большинство фотохимических эффектов ограничено очень узким диапазоном длин волн; тогда как тепловой эффект может возникать на любой длине волны в спектре. Следовательно, средства защиты глаз от этих специфических эффектов должны блокировать только относительно узкую спектральную полосу, чтобы быть эффективными. Обычно при защите глаз от широкополосного источника необходимо фильтровать более одной спектральной полосы.

Источники оптического излучения

Солнечный свет

Наибольшее профессиональное облучение оптическим излучением происходит в результате воздействия солнечных лучей на работающих на открытом воздухе. Солнечный спектр простирается от границы стратосферного озонового слоя примерно 290–295 нм в ультрафиолетовом диапазоне до не менее 5,000 нм (5 мкм) в инфракрасном диапазоне. Солнечное излучение может достигать уровня 1 кВт/м.2 в летние месяцы. В зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха это может привести к тепловому стрессу.

Искусственные источники

К наиболее значительным искусственным источникам облучения человека оптическим излучением относятся следующие:

  1. Сварка и резка. Сварщики и их коллеги обычно подвергаются воздействию не только интенсивного УФ-излучения, но также интенсивного видимого и инфракрасного излучения, испускаемого дугой. В редких случаях эти источники вызывали острое повреждение сетчатки глаза. Защита глаз является обязательной для этих сред.
  2. Металлургия и литейное производство. Наиболее значительным источником видимого и инфракрасного излучения являются поверхности расплавленных и горячих металлов в сталелитейной и алюминиевой промышленности, а также в литейных цехах. Воздействие на рабочих обычно колеблется от 0.5 до 1.2 кВт/м.2.
  3. Дуговые лампы. Многие промышленные и коммерческие процессы, например, с использованием фотохимических ламп, излучают интенсивный коротковолновый видимый (синий) свет, а также УФ- и ИК-излучение. Хотя вероятность вредного воздействия низка из-за экранирования, в некоторых случаях может произойти случайное воздействие.
  4. Инфракрасные лампы. Эти лампы излучают преимущественно в диапазоне IRA и обычно используются для термообработки, сушки краски и связанных с ними приложений. Эти лампы не представляют значительной опасности для человека, поскольку дискомфорт, возникающий при воздействии, ограничивает воздействие до безопасного уровня.
  5. Медицинское лечение. Инфракрасные лампы используются в физической медицине для различных диагностических и терапевтических целей. Воздействие на пациента значительно различается в зависимости от типа лечения, а ИК-лампы требуют осторожного использования персоналом.
  6. Общее освещение. Люминесцентные лампы излучают очень мало инфракрасного излучения и, как правило, недостаточно яркие, чтобы представлять потенциальную опасность для глаз. Вольфрамовые и вольфрамово-галогенные лампы накаливания излучают большую часть своей лучистой энергии в инфракрасном диапазоне. Кроме того, синий свет, излучаемый вольфрамово-галогенными лампами, может представлять опасность для сетчатки глаза, если человек смотрит на нить накала. К счастью, реакция отвращения глаза к яркому свету предотвращает острые травмы даже на коротких расстояниях. Размещение стеклянных «тепловых» фильтров над этими лампами должно свести к минимуму/устранить эту опасность.
  7. Оптические проекторы и другие устройства. Интенсивные источники света используются в прожекторах, кинопроекторах и других устройствах для коллимации светового пучка. Они могут представлять опасность для сетчатки при прямом попадании луча на очень близком расстоянии.

 

Измерение свойств источника

Наиболее важной характеристикой любого оптического источника является его спектральное распределение мощности. Это измеряется с помощью спектрорадиометра, который состоит из подходящей входной оптики, монохроматора и фотодетектора.

Во многих практических ситуациях для выбора заданной области спектра используется широкополосный оптический радиометр. Как для видимого освещения, так и в целях безопасности спектральная характеристика прибора будет соответствовать биологической спектральной характеристике; например, люксметры ориентированы на фотопическую (визуальную) реакцию глаза. Обычно, за исключением измерителей опасности УФИ, измерение и анализ опасностей источников интенсивного света и источников инфракрасного излучения слишком сложны для обычных специалистов по охране труда и технике безопасности. Достигнут прогресс в стандартизации категорий безопасности ламп, так что измерения пользователем не потребуются для определения потенциальных опасностей.

Пределы воздействия на человека

Зная оптические параметры человеческого глаза и яркость источника света, можно рассчитать освещенность (мощность дозы) на сетчатке. Воздействие инфракрасного излучения на передние структуры человеческого глаза также может представлять интерес, и следует также иметь в виду, что относительное положение источника света и степень закрытия века могут сильно повлиять на правильный расчет воздействия на глаз. доза. При воздействии ультрафиолетового и коротковолнового света также важно спектральное распределение источника света.

Ряд национальных и международных групп рекомендовал пределы профессионального воздействия (EL) оптического излучения (ACGIH, 1992 и 1994; Sliney, 1992). Хотя большинство таких групп рекомендовали EL для УФ и лазерного излучения, только одна группа рекомендовала EL для видимого излучения (т. е. света), а именно, ACGIH, агентство, хорошо известное в области гигиены труда. ACGIH называет свои EL пороговыми значениями или TLV. и поскольку они издаются ежегодно, существует возможность ежегодного пересмотра (ACGIH 1992 и 1995). Они основаны в значительной степени на данных о травмах глаз, полученных в исследованиях на животных, и на данных о травмах сетчатки человека, полученных в результате наблюдения за солнцем и сварочной дугой. Кроме того, TLV основаны на исходном предположении, что воздействие видимой лучистой энергии на открытом воздухе обычно не опасно для глаз, за ​​исключением очень необычных условий, таких как снежные поля и пустыни, или когда человек действительно фиксирует глаза на солнце.

Оценка безопасности оптического излучения

Поскольку всесторонняя оценка опасности требует сложных измерений спектрального излучения и мощности источника, а иногда также очень специализированных инструментов и расчетов, она редко проводится на месте промышленными гигиенистами и инженерами по технике безопасности. Вместо этого средства защиты глаз, которые должны быть развернуты, предусмотрены правилами техники безопасности в опасных средах. В научных исследованиях оценивался широкий спектр дуг, лазеров и источников тепла, чтобы разработать общие рекомендации для практических и простых в применении стандартов безопасности.

Защитные меры

Профессиональное воздействие видимого и инфракрасного излучения редко бывает опасным и обычно приносит пользу. Однако некоторые источники испускают значительное количество видимого излучения, и в этом случае вызывается естественная реакция отвращения, поэтому вероятность случайного переоблучения глаз мала. С другой стороны, вполне вероятно случайное облучение в случае искусственных источников, излучающих только излучение ближнего ИК-диапазона. Меры, которые могут быть приняты для сведения к минимуму ненужного воздействия ИК-излучения на персонал, включают надлежащую инженерную конструкцию используемой оптической системы, ношение соответствующих защитных очков или лицевых щитков, ограничение доступа для лиц, непосредственно связанных с работой, и обеспечение того, чтобы рабочие были осведомлены о потенциальные опасности, связанные с воздействием интенсивных источников видимого и инфракрасного излучения. Обслуживающий персонал, занимающийся заменой дуговых ламп, должен пройти соответствующую подготовку, чтобы исключить воздействие опасных факторов. Недопустимо, чтобы у рабочих возникала эритема кожи или фотокератит. Если эти условия действительно возникают, следует изучить методы работы и принять меры для обеспечения того, чтобы в будущем чрезмерное воздействие стало маловероятным. Беременные операторы не подвергаются особому риску оптического излучения в отношении целостности их беременности.

Дизайн и стандарты защиты глаз

Разработка защитных очков для сварки и других операций, связанных с источниками промышленного оптического излучения (например, при литейном производстве, производстве стали и стекла) началась в начале этого века с разработки стекла Крука. Стандарты средств защиты глаз, разработанные позже, следовали общему принципу, согласно которому, поскольку инфракрасное и ультрафиолетовое излучение не нужны для зрения, эти спектральные диапазоны должны максимально блокироваться доступными в настоящее время стеклянными материалами.

Эмпирические стандарты для средств защиты глаз были протестированы в 1970-х годах, и было показано, что они включают высокие коэффициенты безопасности для инфракрасного и ультрафиолетового излучения, когда коэффициенты передачи были проверены на соответствие текущим пределам воздействия на рабочем месте, тогда как коэффициенты защиты для синего света были как раз достаточны. Поэтому требования некоторых стандартов были скорректированы.

Защита от ультрафиолетового и инфракрасного излучения

Ряд специализированных УФ-ламп используется в промышленности для обнаружения флуоресценции и фотоотверждения чернил, пластиковых смол, стоматологических полимеров и т.д. Хотя источники УФ-А обычно представляют небольшой риск, эти источники могут либо содержать следовые количества опасного УФ-В, либо создавать проблему ослепления (из-за флуоресценции хрусталика глаза). Линзы с УФ-фильтром, стеклянные или пластиковые, с очень высоким коэффициентом затухания широко доступны для защиты от всего спектра УФ-излучения. Легкий желтоватый оттенок может быть обнаружен, если обеспечивается защита до 400 нм. Для этого типа очков (и для промышленных солнцезащитных очков) первостепенное значение имеет обеспечение защиты периферийного поля зрения. Боковые экраны или закругленные конструкции важны для защиты от фокусировки височных косых лучей в носовую экваториальную область хрусталика, где часто возникает кортикальная катаракта.

Почти все стеклянные и пластиковые линзы блокируют ультрафиолетовое излучение с длиной волны ниже 300 нм и инфракрасное излучение с длиной волны более 3,000 нм (3 мкм), а для некоторых лазеров и оптических источников хорошую защиту обеспечат обычные ударопрочные прозрачные защитные очки (например, прозрачные линзы из поликарбоната эффективно блокируют длину волны более 3 мкм). Однако должны быть добавлены поглотители, такие как оксиды металлов в стекле или органические красители в пластмассах, для устранения УФ-излучения примерно до 380–400 нм и инфракрасного излучения от 780 нм до 3 мкм. В зависимости от материала это может быть либо просто, либо очень сложно, либо дорого, а стабильность поглотителя может несколько различаться. Фильтры, соответствующие стандарту ANSI Z87.1 Американского национального института стандартов, должны иметь соответствующие коэффициенты ослабления в каждой критической спектральной полосе.

Защита в различных отраслях

Пожаротушение

Пожарные могут подвергаться интенсивному воздействию ближнего инфракрасного излучения, и, помимо крайне важной защиты головы и лица, часто назначают фильтры, снижающие IRR. Здесь также важна защита от ударов.

Очки для литейной и стекольной промышленности

Очки и защитные очки, предназначенные для защиты глаз от инфракрасного излучения, обычно имеют светло-зеленоватый оттенок, хотя оттенок может быть и темнее, если желательна некоторая защита от видимого излучения. Такие защитные очки не следует путать с синими линзами, используемыми при сталелитейных и литейных работах, целью которых является визуальная проверка температуры расплава; эти синие очки не обеспечивают защиты, и их следует носить ненадолго.

сварка

Инфракрасные и ультрафиолетовые фильтрующие свойства можно легко придать стеклянным фильтрам с помощью таких добавок, как оксид железа, но степень строго видимого ослабления определяет степень затухания. номер оттенка, что является логарифмическим выражением затухания. Обычно степень затемнения от 3 до 4 используется для газовой сварки (для чего требуются защитные очки), а степень затемнения от 10 до 14 — для дуговой сварки и операций с плазменной дугой (здесь требуется защита шлема). Эмпирическое правило заключается в том, что если сварщик считает дугу удобной для наблюдения, обеспечивается адекватное затухание для защиты глаз. Руководителям, помощникам сварщиков и другим лицам в рабочей зоне могут потребоваться фильтры с относительно низким числом затемнения (например, от 3 до 4) для защиты от фотокератита («дуговой глаз» или «вспышка сварщика»). В последние годы на сцене появился новый тип сварочного светофильтра — светофильтр с автозатемнением. Независимо от типа фильтра, он должен соответствовать стандартам ANSI Z87.1 и Z49.1 для стационарных сварочных фильтров, предназначенных для темного оттенка (Buhr and Sutter 1989; CIE 1987).

Сварочные светофильтры с автоматическим затемнением

Сварочный светофильтр с автоматическим затемнением, число затемнения которого увеличивается с увеличением интенсивности падающего на него оптического излучения, представляет собой важный шаг вперед в способности сварщиков выполнять сварные швы неизменно высокого качества более эффективно и эргономично. Раньше сварщику приходилось опускать и поднимать шлем или фильтр каждый раз, когда зажигалась и гасилась дуга. Сварщик должен был работать «вслепую» непосредственно перед тем, как зажечь дугу. Кроме того, шлем обычно опускается и поднимается с резким рывком шеи и головы, что может привести к перенапряжению шеи или более серьезным травмам. Столкнувшись с этой неудобной и громоздкой процедурой, некоторые сварщики часто зажигают дугу в обычном шлеме в поднятом положении, что приводит к фотокератиту. В нормальных условиях окружающего освещения сварщик в каске с автозатемняющим фильтром может видеть достаточно хорошо с надетой защитой для глаз, чтобы выполнять такие задачи, как выравнивание свариваемых деталей, точное позиционирование сварочного оборудования и зажигание дуги. В наиболее типичных конструкциях шлемов световые датчики затем обнаруживают вспышку дуги практически сразу после ее появления и направляют электронный привод на переключение жидкокристаллического фильтра со светлого оттенка на предварительно выбранный темный оттенок, устраняя необходимость в неуклюжих и опасных процедурах. маневры, практикуемые с фильтрами с фиксированным затемнением.

Часто возникает вопрос, могут ли возникнуть скрытые проблемы с безопасностью при использовании фильтров с автоматическим затемнением. Например, могут ли остаточные изображения («мгновенная слепота»), возникающие на рабочем месте, привести к необратимому ухудшению зрения? Действительно ли новые типы фильтров обеспечивают степень защиты, эквивалентную или лучшую, чем та, которую могут обеспечить обычные стационарные фильтры? Хотя на второй вопрос можно ответить утвердительно, нужно понимать, что не все автозатемняющие фильтры равноценны. Скорости реакции фильтров, значения светлых и темных оттенков, достигаемые при заданной интенсивности освещения, а также вес каждой единицы могут варьироваться от одной модели оборудования к другой. Температурная зависимость производительности устройства, изменение степени затемнения при разрядке электрической батареи, «затенение в состоянии покоя» и другие технические факторы различаются в зависимости от конструкции каждого производителя. Эти соображения учитываются в новых стандартах.

Поскольку адекватное ослабление фильтра обеспечивается всеми системами, единственным наиболее важным параметром, указанным производителями фильтров с автоматическим затемнением, является скорость переключения фильтров. Современные фильтры с автоматическим затемнением различаются по скорости переключения от одной десятой секунды до более чем 1/10,000 1989 секунды. Бур и Саттер (0.1) указали способ определения максимального времени переключения, но их формулировка зависит от времени переключения. Скорость переключения имеет решающее значение, поскольку она дает наилучший ключ к важнейшему (но не указанному) показателю того, сколько света попадет в глаз при зажигании дуги по сравнению со светом, пропускаемым фиксированным фильтром с тем же рабочим номером затемнения. . Если при каждом переключении в течение дня в глаз попадает слишком много света, накопленная доза световой энергии вызывает «преходящую адаптацию» и жалобы на «напряжение глаз» и другие проблемы. (Переходная адаптация — это визуальный опыт, вызванный внезапными изменениями в освещении, который может характеризоваться дискомфортом, ощущением яркого света и временной потерей детального зрения.) Текущие продукты со скоростью переключения порядка десяти миллисекунд будет лучше обеспечивать адекватную защиту от фоторетинита. Однако самое короткое время переключения — порядка 1985 мс — имеет то преимущество, что уменьшает переходные эффекты адаптации (Эриксен, 1992; Слайни, XNUMX).

Сварщику доступны простые контрольные испытания, за исключением обширных лабораторных испытаний. Сварщику можно предложить просто просмотреть страницу с подробным отпечатком через несколько фильтров с автоматическим затемнением. Это даст представление об оптическом качестве каждого фильтра. Затем сварщика могут попросить попробовать зажечь дугу, наблюдая за ней через каждый фильтр, рассматриваемый для покупки. К счастью, можно положиться на тот факт, что уровни освещенности, комфортные для просмотра, не будут опасными. Эффективность УФ- и ИК-фильтрации следует проверять по спецификации производителя, чтобы убедиться, что ненужные полосы отфильтрованы. Несколько повторных зажжений дуги должны дать сварщику представление о том, будет ли он испытывать дискомфорт от временной адаптации, хотя лучше всего провести однодневную пробу.

Степень затемнения автозатемняющего фильтра в состоянии покоя или отказа (состояние отказа возникает при выходе из строя батареи) должна обеспечивать 100% защиту глаз сварщика в течение как минимум одной-нескольких секунд. Некоторые производители используют темное состояние в качестве положения «выключено», а другие используют промежуточный оттенок между темным и светлым состояниями затемнения. В любом случае коэффициент пропускания фильтра в состоянии покоя должен быть значительно ниже, чем коэффициент пропускания в светлой тени, чтобы исключить опасность для сетчатки. В любом случае устройство должно обеспечивать пользователю четкую и очевидную индикацию отключения фильтра или отказа системы. Это обеспечит заблаговременное предупреждение сварщика о том, что фильтр не включен или не работает должным образом до начала сварки. Другие функции, такие как срок службы батареи или производительность в экстремальных температурных условиях, могут быть важны для некоторых пользователей.

Выводы

Хотя технические характеристики устройств, защищающих глаза от источников оптического излучения, могут показаться несколько сложными, существуют стандарты безопасности, в которых указываются степени затемнения, и эти стандарты обеспечивают консервативный коэффициент безопасности для пользователя.

 

Назад

Вторник, 15 Март 2011 15: 24

Лазеры

Лазер — это устройство, которое производит когерентную электромагнитную лучистую энергию в оптическом спектре от крайнего ультрафиолета до дальнего инфракрасного (субмиллиметрового). Срок лазер на самом деле это аббревиатура от усиление света за счет вынужденного излучения. Хотя лазерный процесс был теоретически предсказан Альбертом Эйнштейном в 1916 году, первый успешный лазер не был продемонстрирован до 1960 года. домохозяйства. Во многих приложениях, таких как проигрыватели видеодисков и оптоволоконные системы связи, выходная энергия лазера скрыта, пользователь не подвергается риску для здоровья, а наличие лазера, встроенного в продукт, может быть неочевидным для пользователя. Однако в некоторых медицинских, промышленных или исследовательских целях излучаемая лазером лучистая энергия доступна и может представлять потенциальную опасность для глаз и кожи.

Поскольку лазерный процесс (иногда называемый «генерацией») может генерировать сильно коллимированный пучок оптического излучения (т. е. энергии ультрафиолетового, видимого или инфракрасного излучения), лазер может представлять опасность на значительном расстоянии — в отличие от большинства встречающихся опасностей. на рабочем месте. Возможно, именно эта характеристика в большей степени, чем что-либо другое, вызывает особую обеспокоенность со стороны рабочих и специалистов по охране труда и технике безопасности. Тем не менее, лазеры можно безопасно использовать, если применяются соответствующие средства контроля опасности. Стандарты безопасного использования лазеров существуют во всем мире, и большинство из них «согласованы» друг с другом (ANSI 1993; IEC 1993). Во всех стандартах используется система классификации опасности, которая группирует лазерные изделия в один из четырех широких классов опасности в зависимости от выходной мощности или энергии лазера и его способности причинять вред. Затем применяются меры безопасности в соответствии с классификацией опасности (Cleuet and Mayer 1980; Duchene, Lakey and Repacholi 1991).

Лазеры работают на дискретных длинах волн, и хотя большинство лазеров являются монохроматическими (излучающими одну длину волны или один цвет), лазер нередко излучает несколько дискретных длин волн. Например, аргоновый лазер излучает несколько разных линий в ближнем ультрафиолетовом и видимом спектрах, но обычно предназначен для излучения только одной зеленой линии (длина волны) на длине волны 514.5 нм и/или синей линии на длине волны 488 нм. При рассмотрении потенциальных опасностей для здоровья всегда крайне важно установить выходную длину волны.

Все лазеры имеют три основных строительных блока:

  1. активная среда (твердое тело, жидкость или газ), определяющая возможные длины волн излучения
  2. источник энергии (например, электрический ток, лампа накачки или химическая реакция)
  3. резонатор с выходным ответвителем (обычно два зеркала).

 

Большинство практичных лазерных систем за пределами исследовательской лаборатории также имеют систему доставки луча, такую ​​как оптическое волокно или шарнирный рычаг с зеркалами для направления луча на рабочую станцию ​​и фокусирующие линзы для концентрации луча на свариваемом материале и т. д. В лазере идентичные атомы или молекулы переводятся в возбужденное состояние за счет энергии, поступающей от лампы накачки. Когда атомы или молекулы находятся в возбужденном состоянии, фотон («частица» световой энергии) может стимулировать возбужденный атом или молекулу к испусканию второго фотона с той же энергией (длиной волны), движущегося в фазе (когерентно) и в том же направлении. направление как стимулирующий фотон. Таким образом, произошло усиление света в два раза. Этот же процесс, повторяющийся в каскаде, приводит к возникновению светового луча, который отражается туда и обратно между зеркалами резонатора. Поскольку одно из зеркал частично прозрачно, часть световой энергии покидает резонатор, формируя излучаемый лазерный пучок. Хотя на практике два параллельных зеркала часто изогнуты для создания более стабильного резонансного состояния, основной принцип верен для всех лазеров.

Хотя в физической лаборатории было продемонстрировано несколько тысяч различных лазерных линий (т. е. дискретных длин волн лазера, характерных для различных активных сред), только 20 или около того были разработаны на коммерческой основе до такой степени, что они рутинно применяются в повседневных технологиях. Были разработаны и опубликованы руководящие принципы и стандарты лазерной безопасности, которые в основном охватывают все длины волн оптического спектра, чтобы учесть известные в настоящее время лазерные линии и будущие лазеры.

Классификация лазерной опасности

Действующие во всем мире стандарты лазерной безопасности следуют практике классификации всех лазерных изделий по классам опасности. Как правило, схема соответствует четырем широким классам опасности, от 1 до 4. Лазеры класса 1 не могут излучать потенциально опасное лазерное излучение и не представляют опасности для здоровья. Классы со 2 по 4 представляют возрастающую опасность для глаз и кожи. Система классификации полезна, так как меры безопасности предписаны для каждого класса лазера. Для высших классов требуются более строгие меры безопасности.

Класс 1 считается «безопасным для глаз» и не представляет риска. Большинство полностью закрытых лазеров (например, лазерные устройства записи компакт-дисков) относятся к классу 1. Для лазера класса 1 не требуется никаких мер безопасности.

Класс 2 относится к видимым лазерам, которые излучают очень низкую мощность, которая не была бы опасной, даже если бы вся мощность луча попала в человеческий глаз и была сфокусирована на сетчатке. Естественная реакция глаза на отвращение к очень ярким источникам света защищает глаз от повреждения сетчатки, если энергии, поступающей в глаз, недостаточно для повреждения сетчатки в рамках реакции отвращения. Реакция отвращения состоит из мигательного рефлекса (примерно 0.16–0.18 секунды), вращения глаз и движения головы при воздействии такого яркого света. Текущие стандарты безопасности консервативно определяют реакцию отвращения как продолжительность 0.25 секунды. Так, лазеры класса 2 имеют выходную мощность 1 милливатт (мВт) или меньше, что соответствует допустимому пределу воздействия в течение 0.25 секунды. Примерами лазеров класса 2 являются лазерные указки и некоторые лазеры для юстировки.

Некоторые стандарты безопасности также включают подкатегорию Класса 2, называемую «Класс 2А». Лазеры класса 2А не опасны, если смотреть на них до 1,000 с (16.7 мин). Большинство лазерных сканеров, используемых в точках продаж (кассах супермаркетов) и сканерах инвентаря, относятся к классу 2А.

Лазеры класса 3 представляют опасность для глаз, поскольку реакция отвращения является недостаточно быстрой, чтобы ограничить воздействие на сетчатку до кратковременно безопасного уровня, а также может иметь место повреждение других структур глаза (например, роговицы и хрусталика). Опасности для кожи обычно не существует при случайном воздействии. Примерами лазеров класса 3 являются многие исследовательские лазеры и военные лазерные дальномеры.

Особая подкатегория Класса 3 называется «Класс 3А» (с остальными лазерами Класса 3, называемыми «Класс 3В»). Лазеры класса 3A — это лазеры с выходной мощностью от одного до пяти раз превышающие допустимые пределы излучения (AEL) для класса 1 или класса 2, но с выходным излучением, не превышающим соответствующий предел воздействия на рабочем месте для более низкого класса. Примерами являются многие инструменты для лазерной центровки и геодезии.

Лазеры класса 4 могут представлять потенциальную опасность возгорания, значительную опасность для кожи или опасность диффузного отражения. Практически все хирургические лазеры и лазеры для обработки материалов, используемые для сварки и резки, относятся к классу 4, если они не закрыты. Все лазеры со средней выходной мощностью более 0.5 Вт относятся к Классу 4. Если лазеры с более высокой мощностью Класса 3 или Класса 4 полностью закрыты, так что опасная лучистая энергия недоступна, вся лазерная система может относиться к Классу 1. Чем опаснее лазер внутри корпус называется встроенный лазер.

Пределы воздействия на рабочем месте

Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP, 1995 г.) опубликовала рекомендации по предельным значениям воздействия лазерного излучения на человека, которые периодически обновляются. Репрезентативные пределы воздействия (EL) приведены в таблице 1 для нескольких типичных лазеров. Практически все лазерные лучи превышают допустимые пределы воздействия. Таким образом, на практике пределы воздействия обычно не используются для определения мер безопасности. Вместо этого для этой цели действительно применяется схема классификации лазеров, основанная на ЭЛ, применяемых в реальных условиях.

Таблица 1. Пределы воздействия для типичных лазеров

Тип лазера

Основная длина волны (ы)

Предел экспозиции

фторид аргона

193 нм

3.0 мДж/см2 более 8 часов

Ксенон хлорид

308 нм

40 мДж/см2 более 8 часов

Ион аргона

488, 514.5 нм

3.2 мВт/см2 в течение 0.1 с

Пары меди

510, 578 нм

2.5 мВт/см2 в течение 0.25 с

гелий-неон

632.8 нм

1.8 мВт/см2 в течение 10 с

Золотой пар

628 нм

1.0 мВт/см2 в течение 10 с

ион криптона

568, 647 нм

1.0 мВт/см2 в течение 10 с

Неодим-YAG

1,064 нм
1,334 нм

5.0 мкДж/см2 от 1 нс до 50 мкс
Нет MPE для t <1 нс,
5 мВт/см2 в течение 10 с

Углекислый газ

10 – 6 мкм

100 мВт/см2 в течение 10 с

Монооксид углерода

≈5 мкм

до 8 ч, ограниченная площадь
10 мВт/см2 для >10 с
для большей части тела

Все стандарты/рекомендации имеют MPE для других длин волн и длительности воздействия.

Примечание. Для преобразования MPE в мВт/см2 в мДж/см2, умножьте на время экспозиции t в секундах. Например, MPE He-Ne или Argon при 0.1 с составляет 0.32 мДж/см.2.

Источник: Стандарт ANSI Z-136.1 (1993 г.); ACGIH TLVs (1995) и Duchene, Lakey and Repacholi (1991).

Стандарты лазерной безопасности

Многие страны опубликовали стандарты лазерной безопасности, и большинство из них согласованы с международным стандартом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Стандарт IEC 825-1 (1993) применяется к производителям; однако он также содержит некоторые ограниченные рекомендации по безопасности для пользователей. Описанная выше классификация лазерной опасности должна быть нанесена на все коммерческие лазерные изделия. Предупреждающая этикетка, соответствующая классу, должна быть нанесена на все продукты классов 2–4.

Меры предосторожности

Система классификации лазерной безопасности значительно облегчает определение соответствующих мер безопасности. Стандарты лазерной безопасности и кодексы практики обычно требуют использования все более ограничительных мер контроля для каждой более высокой классификации.

На практике всегда более желательно полностью закрыть путь лазера и луча, чтобы не было доступно потенциально опасное лазерное излучение. Другими словами, если на рабочем месте используются только лазерные изделия класса 1, безопасное использование гарантировано. Однако во многих ситуациях это просто нецелесообразно, и требуется обучение работников безопасному использованию и мерам контроля опасностей.

Помимо очевидного правила — не направлять лазер в глаза человеку — для лазерного изделия класса 2 не требуется никаких мер контроля. Для лазеров более высоких классов явно требуются меры безопасности.

Если полное ограждение лазера класса 3 или 4 невозможно, использование ограждений для луча (например, трубок), экранов и оптических крышек может в большинстве случаев практически устранить риск опасного воздействия на глаза.

Если ограждение для лазеров класса 3 и 4 невозможно, следует установить контролируемую лазером зону с контролируемым входом, а использование средств защиты глаз от лазерного излучения, как правило, обязательно в пределах номинальной опасной зоны (NHZ) лазерного луча. Хотя в большинстве исследовательских лабораторий, где используются коллимированные лазерные лучи, NHZ охватывает всю контролируемую лабораторную зону, для приложений с фокусированным лучом NHZ может быть неожиданно ограниченным и не охватывать всю комнату.

Для защиты от неправильного использования и возможных опасных действий со стороны неуполномоченных пользователей лазера следует использовать ключ управления, имеющийся на всех серийно выпускаемых лазерных изделиях.

Ключ должен быть защищен, когда лазер не используется, если люди могут получить доступ к лазеру.

Особые меры предосторожности требуются во время юстировки и первоначальной настройки лазера, так как в этом случае очень велика вероятность серьезного повреждения глаз. Рабочие, работающие с лазерами, должны быть обучены безопасным методам работы перед настройкой и юстировкой лазера.

Очки для защиты от лазерного излучения были разработаны после того, как были установлены пределы воздействия на рабочем месте, и были составлены спецификации для обеспечения оптических плотностей (или ОП, логарифмической меры коэффициента ослабления), которые потребуются в зависимости от длины волны и продолжительности воздействия для конкретных условий. лазеры. Хотя в Европе существуют специальные стандарты для защиты глаз от лазерного излучения, в США Американским национальным институтом стандартов предоставлены дополнительные рекомендации под обозначениями ANSI Z136.1 и ANSI Z136.3.

Обучение

При расследовании лазерных аварий как в лабораторных, так и в промышленных условиях возникает общий элемент: отсутствие надлежащей подготовки. Обучение лазерной безопасности должно быть адекватным и достаточным для лазерных операций, с которыми будет работать каждый сотрудник. Обучение должно быть специфичным для типа лазера и задачи, для которой назначен рабочий.

Медицинское наблюдение

Требования к медицинскому наблюдению за работниками, работающими с лазерами, варьируются от страны к стране в соответствии с местными правилами медицины труда. В свое время, когда лазеры были ограничены исследовательской лабораторией и мало что было известно об их биологическом действии, было довольно характерно, что каждый работник лазера периодически проходил тщательное общее офтальмологическое обследование с фотографией глазного дна (сетчатки) для контроля состояния глаза. . Однако к началу 1970-х годов эта практика была поставлена ​​под сомнение, поскольку клинические данные почти всегда были отрицательными, и стало ясно, что такие обследования могут выявить только острую травму, которую можно обнаружить субъективно. Это привело к тому, что целевая группа ВОЗ по лазерам, собравшаяся в Дон Лири, Ирландия, в 1975 году, рекомендовала отказаться от таких сложных программ наблюдения и сделать акцент на тестировании зрительных функций. С тех пор большинство национальных групп по гигиене труда постоянно сокращают требования к медицинскому осмотру. Сегодня полное офтальмологическое обследование требуется повсеместно только в случае повреждения глаза лазером или подозрения на передозировку, а также, как правило, требуется предварительное визуальное обследование. В некоторых странах могут потребоваться дополнительные обследования.

Лазерные измерения

В отличие от некоторых опасностей на рабочем месте, обычно нет необходимости выполнять измерения для мониторинга опасных уровней лазерного излучения на рабочем месте. Из-за очень ограниченных размеров луча большинства лазерных лучей, вероятности изменения траектории луча, а также сложности и дороговизны лазерных радиометров в текущих стандартах безопасности особое внимание уделяется мерам контроля, основанным на классе опасности, а не на измерениях на рабочем месте (мониторинг). Измерения должны выполняться производителем, чтобы гарантировать соответствие стандартам лазерной безопасности и надлежащую классификацию опасности. Действительно, одно из первоначальных обоснований классификации лазерной опасности было связано с большой сложностью проведения надлежащих измерений для оценки опасности.

Выводы

Хотя лазер появился на рабочем месте относительно недавно, он быстро становится повсеместным, как и программы, связанные с лазерной безопасностью. Ключом к безопасному использованию лазеров является, во-первых, ограждение энергии лазерного излучения, если это вообще возможно, а если это невозможно, то необходимо принять адекватные меры контроля и обучить весь персонал, работающий с лазерами.

 

Назад

Радиочастотная (РЧ) электромагнитная энергия и микроволновое излучение используются в различных областях промышленности, торговли, медицины и исследований, а также в быту. В диапазоне частот от 3 до 3 х 108 кГц (то есть 300 ГГц) мы легко распознаем такие приложения, как радио- и телевещание, средства связи (междугородный телефон, сотовый телефон, радиосвязь), радары, диэлектрические нагреватели, индукционные нагреватели, импульсные источники питания и компьютерные мониторы.

Высокомощное радиочастотное излучение является источником тепловой энергии, которая несет в себе все известные последствия нагревания для биологических систем, включая ожоги, временные и постоянные изменения репродуктивной функции, катаракту и смерть. Для широкого диапазона радиочастот кожное восприятие тепла и термической боли ненадежно для обнаружения, поскольку тепловые рецепторы расположены в коже и плохо воспринимают глубокий нагрев тела, вызванный этими полями. Пределы воздействия необходимы для защиты от этих неблагоприятных последствий для здоровья воздействия радиочастотного поля.

Профессиональная экспозиция

Индукционный нагрев

Прикладывая интенсивное переменное магнитное поле, проводящий материал можно нагреть за счет индукции. вихревые токи. Такой нагрев используется для ковки, отжига, пайки и пайки. Диапазон рабочих частот от 50/60 до нескольких миллионов Гц. Поскольку размеры катушек, создающих магнитные поля, часто малы, риск сильного облучения всего тела невелик; однако воздействие на руки может быть высоким.

Диэлектрический нагрев

Радиочастотная энергия от 3 до 50 МГц (преимущественно на частотах 13.56, 27.12 и 40.68 МГц) используется в промышленности для различных процессов нагрева. Области применения включают в себя герметизацию и тиснение пластика, сушку клея, обработку тканей и текстиля, деревообработку и производство таких разнообразных продуктов, как брезент, бассейны, вкладыши для водяных кроватей, обувь, папки для дорожных чеков и так далее.

Измерения, опубликованные в литературе (Hansson Mild, 1980; IEEE COMAR, 1990a, 1990b, 1991), показывают, что во многих случаях электрические и магнитные поля утечки вблизи этих радиочастотных устройств очень высоки. Часто операторами являются женщины детородного возраста (то есть от 18 до 40 лет). Поля утечки часто бывают обширными в некоторых профессиональных ситуациях, что приводит к облучению всего тела операторов. Для многих устройств уровни воздействия электрических и магнитных полей превышают все существующие рекомендации по радиочастотной безопасности.

Поскольку эти устройства могут привести к очень сильному поглощению радиочастотной энергии, представляет интерес контроль полей рассеяния, которые они излучают. Таким образом, периодический радиочастотный мониторинг становится необходимым для определения наличия проблемы облучения.

системы связи

Рабочие в области связи и радиолокации в большинстве ситуаций подвергаются воздействию поля только с низким уровнем напряженности. Однако облучение рабочих, которые должны подниматься на FM/телевышки, может быть интенсивным, и необходимы меры предосторожности. Воздействие также может быть значительным вблизи шкафов передатчиков со снятыми блокировками и открытыми дверцами.

Медицинское облучение

Одним из первых применений радиочастотной энергии была коротковолновая диатермия. Для этого обычно используются неэкранированные электроды, что может привести к высоким полям рассеяния.

В последнее время радиочастотные поля использовались в сочетании со статическими магнитными полями в магнитно-резонансная томография (МРТ). Поскольку используемая радиочастотная энергия невелика, а поле почти полностью находится внутри корпуса пациента, воздействие на операторов незначительно.

Биологические эффекты

Удельная скорость поглощения (SAR, измеряемая в ваттах на килограмм) широко используется в качестве дозиметрической величины, и пределы воздействия могут быть получены из SAR. SAR биологического тела зависит от таких параметров воздействия, как частота излучения, интенсивность, поляризация, конфигурация источника излучения и тела, поверхности отражения и размеры тела, форма и электрические свойства. Кроме того, пространственное распределение SAR внутри тела сильно неравномерно. Неравномерное выделение энергии приводит к неравномерному прогреву тела и может вызывать градиенты внутренней температуры. На частотах выше 10 ГГц энергия выделяется близко к поверхности тела. Максимальное значение SAR достигается при частоте около 70 МГц для стандартного субъекта и при частоте около 30 МГц, когда человек находится в контакте с РЧ-землей. Ожидается, что в экстремальных условиях температуры и влажности SAR всего тела от 1 до 4 Вт/кг на частоте 70 МГц вызовет повышение температуры тела примерно на 2 ºC у здоровых людей в течение одного часа.

Радиочастотный нагрев - это механизм взаимодействия, который широко изучался. Тепловые эффекты наблюдались при мощности менее 1 Вт/кг, но температурные пороги для этих эффектов обычно не определялись. При оценке биологических эффектов необходимо учитывать температурно-временной профиль.

Биологические эффекты также возникают там, где РЧ-нагрев не является ни адекватным, ни возможным механизмом. Эти эффекты часто связаны с модулированными радиочастотными полями и длинами волн миллиметрового диапазона. Были предложены различные гипотезы, но они еще не дали информации, полезной для определения пределов воздействия на человека. Необходимо понять фундаментальные механизмы взаимодействия, поскольку нецелесообразно исследовать каждое радиочастотное поле на предмет характерных для него биофизических и биологических взаимодействий.

Исследования на людях и животных показывают, что радиочастотные поля могут вызывать вредные биологические эффекты из-за чрезмерного нагрева внутренних тканей. Тепловые датчики тела расположены в коже и не сразу ощущают тепло глубоко внутри тела. Таким образом, рабочие могут поглощать значительное количество радиочастотной энергии, не осознавая сразу наличие полей утечки. Были сообщения о том, что персонал, подвергшийся воздействию РЧ-полей от радиолокационного оборудования, РЧ-нагревателей и герметиков, а также радио-телевизионных вышек, испытывал ощущение тепла через некоторое время после воздействия.

Существует мало доказательств того, что радиочастотное излучение может вызывать рак у людей. Тем не менее, исследование показало, что он может действовать как стимулятор рака у животных (Szmigielski et al., 1988). Эпидемиологические исследования персонала, подвергшегося воздействию радиочастотных полей, немногочисленны и, как правило, ограничены по объему (Silverman 1990; NCRP 1986; ВОЗ 1981). В бывшем Советском Союзе и странах Восточной Европы было проведено несколько обследований рабочих, подвергшихся профессиональному облучению (Roberts and Michaelson, 1985). Однако эти исследования не являются окончательными в отношении воздействия на здоровье.

Оценка человека и эпидемиологические исследования операторов радиочастотного герметика в Европе (Kolmodin-Hedman et al. 1988; Bini et al. 1986) показывают, что могут возникнуть следующие конкретные проблемы:

  • РЧ ожоги или ожоги от контакта с термически нагретыми поверхностями
  • онемение (т.е. парестезии) рук и пальцев; нарушение или изменение тактильной чувствительности
  • раздражение глаз (возможно, из-за паров винилсодержащего материала)
  • значительный нагрев и дискомфорт ног операторов (возможно, из-за протекания тока через ноги на землю).

 

Мобильные телефоны

Использование персональных радиотелефонов быстро растет, что привело к увеличению числа базовых станций. Они часто размещаются в общественных местах. Однако воздействие этих станций на население невелико. Системы обычно работают на частотах около 900 МГц или 1.8 ГГц с использованием аналоговой или цифровой технологии. Телефонные трубки представляют собой небольшие маломощные радиопередатчики, которые во время использования держат в непосредственной близости от головы. Часть мощности, излучаемой антенной, поглощается головой. Численные расчеты и измерения в фантомных головах показывают, что значения SAR могут быть порядка нескольких Вт/кг (см. далее заявление ICNIRP, 1996). Общественное беспокойство по поводу опасности электромагнитных полей для здоровья возросло, и этому вопросу посвящено несколько исследовательских программ (McKinley et al., неопубликованный отчет). В настоящее время проводится несколько эпидемиологических исследований в отношении использования мобильных телефонов и рака мозга. До сих пор было опубликовано только одно исследование на животных (Repacholi et al. 1997) с трансгенными мышами, подвергавшимися воздействию 1 час в день в течение 18 месяцев сигнала, аналогичного тому, который используется в цифровой мобильной связи. К концу эксперимента у 43 из 101 животного, подвергшегося воздействию, были лимфомы, по сравнению с 22 из 100 в группе ложного воздействия. Увеличение было статистически значимым (p > 0.001). Эти результаты не могут быть легко интерпретированы в связи со здоровьем человека, и необходимы дальнейшие исследования по этому вопросу.

Стандарты и директивы

Несколько организаций и правительств выпустили стандарты и рекомендации по защите от чрезмерного воздействия радиочастотных полей. Обзор мировых стандартов безопасности был сделан Grandolfo and Hansson Mild (1989); обсуждение здесь относится только к рекомендациям, изданным IRPA (1988 г.) и стандарту IEEE C 95.1 1991 г.

Полное обоснование пределов воздействия РЧ представлено в IRPA (1988). Таким образом, в руководствах IRPA принято базовое предельное значение SAR, равное 4 Вт/кг, выше которого считается возрастающей вероятность неблагоприятных последствий для здоровья в результате поглощения радиочастотной энергии. Негативных последствий для здоровья при остром воздействии ниже этого уровня не наблюдалось. С учетом десятичного коэффициента безопасности, учитывающего возможные последствия длительного воздействия, 0.4 Вт/кг используется в качестве основного предела для получения пределов воздействия на рабочем месте. Дополнительный коэффициент безопасности, равный пяти, включен для получения ограничений для широкой публики.

Полученные пределы воздействия для напряженности электрического поля (E), напряженность магнитного поля (H) и плотность мощности, указанная в В/м, А/м и Вт/м2 соответственно, показаны на рис. 1. Квадраты E и H поля усредняются за шесть минут, и рекомендуется, чтобы мгновенное воздействие не превышало усредненные по времени значения более чем в 100 раз. Кроме того, ток между телом и землей не должен превышать 200 мА.

Рисунок 1. Пределы воздействия IRPA (1988) для напряженности электрического поля E, напряженности магнитного поля H и плотности мощности

ЭЛФ060F1

Стандарт C 95.1, установленный IEEE в 1991 году, дает предельные значения для профессионального облучения (контролируемая среда): 0.4 Вт/кг для среднего SAR для всего тела человека и 8 Вт/кг для пикового SAR, доставляемого на любой один грамм. тканей в течение 6 минут и более. Соответствующие значения для воздействия на население (неконтролируемая среда) составляют 0.08 Вт/кг для SAR всего тела и 1.6 Вт/кг для пикового SAR. Ток между корпусом и землей не должен превышать 100 мА в контролируемой среде и 45 мА в неконтролируемой среде. (Для получения дополнительной информации см. IEEE 1991.) Полученные пределы показаны на рисунке 2.

Рисунок 2. Пределы воздействия IEEE (1991) для напряженности электрического поля E, напряженности магнитного поля H и плотности мощности

ЭЛФ060F2

Дополнительную информацию о радиочастотных полях и микроволнах можно найти, например, в Elder et al. 1989 г., Грин 1992 г. и Полк и Постоу 1986 г.

 

Назад

Крайне низкочастотные (ELF) и очень низкочастотные (VLF) электрические и магнитные поля охватывают частотный диапазон выше статических (> 0 Гц) полей до 30 кГц. В этой статье ELF определяется как находящийся в диапазоне частот от > 0 до 300 Гц, а VLF — в диапазоне от > 300 Гц до 30 кГц. В диапазоне частот от > 0 до 30 кГц длины волн варьируются от ∞ (бесконечность) до 10 км, поэтому электрические и магнитные поля действуют практически независимо друг от друга и должны рассматриваться отдельно. Напряженность электрического поля (E) измеряется в вольтах на метр (В/м), напряженность магнитного поля (H) измеряется в амперах на метр (А/м), а плотность магнитного потока (B) в тесла (Т).

Рабочие, использующие оборудование, работающее в этом частотном диапазоне, вызвали серьезные споры о возможных неблагоприятных последствиях для здоровья. На сегодняшний день наиболее распространенной частотой является частота 50/60 Гц, используемая для производства, распределения и использования электроэнергии. Опасения, что воздействие магнитных полей частотой 50/60 Гц может быть связано с увеличением заболеваемости раком, подогреваются сообщениями в СМИ, распространением дезинформации и продолжающимися научными дебатами (Repacholi 1990; NRC 1996).

Цель этой статьи — дать обзор следующих тематических областей:

  • источники, занятия и приложения
  • дозиметрия и измерение
  • механизмы взаимодействия и биологические эффекты
  • исследования человека и влияние на здоровье
  • защитные меры
  • нормы профессионального облучения.

 

Краткие описания предназначены для информирования работников о типах и мощностях полей от основных источников КНЧ и ОНЧ, биологических эффектах, возможных последствиях для здоровья и текущих пределах воздействия. Также дается краткое описание мер предосторожности и защитных мер. В то время как многие работники используют визуальные дисплеи (VDU), в этой статье приведены лишь краткие сведения, поскольку более подробно они рассматриваются в других разделах руководства. Энциклопедия.

Большая часть материала, содержащегося здесь, может быть найдена более подробно в ряде недавних обзоров (WHO 1984, 1987, 1989, 1993; IRPA 1990; ILO 1993; NRPB 1992, 1993; IEEE 1991; Greene 1992; NRC 1996).

Источники профессионального облучения

Уровни профессионального воздействия значительно различаются и сильно зависят от конкретного применения. В таблице 1 дается сводка типичных применений частот в диапазоне от > 0 до 30 кГц.

Таблица 1. Области применения оборудования, работающего в диапазоне частот от > 0 до 30 кГц

частота

Длина волны (км)

Типичные области применения

16.67, 50, 60 Гц

18,000-5,000

Производство, передача и использование электроэнергии, электролитические процессы, индукционный нагрев, дуговые и ковшовые печи, сварка, транспорт и т. д., любое промышленное, коммерческое, медицинское или исследовательское использование электроэнергии.

0.3–3 кГц

1,000-100

Модуляция вещания, медицинские приложения, электропечи, индукционный нагрев, закалка, пайка, плавка, рафинирование

3–30 кГц

100-10

Сверхдальняя связь, радионавигация, радиовещательная модуляция, медицинские приложения, индукционный нагрев, закалка, пайка, плавка, очистка, дисплеи

 

Производство и распределение электроэнергии

Основными искусственными источниками электрических и магнитных полей частотой 50/60 Гц являются те, которые участвуют в производстве и распределении электроэнергии, а также любое оборудование, использующее электрический ток. Большая часть такого оборудования работает на частоте 50 Гц в большинстве стран и 60 Гц в Северной Америке. Некоторые системы электропоездов работают на частоте 16.67 Гц.

Линии электропередачи высокого напряжения (ВН) и подстанции связаны с сильнейшими электрическими полями, воздействию которых рабочие могут постоянно подвергаться. Высота проводника, геометрическая конфигурация, поперечное расстояние от линии и напряжение линии передачи, безусловно, являются наиболее важными факторами при рассмотрении максимальной напряженности электрического поля на уровне земли. На поперечных расстояниях, примерно вдвое превышающих высоту линии, напряженность электрического поля уменьшается с расстоянием приблизительно линейно (Zaffanella and Deno, 1978). Внутри зданий вблизи линий электропередачи напряженность электрического поля обычно ниже, чем невозмущенное поле, примерно в 100,000 XNUMX раз, в зависимости от конфигурации здания и конструкционных материалов.

Напряженность магнитного поля от воздушных линий электропередач обычно относительно низка по сравнению с промышленными приложениями, включающими большие токи. Работники электроэнергетики, работающие на подстанциях или обслуживающие линии электропередач, составляют особую группу, подвергающуюся воздействию более сильных полей (в некоторых случаях 5 мТл и выше). В отсутствие ферромагнитных материалов силовые линии магнитного поля образуют концентрические окружности вокруг проводника. Помимо геометрии силового проводника, максимальная плотность магнитного потока определяется только величиной тока. Магнитное поле под высоковольтными линиями электропередачи направлено преимущественно поперек оси линии. Максимальная плотность потока на уровне земли может быть под центральной линией или под внешними проводниками, в зависимости от соотношения фаз между проводниками. Максимальная плотность магнитного потока на уровне земли для типичной двухконтурной воздушной линии электропередачи 500 кВ составляет примерно 35 мкТл на килоампер передаваемого тока (Bernhardt and Matthes 1992). Типичные значения плотности магнитного потока до 0.05 мТл встречаются на рабочих местах вблизи воздушных линий, на подстанциях и электростанциях, работающих на частотах 16 2/3, 50 или 60 Гц (Краузе, 1986).

Промышленные процессы

Профессиональное воздействие магнитных полей происходит преимущественно при работе вблизи промышленного оборудования, использующего большие токи. К таким устройствам относятся устройства, используемые при сварке, электрошлаковом рафинировании, нагреве (печи, индукционные нагреватели) и перемешивании.

Исследования индукционных нагревателей, используемых в промышленности, проведенные в Канаде (Stuchly and Lecuyer, 1985), Польше (Aniolczyk, 1981), Австралии (Repacholi, неопубликованные данные) и Швеции (Lövsund, Oberg and Nilsson, 1982), показывают плотность магнитного потока при местонахождении оператора в диапазоне от 0.7 мкТл до 6 мТл, в зависимости от используемой частоты и расстояния от машины. В своем исследовании магнитных полей промышленного электросталеплавильного и сварочного оборудования Лёвсунд, Оберг и Нильссон (1982) обнаружили, что машины для точечной сварки (50 Гц, 15–106 кА) и печи-ковши (50 Гц, 13–15 кА) создавали поля до 10 мТл на расстоянии до 1 м. В Австралии было обнаружено, что установка индукционного нагрева, работающая в диапазоне частот от 50 Гц до 10 кГц, дает максимальное поле до 2.5 мТл (индукционные печи 50 Гц) в местах, где операторы могут стоять. Кроме того, максимальные поля вокруг индукционных нагревателей, работающих на других частотах, составляли 130 мкТл при 1.8 кГц, 25 мкТл при 2.8 кГц и более 130 мкТл при 9.8 кГц.

Поскольку размеры катушек, создающих магнитные поля, часто малы, воздействие на все тело редко бывает сильным, а скорее на локальное воздействие, главным образом на руки. Плотность магнитного потока на руки оператора может достигать 25 мТл (Lövsund and Mild 1978; Stuchly and Lecuyer 1985). В большинстве случаев плотность потока меньше 1 мТл. Напряженность электрического поля вблизи индукционного нагревателя обычно невелика.

Рабочие в электрохимической промышленности могут подвергаться воздействию сильных электрических и магнитных полей из-за электрических печей или других устройств, использующих большие токи. Например, вблизи индукционных печей и промышленных электролизеров плотность магнитного потока может достигать 50 мТл.

Блоки визуального отображения

Использование устройств визуального отображения (VDU) или терминалов видеоотображения (VDT), как их еще называют, растет с постоянно возрастающей скоростью. Операторы ВДТ выразили обеспокоенность возможными последствиями выбросов низкоуровневых излучений. Магнитные поля (частота от 15 до 125 кГц) до 0.69 А/м (0.9 мкТл) были измерены в наихудших условиях вблизи поверхности экрана (Bureau of Radiological Health 1981). Этот результат был подтвержден многими исследованиями (Roy et al., 1984; Repacholi, 1985, IRPA, 1988). Всеобъемлющие обзоры измерений и обследований ВДТ, проведенные национальными агентствами и отдельными экспертами, пришли к выводу, что излучение от ВДТ не имеет каких-либо последствий для здоровья (Repacholi 1985; IRPA 1988; ILO 1993a). Нет необходимости выполнять рутинные измерения радиации, поскольку даже в условиях наихудшего случая или режима отказа уровни излучения намного ниже пределов, установленных любыми международными или национальными стандартами (IRPA 1988).

Всеобъемлющий обзор выбросов, сводка применимой научной литературы, стандартов и руководств представлены в документе (ILO 1993a).

Медицинские приложения

Пациентов, страдающих переломами костей, которые плохо заживают или срастаются, лечили импульсными магнитными полями (Bassett, Mitchell and Gaston, 1982; Mitbreit and Manyachin, 1984). Также проводятся исследования по использованию импульсных магнитных полей для ускорения заживления ран и регенерации тканей.

Для стимуляции роста костей используются различные устройства, генерирующие импульсы магнитного поля. Типичным примером является устройство, которое генерирует среднюю плотность магнитного потока около 0.3 мТл, пиковую напряженность около 2.5 мТл и индуцирует пиковые значения напряженности электрического поля в кости в диапазоне от 0.075 до 0.175 В/м (Бассетт, Павлюк и др.). Пилла 1974). Вблизи поверхности обнаженной конечности устройство создает пиковую плотность магнитного потока порядка 1.0 мТл, вызывая пиковую плотность ионного тока примерно от 10 до 100 мА/м.2 (от 1 до 10 мкА/см2) в ткани.

Анализ эффективности

До начала измерений полей КНЧ или ОНЧ важно получить как можно больше информации о характеристиках источника и ситуации облучения. Эта информация необходима для оценки ожидаемой напряженности поля и выбора наиболее подходящей аппаратуры для съемки (Tell, 1983).

Информация об источнике должна включать:

  • присутствующие частоты, включая гармоники
  • передаваемая мощность
  • поляризация (ориентация E поле)
  • характеристики модуляции (пиковые и средние значения)
  • рабочий цикл, ширина импульса и частота повторения импульсов
  • характеристики антенны, такие как тип, коэффициент усиления, ширина луча и скорость сканирования.

 

Информация о ситуации облучения должна включать:

  • расстояние от источника
  • наличие каких-либо рассеивающих предметов. Рассеяние на плоских поверхностях может увеличить E поля в 2 раза. Еще большее усиление может быть достигнуто за счет искривленных поверхностей, например угловых отражателей.

 

Результаты опросов, проведенных в профессиональных условиях, обобщены в таблице 2.

Таблица 2. Профессиональные источники воздействия магнитных полей

Источник

Магнитный поток
плотности (мТл)

Расстояние (м)

ВДЦ

До 2.8 x 10-4

0.3

линии высокого напряжения

До 0.4

под линией

Электростанции

До 0.27

1

Сварочные дуги (0–50 Гц)

0.1-5.8

0-0.8

Индукционные нагреватели (50–10 кГц)

0.9-65

0.1-1

50 Гц печь-ковш

0.2-8

0.5-1

Дуговая печь 50 Гц

До 1

2

Индукционная мешалка 10 Гц

0.2-0.3

2

Электрошлаковая сварка 50 Гц

0.5-1.7

0.2-0.9

Терапевтическое оборудование

1-16

1

Источник: Аллен, 1991 г.; Бернхардт 1988; Краузе 1986; Лёвсунд, Оберг и Нильссон, 1982 г.; Repacholi, неопубликованные данные; Стачли 1986; Стачли и Лекуйер 1985, 1989.

Измерительные приборы

Прибор для измерения электрического или магнитного поля состоит из трех основных частей: зонда, выводов и монитора. Для обеспечения надлежащих измерений требуются или желательны следующие характеристики приборов:

  • Зонд должен реагировать только на E поле или H поле, а не к обоим одновременно.
  • Зонд не должен создавать значительных возмущений поля.
  • Провода от зонда к монитору не должны существенно возмущать поле на зонде или передавать энергию поля.
  • Частотная характеристика пробника должна охватывать диапазон частот, требуемый для измерения.
  • При использовании в реактивном ближнем поле размеры датчика зонда предпочтительно должны быть меньше четверти длины волны на самой высокой имеющейся частоте.
  • Прибор должен показывать среднеквадратичное (среднеквадратичное) значение измеряемого параметра поля.
  • Время отклика прибора должно быть известно. Желательно иметь время отклика около 1 секунды или меньше, чтобы легко обнаруживались прерывистые поля.
  • Зонд должен реагировать на все компоненты поляризации поля. Это может быть достигнуто либо собственным изотропным откликом, либо физическим вращением зонда в трех ортогональных направлениях.
  • Хорошая защита от перегрузки, работа от батареи, портативность и прочная конструкция — другие желательные характеристики.
  • Приборы обеспечивают индикацию одного или нескольких из следующих параметров: среднее E поле (В/м) или средний квадрат E поле (В2/m2); в среднем H поле (А/м) или средний квадрат H поле (А2/m2).

 

Обзоры

Опросы обычно проводятся, чтобы определить, находятся ли поля, существующие на рабочем месте, ниже пределов, установленных национальными стандартами. Таким образом, лицо, проводящее измерения, должно быть полностью знакомо с этими стандартами.

Все занятые и доступные места должны быть обследованы. Оператор испытуемого оборудования и инспектор должны находиться как можно дальше от зоны испытаний. Все обычно присутствующие объекты, которые могут отражать или поглощать энергию, должны быть на своих местах. Инспектор должен принять меры предосторожности против радиочастотных (РЧ) ожогов и поражения электрическим током, особенно вблизи мощных низкочастотных систем.

Механизмы взаимодействия и биологические эффекты

Механизмы взаимодействия

Единственными установленными механизмами, с помощью которых поля КНЧ и ОНЧ взаимодействуют с биологическими системами, являются:

  • Электрические поля, которые индуцируют поверхностный заряд на открытом теле, что приводит к возникновению токов (измеряется в мА/м).2) внутри тела, величина которого связана с поверхностной плотностью заряда. В зависимости от условий воздействия, размера, формы и положения облучаемого тела в поле плотность поверхностного заряда может сильно меняться, что приводит к изменчивому и неравномерному распределению токов внутри тела.
  • Магнитные поля также действуют на человека, вызывая электрические поля и токи внутри тела.
  • Электрические заряды, индуцированные в проводящем объекте (например, автомобиле), подвергающемся воздействию электрических полей СНЧ или СНЧ, могут вызвать прохождение тока через человека, находящегося с ним в контакте.
  • Взаимодействие магнитного поля с проводником (например, с проволочным забором) вызывает прохождение электрических токов (той же частоты, что и воздействующее поле) через тело человека, находящегося с ним в контакте.
  • Переходные разряды (искры) могут возникать, когда люди и металлические предметы, находящиеся под воздействием сильного электрического поля, оказываются на достаточно близком расстоянии друг от друга.
  • Электрические или магнитные поля могут мешать работе имплантированных медицинских устройств (например, монополярных кардиостимуляторов) и вызывать сбои в работе устройства.

 

Первые два взаимодействия, перечисленные выше, являются примерами прямой связи между людьми и полями ELF или VLF. Последние четыре взаимодействия являются примерами механизмов непрямой связи, поскольку они могут происходить только тогда, когда подвергшийся воздействию организм находится поблизости от других тел. Эти тела могут включать в себя других людей или животных и объекты, такие как автомобили, заборы или имплантированные устройства.

Хотя были постулированы другие механизмы взаимодействия между биологическими тканями и полями КНЧ или ОНЧ или имеются некоторые доказательства их существования (ВОЗ, 1993; NRPB, 1993; NRC, 1996), ни один из них не привел к каким-либо неблагоприятным последствиям для здоровья.

Эффекты для здоровья

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что большинство установленных эффектов воздействия электрических и магнитных полей в диапазоне частот от > 0 до 30 кГц являются результатом острых реакций на поверхностный заряд и плотность наведенного тока. Люди могут воспринимать эффекты колеблющегося поверхностного заряда, наведенного на их тела электрическими полями сверхнизкой частоты (но не магнитными полями); эти эффекты становятся раздражающими, если они достаточно интенсивны. Сводная информация о влиянии токов, проходящих через тело человека (пороги восприятия, отпускания или столбняка) приведены в таблице 3.

Таблица 3. Воздействие токов, проходящих через тело человека

эффект

Тема

Пороговый ток в мА

   

50 и 60 Гц

300 Гц

1000 Гц

10 кГц

30 кГц

восприятие

Мужчина

Женщина

Дети

1.1

0.7

0.55

1.3

0.9

0.65

2.2

1.5

1.1

15

10

9

50

35

30

Пороговый шок отпускания

Мужчина

Женщина

Дети

9

6

4.5

11.7

7.8

5.9

16.2

10.8

8.1

55

37

27

126

84

63

грудная тетанизация;
сильный шок

Мужчина

Женщина

Дети

23

15

12

30

20

15

41

27

20.5

94

63

47

320

214

160

Источник: Бернхардт, 1988а.

Нервные и мышечные клетки человека стимулировались токами, вызванными воздействием магнитных полей в несколько мТл и частотой от 1 до 1.5 кГц; считается, что пороговая плотность тока превышает 1 А/м.2. Мерцающие визуальные ощущения могут быть вызваны в человеческом глазу воздействием магнитных полей мощностью от 5 до 10 мТл (при 20 Гц) или электрическими токами, непосредственно воздействующими на голову. Рассмотрение этих реакций и результатов нейрофизиологических исследований позволяет предположить, что на тонкие функции центральной нервной системы, такие как мышление или память, могут влиять плотности тока выше 10 мА/м.2 (НРПБ 1993). Пороговые значения, вероятно, останутся постоянными примерно до 1 кГц, но после этого возрастают с увеличением частоты.

Несколько в пробирке исследования (ВОЗ, 1993; NRPB, 1993) сообщили о метаболических изменениях, таких как изменения ферментативной активности и метаболизма белков, а также снижение цитотоксичности лимфоцитов в различных клеточных линиях, подвергшихся воздействию электрических полей и токов КНЧ и ОНЧ, воздействующих непосредственно на клеточную культуру. О большинстве эффектов сообщалось при плотности тока от 10 до 1,000 мА/м.2, хотя эти ответы менее четко выражены (Сенкевич, Саундер и Ковальчук, 1991). Однако стоит отметить, что плотность эндогенного тока, генерируемого электрической активностью нервов и мышц, обычно достигает 1 мА/м.2 и может достигать до 10 мА/м2 в сердце. Эти плотности тока не будут отрицательно влиять на нервные, мышечные и другие ткани. Таких биологических эффектов можно избежать, ограничив плотность индуцированного тока до уровня менее 10 мА/м.2 на частотах примерно до 1 кГц.

Несколько возможных областей биологического взаимодействия, которые имеют много последствий для здоровья и о которых наши знания ограничены, включают: возможные изменения уровня мелатонина в ночное время в шишковидной железе и изменения циркадных ритмов, вызванные у животных воздействием электрических или магнитных полей сверхнизких частот, и возможное влияние магнитных полей КНЧ на процессы развития и канцерогенеза. Кроме того, есть некоторые свидетельства биологических реакций на очень слабые электрические и магнитные поля: они включают измененную подвижность ионов кальция в тканях мозга, изменения в паттернах возбуждения нейронов и измененное поведение операндов. Сообщалось об «окнах» как амплитуды, так и частоты, которые бросают вызов общепринятому предположению о том, что величина ответа увеличивается с увеличением дозы. Эти эффекты недостаточно хорошо изучены и не дают основания для установления ограничений на воздействие на человека, хотя необходимы дальнейшие исследования (Сенкевич, Саундер и Ковальчук, 1991; ВОЗ, 1993; NRC, 1996).

В табл. 4 приведены приблизительные диапазоны плотностей индуцированного тока для различных биологических воздействий на человека.

Таблица 4. Примерные диапазоны плотности тока для различных биологических эффектов

эффект

Плотность тока (мА/м2)

Прямая стимуляция нервов и мышц

1,000-10,000

Модуляция активности центральной нервной системы
Изменения клеточного метаболизма в пробирке

100-1,000

Изменения функции сетчатки
Вероятные изменения в центральной нервной системе
Изменения клеточного метаболизма в пробирке


10-100

Плотность эндогенного тока

1-10

Источник: Сенкевич и др. 1991.

Стандарты профессионального воздействия

Почти все стандарты, имеющие ограничения в диапазоне > 0-30 кГц, имеют в качестве обоснования необходимость поддерживать наведенные электрические поля и токи на безопасном уровне. Обычно плотность индуцированного тока ограничена значением менее 10 мА/м.2. В Таблице 5 приведены сводные данные о некоторых действующих предельных значениях профессионального воздействия.

Таблица 5. Профессиональные пределы воздействия электрических и магнитных полей в диапазоне частот от > 0 до 30 кГц (обратите внимание, что f указано в Гц)

Страна/ссылка

Диапазон частот

Электрическое поле (В/м)

Магнитное поле (А/м)

Международный (IRPA 1990)

50 / 60 Гц

10,000

398

США (IEEE 1991)

3–30 кГц

614

163

США (ACGIH 1993)

1–100 XNUMX Гц

100–4,000 XNUMX Гц

4–30 кГц

25,000

2.5 х 106/f

625

60 /f

60 /f

60 /f

Германия (1996)

50 / 60 Гц

10,000

1,600

Великобритания (НРПБ, 1993 г.)

1–24 XNUMX Гц

24–600 XNUMX Гц

600–1,000 XNUMX Гц

1–30 кГц

25,000

6 х 105/f

1,000

1,000

64,000 /f

64,000 /f

64,000 /f

64

 

Защитные меры

Профессиональное облучение, возникающее вблизи высоковольтных линий электропередач, зависит от местоположения рабочего либо на земле, либо у проводника во время работы на линии под высоким напряжением. При работе под напряжением можно использовать защитную одежду для снижения напряженности электрического поля и плотности тока в теле до значений, аналогичных тем, которые возникают при работе на земле. Защитная одежда не ослабляет влияние магнитного поля.

Должны быть четко определены обязанности по защите работников и населения от потенциально неблагоприятных последствий воздействия электрических и магнитных полей СНЧ или СНЧ. Компетентным органам рекомендуется рассмотреть следующие шаги:

  • разработка и принятие пределов воздействия и реализация программы соблюдения
  • разработка технических стандартов по снижению восприимчивости к электромагнитным помехам, например, для кардиостимуляторов
  • разработка нормативов, определяющих зоны с ограниченным доступом вокруг источников сильных электрических и магнитных полей из-за электромагнитных помех (например, для кардиостимуляторов и других имплантированных устройств). Следует рассмотреть возможность использования соответствующих предупреждающих знаков.
  • требование конкретного назначения лица, ответственного за безопасность работников и населения на каждом объекте с высоким потенциалом облучения
  • разработка стандартизированных процедур измерения и методов обследования
  • требования к обучению работников последствиям воздействия электрических и магнитных полей СНЧ или СНЧ и меры и правила, которые предназначены для их защиты
  • составление руководств или сводов правил по безопасности работников в электрических и магнитных полях сверхнизких или сверхнизких частот. МОТ (1993a) дает отличное руководство для такого кодекса.

 

Назад

И наша естественная, и наша искусственная среда генерируют электрические и магнитные силы различной величины — на открытом воздухе, в офисах, в домах и на промышленных предприятиях. В связи с этим возникают два важных вопроса: (1) вызывают ли эти воздействия какие-либо неблагоприятные последствия для здоровья человека и (2) какие пределы можно установить в попытке определить «безопасные» пределы таких воздействий?

Это обсуждение сосредоточено на статических электрических и магнитных полях. Описаны исследования на рабочих различных производств, а также на животных, которые не выявили каких-либо четких неблагоприятных биологических эффектов при обычно встречающихся уровнях воздействия электрических и магнитных полей. Тем не менее предпринимаются попытки обсудить усилия ряда международных организаций по установлению руководящих принципов защиты работников и других лиц от любого возможного опасного уровня облучения.

Определение терминов

Когда к объекту, такому как электрический проводник, прикладывается напряжение или электрический ток, проводник становится заряженным, и силы начинают действовать на другие заряды поблизости. Можно выделить два типа сил: силы, возникающие из-за стационарных электрических зарядов, известные как электростатическая сила, и те, которые появляются только при движении зарядов (как в электрическом токе в проводнике), известные как магнитная сила. Для описания существования и пространственного распределения этих сил физики и математики создали понятие поле. Таким образом, говорят о силовом поле или просто об электрическом и магнитном полях.

Термин статический описывает ситуацию, когда все заряды зафиксированы в пространстве или движутся как установившийся поток. В результате и заряды, и плотности тока постоянны во времени. В случае фиксированных зарядов мы имеем электрическое поле, напряженность которого в любой точке пространства зависит от величины и геометрии всех зарядов. В случае установившегося тока в цепи мы имеем постоянное во времени как электрическое, так и магнитное поле (статические поля), так как плотность заряда в любой точке цепи не меняется.

Электричество и магнетизм — разные явления, пока заряды и ток статичны; в этой статической ситуации исчезает всякая взаимосвязь между электрическим и магнитным полями, и поэтому их можно рассматривать отдельно (в отличие от ситуации с переменными во времени полями). Статические электрические и магнитные поля явно характеризуются устойчивыми, не зависящими от времени напряженностями и соответствуют пределу нулевой частоты диапазона крайне низких частот (ELF).

Статические электрические поля

Естественное и профессиональное воздействие

Статические электрические поля создаются электрически заряженными телами, когда электрический заряд индуцируется на поверхности объекта в пределах статического электрического поля. Как следствие, электрическое поле на поверхности объекта, особенно там, где радиус мал, например, в точке, может быть больше, чем невозмущенное электрическое поле (то есть поле без присутствия объекта). Поле внутри объекта может быть очень маленьким или нулевым. Электрические поля воспринимаются электрически заряженными объектами как сила; например, на волосы на теле будет воздействовать сила, которая может быть воспринята человеком.

В среднем поверхностный заряд Земли отрицательный, а верхние слои атмосферы несут положительный заряд. Возникающее при этом статическое электрическое поле вблизи земной поверхности имеет напряженность около 130 В/м. Это поле уменьшается с высотой, и его величина составляет около 100 В/м на высоте 100 м, 45 В/м на 1 км и менее 1 В/м на 20 км. Фактические значения сильно различаются в зависимости от местной температуры и профиля влажности, а также наличия ионизированных загрязняющих веществ. Например, под грозовыми облаками и даже при приближении грозовых облаков на уровне земли происходят большие вариации поля, потому что обычно нижняя часть облака заряжена отрицательно, а верхняя часть содержит положительный заряд. Кроме того, между облаком и землей существует пространственный заряд. По мере приближения облака поле на уровне земли может сначала увеличиваться, а затем меняться, при этом земля становится положительно заряженной. При этом поля от 100 В/м до 3 кВ/м могут наблюдаться даже при отсутствии местных молний; инверсии поля могут происходить очень быстро, в течение 1 мин, а высокая напряженность поля может сохраняться на протяжении всей бури. Обычные облака, как и грозовые, содержат электрические заряды и поэтому сильно влияют на электрическое поле на уровне земли. Также следует ожидать больших отклонений от поля хорошей погоды, до 200%, при наличии тумана, дождя и естественных малых и больших ионов. Изменения электрического поля в течение суточного цикла можно ожидать даже при вполне ясной погоде: достаточно регулярные изменения локальной ионизации, температуры или влажности и вытекающие из этого изменения электропроводности атмосферы у земли, а также механический перенос заряда локальными движениями воздуха, вероятно, ответственны за эти суточные вариации.

Типичные уровни искусственных электростатических полей находятся в диапазоне от 1 до 20 кВ/м в офисах и домах; эти поля часто создаются вокруг высоковольтного оборудования, такого как телевизоры и видеодисплеи (VDU), или в результате трения. Линии электропередачи постоянного тока (DC) генерируют как статические электрические, так и магнитные поля и являются экономичным средством распределения электроэнергии на большие расстояния.

Статические электрические поля широко используются в таких отраслях промышленности, как химическая, текстильная, авиационная, бумажная и резиновая, а также на транспорте.

Биологические эффекты

Экспериментальные исследования дают мало биологических доказательств, позволяющих предположить какое-либо неблагоприятное воздействие статических электрических полей на здоровье человека. Несколько проведенных исследований на животных также, по-видимому, не дали данных, подтверждающих неблагоприятное воздействие на генетику, рост опухоли или на эндокринную или сердечно-сосудистую системы. (Таблица 1 суммирует эти исследования на животных.)

Таблица 1. Исследования на животных, подвергшихся воздействию статических электрических полей

Биологические конечные точки

Сообщенные эффекты

Условия воздействия

Гематология и иммунология

Изменения альбуминовой и глобулиновой фракций белков сыворотки крови крыс.
Ответы не соответствуют

Нет существенных различий в количестве клеток крови, белках крови или крови.
химия у мышей

Непрерывное воздействие полей от 2.8 до 19.7 кВ/м
от 22 до 52 дней

Воздействие 340 кВ/м в течение 22 часов в день, всего 5,000 часов

Нервная система

Индукция значительных изменений наблюдается в ЭЭГ крыс. Тем не менее, нет четких указаний на последовательный ответ

Никаких существенных изменений в концентрациях и коэффициентах использования
различные нейротрансмиттеры в мозгу самцов крыс

Воздействие электрического поля напряженностью до 10 кВ/м

Воздействие поля 3 кВ/м до 66 часов

Поведение

Недавние, хорошо проведенные исследования, предполагающие отсутствие воздействия на грызунов
поведение

Выработка дозозависимого поведения избегания у самцов крыс без влияния аэроионов

Воздействие полей напряженностью до 12 кВ/м

Воздействие электрических полей ОВН от 55 до 80 кВ/м

Размножение и развитие

Существенных различий ни в общем количестве потомства, ни в
процент выживших у мышей

Воздействие 340 кВ/м в течение 22 ч/сут до, во время и после
беременность

 

Нет в пробирке были проведены исследования для оценки эффекта воздействия на клетки статических электрических полей.

Теоретические расчеты показывают, что статическое электрическое поле индуцирует заряд на поверхности людей, подвергающихся воздействию, который может быть воспринят при разряде на заземленный объект. При достаточно высоком напряжении воздух ионизируется и становится способным проводить электрический ток между, например, заряженным предметом и заземленным человеком. напряжение пробоя зависит от ряда факторов, в том числе от формы заряженного объекта и атмосферных условий. Типичные значения соответствующих напряженностей электрического поля находятся в диапазоне от 500 до 1,200 кВ/м.

Сообщения из некоторых стран указывают на то, что ряд операторов УВО испытывали кожные заболевания, но их точная связь с работой УВО неясна. Статические электрические поля на рабочих местах УВО были предложены в качестве возможной причины этих кожных заболеваний, и возможно, что электростатический заряд оператора может быть важным фактором. Однако любую связь между электростатическими полями и кожными заболеваниями следует рассматривать как гипотетическую на основании имеющихся данных исследований.

Измерения, профилактика, стандарты воздействия

Измерения напряженности статического электрического поля могут быть сведены к измерениям напряжений или электрических зарядов. В продаже имеется несколько электростатических вольтметров, которые позволяют проводить точные измерения электростатических или других источников с высоким импедансом без физического контакта. Некоторые используют электростатический прерыватель для низкого дрейфа и отрицательную обратную связь для точности и нечувствительности расстояния между зондом и поверхностью. В некоторых случаях электростатический электрод «смотрит» на измеряемую поверхность через маленькое отверстие в основании узла зонда. Срезанный сигнал переменного тока, индуцируемый на этом электроде, пропорционален дифференциальному напряжению между измеряемой поверхностью и узлом зонда. Градиентные адаптеры также используются в качестве аксессуаров к электростатическим вольтметрам и позволяют использовать их в качестве измерителей напряженности электростатического поля; возможно прямое считывание в вольтах на метр расстояния между тестируемой поверхностью и заземленной пластиной адаптера.

Нет надежных данных, которые могли бы служить ориентиром для установления базовых пределов воздействия на человека статических электрических полей. В принципе, предел воздействия можно вывести из минимального напряжения пробоя для воздуха; однако напряженность поля, испытываемая человеком в статическом электрическом поле, будет варьироваться в зависимости от ориентации и формы тела, и это необходимо учитывать при попытке достичь соответствующего предела.

Пороговые предельные значения (ПДК) были рекомендованы Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH 1995). Эти TLV относятся к максимальной напряженности статического электрического поля на незащищенном рабочем месте, представляющей условия, при которых почти все работники могут неоднократно подвергаться воздействию без неблагоприятных последствий для здоровья. Согласно ACGIH, напряженность статического электрического поля на рабочем месте не должна превышать 25 кВ/м. Это значение следует использовать в качестве ориентира при контроле воздействия, и из-за индивидуальной восприимчивости его не следует рассматривать как четкую границу между безопасным и опасным уровнями. (Этот предел относится к напряженности поля, присутствующего в воздухе, вдали от поверхностей проводников, где искровые разряды и контактные токи могут представлять значительную опасность, и предназначен для воздействия как на части тела, так и на все тело.) Следует соблюдать осторожность, чтобы исключить незаземленные предметы, заземлить такие предметы или использовать изолирующие перчатки при работе с незаземленными предметами. Предусмотрительность диктует использование защитных устройств (например, костюмов, перчаток и изоляции) во всех областях, превышающих 15 кВ/м.

Согласно ACGIH, имеющейся информации о реакции человека и возможном воздействии на здоровье статических электрических полей недостаточно для установления надежного TLV для средневзвешенного по времени воздействия. Рекомендуется, чтобы при отсутствии конкретной информации от производителя об электромагнитных помехах воздействие на владельцев кардиостимуляторов и других медицинских электронных устройств не превышало 1 кВ/м.

В Германии, согласно стандарту DIN, профессиональное облучение не должно превышать напряженность статического электрического поля 40 кВ/м. Для кратковременных воздействий (до двух часов в сутки) допускается более высокий предел 60 кВ/м.

В 1993 году Национальный совет по радиологической защите (NRPB 1993) дал рекомендации относительно соответствующих ограничений на воздействие электромагнитных полей и излучений на людей. Сюда входят как статические электрические, так и магнитные поля. В документе NRPB уровни исследования предусмотрены для целей сравнения значений измеренных величин поля, чтобы определить, было ли достигнуто соответствие основным ограничениям. Если поле, которому подвергается человек, превышает соответствующий уровень исследования, необходимо проверить соблюдение основных ограничений. Факторы, которые могут учитываться при такой оценке, включают, например, эффективность взаимодействия человека с полем, пространственное распределение поля по объему, занимаемому человеком, и продолжительность воздействия.

Согласно NRPB невозможно рекомендовать основные ограничения для предотвращения прямого воздействия на человека статических электрических полей; дается руководство, чтобы избежать раздражающих эффектов прямого восприятия поверхностного электрического заряда и косвенных эффектов, таких как поражение электрическим током. Для большинства людей раздражающее восприятие поверхностного электрического заряда, действующего непосредственно на тело, не возникает при воздействии статического электрического поля с напряженностью менее примерно 25 кВ/м, то есть такой же напряженности поля, рекомендованной ACGIH. Чтобы избежать искровых разрядов (косвенных эффектов), вызывающих напряжение, NRPB рекомендует ограничивать контактные токи постоянного тока до уровня менее 2 мА. Поражение электрическим током от источников с низким импедансом можно предотвратить, следуя установленным правилам электробезопасности, применимым к такому оборудованию.

Статические магнитные поля

Естественное и профессиональное воздействие

Тело относительно прозрачно для статических магнитных полей; такие поля будут напрямую взаимодействовать с магнитно-анизотропными материалами (обладающими свойствами с разными значениями при измерении вдоль осей в разных направлениях) и движущимися зарядами.

Естественное магнитное поле представляет собой сумму внутреннего поля, создаваемого землей, действующей как постоянный магнит, и внешнего поля, создаваемого в окружающей среде такими факторами, как солнечная активность или атмосферные явления. Внутреннее магнитное поле Земли возникает из-за электрического тока, протекающего в верхнем слое земного ядра. Существуют значительные локальные различия в силе этого поля, средняя величина которого варьируется от примерно 28 А/м на экваторе (что соответствует плотности магнитного потока примерно 35 мТл в немагнитном материале, таком как воздух) до примерно 56 А/м. /м над геомагнитными полюсами (соответствует примерно 70 мТл в воздухе).

Искусственные поля на много порядков сильнее полей естественного происхождения. К искусственным источникам статических магнитных полей относятся все устройства, содержащие провода постоянного тока, в том числе многие приборы и оборудование в промышленности.

В линиях электропередачи постоянного тока статические магнитные поля создаются движущимися зарядами (электрическим током) в двухпроводной линии. Для воздушной линии плотность магнитного потока на уровне земли составляет около 20 мТл для линии  500 кВ. Для подземной линии электропередачи, проложенной на глубине 1.4 м и несущей максимальный ток около 1 кА, максимальная плотность магнитного потока составляет менее 10 мТл на уровне земли.

Основные технологии, в которых используются сильные статические магнитные поля, перечислены в таблице 2 вместе с соответствующими уровнями воздействия.

Таблица 2. Основные технологии, включающие использование больших статических магнитных полей и соответствующие уровни воздействия

Процедуры

Уровни воздействия

Энергетические технологии

Реакторы термоядерного синтеза

Краевые поля до 50 мТл в местах, доступных для персонала.
Ниже 0.1 мТл за пределами площадки реактора

Магнитогидродинамические системы

Приблизительно 10 мТл на расстоянии около 50 м; 100 мТл только на расстоянии более 250 м

Системы накопления энергии на сверхпроводящих магнитах

Краевые поля до 50 мТл в местах, доступных оператору

Сверхпроводящие генераторы и линии передачи

По прогнозам, краевые поля будут менее 100 мТл.

Исследовательские центры

Пузырьковые камеры

При смене кассет с пленкой поле составляет около 0.4–0.5 Тл на уровне стоп и около 50 мТл на уровне головы.

Сверхпроводящие спектрометры

Около 1 Тл в местах, доступных оператору

Ускорители частиц

Персонал редко подвергается облучению из-за исключения из зоны повышенной радиации. Исключения возникают только во время технического обслуживания

Установки разделения изотопов

Кратковременное воздействие полей до 50 мТл
Обычно уровни поля меньше 1 мТл.

Промышленность

Производство алюминия

Уровни до 100 мТл в местах, доступных оператору

Электролитические процессы

Средний и максимальный уровни поля около 10 и 50 мТл соответственно.

Производство магнитов

2–5 мТл на руках рабочего; в диапазоне от 300 до 500 мТл на уровне груди и головы

Лекарственное средство

Ядерно-магнитно-резонансная томография и спектроскопия

Неэкранированный магнит 1-Т производит около 0.5 мТл на расстоянии 10 м, а неэкранированный магнит 2-Т дает такое же воздействие на расстоянии около 13 м.

 

Биологические эффекты

Данные экспериментов с лабораторными животными показывают, что нет значительного воздействия на многие факторы развития, поведения и физиологические факторы, оцениваемые при плотности статического магнитного потока до 2 Тл. Исследования на мышах также не продемонстрировали какого-либо вреда для плода от воздействия магнитных полей. до 1т.

Теоретически магнитные эффекты могут замедлять ток крови в сильном магнитном поле и вызывать повышение артериального давления. При 5 Тл можно было ожидать снижения потока самое большее на несколько процентов, но при исследовании у людей при 1.5 Тл этого не наблюдалось.

В некоторых исследованиях на рабочих, занятых в производстве постоянных магнитов, сообщалось о различных субъективных симптомах и функциональных нарушениях: раздражительность, утомляемость, головная боль, потеря аппетита, брадикардия (замедленное сердцебиение), тахикардия (учащенное сердцебиение), снижение артериального давления, изменение ЭЭГ. , зуд, жжение и онемение. Однако отсутствие какого-либо статистического анализа или оценки воздействия физических или химических опасностей на рабочую среду значительно снижает достоверность этих отчетов и затрудняет их оценку. Хотя исследования неубедительны, они предполагают, что если долгосрочные эффекты действительно имеют место, то они очень тонкие; не сообщалось о кумулятивных грубых эффектах.

Сообщалось, что люди, подвергшиеся воздействию магнитного потока плотностью 4 Тл, испытывали сенсорные эффекты, связанные с движением в поле, такие как головокружение (головокружение), чувство тошноты, металлический привкус и магнитные ощущения при движении глаз или головы. Однако два эпидемиологических исследования общих данных о состоянии здоровья рабочих, хронически подвергающихся воздействию статических магнитных полей, не выявили каких-либо значительных последствий для здоровья. Данные о состоянии здоровья 320 рабочих были получены на предприятиях, использующих большие электролизеры для процессов химического разделения, где средний уровень статического поля в рабочей среде составлял 7.6 мТл, а максимальное поле составляло 14.6 мТл. Небольшие изменения в количестве лейкоцитов, но все еще в пределах нормы, были обнаружены в группе, подвергшейся воздействию, по сравнению с контрольной группой из 186 человек. Ни одно из наблюдаемых временных изменений артериального давления или других показателей крови не было расценено как свидетельство значимого неблагоприятного эффекта, связанного с воздействием магнитного поля. В другом исследовании распространенность заболеваний оценивалась среди 792 рабочих, подвергавшихся профессиональному воздействию статических магнитных полей. Контрольная группа состояла из 792 не подвергавшихся воздействию рабочих, соответствующих возрасту, расе и социально-экономическому положению. Диапазон экспозиций магнитного поля варьировался от 0.5 мТл в течение длительного времени до 2 Тл в течение нескольких часов. Статистически значимого изменения распространенности 19 категорий заболеваний в группе, подвергшейся воздействию, по сравнению с контрольной группой не наблюдалось. Не было обнаружено различий в распространенности заболевания между подгруппой из 198 человек, подвергшихся воздействию 0.3 Тл или выше в течение одного часа или дольше, по сравнению с остальной частью подвергшегося воздействию населения или контрольной группой.

Отчет о рабочих алюминиевой промышленности указал на повышенный уровень смертности от лейкемии. Хотя это эпидемиологическое исследование сообщило о повышенном риске рака у лиц, непосредственно занятых в производстве алюминия, где рабочие подвергаются воздействию сильных статических магнитных полей, в настоящее время нет четких данных, указывающих, какие именно канцерогенные факторы в рабочей среде ответственны за это. Процесс, используемый для восстановления алюминия, создает каменноугольную смолу, летучие вещества пека, пары фтора, оксиды серы и двуокись углерода, и некоторые из них могут быть более вероятными кандидатами на канцерогенные эффекты, чем воздействие магнитного поля.

В исследовании французских алюминиевых рабочих было обнаружено, что смертность от рака и смертность от всех причин существенно не отличаются от показателей, наблюдаемых среди мужского населения Франции в целом (Mur et al., 1987).

Еще один отрицательный вывод, связывающий воздействие магнитного поля с возможным исходом рака, получен в результате исследования группы рабочих на заводе по производству хлорной щелочи, где постоянный ток силой 100 кА, используемый для электролитического производства хлора, привел к увеличению плотности статического магнитного потока в местах расположения рабочих, от 4 до 29 мТл. Наблюдаемая и ожидаемая заболеваемость раком среди этих рабочих за 25-летний период не показала существенных различий.

Измерения, профилактика и стандарты воздействия

За последние тридцать лет измерения магнитных полей претерпели значительное развитие. Прогресс в технике позволил разработать новые методы измерения, а также усовершенствовать старые.

Двумя наиболее популярными типами датчиков магнитного поля являются экранированная катушка и датчик Холла. Большинство коммерчески доступных измерителей магнитного поля используют один из них. Недавно в качестве датчиков магнитного поля были предложены другие полупроводниковые устройства, а именно биполярные транзисторы и полевые транзисторы. Они обладают некоторыми преимуществами по сравнению с датчиками Холла, такими как более высокая чувствительность, большее пространственное разрешение и более широкий частотный диапазон.

Принцип метода измерения ядерного магнитного резонанса (ЯМР) заключается в определении резонансной частоты испытуемого образца в измеряемом магнитном поле. Это абсолютное измерение, которое может быть выполнено с очень большой точностью. Диапазон измерения этого метода составляет примерно от 10 мТл до 10 Тл без определенных ограничений. При полевых измерениях методом протонного магнитного резонанса точность 10-4 легко получить с помощью простого прибора и точности 10-6 можно добраться с обширными мерами предосторожности и усовершенствованным оборудованием. Неотъемлемым недостатком метода ЯМР является его ограниченность полем с низким градиентом и отсутствие информации о направлении поля.

В последнее время также было разработано несколько персональных дозиметров, пригодных для контроля воздействия статических магнитных полей.

Защитные меры для промышленного и научного использования магнитных полей можно разделить на меры инженерного проектирования, использование разделительного расстояния и административный контроль. Другая общая категория мер по контролю опасности, которая включает в себя средства индивидуальной защиты (например, специальную одежду и лицевые маски), не существует для магнитных полей. Тем не менее, меры защиты от потенциальных опасностей, связанных с магнитными помехами, с аварийным или медицинским электронным оборудованием, а также с хирургическими и зубными имплантатами представляют собой особую проблему. Механические силы, воздействующие на ферромагнитные (железные) имплантаты и незакрепленные объекты в условиях сильного поля, требуют принятия мер предосторожности для защиты здоровья и безопасности.

Методы минимизации чрезмерного воздействия магнитных полей высокой интенсивности вокруг крупных исследовательских и промышленных объектов обычно делятся на четыре типа:

    1. расстояние и время
    2. магнитное экранирование
    3. электромагнитные помехи (EMI) и совместимость
    4. административные меры.

           

          Использование предупредительных знаков и специальных зон доступа для ограничения воздействия на персонал вблизи крупных магнитных установок оказалось наиболее полезным для контроля воздействия. Такой административный контроль обычно предпочтительнее магнитного экранирования, которое может быть очень дорогим. Незакрепленные ферромагнитные и парамагнитные (любые намагничивающие вещества) объекты могут быть превращены в опасные снаряды при воздействии на них интенсивных градиентов магнитного поля. Предотвращение этой опасности может быть достигнуто только путем удаления незакрепленных металлических предметов из зоны и от персонала. Такие предметы, как ножницы, пилочки для ногтей, отвертки и скальпели, должны быть запрещены в непосредственной близости.

          Самые ранние руководства по статическому магнитному полю были разработаны в качестве неофициальной рекомендации в бывшем Советском Союзе. Клинические исследования легли в основу этого стандарта, согласно которому напряженность статического магнитного поля на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м (10 мТл).

          Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене опубликовала ПДК плотности статического магнитного потока, которым большинство рабочих могут подвергаться многократно, день за днем, без неблагоприятных последствий для здоровья. Что касается электрических полей, то эти значения следует использовать в качестве руководства при контроле воздействия статических магнитных полей, но их не следует рассматривать как четкую границу между безопасным и опасным уровнями. Согласно ACGIH, рутинное профессиональное облучение не должно превышать 60 мТл в среднем на все тело или 600 мТл на конечности ежедневно, взвешенно по времени. В качестве максимального значения рекомендуется плотность потока 2 Тл. Угрозы безопасности могут возникать из-за механических сил, оказываемых магнитным полем на ферромагнитные инструменты и медицинские имплантаты.

          В 1994 г. Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP 1994) завершила разработку и опубликовала рекомендации по ограничениям воздействия статических магнитных полей. В этих руководящих принципах проводится различие между пределами воздействия на работников и население в целом. Пределы, рекомендуемые ICNIRP для профессионального и общего воздействия статических магнитных полей, приведены в таблице 3. Когда плотность магнитного потока превышает 3 мТл, следует принять меры предосторожности для предотвращения опасности от летящих металлических предметов. Аналоговые часы, кредитные карты, магнитные ленты и компьютерные диски могут быть неблагоприятно затронуты воздействием 1 мТл, но это не считается проблемой безопасности для людей.

          Таблица 3. Пределы воздействия статических магнитных полей, рекомендованные Международной комиссией по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP)

          Характеристики экспозиции

          Плотность магнитного потока

          профессиональный

          Весь рабочий день (средневзвешенное по времени)

          200 мТл

          Максимальное значение

          2 T

          Конечности

          5 T

          Широкая публика

          Непрерывное воздействие

          40 мТл

           

          Периодический доступ населения к специальным объектам, где плотность магнитного потока превышает 40 мТл, может быть разрешен в условиях надлежащего контроля при условии, что соответствующий предел воздействия на рабочем месте не превышен.

          Пределы воздействия ICNIRP были установлены для однородного поля. Для неоднородных полей (вариации внутри поля) необходимо измерять среднюю плотность магнитного потока на площади 100 смXNUMX.2.

          Согласно недавнему документу NRPB, ограничение острого воздействия менее 2 Тл позволит избежать острых реакций, таких как головокружение или тошнота, а также неблагоприятных последствий для здоровья, возникающих в результате сердечной аритмии (нерегулярное сердцебиение) или нарушения психической функции. Несмотря на относительную нехватку данных исследований облученных групп населения в отношении возможных долгосрочных эффектов сильных полей, Комитет считает целесообразным ограничить долгосрочное взвешенное по времени облучение в течение 24 часов менее чем 200 мТл (одна десятая из тех, что предназначены для предотвращения острых реакций). Эти уровни очень похожи на рекомендованные ICNIRP; ACGIH TLV немного ниже.

          Люди с кардиостимуляторами и другими имплантированными устройствами, активируемыми электричеством, или с ферромагнитными имплантатами могут быть недостаточно защищены указанными здесь ограничениями. Маловероятно, что большинство кардиостимуляторов пострадает от воздействия полей ниже 0.5 мТл. Люди с некоторыми ферромагнитными имплантатами или электрически активируемыми устройствами (кроме кардиостимуляторов) могут подвергаться воздействию полей выше нескольких мТл.

          Существуют и другие наборы руководств, рекомендующие пределы профессионального облучения: три из них применяются в лабораториях физики высоких энергий (Стэнфордский центр линейных ускорителей и Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса в Калифорнии, ускорительная лаборатория ЦЕРН в Женеве), а также временное руководство в Министерстве США. энергетики (DOE).

          В Германии согласно стандарту DIN напряженность статического магнитного поля на рабочем месте не должна превышать 60 кА/м (около 75 мТл). Когда открыты только конечности, этот предел устанавливается на уровне 600 кА/м; допустимы пределы напряженности поля до 150 кА/м при кратковременном воздействии на все тело (до 5 мин в час).

           

          Назад

          ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

          Содержание:

          Радиация: неионизирующие ссылки

          Аллен, СГ. 1991. Измерения радиочастотного поля и оценка опасности. J Radiol Protect 11: 49-62.

          Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH). 1992. Документация по пороговым значениям. Цинциннати, Огайо: ACGIH.

          —. 1993. Пороговые значения для химических веществ и физических агентов и индексы биологического воздействия. Цинциннати, Огайо: ACGIH.

          —. 1994а. Годовой отчет Комитета ACGIH по предельным значениям физических агентов. Цинциннати, Огайо: ACGIH.

          —. 1994б. TLV, пороговые значения и индексы биологического воздействия за 1994-1995 гг. Цинциннати, Огайо: ACGIH.

          —. 1995. 1995-1996 Пороговые предельные значения для химических веществ и физических агентов и индексы биологического воздействия. Цинциннати, Огайо: ACGIH.

          —. 1996. TLV© и BEI©. Пороговые значения для химических веществ и физических агентов; Индексы биологического воздействия. Цинциннати, Огайо: ACGIH.

          Американский национальный институт стандартов (ANSI). 1993. Безопасное использование лазеров. Стандарт № Z-136.1. Нью-Йорк: ANSI.

          Аниольчик, Р. 1981. Измерения гигиенической оценки электромагнитных полей в среде диатермии, сварочных аппаратов и индукционных нагревателей. Медицинская практика 32:119-128.

          Бассетт, CAL, С.Н. Митчелл и С.Р. Гастон. 1982. Лечение импульсным электромагнитным полем при несросшихся переломах и неудачных артродезах. J Am Med Assoc 247: 623-628.

          Bassett, CAL, RJ Pawluk и AA Pilla. 1974. Усиление восстановления костей индуктивно связанными электромагнитными полями. Наука 184:575-577.

          Бергер Д., Урбах Ф. и Дэвис Р. Э. 1968. Спектр действия эритемы, индуцированной ультрафиолетовым излучением. В предварительном отчете XIII. Congressus Internationalis Dermatologiae, Munchen, под редакцией W Jadasson и CG Schirren. Нью-Йорк: Springer-Verlag.

          Бернхардт, Дж. Х. 1988а. Установление частотно-зависимых пределов для электрических и магнитных полей и оценка косвенных эффектов. Рад Энвир Биофиз 27:1.

          Бернхардт, Дж. Х. и Р. Маттес. 1992. КНЧ и РЧ электромагнитные источники. В книге «Защита от неионизирующего излучения» под редакцией М. В. Грина. Ванкувер: UBC Press.

          Бини, М., А. Чекуччи, А. Игнести, Л. Милланта, Р. Олми, Н. Рубино и Р. Ванни. 1986. Воздействие на рабочих интенсивных радиочастотных электрических полей, вытекающих из пластиковых уплотнителей. J Микроволновая мощность 21:33-40.

          Бур, Э., Э. Саттер и Голландский совет здравоохранения. 1989. Динамические фильтры для защитных устройств. В Дозиметрии лазерного излучения в медицине и биологии под редакцией Г. Дж. Мюллера и Д. Х. Слайни. Беллингем, Вашингтон: SPIE.

          Бюро радиологического здоровья. 1981. Оценка излучения от терминалов видеодисплея. Роквилл, Мэриленд: Бюро радиологического здоровья.

          Клее, А. и А. Майер. 1980. Риск лежит в основе промышленного использования лазеров. В Institut National de Recherche et de Sécurité, Cahiers de Notes Documentaires, № 99 Paris: Institut National de Recherche et de Sécurité.

          Кобленц, В. Р., Р. Стейр и Дж. М. Хог. 1931. Спектральная эритематозная связь кожи с ультрафиолетовым излучением. В Трудах Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук.

          Коул, Калифорния, Д. Ф. Форбс и П. Д. Дэвис. 1986. Спектр действия УФ фотоканцерогенеза. Фотохим Фотобиол 43(3):275-284.

          Международная комиссия по освещению (CIE). 1987. Международный словарь освещения. Вена: CIE.

          Каллен, А. П., Чоу Б. Р., Холл М. Г. и Джени С. Э. 1984. Ультрафиолет-В повреждает эндотелий роговицы. Am J Optom Phys Opt 61 (7): 473-478.

          Дюшен, А., Дж. Лейки и М. Репачоли. 1991. Руководство IRPA по защите от неионизирующего излучения. Нью-Йорк: Пергамон.

          Элдер, Дж. А., П. А. Черки, К. Стачли, К. Ханссон Милд и А. Р. Шеппард. 1989. Радиочастотное излучение. В книге «Защита от неионизирующего излучения» под редакцией MJ Suess и DA Benwell-Morison. Женева: ВОЗ.

          Эриксен, П. 1985. Оптические спектры с временным разрешением от зажигания сварочной дуги MIG. Am Ind Hyg Assoc J 46:101-104.

          Эверетт, М.А., Р.Л. Олсен и Р.М. Сэйер. 1965. Ультрафиолетовая эритема. Арх Дерматол 92: 713-719.

          Фитцпатрик, Т.Б., М.А. Патхак, Л.С. Харбер, М. Сейджи и А. Кукита. 1974. Солнечный свет и человек, нормальные и ненормальные фотобиологические реакции. Токио: ун-т. Токийской прессы.

          Forbes, PD и PD Davies. 1982. Факторы, влияющие на фотоканцерогенез. Глава. 7 в Фотоиммунологии, под редакцией Дж. А. М. Пэрриша, Л. Крипке и В. Л. Морисона. Нью-Йорк: Пленум.

          Фриман Р.С., Д.У. Оуэнс, Дж.М. Нокс и Х.Т. Хадсон. 1966. Относительные потребности в энергии для эритематозной реакции кожи на монохроматические длины волн ультрафиолета, присутствующие в солнечном спектре. Дж. Инвест Дерматол 47:586-592.

          Грандольфо, М. и К. Ханссон Милд. 1989. Всемирная общественная и профессиональная радиочастотная и микроволновая защита. В электромагнитном биовзаимодействии. Механизмы, стандарты безопасности, руководства по защите, под редакцией Дж. Франческетти, О.П. Ганди и М. Грандольфо. Нью-Йорк: Пленум.

          Грин, МВт. 1992. Неионизирующее излучение. 2-й Международный семинар по неионизирующему излучению, 10-14 мая, Ванкувер.

          Хэм, WTJ. 1989. Фотопатология и природа поражения сетчатки синим светом и ближним ультрафиолетом, вызванным лазерами и другими оптическими источниками. В «Применении лазеров в медицине и биологии» под редакцией М.Л. Вольбаршта. Нью-Йорк: Пленум.

          Хэм, В. Т., Х. А. Мюллер, Дж. Дж. Руффоло, Д. Герри III и Р. К. Герри. 1982. Спектр действия при повреждении сетчатки ближним ультрафиолетовым излучением у афакичной обезьяны. Am J Ophthalmol 93(3):299-306.

          Ханссон Милд, К. 1980. Профессиональное воздействие радиочастотных электромагнитных полей. Протокол IEEE 68:12-17.

          Хауссер, КВ. 1928. Влияние длины волны в радиационной биологии. Стралентерапия 28:25-44.

          Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). 1990а. IEEE COMAR Позиция РФ и микроволн. Нью-Йорк: IEEE.

          —. 1990б. Заявление о позиции IEEE COMAR по аспектам воздействия на здоровье электрических и магнитных полей от радиочастотных герметиков и диэлектрических нагревателей. Нью-Йорк: IEEE.

          —. 1991. Стандарт IEEE для уровней безопасности в отношении воздействия на человека радиочастотных электромагнитных полей от 3 кГц до 300 ГГц. Нью-Йорк: IEEE.

          Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). 1994. Руководство по ограничениям воздействия статических магнитных полей. Здоровье Phys 66:100-106.

          —. 1995. Руководство по допустимым пределам воздействия лазерного излучения на человека.

          Заявление ICNIRP. 1996. Проблемы со здоровьем, связанные с использованием портативных радиотелефонов и базовых передатчиков. Физика здоровья, 70:587-593.

          Международная электротехническая комиссия (МЭК). 1993. Стандарт МЭК № 825-1. Женева: МЭК.

          Международное бюро труда (МОТ). 1993а. Защита от электрических и магнитных полей промышленной частоты. Серия «Безопасность и гигиена труда», № 69. Женева: МОТ.

          Международная ассоциация радиационной защиты (IRPA). 1985. Руководство по ограничениям воздействия лазерного излучения на человека. Health Phys 48 (2): 341-359.

          —. 1988а. Изменение: рекомендации по незначительным обновлениям руководящих принципов IRPA 1985 по ограничениям воздействия лазерного излучения. Health Phys 54 (5): 573-573.

          —. 1988б. Руководство по пределам воздействия радиочастотных электромагнитных полей в диапазоне частот от 100 кГц до 300 ГГц. Физика здоровья 54:115-123.

          —. 1989 г. Предлагаемое изменение в руководящих принципах IRPA 1985 г. ограничения воздействия ультрафиолетового излучения. Health Phys 56 (6): 971-972.

          Международная ассоциация радиационной защиты (IRPA) и Международный комитет по неионизирующему излучению. 1990. Временные рекомендации по ограничениям воздействия электрических и магнитных полей частотой 50/60 Гц. Health Phys 58 (1): 113-122.

          Колмодин-Хедман, Б., К. Ханссон Милд, Э. Йонссон, М. С. Андерсон и А. Эрикссон. 1988. Проблемы со здоровьем при работе на машинах для сварки пластмасс и при воздействии радиочастотных электромагнитных полей. Int Arch Occup Environ Health 60: 243-247.

          Краузе, Н. 1986. Воздействие на людей статических и переменных во времени магнитных полей в технике, медицине, исследованиях и общественной жизни: Дозиметрические аспекты. В книге «Биологические эффекты статических и сверхнизкочастотных магнитных полей» под редакцией Дж. Х. Бернхардта. Мюнхен: MMV Medizin Verlag.

          Лёвсунд, П. и К. Х. Милд. 1978. Низкочастотное электромагнитное поле вблизи некоторых индукционных нагревателей. Стокгольм: Стокгольмский совет по охране труда и технике безопасности.

          Лёвсунд П., Оберг П.А. и Нильссон С.Г. 1982. Магнитные поля СНЧ в электросталеплавильной и сварочной промышленности. Radio Sci 17 (5S): 355-385.

          Лакиш, М.Л., Л. Холладей и А.Х. Тейлор. 1930. Реакция незагорелой кожи человека на ультрафиолетовое излучение. J Optic Soc Am 20:423-432.

          МакКинли, А. Ф. и Б. Диффи. 1987. Эталонный спектр действия при эритеме кожи человека, вызванной ультрафиолетом. В книге «Воздействие ультрафиолетового излучения на человека: риски и правила» под редакцией В. Ф. Пасшира и Б. Ф. М. Босняковича. Нью-Йорк: Excerpta medica Division, Elsevier Science Publishers.

          МакКинлей, А., Дж. Б. Андерсен, Дж. Х. Бернхардт, М. Грандольфо, К. А. Хоссманн, Ф. Э. ван Левен, К. Ханссон Милд, А. Дж. Свердлоу, Л. Вершаев и Б. Вейрет. Предложение исследовательской программы группы экспертов Европейской комиссии. Возможные последствия для здоровья, связанные с использованием радиотелефонов. Неопубликованный отчет.

          Митбриет И.М. и Манячин В.Д. 1984. Влияние магнитных полей на восстановление костей. Москва, Наука, 292-296.

          Национальный совет по радиационной защите и измерениям (NCRP). 1981. Радиочастотные электромагнитные поля. Свойства, количества и единицы, биофизическое взаимодействие и измерения. Бетесда, Мэриленд: NCRP.

          —. 1986. Биологические эффекты и критерии воздействия радиочастотных электромагнитных полей. Отчет № 86. Bethesda, MD: NCRP.

          Национальный совет по радиологической защите (NRPB). 1992. Электромагнитные поля и риск рака. Том. 3(1). Чилтон, Великобритания: NRPB.

          —. 1993. Ограничения на воздействие на человека статических и изменяющихся во времени электромагнитных полей и излучений. Дидкот, Великобритания: NRPB.

          Национальный исследовательский совет (NRC). 1996. Возможные последствия для здоровья от воздействия электрических и магнитных полей в жилых помещениях. Вашингтон: NAS Press. 314.

          Олсен, Э. Г. и Рингволд. 1982. Эндотелий роговицы человека и ультрафиолетовое излучение. Acta Ophthalmol 60:54-56.

          Пэрриш, Дж. А., К. Ф. Янике и Р. Р. Андерсон. 1982. Эритема и меланогенез: спектры действия нормальной кожи человека. Фотохим Фотобиол 36(2):187-191.

          Пасшир, В.Ф. и Б.Ф.М. Боснякович. 1987. Воздействие ультрафиолетового излучения на человека: риски и правила. Нью-Йорк: Excerpta Medica Division, Elsevier Science Publishers.

          Питтс, ДГ. 1974. Спектр действия ультрафиолета человека. Am J Optom Phys Opt 51 (12): 946-960.

          Питтс, Д.Г. и Т.Дж. Тредичи. 1971. Воздействие ультрафиолета на глаза. Am Ind Hyg Assoc J 32(4):235-246.

          Питтс, Д.Г., А.П. Каллен и П.Д. Хакер. 1977а. Глазные эффекты ультрафиолетового излучения от 295 до 365 нм. Invest Ophthalmol Vis Sci 16(10):932-939.

          —. 1977б. Ультрафиолетовые эффекты от 295 до 400 нм в глазу кролика. Цинциннати, Огайо: Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

          Полк, С. и Э. Постоу. 1986. Справочник CRC по биологическим эффектам электромагнитных полей. Бока-Ратон: CRC Press.

          Репачоли, МХ. 1985. Терминалы видеодисплея – должны ли волноваться операторы? Austalas Phys Eng Sci Med 8 (2): 51-61.

          —. 1990. Рак в результате воздействия электрических и магнитных полей частотой 50760 Гц: основные научные дебаты. Austalas Phys Eng Sci Med 13 (1): 4-17.

          Репачоли, М., А. Бастен, В. Гебски, Д. Нунан, Дж. Финник и А. В. Харрис. 1997. Лимфомы у трансгенных мышей E-Pim1, подвергшихся воздействию импульсных электромагнитных полей с частотой 900 МГц. Радиационные исследования, 147:631-640.

          Райли, М.В., С. Сьюзан, М.И. Петерс и К.А. Шварц. 1987. Влияние УФ-В облучения на эндотелий роговицы. Curr Eye Res 6 (8): 1021-1033.

          Рингволд, А. 1980а. Роговица и ультрафиолетовое излучение. Acta Ophthalmol 58:63-68.

          —. 1980б. Водянистая влага и ультрафиолетовое излучение. Acta Ophthalmol 58:69-82.

          —. 1983. Повреждение эпителия роговицы, вызванное ультрафиолетовым излучением. Acta Ophthalmol 61: 898-907.

          Рингволд, А. и М. Давангер. 1985. Изменения стромы роговицы кроликов, вызванные УФ-излучением. Acta Ophthalmol 63: 601-606.

          Рингволд, А., М. Давангер и Э. Г. Олсен. 1982. Изменения эндотелия роговицы после ультрафиолетового облучения. Acta Ophthalmol 60:41-53.

          Робертс, Нью-Джерси и С. М. Майклсон. 1985. Эпидемиологические исследования воздействия радиочастотного излучения на человека: критический обзор. Int Arch Occup Environ Health 56:169-178.

          Рой, Ч.Р., К. Х. Джойнер, Х. П. Гис и М. Дж. Бангай. 1984. Измерение электромагнитного излучения терминалов визуального отображения (ВДЦ). Рад Прот Аустрал 2(1):26-30.

          Скотто, Дж., Т. Р. Страхи и Г. Б. Гори. 1980. Измерения ультрафиолетового излучения в Соединенных Штатах и ​​сравнение с данными о раке кожи. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.

          Сенкевич, З. Дж., Р. Д. Саундер и С. И. Ковальчук. 1991. Биологические эффекты воздействия неионизирующих электромагнитных полей и излучения. 11 Крайне низкочастотные электрические и магнитные поля. Дидкот, Великобритания: Национальный совет по радиационной защите.

          Сильверман, К. 1990. Эпидемиологические исследования рака и электромагнитных полей. В гл. 17 в «Биологические эффекты и медицинские применения электромагнитной энергии» под редакцией О.П. Ганди. Энгельвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл.

          Слайни, Д.Х. 1972. Достоинства спектра действия огибающей для критериев воздействия ультрафиолетового излучения. Am Ind Hyg Assoc J 33:644-653.

          —. 1986. Физические факторы катарактогенеза: атмосферное ультрафиолетовое излучение и температура. Invest Ophthalmol Vis Sci 27(5):781-790.

          —. 1987. Оценка воздействия солнечного ультрафиолетового излучения на имплантат интраокулярной линзы. J Cataract Refract Surg 13(5):296-301.

          —. 1992. Руководство по технике безопасности по новым сварочным фильтрам. Сварка J 71(9):45-47.
          Слайни, Д.Х. и М.Л. Вольбаршт. 1980. Безопасность с лазерами и другими источниками оптического излучения. Нью-Йорк: Пленум.

          Стенсон, С. 1982. Окулярные признаки пигментной ксеродермы: отчет о двух случаях. Энн Офтальмол 14 (6): 580-585.

          Sterenborg, HJCM и JC van der Leun. 1987. Спектры действия ультрафиолетового излучения на онкогенез. В книге «Воздействие ультрафиолетового излучения на человека: риски и правила» под редакцией В. Ф. Пасшира и Б. Ф. М. Босняковича. Нью-Йорк: Excerpta Medica Division, Elsevier Science Publishers.

          Стачли, М.А. 1986. Воздействие на человека статических и изменяющихся во времени магнитных полей. Health Phys 51 (2): 215-225.

          Stuchly, MA и DW Lecuyer. 1985. Индукционный нагрев и воздействие электромагнитных полей на оператора. Здоровье Phys 49: 693-700.

          —. 1989. Воздействие электромагнитных полей при дуговой сварке. Здоровье Phys 56: 297-302.

          Шмигельски, С., М. Белец, С. Липски и Г. Сокольска. 1988. Иммунологические и связанные с раком аспекты воздействия низкочастотных микроволновых и радиочастотных полей. В «Современном биоэлектричестве» под редакцией А. А. Марио. Нью-Йорк: Марсель Деккер.

          Taylor, HR, SK West, FS Rosenthal, B Munoz, HS Newland, H Abbey и EA Emmett. 1988. Влияние ультрафиолетового излучения на образование катаракты. New Engl J Med 319: 1429-1433.

          Скажи, РА. 1983. Приборы для измерения электромагнитных полей: оборудование, калибровка и отдельные приложения. В книге «Биологические эффекты и дозиметрия неионизирующего излучения, радиочастотных и микроволновых энергий» под редакцией М. Грандольфо, С. М. Майклсона и А. Ринди. Нью-Йорк: Пленум.

          Урбах, Ф. 1969. Биологические эффекты ультрафиолетового излучения. Нью-Йорк: Пергамон.

          Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 1981. Радиочастота и микроволны. Критерии гигиены окружающей среды, № 16. Женева: ВОЗ.

          —. 1982. Лазеры и оптическое излучение. Критерии гигиены окружающей среды, № 23. Женева: ВОЗ.

          —. 1987. Магнитные поля. Критерии гигиены окружающей среды, № 69. Женева: ВОЗ.

          —. 1989. Защита от неионизационного излучения. Копенгаген: Европейское региональное бюро ВОЗ.

          —. 1993. Электромагнитные поля от 300 Гц до 300 ГГц. Критерии гигиены окружающей среды, № 137. Женева: ВОЗ.

          —. 1994. Ультрафиолетовое излучение. Критерии гигиены окружающей среды, № 160. Женева: ВОЗ.

          Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) и Международная ассоциация радиационной защиты (IRPA). 1984. Чрезвычайно низкая частота (ELF). Критерии гигиены окружающей среды, № 35. Женева: ВОЗ.

          Zaffanella, LE и DW DeNo. 1978. Электростатические и электромагнитные эффекты линий электропередачи сверхвысокого напряжения. Пало-Альто, Калифорния: Исследовательский институт электроэнергетики.

          Цуклич, Дж. А. и Дж. С. Коннолли. 1976. Поражение глаз, вызванное лазерным излучением ближнего ультрафиолета. Invest Ophthalmol Vis Sci 15(9):760-764.