36. Повећан барометарски притисак
Уредник поглавља: ТЈР Францис
Преглед садржаја
Рад под повећаним барометријским притиском
Ериц Киндвалл
Деес Ф. Горман
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Упутство за раднике на компримованом ваздуху
2. Декомпресијска болест: Ревидирана класификација
37. Смањен барометарски притисак
Уредник поглавља: Валтер Думмер
Аклиматизација вентилације на велику надморску висину
Јохн Т. Реевес и Јохн В. Веил
Физиолошки ефекти смањеног барометарског притиска
Кеннетх И. Бергер и Виллиам Н. Ром
Здравствена разматрања за управљање радом на великим висинама
Џон Б. Вест
Превенција професионалних опасности на великим висинама
Валтер Думмер
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
38. Биолошке опасности
Уредник поглавља: Зухеир Ибрахим Факхри
Биохазарди на радном месту
Зухеир И. Факхри
Акуатиц Анималс
Д. Заннини
Земаљске отровне животиње
ЈА Риоук и Б. Јуминер
Клиничке карактеристике уједа змије
Давид А. Варрелл
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Професионалне средине са биолошким агенсима
2. Вируси, бактерије, гљиве и биљке на радном месту
3. Животиње као извор професионалних опасности
39. Катастрофе, природне и технолошке
Уредник поглавља: Пјер Алберто Бертаци
Катастрофе и велике несреће
Пјер Алберто Бертаци
Конвенција МОР-а о спречавању великих индустријских несрећа, 1993. (бр. 174)
Припремљеност за катастрофу
Петер Ј. Бактер
Активности након катастрофе
Бенедето Террацини и Урсула Ацкерманн-Лиебрицх
Проблеми у вези са временом
Јеан Френцх
Лавине: опасности и заштитне мере
Густав Поинстингл
Превоз опасних материја: хемијских и радиоактивних
Доналд М. Цампбелл
Радиатион Аццидентс
Пјер Верже и Денис Винтер
Студија случаја: Шта значи доза?
Мере безбедности и здравља на раду у пољопривредним подручјима контаминираним радионуклидима: Чернобилско искуство
Јуриј Кундијев, Леонард Доброволски и ВИ Черњук
Студија случаја: Пожар у фабрици играчака Кадер
Кејси Кавано Грант
Утицаји катастрофа: лекције из медицинске перспективе
Јосе Луис Зебаллос
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Дефиниције типова катастрофа
2. 25-годишњи просечан број жртава по типу и природном покретачу за регион
3. Просечан број жртава у 25 година по типу и региону који није природан
4. 25-годишњи просечан број жртава према типу природног покретача (1969-1993)
5. Просечан број жртава у 25 година према врсти – неприродном покретачу (1969-1993)
6. Природни покретач од 1969. до 1993.: Догађаји преко 25 година
7. Неприродни покретач од 1969. до 1993.: Догађаји преко 25 година
8. Природни покретач: Број према глобалном региону и типу у 1994
9. Неприродни покретач: Број према глобалном региону и типу у 1994
КСНУМКС. Примери индустријских експлозија
КСНУМКС. Примери великих пожара
КСНУМКС. Примери великих токсичних испуштања
КСНУМКС. Улога управљања великим хазардним постројењима у контроли опасности
КСНУМКС. Методе рада за процену опасности
КСНУМКС. Критеријуми Директиве ЕЗ за постројења велике опасности
КСНУМКС. Приоритетне хемикалије које се користе у идентификацији великих опасних инсталација
КСНУМКС. Професионални ризици везани за временске услове
КСНУМКС. Типични радионуклиди, са њиховим радиоактивним полураспадом
КСНУМКС. Поређење различитих нуклеарних удеса
КСНУМКС. Контаминација у Украјини, Белорусији и Русији након Чернобила
КСНУМКС. Контаминација стронцијумом-90 након несреће у Хиштиму (Урал 1957)
КСНУМКС. Радиоактивни извори који су укључивали ширу јавност
КСНУМКС. Главне незгоде са индустријским озрачивачима
КСНУМКС. Оак Ридге (САД) регистар радијационих незгода (у целом свету, 1944-88)
КСНУМКС. Образац професионалне изложености јонизујућем зрачењу широм света
КСНУМКС. Детерминистички ефекти: прагови за одабране органе
КСНУМКС. Пацијенти са синдромом акутног зрачења (АИС) након Чернобила
КСНУМКС. Епидемиолошке студије рака високе дозе спољашњег зрачења
КСНУМКС. Рак штитне жлезде код деце у Белорусији, Украјини и Русији, 1981-94
КСНУМКС. Међународне размере нуклеарних инцидената
КСНУМКС. Генеричке заштитне мере за општу популацију
КСНУМКС. Критеријуми за зоне контаминације
КСНУМКС. Велике катастрофе у Латинској Америци и на Карибима, 1970-93
КСНУМКС. Губици због шест елементарних непогода
КСНУМКС. Болнице и болнички кревети оштећени/уништени у 3 велике катастрофе
КСНУМКС. Жртве у 2 болнице срушиле су се у земљотресу у Мексику 1985. године
КСНУМКС. Болнички кревети изгубљени као резултат земљотреса у Чилеу у марту 1985. године
КСНУМКС. Фактори ризика за оштећење болничке инфраструктуре од земљотреса
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
Кликните да бисте се вратили на врх странице
40. Струја
Уредник поглавља: Доминикуе Фоллиот
Електрична енергија—физиолошки ефекти
Доминикуе Фоллиот
Статички електрицитет
Цлауде Менгуи
Превенција и стандарди
Ренцо Цомини
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Процене стопе струјног удара-1988
2. Основни односи у електростатици-Збирка једначина
3. Електронски афинитети одабраних полимера
4. Типичне доње границе запаљивости
5. Специфична накнада повезана са одабраним индустријским операцијама
6. Примери опреме осетљиве на електростатичка пражњења
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
41. Ватра
Уредник поглавља: Кејси Ц. Грант
Основни појмови
Доугал Дрисдале
Извори опасности од пожара
Тамас Банки
Мере заштите од пожара
Петер Ф. Јохнсон
Мере пасивне заштите од пожара
Ингве Андерберг
Активне мере заштите од пожара
Гари Таилор
Организовање заштите од пожара
С. Дхери
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Доња и горња граница запаљивости у ваздуху
2. Тачке паљења и жаришта течних и чврстих горива
3. Извори паљења
4. Поређење концентрација различитих гасова потребних за инертирање
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
42. Топлота и хладноћа
Уредник поглавља: Жан-Жак Вогт
Физиолошки одговори на топлотну средину
В. Ларри Кеннеи
Ефекти топлотног стреса и рада на врућини
Бодил Ниелсен
Поремећаји топлоте
Токуо Огава
Превенција топлотног стреса
Сарах А. Нуннелеи
Физичка основа рада у топлоти
Јацкуес Малцхаире
Процена топлотног стреса и индекса топлотног стреса
Кеннетх Ц. Парсонс
Студија случаја: Индекси топлоте: формуле и дефиниције
Размена топлоте кроз одећу
Воутер А. Лотенс
Хладно окружење и рад на хладном
Ингвар Холмер, Пер-Ола Гранберг и Горан Далстром
Превенција хладног стреса у екстремним спољашњим условима
Јацкуес Биттел и Густаве Савоуреи
Индекси и стандарди хладноће
Ингвар Холмер
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Концентрација електролита у крвној плазми и зноју
2. Индекс топлотног стреса и дозвољено време излагања: прорачуни
3. Тумачење вредности индекса топлотног стреса
4. Референтне вредности за критеријуме термичког напрезања и деформације
5. Модел који користи пулс за процену топлотног стреса
6. Референтне вредности ВБГТ
7. Радне праксе за вруће средине
8. Израчунавање СВрек индекса и метода процене: једначине
9. Опис термина који се користе у ИСО 7933 (1989б)
КСНУМКС. ВБГТ вредности за четири радне фазе
КСНУМКС. Основни подаци за аналитичку процену применом ИСО 7933
КСНУМКС. Аналитичка процена применом ИСО 7933
КСНУМКС. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина
КСНУМКС. Трајање некомпензованог хладног стреса и повезаних реакција
КСНУМКС. Индикација очекиваних ефеката благе и тешке изложености хладноћи
КСНУМКС. Температура телесног ткива и физичке перформансе људи
КСНУМКС. Људски одговори на хлађење: Индикативне реакције на хипотермију
КСНУМКС. Здравствене препоруке за особље изложено хладном стресу
КСНУМКС. Програми за кондиционирање радника изложених хладноћи
КСНУМКС. Превенција и ублажавање стреса од хладноће: стратегије
КСНУМКС. Стратегије и мере везане за специфичне факторе и опрему
КСНУМКС. Општи механизми адаптације на хладноћу
КСНУМКС. Број дана када је температура воде испод 15 ºЦ
КСНУМКС. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина
КСНУМКС. Шематска класификација хладног рада
КСНУМКС. Класификација нивоа метаболичке брзине
КСНУМКС. Примери основних изолационих вредности одеће
КСНУМКС. Класификација топлотне отпорности на хлађење ручне одеће
КСНУМКС. Класификација контактне топлотне отпорности ручне одеће
КСНУМКС. Индекс хладноће ветра, температура и време смрзавања изложеног меса
КСНУМКС. Снага хлађења ветра на изложеном телу
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
43. Радно време
Уредник поглавља: Петер Кнаутх
Сати рада
Петер Кнаутх
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Временски интервали од почетка сменског рада до три болести
2. Рад у сменама и учесталост кардиоваскуларних поремећаја
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
44. Квалитет ваздуха у затвореном простору
Уредник поглавља: Ксавије Гвардино Сола
Квалитет ваздуха у затвореном простору: Увод
Ксавије Гвардино Сола
Природа и извори хемијских загађивача у затвореном простору
Деррицк Црумп
Радон
Марија Хосе Беренгер
Дувански дим
Диетрицх Хоффманн и Ернст Л. Виндер
Прописи о пушењу
Ксавије Гвардино Сола
Мерење и процена хемијских загађивача
М. Грациа Роселл Фаррас
Биолошка контаминација
Бриан Фланниган
Прописи, препоруке, смернице и стандарди
Марија Хосе Беренгер
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Класификација органских загађивача у затвореном простору
2. Емисија формалдехида из разних материјала
3. Ттл. испарљиви органски спојеви, зидне/подне облоге
4. Производи за потрошаче и други извори испарљивих органских састојака
5. Главни типови и концентрације у урбаном Уједињеном Краљевству
6. Теренска мерења азотних оксида и угљен моноксида
7. Токсични и туморогени агенси у споредном диму цигарета
8. Токсични и туморогени агенси из дуванског дима
9. Котинин у урину код непушача
КСНУМКС. Методологија узимања узорака
КСНУМКС. Методе детекције гасова у ваздуху у затвореном простору
КСНУМКС. Методе које се користе за анализу хемијских загађивача
КСНУМКС. Доње границе детекције за неке гасове
КСНУМКС. Врсте гљивица које могу изазвати ринитис и/или астму
КСНУМКС. Микроорганизми и екстринзични алергијски алвеолитис
КСНУМКС. Микроорганизми у неиндустријском унутрашњем ваздуху и прашини
КСНУМКС. Стандарди квалитета ваздуха утврђени од стране УС ЕПА
КСНУМКС. Смернице СЗО за сметње без рака и мириса
КСНУМКС. Вредности смерница СЗО засноване на сензорним ефектима или сметњи
КСНУМКС. Референтне вредности за радон три организације
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
45. Контрола животне средине у затвореном простору
Уредник поглавља: Хуан Гуасцх Фаррас
Контрола унутрашњег окружења: Општи принципи
А. Хернандез Цаллеја
Ваздух у затвореном простору: методе контроле и чишћења
Е. Адан Лиебана и А. Хернандез Цаллеја
Циљеви и принципи опште и разблажене вентилације
Емилио Цастејон
Критеријуми за вентилацију за неиндустријске зграде
А. Хернандез Цаллеја
Системи грејања и климатизације
Ф. Рамос Перез и Ј. Гуасцх Фаррас
Ваздух у затвореном простору: јонизација
Е. Адан Лиебана и Ј. Гуасцх Фаррас
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Најчешћи загађивачи у затвореном простору и њихови извори
2. Основни захтеви-систем вентилације за разблаживање
3. Контролне мере и њихови ефекти
4. Прилагођавања радног окружења и ефеката
5. Ефикасност филтера (АСХРАЕ стандард 52-76)
6. Реагенси који се користе као апсорбенти за загађиваче
7. Нивои квалитета ваздуха у затвореном простору
8. Контаминација због станара зграде
9. Степен заузетости различитих зграда
КСНУМКС. Контаминација због зграде
КСНУМКС. Нивои квалитета спољашњег ваздуха
КСНУМКС. Предложене норме за факторе животне средине
КСНУМКС. Температуре топлотне удобности (на основу Фангера)
КСНУМКС. Карактеристике јона
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
КСНУМКС. Расвета
Уредник поглавља: Хуан Гуасцх Фаррас
Врсте лампи и осветљења
Рицхард Форстер
Услови потребни за визуелно
Фернандо Рамос Перез и Ана Ернандез Каљеха
Општи услови осветљења
Н. Алан Смитх
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Побољшани излаз и снага неких 1,500 мм флуоресцентних сијалица
2. Типична ефикасност лампе
3. Међународни систем кодирања лампи (ИЛЦОС) за неке типове лампи
4. Уобичајене боје и облици сијалица са жарном нити и ИЛЦОС кодови
5. Врсте натријумових лампи високог притиска
6. Контрасти боја
7. Фактори рефлексије различитих боја и материјала
8. Препоручени нивои одржаване осветљености за локације/задатке
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
КСНУМКС. бука
Уредник поглавља: Алице Х. Сутер
Природа и ефекти буке
Алице Х. Сутер
Мерење буке и процена експозиције
Едуард И. Денисов и Герман А. Суворов
Инжењерска контрола буке
Деннис П. Дрисцолл
Програми за очување слуха
Ларри Х. Роистер и Јулиа Досвелл Роистер
Стандарди и прописи
Алице Х. Сутер
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Границе дозвољене изложености (ПЕЛ) за изложеност буци, по нацији
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
48. Зрачење: јонизујуће
Уредник поглавља: Роберт Н. Цхерри, Јр.
увод
Роберт Н. Цхерри, Јр.
Биологија зрачења и биолошки ефекти
Артхур Ц. Уптон
Извори јонизујућег зрачења
Роберт Н. Цхерри, Јр.
Дизајн радног места за безбедност од зрачења
Гордон М. Лодде
Безбедност од зрачења
Роберт Н. Цхерри, Јр.
Планирање радијационих акцидената и управљање њима
Сидни В. Портер, мл.
49. Зрачење, нејонизујуће
Уредник поглавља: Бенгт Кнаве
Електрична и магнетна поља и здравствени резултати
Бенгт Кнаве
Електромагнетски спектар: основне физичке карактеристике
Кјелл Ханссон Милд
Ултра - љубичасто зрачење
Давид Х. Слинеи
Инфрацрвено зрачење
Р. Маттхес
Светлост и инфрацрвено зрачење
Давид Х. Слинеи
Ласери
Давид Х. Слинеи
Радиофреквентна поља и микроталаси
Кјелл Ханссон Милд
ВЛФ и ЕЛФ електрична и магнетна поља
Мицхаел Х. Репацхоли
Статичка електрична и магнетна поља
Мартино Грандолфо
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Извори и експозиције за ИР
2. Функција топлотне опасности мрежњаче
3. Границе експозиције за типичне ласере
4. Примене опреме која користи опсег >0 до 30 кХз
5. Професионални извори изложености магнетним пољима
6. Дејство струја које пролазе кроз људско тело
7. Биолошки ефекти различитих опсега густине струје
8. Границе професионалне изложености-електрична/магнетна поља
9. Студије на животињама изложеним статичким електричним пољима
КСНУМКС. Главне технологије и велика статичка магнетна поља
КСНУМКС. ИЦНИРП препоруке за статичка магнетна поља
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
50. Вибрација
Уредник поглавља: Мицхаел Ј. Гриффин
вибрација
Мицхаел Ј. Гриффин
Вибрације целог тела
Хелмут Сеидел и Мицхаел Ј. Гриффин
Вибрације које се преносе руком
Масимо Бовензи
Мучнина у току вожње
Алан Ј. Бенсон
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Активности са штетним ефектима вибрација целог тела
2. Превентивне мере за вибрације целог тела
3. Излагање вибрацијама које се преносе рукама
4. Фазе, Стокхолмска радионица, синдром вибрације шака-рука
5. Рејноов феномен и синдром вибрације шака-рука
6. Граничне вредности за вибрације које се преносе руком
7. Директива Савета Европске уније: Вибрације које се преносе руком (1994)
8. Магнитуде вибрација за бланширање прстију
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
51. Насиље
Уредник поглавља: Леон Ј. Варсхав
Насиље на радном месту
Леон Ј. Варсхав
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Највеће стопе професионалних убистава, радна места у САД, 1980-1989
2. Највеће стопе професионалних убистава у САД занимањима, 1980-1989
3. Фактори ризика за убиства на радном месту
4. Водичи за програме за спречавање насиља на радном месту
52. Јединице визуелног приказа
Уредник поглавља: Диане Бертхелетте
преглед
Диане Бертхелетте
Карактеристике радних станица за визуелни приказ
Ахмет Цакир
Очни и визуелни проблеми
Пауле Реи и Јеан-Јацкуес Меиер
Репродуктивне опасности – експериментални подаци
Улф Бергквист
Репродуктивни ефекти – људски докази
Клер Инфант-Ривар
Студија случаја: Резиме студија репродуктивних исхода
Мишићно-коштане поремећаје
Габриеле Баммер
Проблеми са кожом
Матс Берг и Стуре Лиден
Психосоцијални аспекти рада ВДУ
Мицхаел Ј. Смитх и Пасцале Царраион
Ергономски аспекти интеракције човека и рачунара
Јеан-Марц Роберт
Стандарди ергономије
Том ФМ Стјуарт
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Дистрибуција рачунара у разним регионима
2. Учесталост и значај елемената опреме
3. Преваленција очних симптома
4. Тератолошке студије са пацовима или мишевима
5. Тератолошке студије са пацовима или мишевима
6. Употреба ВДУ-а као фактор у неповољним исходима трудноће
7. Анализе за проучавање узрока мускулоскелетних проблема
8. Фактори за које се сматра да узрокују мишићно-скелетни проблем
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
Овај чланак описује аспекте програма заштите од зрачења. Циљ радијационе безбедности је да се елиминишу или минимизирају штетни ефекти јонизујућег зрачења и радиоактивног материјала на раднике, јавност и животну средину уз омогућавање њихове корисне употребе.
Већина програма заштите од зрачења неће морати да имплементира сваки од доле описаних елемената. Дизајн програма радијационе безбедности зависи од врсте извора јонизујућег зрачења који су укључени и начина на који се користе.
Принципи радијационе безбедности
Међународна комисија за радиолошку заштиту (ИЦРП) је предложила да следећи принципи треба да воде употребу јонизујућег зрачења и примену стандарда радијационе безбедности:
Стандарди радијационе безбедности
Постоје стандарди за изложеност радника и јавности зрачењу и за годишње границе уноса (АЛИ) радионуклида. Стандарди за концентрације радионуклида у ваздуху и води могу се извести из АЛИ.
ИЦРП је објавио опсежне табеле АЛИ-а и изведених концентрација у ваздуху и води. Резиме његових препоручених граница дозе је у табели 1.
Табела 1. Препоручене границе дозе Међународне комисије за радиолошку заштиту1
апликација |
Ограничење дозе |
|
Професионално |
Јавност |
|
Ефективна доза |
20 мСв годишње у просеку преко |
1 мСв у години3 |
Годишња еквивалентна доза у: |
||
Сочиво ока |
150 мСв |
15 мСв |
Кожа4 |
500 мСв |
50 мСв |
Руке и стопала |
500 мСв |
- |
1 Ограничења се примењују на збир релевантних доза од спољашњег излагања у наведеном периоду и 50-годишње предвиђене дозе (до старости од 70 година за децу) од уноса у истом периоду.
2 Уз даљу одредбу да ефективна доза не би требало да пређе 50 мСв у једној години. Додатна ограничења важе за професионалну изложеност трудница.
3 У посебним околностима може се дозволити већа вредност ефективне дозе у једној години, под условом да просек за 5 година не прелази 1 мСв годишње.
4 Ограничење ефективне дозе пружа довољну заштиту кожи од стохастичких ефеката. Додатно ограничење је потребно за локализоване изложености како би се спречили детерминистички ефекти.
Дозиметрија
Дозиметрија се користи за указивање на еквиваленте дозе од којих радници примају спољни поља зрачења којима могу бити изложени. Дозиметри се одликују типом уређаја, врстом зрачења које мере и делом тела за који треба навести апсорбовану дозу.
Најчешће се користе три главна типа дозиметара. То су термолуминисцентни дозиметри, филмски дозиметри и јонизационе коморе. Друге врсте дозиметара (о којима се овде не говори) укључују фисионе фолије, уређаје за нагризање трагова и пластичне дозиметре са „мехурићем“.
Термолуминисцентни дозиметри су најчешће коришћени тип кадровског дозиметра. Они користе принцип да када неки материјали апсорбују енергију јонизујућег зрачења, они је складиште тако да се касније може повратити у облику светлости када се материјали загреју. У великој мери, количина ослобођене светлости је директно пропорционална енергији апсорбованој од јонизујућег зрачења, а самим тим и апсорбованој дози коју је материјал примио. Ова пропорционалност важи за веома широк опсег енергије јонизујућег зрачења и брзина апсорбоване дозе.
За прецизну обраду термолуминисцентних дозиметара неопходна је посебна опрема. Читање термолуминисцентног дозиметра уништава информације о дози садржане у њему. Међутим, након одговарајуће обраде, термолуминисцентни дозиметри се могу поново користити.
Материјал који се користи за термолуминисцентне дозиметре мора бити провидан за светлост коју емитује. Најчешћи материјали који се користе за термолуминисцентне дозиметре су литијум флуорид (ЛиФ) и калцијум флуорид (ЦаФ2). Материјали могу бити допирани другим материјалима или направљени са специфичним изотопским саставом за специјализоване сврхе као што је неутронска дозиметрија.
Многи дозиметри садрже неколико термолуминисцентних чипова са различитим филтерима испред њих како би се омогућила дискриминација између енергија и врста зрачења.
Филм је био најпопуларнији материјал за кадровску дозиметрију пре него што је термолуминисцентна дозиметрија постала уобичајена. Степен затамњења филма зависи од енергије апсорбоване од јонизујућег зрачења, али однос није линеаран. Зависност одзива филма од укупне апсорбоване дозе, брзине апсорбоване дозе и енергије зрачења већа је од оне за термолуминисцентне дозиметре и може ограничити опсег применљивости филма. Међутим, филм има предност што обезбеђује трајни запис о апсорбованој дози којој је био изложен.
За посебне намене, као што је неутронска дозиметрија, могу се користити различите формулације филмова и филтери. Као и код термолуминисцентних дозиметара, за правилну анализу потребна је посебна опрема.
Филм је генерално много осетљивији на влажност и температуру околине од термолуминисцентних материјала и може дати лажно висока очитавања у неповољним условима. С друге стране, на еквиваленте дозе назначене термолуминисцентним дозиметрима може утицати шок пада на тврду површину.
Само највеће организације имају сопствене дозиметријске услуге. Већина добија такве услуге од компанија специјализованих за њихово пружање. Важно је да такве компаније буду лиценциране или акредитоване од стране одговарајућих независних органа како би се осигурали тачни резултати дозиметрије.
Самоочитавајуће, мале јонизационе коморе, такође тзв џепне коморе, користе се за добијање непосредних информација о дозиметрији. Њихова употреба је често потребна када особље мора да уђе у подручја са високим или веома високим зрачењем, где би особље могло да прими велику апсорбовану дозу у кратком временском периоду. Џепне коморе се често калибрирају локално и веома су осетљиве на ударце. Сходно томе, увек их треба допунити термолуминисцентним или филмским дозиметрима, који су тачнији и поузданији, али не дају тренутне резултате.
Дозиметрија је потребна за радника када постоји разумна вероватноћа да ће акумулирати одређени проценат, обично 5 или 10%, од максимално дозвољене еквивалентне дозе за цело тело или одређене делове тела.
Дозиметар за цело тело треба да се носи негде између рамена и струка, на месту где се очекује највећа експозиција. Када услови излагања то захтевају, други дозиметри се могу носити на прстима или зглобовима, на стомаку, на каци или шеширу на челу или на крагни, како би се проценила локализована изложеност екстремитетима, фетусу или ембриону, штитној жлезди или сочива очију. Погледајте одговарајуће регулаторне смернице о томе да ли дозиметри треба да се носе унутар или изван заштитне одеће као што су оловне кецеље, рукавице и крагне.
Кадровски дозиметри показују само зрачење на које се дозиметар био изложен. Додељивање дозиметарске дозе еквивалентне особи или органима особе је прихватљиво за мале, тривијалне дозе, али велике дозиметарске дозе, посебно оне које знатно превазилазе регулаторне стандарде, треба пажљиво анализирати у погледу постављања дозиметра и стварних поља зрачења на које радник је био изложен приликом процене дозе коју је радник стварно примљена. У оквиру истраге треба прибавити изјаву од радника и унети у записник. Међутим, много чешће него не, веома велике дозе дозиметра су резултат намерног излагања зрачењу дозиметра док се није носио.
Биотест
Биотест (такође зван радиобиотест) означава одређивање врста, количина или концентрација и, у неким случајевима, локације радиоактивног материјала у људском телу, било директним мерењем (ин виво бројање) или анализом и проценом материјала излучених или уклоњених из људског тела.
Биолошки тест се обично користи за процену еквивалентне дозе радника због радиоактивног материјала унетог у тело. Такође може дати индикацију ефикасности активних мера предузетих за спречавање таквог уноса. Ређе се може користити за процену дозе коју је радник примио од великог излагања спољашњем зрачењу (на пример, бројањем белих крвних зрнаца или хромозомских дефеката).
Биотест се мора извршити када постоји разумна могућност да радник може узети или је унео у своје тело више од одређеног процента (обично 5 или 10%) АЛИ за радионуклид. Хемијски и физички облик радионуклида који се тражи у телу одређује врсту биолошког теста неопходног за његово откривање.
Биотест се може састојати од анализе узорака узетих из тела (на пример, урина, фекалија, крви или косе) на радиоактивне изотопе. У овом случају, количина радиоактивности у узорку може бити повезана са радиоактивношћу у телу особе, а затим и са дозом зрачења коју је тело особе или одређени органи примили или су обавезни да прими. Биолошки тест урина на трицијум је пример ове врсте биолошких тестова.
Скенирање целог или делимичног тела може да се користи за откривање радионуклида који емитују к или гама зраке енергије које се разумно могу детектовати ван тела. Биотест штитасте жлезде за јод-131 (131И) је пример ове врсте биолошке анализе.
Биолошки тест се може обавити у кући или се узорци или особље може послати у установу или организацију која је специјализована за биотест који треба да се изврши. У оба случаја, одговарајућа калибрација опреме и акредитација лабораторијских процедура су од суштинског значаја за обезбеђивање тачних, прецизних и одбрањивих резултата биолошке анализе.
Заштитна одећа
Заштитну одећу испоручује послодавац раднику да би се смањила могућност радиоактивне контаминације радника или његове одеће или да би се радник делимично заштитио од бета, к или гама зрачења. Примери првих су одећа против контаминације, рукавице, капуљаче и чизме. Примери ових последњих су оловне кецеље, рукавице и наочаре.
Заштита дисајних органа
Уређај за заштиту органа за дисање је апарат, као што је респиратор, који се користи за смањење уноса радиоактивних материја у ваздуху од стране радника.
Послодавци морају да користе, у мери у којој је то практично, процесне или друге инжењерске контроле (на пример, задржавање или вентилацију) да ограниче концентрације радиоактивних материјала у ваздуху. Када ово није могуће контролисати концентрације радиоактивног материјала у ваздуху на вредности испод оних које дефинишу подручје радиоактивности у ваздуху, послодавац, у складу са одржавањем еквивалента укупне ефективне дозе АЛАРА, мора повећати праћење и ограничити унос за један или више следеће значи:
Опрема за заштиту органа за дисање која се издаје радницима мора бити у складу са важећим националним стандардима за такву опрему.
Послодавац мора да спроводи и одржава програм заштите респираторних органа који укључује:
Послодавац мора да обавести сваког корисника респиратора да корисник може да напусти радни простор у било ком тренутку ради ослобађања од употребе респиратора у случају квара опреме, физичког или психичког стреса, процедуралних или комуникационих грешака, значајног погоршања услова рада или било којих других услова. то би могло захтевати такво олакшање.
Иако околности можда не захтевају рутинску употребу респиратора, веродостојни хитни услови могу захтевати њихову доступност. У таквим случајевима, респиратори такође морају бити сертификовани за такву употребу од стране одговарајуће акредитационе организације и одржавани у стању спремним за употребу.
Надзор здравља на раду
Радници изложени јонизујућем зрачењу треба да примају услуге здравствене заштите на раду у истој мери као радници изложени другим опасностима на раду.
Општи прегледи пре премештаја процењују опште здравље будућег запосленог и утврђују основне податке. Увек треба прибавити претходну медицинску историју и историју изложености. Специјализовани прегледи, као што су очна сочива и број крвних зрнаца, могу бити неопходни у зависности од природе очекиване изложености зрачењу. Ово треба оставити на дискрецију лекара који присуствује.
Цонтаминатион Сурвеис
Истраживање контаминације је процена радиолошких услова који се јављају у вези са производњом, употребом, ослобађањем, одлагањем или присуством радиоактивних материјала или других извора зрачења. Када је прикладно, таква процена укључује физичко испитивање локације радиоактивног материјала и мерења или прорачуне нивоа радијације, или концентрација или количина присутног радиоактивног материјала.
Истраживања контаминације се спроводе како би се демонстрирала усклађеност са националним прописима и да би се проценили нивои зрачења, концентрације или количине радиоактивног материјала, као и потенцијалне радиолошке опасности које би могле бити присутне.
Учесталост истраживања контаминације одређена је степеном присутне потенцијалне опасности. Недељна истраживања треба да се врше у складиштима радиоактивног отпада иу лабораторијама и клиникама где се користе релативно велике количине незатворених радиоактивних извора. Месечна истраживања су довољна за лабораторије које раде са малим количинама радиоактивних извора, као што су лабораторије које врше ин витро тестирање коришћењем изотопа као што су трицијум, угљеник-14 (14Ц) и јод-125 (125И) са активностима мањим од неколико кБк.
Опрема за заштиту од зрачења и мерила за мерење морају бити прикладна за врсте радиоактивног материјала и зрачења која су укључена, и морају бити правилно калибрисани.
Истраживања контаминације се састоје од мерења нивоа амбијенталног зрачења помоћу Геигер-Муеллер (ГМ) бројача, јонизационе коморе или сцинтилационог бројача; мерења могуће контаминације површине α или βγ одговарајућим ГМ или цинк сулфидом (ЗнС) сцинтилационим бројачима са танким прозорима; и обришите тестове површина које ће се касније бројати у сцинтилационом бројачу (натријум јодид (НаИ)), бројачу германијума (Ге) или течном сцинтилационом бројачу, према потреби.
За резултате мерења амбијенталног зрачења и контаминације морају бити успостављени одговарајући нивои деловања. Када је ниво акције прекорачен, морају се одмах предузети кораци за ублажавање детектованих нивоа, њихово враћање у прихватљиве услове и спречавање непотребног излагања особља радијацији и упијању и ширењу радиоактивног материјала.
Мониторинга животне средине
Мониторинг животне средине се односи на прикупљање и мерење узорака животне средине за радиоактивне материјале и праћење нивоа зрачења ван околине радног места. Сврхе мониторинга животне средине обухватају процену последица по људе које проистичу из испуштања радионуклида у биосферу, откривање испуштања радиоактивног материјала у животну средину пре него што постану озбиљна и доказивање усклађености са прописима.
Комплетан опис техника мониторинга животне средине је ван оквира овог чланка. Међутим, биће речи о општим принципима.
Морају се узети узорци животне средине који прате највероватнији пут радионуклида из животне средине до човека. На пример, узорке земље, воде, траве и млека у пољопривредним регионима око нуклеарне електране треба рутински узимати и анализирати на јод-131 (131И) и стронцијум-90 (90Ср) садржај.
Праћење животне средине може укључивати узимање узорака ваздуха, подземних вода, површинских вода, земљишта, лишћа, рибе, млека, дивљачи и тако даље. Избор узорака и учесталост узимања треба да буде заснован на сврси праћења, иако мали број насумичних узорака понекад може да идентификује раније непознат проблем.
Први корак у осмишљавању програма мониторинга животне средине је карактеризација радионуклида који се ослобађају или имају потенцијал да буду случајно испуштени, с обзиром на врсту и количину и физички и хемијски облик.
Могућност транспорта ових радионуклида кроз ваздух, подземне и површинске воде је следеће разматрање. Циљ је предвидети концентрације радионуклида који дођу до људи директно кроз ваздух и воду или индиректно кроз храну.
Биоакумулација радионуклида која је резултат таложења у воденом и копненом окружењу је следећа ставка која изазива забринутост. Циљ је предвидети концентрацију радионуклида када уђу у ланац исхране.
Коначно, испитује се стопа људске потрошње ових потенцијално контаминираних намирница и како ова потрошња доприноси дози зрачења код људи и резултирајућем здравственом ризику. Резултати ове анализе се користе да би се одредио најбољи приступ узорковању животне средине и да би се осигурало да су циљеви програма мониторинга животне средине испуњени.
Тестови цурења затворених извора
Затворени извор означава радиоактивни материјал који је затворен у капсулу дизајнирану да спречи цурење или излазак материјала. Такви извори се морају периодично тестирати како би се потврдило да извор не цури радиоактивни материјал.
Сваки затворени извор мора бити тестиран на цурење пре прве употребе, осим ако добављач није обезбедио сертификат који показује да је извор тестиран у року од шест месеци (три месеца за α емитере) пре преноса садашњем власнику. Сваки затворени извор мора бити тестиран на цурење најмање једном у шест месеци (три месеца за α емитере) или у интервалу који одреди регулаторно тело.
Генерално, тестови цурења на следећим изворима нису потребни:
Тест цурења се изводи узимањем узорка брисањем са запечаћеног извора или са површина уређаја у које је затворени извор монтиран или ускладиштен на којима се може очекивати да ће се акумулирати радиоактивна контаминација или прањем извора у малој количини детерџента. раствора и третирање целе запремине као узорка.
Узорак треба измерити тако да тест цурења може открити присуство најмање 200 Бк радиоактивног материјала на узорку.
Затворени извори радијума захтевају посебне процедуре испитивања цурења да би се открило цурење гаса радона (Рн). На пример, једна процедура укључује држање затвореног извора у тегли са памучним влакнима најмање 24 сата. На крају периода, памучна влакна се анализирају на присуство Рн потомства.
Запечаћени извор за који се утврди да цури преко дозвољених граница мора се уклонити из употребе. Ако извор није поправљив, треба га третирати као радиоактивни отпад. Регулаторни орган може захтевати да се пријаве извори цурења у случају да је цурење резултат грешке у производњи која је вредна даље истраге.
Инвентар
Особље за заштиту од зрачења мора одржавати ажурни инвентар свих радиоактивних материјала и других извора јонизујућег зрачења за које је одговоран послодавац. Процедуре организације морају да обезбеде да је особље за безбедност од зрачења свесно о пријему, употреби, преносу и одлагању свих таквих материјала и извора, тако да се инвентар може одржавати ажурним. Физички инвентар свих запечаћених извора треба да се уради најмање једном у три месеца. Комплетан инвентар извора јонизујућег зрачења треба да се провери током годишње ревизије програма радијационе безбедности.
Објављивање области
На слици 1 приказан је међународни стандардни симбол зрачења. Ово мора бити истакнуто на свим знацима који означавају подручја која су контролисана у сврху радијационе безбедности и на етикетама контејнера које указују на присуство радиоактивних материјала.
Слика 1. Симбол зрачења
Области које се контролишу у сврху радијационе безбедности често се означавају у смислу повећања нивоа дозе. Такве области морају бити упадљиво истакнуте знаком или знаковима који носе симбол зрачења и речи „ОПРЕЗ, ПОДРУЧЈЕ ЗРАЧЕЊА“, „ОПРЕЗ (or ОПАСНОСТ), ПОДРУЧЈЕ ВИСОКОГ ЗРАЧЕЊА“ или „ТЕШКА ОПАСНОСТ, ПОДРУЧЈЕ ВРЛО ВИСОКОГ ЗРАЧЕЊА“, према потреби.
Ако простор или просторија садржи значајну количину радиоактивног материјала (како је то дефинисало регулаторно тело), улаз у ту област или просторију мора бити упадљиво истакнут знаком са симболом зрачења и речима „ОПРЕЗ (or ОПАСНОСТ), РАДИОАКТИВНИ МАТЕРИЈАЛИ”.
Зона радиоактивности у ваздуху је просторија или простор у коме радиоактивност у ваздуху прелази одређене нивое које дефинише регулаторно тело. Свако подручје радиоактивности у ваздуху мора бити истакнуто упадљивим знаком или знаковима који носе симбол зрачења и речи „ОПРЕЗ, ЗОНА РАДИОАКТИВНОСТИ У ВАЗДУХУ” или „ОПАСНОСТ, ПОДРУЧЈЕ РАДИОАКТИВНОСТИ У ВАЗДУХУ”.
Изузеци од ових услова за слање могу бити одобрени за собе за пацијенте у болницама где су те собе иначе под адекватном контролом. Подручја или просторије у којима ће се извори зрачења налазити у периоду од осам сати или краће и које иначе стално посећују под одговарајућом контролом квалификованог особља, не морају бити постављене.
Приступ Цонтрол
Степен до којег приступ некој области мора бити контролисан је одређен степеном потенцијалне опасности од зрачења у тој области.
Контрола приступа областима високог зрачења
Сваки улаз или приступна тачка у подручје високог зрачења мора имати једну или више од следећих карактеристика:
Уместо контрола потребних за подручје са високим степеном зрачења, може се заменити стални директни или електронски надзор који може да спречи неовлашћени улазак.
Контроле морају бити успостављене на начин који не спречава појединце да напусте подручје високог зрачења.
Контрола приступа областима са веома високим зрачењем
Поред захтева за подручје високог зрачења, морају се увести додатне мере како би се осигурало да појединац не може да добије неовлашћен или ненамеран приступ областима у којима се нивои зрачења могу наићи на 5 Ги или више за 1 х на 1 м од извора зрачења или било које површине кроз коју зрачење продире.
Ознаке на контејнерима и опреми
Сваки контејнер радиоактивног материјала изнад количине коју одреди регулаторно тело мора да носи трајну, јасно видљиву етикету са симболом зрачења и речима „ОПРЕЗ, РАДИОАКТИВНИ МАТЕРИЈАЛ” или „ОПАСНОСТ, РАДИОАКТИВНИ МАТЕРИЈАЛ”. Ознака такође мора да пружи довољно информација – као што су присутни радионуклид(и), процена количине радиоактивности, датум за који се процењује активност, нивои радијације, врсте материјала и масовно обогаћивање – да би се појединцима омогућило руковање или коришћење контејнерима, или радећи у близини контејнера, да предузму мере предострожности да избегну или минимизирају излагање.
Пре уклањања или одлагања празних неконтаминираних контејнера у неограничена подручја, етикета радиоактивног материјала мора бити уклоњена или оштећена, или мора бити јасно назначено да контејнер више не садржи радиоактивне материјале.
Контејнери не морају бити означени ако:
Уређаји за упозорење и аларми
Подручја са високом радијацијом и подручја са веома високим зрачењем морају бити опремљена уређајима за упозорење и алармима као што је горе објашњено. Ови уређаји и аларми могу бити видљиви или звучни или обоје. Уређаји и аларми за системе као што су акцелератори честица треба да буду аутоматски укључени као део процедуре покретања, тако да ће особље имати времена да напусти подручје или искључи систем помоћу дугмета за „сцрам“ пре него што се производи зрачење. “Сцрам” дугмад (дугмад у контролисаној области која, када се притисну, узрокују да ниво радијације одмах падне на безбедне нивое) морају бити лако доступни и видљиво означени и приказани.
Уређаји за надгледање, као што су континуирани монитори ваздуха (ЦАМ), могу се унапред подесити да емитују звучне и видљиве аларме или да искључе систем када су одређени нивои акције прекорачени.
инструментација
Послодавац мора ставити на располагање инструменте који одговарају степену и врсти радијације и радиоактивног материјала присутних на радном месту. Ова инструментација се може користити за откривање, праћење или мерење нивоа зрачења или радиоактивности.
Инструментација се мора калибрисати у одговарајућим интервалима коришћењем акредитованих метода и извора калибрације. Калибрациони извори треба да буду што је могуће сличнији изворима који се детектују или мере.
Типови инструмената укључују ручне инструменте за истраживање, континуалне мониторе ваздуха, порталне мониторе за руке и ноге, течне сцинтилационе бројаче, детекторе који садрже кристале Ге или НаИ и тако даље.
Транспорт радиоактивних материјала
Међународна агенција за атомску енергију (ИАЕА) успоставила је прописе за транспорт радиоактивног материјала. Већина земаља је усвојила прописе компатибилне са прописима ИАЕА о радиоактивним пошиљкама.
Слика 2. Категорија И – БЕЛА ознака
Слика 2, слика 3 и слика 4 су примери отпремних етикета које прописи ИАЕА захтевају на спољашњости пакета који се достављају за отпрему који садрже радиоактивне материјале. Индекс транспорта на етикетама приказаним на слици 3 и слици 4 односи се на највећу ефективну брзину дозе на 1 м од било које површине паковања у мСв/х помножену са 100, а затим заокружену на најближу десетину. (На пример, ако је највећа ефективна брзина дозе на 1 м од било које површине паковања 0.0233 мСв/х, онда је транспортни индекс 2.4.)
Слика 3. Категорија ИИ – ЖУТА ознака
Слика 5 приказује пример плаката који копнена возила морају истакнути када носе пакете који садрже радиоактивне материјале изнад одређених количина.
Слика 5. Плакат возила
Амбалажа намењена за употребу у транспорту радиоактивних материјала мора бити у складу са строгим захтевима за испитивање и документацију. Врста и количина радиоактивног материјала који се отпрема одређује које спецификације амбалажа мора да испуњава.
Прописи о транспорту радиоактивног материјала су компликовани. Особе које редовно не шаљу радиоактивне материјале треба увек да консултују стручњаке са искуством у таквим пошиљкама.
Радиоактивни отпад
Доступне су различите методе одлагања радиоактивног отпада, али све су под контролом регулаторних органа. Према томе, организација мора увек да се посаветује са својим регулаторним ауторитетом како би осигурала да је метод одлагања дозвољен. Методе одлагања радиоактивног отпада укључују држање материјала ради радиоактивног распада и накнадно одлагање без обзира на радиоактивност, спаљивање, одлагање у санитарну канализацију, закопавање на копну и закопавање у мору. Сахрањивање на мору често није дозвољено националном политиком или међународним уговором и о томе се неће даље расправљати.
Радиоактивни отпад из реакторских језгара (високо радиоактивни отпад) представља посебне проблеме у погледу одлагања. Руковање и одлагање таквог отпада контролишу национални и међународни регулаторни органи.
Често радиоактивни отпад може имати својства која нису радиоактивност која би сама по себи учинила отпад опасним. Такав отпад се назива мешовити отпади. Примери укључују радиоактивни отпад који је такође биоопасан или је токсичан. Мешовити отпад захтева посебно руковање. Обратите се регулаторним властима за правилно одлагање таквог отпада.
Чување за радиоактивни распад
Ако је време полураспада радиоактивног материјала кратко (углавном мање од 65 дана) и ако организација има довољно складишног простора, радиоактивни отпад се може чувати ради распадања са накнадним одлагањем без обзира на његову радиоактивност. Период задржавања од најмање десет полураспада обично је довољан да се нивои радијације не разликују од позадине.
Отпад се мора прегледати пре него што се може одложити. Истраживање треба да користи инструменте који одговарају зрачењу које треба детектовати и показати да се нивои зрачења не разликују од позадине.
Iспаљивање
Ако регулаторни орган дозволи спаљивање, обично се мора показати да такво спаљивање не узрокује да концентрација радионуклида у ваздуху премаши дозвољене нивое. Пепео се мора периодично испитивати да би се проверило да није радиоактиван. У неким околностима може бити потребно надгледати димњак како би се осигурало да дозвољене концентрације у ваздуху нису прекорачене.
Одлагање у санитарну канализацију
Ако регулаторни орган дозволи такво одлагање, онда се обично мора показати да такво одлагање не узрокује да концентрација радионуклида у води прелази дозвољене нивое. Материјал који се одлаже мора бити растворљив или на други начин лако дисперзиван у води. Регулаторни орган често поставља посебне годишње границе за такво одлагање радионуклида.
Закопавање земље
Радиоактивни отпад који се не може одложити на било који други начин биће одложен закопавањем на локацијама које су лиценциране од стране националних или локалних регулаторних власти. Регулаторни органи строго контролишу такво одлагање. Произвођачима отпада обично није дозвољено да одлажу радиоактивни отпад на сопственом земљишту. Трошкови повезани са закопавањем земљишта укључују трошкове паковања, отпреме и складиштења. Ови трошкови су додатни трошкови самог гробног простора и често се могу смањити сабијањем отпада. Трошкови закопавања земљишта за одлагање радиоактивног отпада убрзано ескалирају.
Програмске ревизије
Програме радијационе безбедности треба периодично ревидирати у погледу ефикасности, потпуности и усклађености са регулаторним ауторитетом. Ревизија треба да се ради најмање једном годишње и да буде свеобухватна. Само-ревизије су обично дозвољене, али су пожељне ревизије од стране независних спољних агенција. Ревизије изван агенција имају тенденцију да буду објективније и имају глобалнију тачку гледишта од локалних ревизија. Ревизорска агенција која није повезана са свакодневним радом програма радијационе безбедности често може да идентификује проблеме које локални оператери не виде, а који су можда навикли да их занемарују.
тренинг
Послодавци морају обезбедити обуку о безбедности од зрачења свим радницима који су изложени или потенцијално изложени јонизујућем зрачењу или радиоактивним материјалима. Морају обезбедити почетну обуку пре него што радник почне да ради и годишњу обуку за освежавање. Поред тога, свакој радници у репродуктивном добу мора се обезбедити посебна обука и информација о ефектима јонизујућег зрачења на нерођено дете ио одговарајућим мерама опреза које треба да предузме. Ову посебну обуку мора да прође при првом запошљавању, на годишњој обуци за освежавање и ако обавести послодавца да је трудна.
Сви појединци који раде или посећују било који део подручја којем је приступ ограничен у сврху радијационе безбедности:
Обим упутстава за безбедност од зрачења мора бити сразмеран потенцијалним проблемима радиолошке заштите здравља у контролисаној области. Инструкције се морају проширити према потреби на помоћно особље, као што су медицинске сестре које лијече радиоактивне пацијенте у болницама и ватрогасци и полицајци који би могли одговорити на хитне случајеве.
Квалификације радника
Послодавци морају осигурати да радници који користе јонизујуће зрачење буду квалификовани за обављање послова за које су запослени. Радници морају имати позадину и искуство да безбедно обављају своје послове, посебно у погледу излагања и употребе јонизујућег зрачења и радиоактивних материјала.
Особље за безбедност од зрачења мора имати одговарајућа знања и квалификације за спровођење и рад доброг програма радијационе безбедности. Њихово знање и квалификације морају бити барем сразмерне потенцијалним проблемима радиолошке здравствене заштите са којима ће се они и радници разумно сусрести.
Планирање у ванредним ситуацијама
Све осим најмањих операција које користе јонизујуће зрачење или радиоактивне материјале морају имати планове за хитне случајеве. Ови планови морају бити актуелни и периодично се спроводити.
Планови за ванредне ситуације треба да се баве свим кредибилним ванредним ситуацијама. Планови за велику нуклеарну електрану биће много обимнији и подразумеваће много већу површину и број људи од планова за малу радиоизотопску лабораторију.
Све болнице, посебно у великим градским областима, треба да имају планове за пријем и збрињавање радиоактивно контаминираних пацијената. Полиција и ватрогасне организације треба да имају планове за поступање у случају саобраћајних незгода које укључују радиоактивни материјал.
Евиденција
Активности организације за безбедност од зрачења морају бити у потпуности документоване и на одговарајући начин задржане. Такви записи су од суштинског значаја ако се укаже потреба за прошлим излагањем радијацији или испуштањем радиоактивности и за доказивање усклађености са захтевима регулаторних органа. Доследно, тачно и свеобухватно вођење евиденције мора имати висок приоритет.
Организациона разматрања
Положај особе која је првенствено одговорна за радијациону безбедност мора бити постављена у организацију тако да има непосредан приступ свим ешалонима радника и менаџмента. Он или она морају имати слободан приступ областима којима је приступ ограничен у сврху радијационе безбедности и овлашћење да одмах заустави небезбедну или незакониту праксу.
Овај чланак описује неколико значајних радијационих удеса, њихове узроке и одговоре на њих. Преглед догађаја који су довели до, током и након ових несрећа може пружити планерима информације како би се спречиле будуће појаве таквих несрећа и да би се побољшао одговарајући, брзи одговор у случају да се сличан удес понови.
Акутна радијациона смрт као последица случајног нуклеарног удара 30. децембра 1958.
Овај извештај је вредан пажње јер је укључивао највећу случајну дозу зрачења коју су људи примили (до данас) и због изузетно професионалне и темељне обраде случаја. Ово представља једно од најбољих, ако не и најбоље, документовано акутни радијациони синдром описи који постоје (ЈОМ 1961).
У 4:35 30. децембра 1958. године, у фабрици за опоравак плутонијума у Националној лабораторији Лос Аламос (Нови Мексико, Сједињене Државе) догодио се случајни критични излет који је резултирао фаталним зрачењем запосленог (К).
Време несреће је важно јер је шест других радника било у истој просторији са К тридесет минута раније. Датум несреће је важан јер је нормалан проток фисионог материјала у систем прекинут за физички инвентар на крају године. Овај прекид је довео до тога да рутинска процедура постане нерутинска и довела је до случајне „критичности“ чврстих материја богатих плутонијумом које су случајно унете у систем.
Резиме процена К-овог излагања радијацији
Најбоља процена просечне изложености К-овог целог тела била је између 39 и 49 Ги, од чега је око 9 Ги било због фисионих неутрона. Знатно већи део дозе испоручен је у горњу половину тела него у доњу половину. Табела 1 приказује процену К-овог излагања зрачењу.
Табела 1. Процене изложености К зрачењу
Регион и услови |
Брзи неутрон |
Гама |
укупан |
Глава (инцидент) |
26 |
78 |
104 |
Горњи део стомака |
30 |
90 |
124 |
Укупно тело (просек) |
9 |
30-40 |
39-49 |
Клинички ток пацијента
Ретроспективно, клинички ток пацијента К се може поделити у четири различита периода. Ови периоди су се разликовали по трајању, симптомима и одговору на терапију подршке.
Први период, који је трајао од 20 до 30 минута, карактерисао је његов тренутни физички колапс и психичка онеспособљеност. Његово стање је напредовало до полусвести и тешке сеџде.
Други период је трајао око 1.5 сат и почео је доласком на носилима у Ургентни центар болнице, а завршио се пребацивањем из Хитне помоћи на одељење на даљу потпорну терапију. Овај интервал је карактерисао тако тежак кардиоваскуларни шок да је смрт изгледала неизбежна током целог времена. Чинило се да пати од јаких болова у стомаку.
Трећи период је трајао око 28 сати и карактерисао га је довољно субјективно побољшање да подстакне континуиране покушаје да се ублажи његова аноксија, хипотензија и циркулаторна инсуфицијенција.
Четврти период је почео ненајављеним почетком брзо растуће раздражљивости и антагонизма, који се граничио са манијом, праћен комом и смрћу за отприлике 2 сата. Цео клинички ток трајао је 35 сати од излагања зрачењу до смрти.
Најдраматичније клиничко-патолошке промене уочене су у хемопоетском и уринарном систему. Лимфоцити нису нађени у циркулишућој крви после осмог сата, а дошло је до скоро потпуног уринирања упркос давању велике количине течности.
К-ова ректална температура је варирала између 39.4 и 39.7°Ц првих 6 сати, а затим је нагло пала на нормалу, где је остала током његовог живота. Ова висока почетна температура и њено одржавање током 6 сати сматрани су у складу са његовом сумњивом огромном дозом зрачења. Његова прогноза је била тешка.
Утврђено је да су промене у броју белих крвних зрнаца најједноставнији и најбољи прогностички показатељ озбиљног зрачења од свих различитих утврђивања током болести. Виртуелни нестанак лимфоцита из периферне циркулације у року од 6 сати од излагања сматран је озбиљним знаком.
Шеснаест различитих терапеутских агенаса је коришћено у симптоматском лечењу К током периода од око 30 сати. Упркос томе и континуираном давању кисеоника, његови срчани тонови су постали веома удаљени, спори и неправилни око 32 сата након зрачења. Његово срце је тада прогресивно слабило и изненада је стало 34 сата и 45 минута након зрачења.
Несрећа на реактору са ветром бр. 1 9-12. октобра 1957. године
Реактор са ветром бр. 1 био је ваздушно хлађени, графитно-модерирани природни уранијумски реактор за производњу плутонијума. Језгро је делимично уништено у пожару 15. октобра 1957. Овај пожар је резултирао ослобађањем приближно 0.74 ПБк (10+15 Бк) јода-131 (131И) у околину низ ветар.
Према извештају америчке Комисије за атомску енергију о несрећи о инциденту у Виндсцалеу, несрећу су изазвале грешке у процени оператера у вези са подацима термопарова, а погоршана је неправилним руковањем реактором који је дозволио да температура графита расте пребрзо. Такође је допринела и чињеница да су термопарови температуре горива били смештени у најтоплијем делу реактора (тј. где су се десиле највеће дозе) током нормалних операција, а не у деловима реактора који су били најтоплији током абнормалног испуштања. Други недостатак опреме био је мерач снаге реактора, који је калибрисан за нормалне операције и ниско очитаван током жарења. Као резултат другог циклуса загревања, температура графита је порасла 9. октобра, посебно у доњем предњем делу реактора где су неке облоге отказале због ранијег брзог пораста температуре. Иако је 9. октобра било неколико малих испуштања јода, испуштања нису препозната све до 10. октобра када је мерач активности стека показао значајно повећање (што се није сматрало веома значајним). Коначно, поподне 10. октобра, други мониторинг (локација Калдер) указао је на ослобађање радиоактивности. Напори да се реактор охлади пропуштањем ваздуха кроз њега не само да су пропали, већ су заправо повећали величину ослобођене радиоактивности.
Процењена количина испуштања у несрећи Виндсцале износила је 0.74 ПБк 131И, 0.22 ПБк цезијума-137 (137Цс), 3.0 ТБк (1012Бк) стронцијума-89 (89Ср) и 0.33 ТБк стронцијума-90
(90Ср). Највећа брзина апсорбоване дозе гама ван локације била је око 35 μГи/х због активности у ваздуху. Очитавања ваздушне активности око постројења Виндсцале и Цалдер често су била 5 до 10 пута више од максимално дозвољених нивоа, са повременим врховима од 150 пута дозвољених нивоа. Забрана млека простирала се у радијусу од приближно 420 км.
Током операција стављања реактора под контролу, 14 радника је добило еквиваленте дозе веће од 30 мСв по календарском тромесечју, са максималном еквивалентном дозом од 46 мСв по календарском тромесечју.
Научене лекције
Било је много научених лекција у вези са дизајном и радом реактора са природним уранијумом. Неадекватности у вези са инструментацијом реактора и обуком оператера реактора такође наводе тачке аналогне несрећи на острву Три миље (види доле).
Нису постојале смернице за краткотрајно дозвољено излагање радиојоду у храни. Британски савет за медицинска истраживања извршио је брзу и темељну истрагу и анализу. Употребљено је много домишљатости у брзом извођењу максималних дозвољених концентрација за 131Ја у храни. Студија Референтни нивои за хитне случајеве који је резултат ове несреће служи као основа за водиче за планирање у ванредним ситуацијама који се сада користе широм света (Бриант 1969).
Изведена је корисна корелација за предвиђање значајне контаминације радиојодом у млеку. Утврђено је да ниво гама зрачења на пашњацима који прелази 0.3 μГи/х даје млеко које прелази 3.7 МБк/м3.
Апсорбована доза од удисања спољашњег излагања радиојодима је занемарљива у поређењу са дозом од конзумирања млека или једења млечних производа. У хитним случајевима, брза гама спектроскопија је пожељнија него спорије лабораторијске процедуре.
Петнаест тимова од две особе извршило је истраживања радијације и добили узорке. Двадесет особа је коришћено за координацију узорка и извештавање података. Око 150 радиохемичара је било укључено у анализу узорковања.
Филтери од стаклене вуне нису задовољавајући у условима незгоде.
Несрећа на заливском нафтном акцелератору 4. октобра 1967
Техничари компаније Гулф Оил су користили 3 МеВ Ван де Грааффов акцелератор за активирање узорака тла 4. октобра 1967. Комбинација квара блокаде на кључу за напајање на конзоли акцелератора и снимања неколико блокада на сигурносном тунелу врата и циљна соба унутар врата изазвали су озбиљне случајне изложености три особе. Једна особа је примила приближно 1 Ги еквивалентне дозе за цело тело, друга је примила близу 3 Ги еквивалентне дозе за цело тело, а трећа је добила приближно 6 Ги еквивалентне дозе за цело тело, поред приближно 60 Ги за руке и 30 Ги за стопала.
Једна од жртава несреће пријавила се медицинском одељењу, жалећи се на мучнину, повраћање и опште болове у мишићима. Његови симптоми су у почетку погрешно дијагностиковани као симптоми грипа. Када је други пацијент дошао са приближно истим симптомима, одлучено је да су можда били значајно изложени зрачењу. Филмске значке су ово потврдиле. Др Ниел Валд, Одељење радиолошког здравља Универзитета у Питсбургу, надгледао је дозиметријске тестове и такође је деловао као координирајући лекар у раду и лечењу пацијената.
Др Валд је врло брзо превезао апсолутне филтерске јединице у болницу у западној Пенсилванији у Питсбургу где су три пацијента примљена. Он је поставио ове апсолутне филтере/филтере са ламинарним протоком да очисте окружење пацијената од свих биолошких загађивача. Ове јединице за „обрнуту изолацију“ су коришћене на пацијентима изложеним 1 Ги око 16 дана, а на пацијентима изложеним 3 и 6 Ги око месец и по дана.
Др Е. Доннал Тхомас са Универзитета у Вашингтону стигао је да изврши трансплантацију коштане сржи код пацијента од 6 Ги осмог дана након излагања. Пацијентов брат близанац служио је као донор коштане сржи. Иако је овај херојски медицински третман спасао живот пацијенту од 6 Ги, ништа се није могло учинити да се спасу његове руке и ноге, од којих је свака примила апсорбовану дозу на десетине сиве боје.
Научене лекције
Да је испоштована једноставна оперативна процедура да се приликом уласка у просторију за експозицију увек користи мерач мерења, ова трагична несрећа би била избегнута.
Најмање две блокаде су биле затворене траком у дужем временском периоду пре ове несреће. Поништавање заштитних блокада је неподношљиво.
Требало би да се врше редовне провере одржавања на електричним блокадама гаса на кључ.
Правовремена медицинска помоћ спасила је живот особе са највећом изложеношћу. Херојски поступак комплетне трансплантације коштане сржи уз коришћење реверзне изолације и квалитетне медицинске неге били су главни фактори у спасавању живота ове особе.
Реверзни изолациони филтери се могу набавити за неколико сати да би се поставили у било којој болници за бригу о високо изложеним пацијентима.
Ретроспективно, медицински ауторитети укључени у ове пацијенте би препоручили ампутацију раније и на коначном нивоу у року од два или три месеца након излагања. Ранија ампутација смањује вероватноћу инфекције, даје краћи период јаког бола, смањује лекове против болова који су потребни пацијенту, евентуално смањује боравак пацијента у болници и можда доприноси ранијој рехабилитацији. Ранија ампутација би, наравно, требало да се уради уз повезивање информација дозиметрије са клиничким запажањима.
Несрећа прототипа реактора СЛ-1 (Ајдахо, САД, 3. јануар 1961.)
Ово је прва (и до данас једина) фатална несрећа у историји рада америчких реактора. СЛ-1 је прототип малог војног реактора снаге (АППР) дизајнираног за ваздушни транспорт до удаљених подручја за производњу електричне енергије. Овај реактор је коришћен за испитивање горива, као и за обуку реакторске посаде. Њиме је управљао Цомбустион Енгинееринг за америчку војску на удаљеној пустињској локацији Националне станице за испитивање реактора у Ајдахо Фолсу, Ајдахо. СЛ-1 је био не комерцијални енергетски реактор (АЕЦ 1961; Америчко нуклеарно друштво 1961).
У тренутку удеса, СЛ-1 је био напуњен са 40 горивних елемената и 5 лопатица управљачке шипке. Могао је да произведе ниво снаге од 3 МВ (термални) и био је реактор са хлађењем кључале воде и модерацијом.
У несрећи су погинула три војна лица. Несрећа је изазвана повлачењем једне контролне шипке на удаљености већој од 1 м. То је довело до тога да је реактор одмах постао критичан. Непознат је разлог зашто је квалификовани, лиценцирани оператер реактора са великим искуством у операцијама пуњења горивом повукао контролну шипку преко њене нормалне тачке заустављања.
Једна од три жртве несреће је још увек била жива када је особље за прво реаговање први пут стигло на место несреће. Производи фисије високе активности покривали су његово тело и били су уграђени у његову кожу. Делови коже жртве регистровани су преко 4.4 Ги/х на 15 цм и отежали су спасавање и медицински третман.
Научене лекције
Ниједан реактор пројектован од несреће СЛ-1 не може да се доведе у „брзо критично“ стање са једном контролном шипком.
Сви реактори морају имати преносиве мерење на лицу места које имају опсеге веће од 20 мГи/х. Препоручују се мерачи максималног домета 10 Ги/х.
Напомена: Несрећа на острву Три миље показала је да је 100 Ги/х потребан опсег и за гама и за бета мерења.
Објекти за лечење су потребни тамо где високо контаминирани пацијент може да добије коначан медицински третман уз разумне мере заштите за пратеће особље. Пошто ће већина ових објеката бити у клиникама са другим мисијама које су у току, контрола радиоактивних загађивача у ваздуху и води може захтевати посебне одредбе.
Рендген машине, индустријске и аналитичке
Случајна излагања рендгенским системима су бројна и често укључују екстремно велика излагања малим деловима тела. Није необично да системи дифракције рендгенских зрака производе апсорбоване дозе од 5 Ги/с на 10 цм од фокуса цеви. На краћим удаљеностима често су мерене брзине од 100 Ги/с. Сноп је обично узак, али чак и излагање од неколико секунди може довести до тешке локалне повреде (Лубенау ет ал. 1967; Линделл 1968; Хаиние и Олсхер 1981; АНСИ 1977).
Пошто се ови системи често користе у „нерутинским” околностима, они су погодни за производњу случајних експозиција. Чини се да су рендгенски системи који се обично користе у нормалним операцијама прилично безбедни. Квар опреме није изазвао озбиљне изложености.
Лекције научене из случајног излагања рендгенским зрацима
Већина случајних излагања десила се током нерутинске употребе када је опрема делимично растављена или су поклопци штита уклоњени.
Код најозбиљнијих изложености недостајала су адекватна упутства за особље и особље за одржавање.
Да су једноставне и безбедне методе коришћене да се осигура да су рендгенске цеви искључене током поправке и одржавања, многа случајна излагања би се избегла.
За оператере и особље за одржавање које ради са овим машинама треба користити дозиметре за прсте или зглобове.
Да су биле потребне блокаде, многа случајна излагања би се избегла.
Грешка оператера била је узрок већине несрећа. Недостатак адекватних кућишта или лош дизајн заштите често су погоршавали ситуацију.
Iнезгоде на индустријској радиографији
Од 1950-их до 1970-их, највећа стопа радијационих незгода за једну активност је константно била за индустријске радиографске операције (ИАЕА 1969, 1977). Национална регулаторна тела настављају да се боре да смање стопу комбинацијом побољшаних прописа, строгих захтева за обуком и све оштрије политике инспекције и спровођења (УСЦФР 1990). Ови регулаторни напори су генерално успели, али се и даље дешавају многе незгоде повезане са индустријском радиографијом. Законодавство које дозвољава велике новчане казне може бити најефикасније оруђе у држању радијационе безбедности усредсређено на умове управљања индустријском радиографијом (а такође, према томе, и на умове радника).
Узроци удеса на индустријској радиографији
Обука радника. Индустријска радиографија вероватно има ниже захтеве за образовањем и обуком од било које друге врсте радијације. Стога се постојећи захтеви за обуку морају стриктно спроводити.
Подстицај производње радника. Годинама је велики нагласак за индустријске радиографе био стављен на количину успешних радиографија направљених дневно. Оваква пракса може довести до небезбедних радњи као и до повременог некоришћења кадровске дозиметрије како се не би открило прекорачење граница еквивалентне дозе.
Недостатак одговарајућих анкета. Темељно испитивање свиња извора (складишних контејнера) (слика 1) након сваког излагања је најважније. Неспровођење ових истраживања је једини највероватнији узрок непотребних експозиција, од којих су многе незабележене, пошто индустријски радиографи ретко користе дозиметре за руке или прсте (слика 1).
Слика 1. Индустријска радиографска камера
Проблеми са опремом. Због велике употребе индустријских радиографских камера, механизми за намотавање извора могу да олабаве и узрокују да се извор не повуче у потпуности у своју безбедну позицију за складиштење (тачка А на слици 1). Такође постоје многи случајеви кварова у блокади извора ормара који узрокују случајно излагање особља.
Израда планова за ванредне ситуације
Постоје многе одличне смернице, опште и специфичне, за израду планова за ванредне ситуације. Неке референце су посебно корисне. Они су дати у предложеним литературама на крају овог поглавља.
Иницијална израда плана и процедура за ванредне ситуације
Прво се мора проценити цео инвентар радиоактивног материјала за предметни објекат. Затим се веродостојне незгоде морају анализирати тако да се могу одредити вероватни максимални услови испуштања извора. Затим, план и његове процедуре морају омогућити оператерима објекта да:
Врсте удеса повезаних са нуклеарним реакторима
Следи листа, од највероватније до најмање вероватних, типова несрећа повезаних са нуклеарним реакторима. (Несрећа ненуклеарног реактора, општеиндустријског типа је далеко највероватнија.)
Радионуклиди који се очекују од удеса реактора са воденим хлађењем:
Слика 2. Пример плана за хитне случајеве нуклеарне електране, садржај
Типични план за хитне случајеве нуклеарне електране, Садржај
Слика 2 је пример табеле садржаја плана за хитне случајеве нуклеарне електране. Такав план треба да обухвата свако приказано поглавље и да буде прилагођен локалним захтевима. Списак типичних процедура имплементације енергетских реактора дат је на слици 3.
Слика 3. Типичне процедуре имплементације енергетског реактора
Радиолошки мониторинг животне средине током удеса
Овај задатак се често назива ЕРЕМП (Емергенци Радиологицал Енвиронментал Мониторинг Программе) у великим објектима.
Једна од најважнијих лекција научених за америчку нуклеарну регулаторну комисију и друге владине агенције из несреће на острву Три миље била је да се не може успешно имплементирати ЕРЕМП за један или два дана без опсежног претходног планирања. Иако је америчка влада потрошила много милиона долара на праћење околине око нуклеарне станице на острву Три миље током несреће, мање од 5% измерена су укупна ослобађања. То је било због лошег и неадекватног претходног планирања.
Израда програма хитног радиолошког мониторинга животне средине
Искуство је показало да је једини успешан ЕРЕМП онај који је осмишљен у рутинском програму радиолошког мониторинга животне средине. Током првих дана несреће на острву Три миље, сазнало се да се ефикасан ЕРЕМП не може успешно успоставити за дан или два, без обзира на то колико се људи и новца уложи у програм.
Локације узорковања
Све локације програма рутинског радиолошког мониторинга животне средине ће се користити током дуготрајног праћења удеса. Поред тога, морају се поставити бројне нове локације тако да моторизовани тимови за истраживање имају унапред одређене локације у сваком делу сваког сектора од 22½° (види слику 3). Генерално, локације за узорковање ће бити у областима са путевима. Међутим, морају се направити изузеци за обично неприступачне, али потенцијално заузете локације као што су кампови и пешачке стазе у кругу од око 16 км низ ветар од несреће.
Слика 3. Ознаке сектора и зона за радиолошко узорковање и тачке мониторинга у зонама планирања у ванредним ситуацијама
На слици 3 приказана је ознака сектора и зона за тачке мониторинга зрачења и животне средине. Сектори од 22½° могу се означити кардиналним правцима (нпр. N, Нне, и NE) или једноставним словима (нпр. A кроз R). Међутим, употреба слова се не препоручује јер се лако могу помешати са нотацијом усмерења. На пример, мање је збуњујуће користити смер W за запад него писмо N.
Свака одређена локација узорка треба да се посети током вежбе како би људи одговорни за праћење и узорковање били упознати са локацијом сваке тачке и били свесни радио „мртвих простора“, лоших путева, проблема са проналажењем локација у мраку и тако даље. Пошто ниједна вежба неће покрити све унапред одређене локације унутар 16 км зоне заштите у ванредним ситуацијама, вежбе морају бити пројектоване тако да се на крају посећују све тачке узорковања. Често је вредно унапред одредити способност возила анкетног тима да комуницирају са сваком унапред одређеном тачком. Стварне локације тачака узорка су изабране коришћењем истих критеријума као у РЕМП-у (НРЦ 1980); на пример, линија локације, минимално подручје искључења, најближа особа, најближа заједница, најближа школа, болница, старачки дом, стадо млечних животиња, башта, фарма и тако даље.
Тим за радиолошки мониторинг
Током удеса који укључује значајно испуштање радиоактивних материјала, тимови радиолошког мониторинга треба да континуирано прате на терену. Они такође треба да континуирано надгледају на лицу места ако услови дозвољавају. Обично, ови тимови ће надгледати амбијентално гама и бета зрачење и узорковати ваздух на присуство радиоактивних честица и халогена.
Ови тимови морају бити добро обучени за све процедуре праћења, укључујући праћење сопствене изложености, и бити у стању да тачно пренесу ове податке базној станици. Детаљи као што су тип мерача мерења, серијски број и статус отвореног или затвореног прозора морају бити пажљиво пријављени на добро дизајнираним листовима дневника.
На почетку ванредног стања, тим за хитно праћење ће можда морати да надгледа 12 сати без паузе. Међутим, након почетног периода, време теренског тима за анкетни тим требало би да се смањи на осам сати са најмање једном паузом од 30 минута.
Будући да може бити потребан континуирани надзор, морају постојати процедуре за снабдевање тимова за истраживање храном и пићем, заменским инструментима и батеријама, као и за пренос филтера за ваздух напред-назад.
Иако ће анкетни тимови вероватно радити 12 сати по смени, потребне су три смене дневно да би се обезбедио континуирани надзор. Током несреће на острву Три миље, најмање пет тимова за праћење било је распоређено у било ком тренутку током прве две недеље. Логистика за подршку таквим напорима мора бити пажљиво планирана унапред.
Тим за радиолошко узорковање животне средине
Врсте узорака животне средине узетих током удеса зависе од врсте испуштања (у ваздуху у односу на воду), правца ветра и доба године. Узорци земљишта и воде за пиће морају се узимати чак и зими. Иако се ослобађање радио-халогена можда неће открити, узорке млека треба узети због великог фактора биоакумулације.
Морају се узети многи узорци хране и животне средине како би се јавност уверила иако технички разлози можда не оправдавају труд. Поред тога, ови подаци могу бити од непроцењиве вредности током било којег наредног правног поступка.
Унапред планирани листови дневника који користе пажљиво осмишљене процедуре података ван локације су од суштинског значаја за узорке животне средине. Све особе које узимају узорке животне средине требало би да покажу јасно разумевање процедура и да имају документовану обуку на терену.
Ако је могуће, прикупљање података о узорцима животне средине ван локације треба да обави независна група ван локације. Такође је пожељно да рутинске узорке животне средине узима иста група ван локације, тако да се вредна група на лицу места може користити за прикупљање других података током несреће.
Приметно је да је током несреће на острву Три миље сакупљен сваки појединачни узорак животне средине који је требало да буде узет, а да ниједан узорак животне средине није изгубљен. Ово се десило иако је стопа узорковања порасла за фактор више од десет у односу на стопе узорковања пре несреће.
Опрема за надзор у хитним случајевима
Инвентар опреме за надзор у ванредним ситуацијама треба да буде најмање двоструко већи од потребног у било ком тренутку. Ормари треба да буду постављени око нуклеарних комплекса на разним местима тако да нико несрећан не ускрати приступ свим овим ормарићима. Да би се обезбедила спремност, опрему треба инвентарисати и проверити њену калибрацију најмање два пута годишње и после сваке вежбе. Комби и камиони у великим нуклеарним постројењима треба да буду потпуно опремљени за надзор у хитним случајевима и ван њега.
Лабораторије за бројање на лицу места могу бити неупотребљиве у хитним случајевима. Стога се морају претходно договорити за алтернативну или мобилну лабораторију за бројање. Ово је сада услов за америчке нуклеарне електране (УСНРЦ 1983).
Врста и софистицираност опреме за праћење животне средине треба да задовоље услове за присуствовање најгорем веродостојном удесу нуклеарног објекта. Следи листа типичне опреме за праћење животне средине потребне за нуклеарне електране:
Слика 4. Индустријски радиограф који носи ТЛД значку и прстенасти термолуминисцентни дозиметар (опционо у САД)
Анализа података
Анализа података о животној средини током озбиљне несреће треба да се премести што је пре могуће на локацију ван локације, као што је ванредни објекат за ванредне ситуације.
Морају се успоставити унапред постављене смернице о томе када подаци о узорцима животне средине треба да буду пријављени менаџменту. Метод и учесталост преноса података о узорцима животне средине владиним агенцијама треба да буду договорени на почетку несреће.
Лекције из здравствене физике и радиохемије научене из несреће на острву Три миље
Спољни консултанти су били потребни за обављање следећих активности јер су физичари здравља биљака били потпуно заузети другим дужностима током раних сати несреће на острву Три Миле 28. марта 1979.:
Горња листа укључује примере активности које типично комунално особље физичке физике не може адекватно да изврши током озбиљне несреће. Особље здравствене физике на острву Три миље било је веома искусно, образовано и компетентно. Радили су 15 до 20 сати дневно прве две недеље од несреће без паузе. Ипак, додатни захтеви изазвани несрећом били су толико бројни да нису били у стању да обаве многе важне рутинске задатке који би се иначе лако обављали.
Лекције научене из несреће на острву Три миље укључују:
Улаз у помоћну зграду током незгоде
Узорковање примарне расхладне течности током незгоде
Улаз у собу са вентилом за допуну
Заштитне радње и надзор животне средине ван локације из перспективе локалне управе
Радиолошка несрећа у Гојанији 1985
А 51 ТБк 137Цс јединица за телетерапију је украдена из напуштене клинике у Гојанији, Бразил, 13. септембра 1985. године или око ње. Двоје људи који су тражили старо гвожђе однели су кући изворни склоп јединице за телетерапију и покушали да раставе делове. Брзина апсорбоване дозе из склопа извора била је око 46 Ги/х на 1 м. Нису разумели значење симбола зрачења са три оштрице на изворној капсули.
Капсула извора је пукла током растављања. Високо растворљив цезијум-137 хлорид (137ЦсЦл) прах је распршен по целом делу овог града од 1,000,000 људи и изазвао је једну од најозбиљнијих несрећа са затвореним изворима у историји.
Након растављања, остаци изворног склопа продати су продавцу смећа. Открио је да је 137ЦсЦл прах је светлео у мраку плавом бојом (вероватно је то било Черенковљево зрачење). Мислио је да прах може бити драги камен или чак натприродан. Многи пријатељи и рођаци дошли су да виде „диван“ сјај. Делови извора су дати бројним породицама. Овај процес је трајао око пет дана. До тада су се код једног броја људи развили симптоми гастро-интестиналног синдрома услед излагања радијацији.
Пацијентима који су отишли у болницу са тешким гастроинтестиналним поремећајима погрешно је дијагностикована алергијска реакција на нешто што су јели. Пацијент који је имао тешке кожне ефекте због руковања извором посумњао је да има неку тропску кожну болест и послат је у болницу за тропске болести.
Овај трагични след догађаја наставио се неоткривено од стране упућеног особља око две недеље. Многи људи су трљали 137ЦсЦл прах на њиховој кожи да би могли да сијају плаво. Тај низ би се могао наставити много дуже осим што је једна од озрачених особа коначно повезала болести са изворном капсулом. Узела је остатке 137Извор ЦсЦл у аутобусу до Одељења за јавно здравље у Гојанији где га је и оставила. Медицински физичар који је дошао у посету истражио је извор следећег дана. Он је самоиницијативно предузео акције да евакуише два депонија и да обавести надлежне. Брзина и укупна величина одговора бразилске владе, када је сазнала за несрећу, били су импресивни.
Заражено је око 249 људи. Педесет четири су хоспитализоване. Четири особе су умрле, од којих је једна била шестогодишња девојчица која је примила интерну дозу од око 4 Ги од уношења око 1 ГБк (109 Бк) оф 137Цс.
Одговор на несрећу
Циљеви почетне фазе одговора били су:
Медицински тим на почетку:
Здравствени физичари:
Резултати
Пацијенти са акутним радијационим синдромом
Четири пацијента су умрла од последица апсорбованих доза у распону од 4 до 6 Ги. Два пацијента су испољила тешку депресију коштане сржи, али су живела упркос апсорбованим дозама од 6.2 и 7.1 Ги (цитогенетска процена). Четири пацијента су преживела са процењеним апсорбованим дозама од 2.5 до 4 Ги.
Повреда коже изазвана зрачењем
Деветнаест од двадесет хоспитализованих пацијената имало је повреде коже изазване зрачењем, које су почеле са отоком и појавом пликова. Ове лезије су касније пукле и излучиле течност. Десет од деветнаест повреда коже развило је дубоке лезије око четири до пет недеља након зрачења. Ове дубоке лезије су биле индикативне за значајну изложеност гама дубљим ткивима.
Све лезије коже биле су контаминиране са 137Цс, са брзинама апсорбоване дозе до 15 мГи/х.
Шестогодишња девојчица која је прогутала 1 ТБк 137Цс (и који је умро месец дана касније) имао је генерализовану контаминацију коже која је у просеку износила 3 мГи/х.
Једном пацијенту је била потребна ампутација око месец дана након излагања. Снимање базена крви било је корисно у одређивању разграничења између повређених и нормалних артериола.
Резултат унутрашње контаминације
Статистички тестови нису показали значајне разлике између оптерећења тела утврђених бројањем целог тела, за разлику од оних утврђених подацима о излучивању мокраће.
Модели који су повезивали податке биолошке анализе са уносима и оптерећењем тела су валидирани. Ови модели су такође били применљиви за различите старосне групе.
Пруско плаво је било корисно у промовисању елиминације 137ЦсЦл из тела (ако је доза била већа од 3 Ги/д).
Седамнаест пацијената је добило диуретике за елиминацију 137ЦсЦл оптерећења тела. Ови диуретици су били неефикасни у декорпорацији 137Цс и њихова употреба је заустављена.
Деконтаминација коже
Деконтаминација коже сапуном и водом, сирћетном киселином и титанијум диоксидом (ТиО2) урађен је свим пацијентима. Ова деконтаминација је била само делимично успешна. Претпостављало се да је знојење довело до поновне контаминације коже од 137Цс оптерећење тела.
Контаминиране лезије на кожи је веома тешко деконтаминирати. Ољуштење некротичне коже значајно је смањило нивое контаминације.
Наставна студија о процени дозе цитогенетском анализом
Учесталост аберација у лимфоцитима у различито време након несреће пратила су три главна обрасца:
У два случаја учесталост појављивања аберација остала је константна до месец дана након несреће и опала је на око 30% почетне учесталости три месеца касније.
У два случаја постепено смањење од око 20% свака три месеца пронађена.
У два од случајева највеће унутрашње контаминације дошло је до повећања учесталости аберација (за око 50% и КСНУМКС%) у периоду од три месеца.
Наставне студије о 137Цс оптерећења тела
Нивои акције за интервенцију
Препоручена је евакуација из куће за брзине апсорбоване дозе веће од 10 μГи/х на висини од 1 м унутар куће.
Санативна деконтаминација имовине, одеће, земље и хране вршила се на основу особе која није прелазила 5 мГи годишње. Примена овог критеријума за различите путеве резултирала је деконтаминацијом унутрашњости куће ако је апсорбована доза могла да пређе 1 мГи годишње и деконтаминацијом земљишта ако је брзина апсорбоване дозе могла да премаши 4 мГи годишње (3 мГи од спољашњег зрачења и 1 мГи од унутрашње зрачење).
Несрећа чернобилског нуклеарног реактора 4 1986
Општи опис незгоде
Најгора несрећа нуклеарног реактора на свету догодила се 26. априла 1986. током испитивања електротехнике веома мале снаге. Да би се извршио овај тест, одређени број сигурносних система је искључен или блокиран.
Ова јединица је била модел РБМК-1000, тип реактора који је произвео око 65% све нуклеарне енергије произведене у СССР-у. Био је то реактор са кључалом водом са умереним графитом који је произвео 1,000 МВ електричне енергије (МВе). РБМК-1000 нема затворену зграду тестирану на притисак и није уобичајено да се гради у већини земаља.
Реактор је одмах постао критичан и произвео је серију парних експлозија. Експлозије су разнеле цео врх реактора, уништиле танку конструкцију која је покривала реактор и изазвале низ пожара на дебелим асфалтним крововима блокова 3 и 4. Радиоактивно испуштање је трајало десет дана, а погинула је 31 особа. Делегација СССР-а у Међународној агенцији за атомску енергију проучавала је несрећу. Они су навели да експерименти на чернобилском блоку 4 РБМК који су изазвали несрећу нису добили потребно одобрење и да су писана правила о мерама безбедности реактора неадекватна. Делегација је даље изјавила: „Особље које је укључено није било адекватно припремљено за тестове и није било свесно могућих опасности. Ова серија тестова створила је услове за ванредну ситуацију и довела до хаварије реактора за коју је већина веровала да се никада неће догодити.
Ослобађање од удеса фисионих производа чернобилске јединице 4
Укупна активност ослобођена
Отприлике 1,900 ПБк производа фисије и горива (који су заједно означени језгро од стране Три Миле Исланд Аццидент Рецовери Теам) су пуштени током десет дана колико је било потребно да се угасе сви пожари и затвори Јединица 4 заштитним материјалом који апсорбује неутроне. Јединица 4 је сада трајно запечаћени саркофаг од челика и бетона који правилно садржи заостали коријум уи око остатака уништеног језгра реактора.
Двадесет пет одсто од 1,900 ПБк испуштено је првог дана несреће. Остатак је пуштен у наредних девет дана.
Радиолошки најзначајнија испуштања била су 270 ПБк 131И, 8.1 ПБк од 90Ср и 37 ПБк of 137Цс. Ово се може упоредити са несрећом на острву Три миље, која је ослободила 7.4 ТБк of 131Ја и не мерљиво 90Ср ор 137Цс.
Еколошка дисперзија радиоактивних материјала
Прва издања су ишла углавном у северном правцу, али су каснија издања ишла ка западном и југозападном правцу. Прва перјаница стигла је у Шведску и Финску 27. априла. Програми радиолошког праћења животне средине нуклеарне електране одмах су открили ослобађање и упозорили свет о несрећи. Део ове прве перјанице долетео је у Пољску и Источну Немачку. Накнадни таласи су захватили источну и централну Европу 29. и 30. априла. Након тога, Уједињено Краљевство је 2. маја видело пуштање у Чернобил, затим Јапан и Кина 4. маја, Индија 5. маја и Канада и САД 5. и 6. маја. Јужна хемисфера није пријавила да је открила овај облак.
Таложење перја је било условљено углавном падавинама. Образац падавина главних радионуклида (131I, 137Цс, 134Цс и 90Ср) је била веома променљива, чак и унутар СССР-а. Највећи ризик долази од спољашњег зрачења од површинског таложења, као и од гутања контаминиране хране.
Радиолошке последице удеса на блоку 4 у Чернобиљу
Опште акутне здравствене последице
Две особе су умрле одмах, једна приликом урушавања зграде и једна 5.5 сати касније од термичких опекотина. Додатних 28 радника реакторског особља и ватрогасне екипе умрло је од повреда радијацијом. Дозе зрачења за становништво ван локације биле су испод нивоа који може изазвати тренутне ефекте зрачења.
Несрећа у Чернобилу је скоро удвостручила укупан број смртних случајева широм света услед радијационих несрећа до 1986. године (са 32 на 61). (Интересантно је напоменути да се троје мртвих у несрећи на реактору СЛ-1 у САД наводи као последица експлозије паре и да прва два која су умрла у Чернобиљу такође нису наведена као смртни случајеви због радијације.)
Фактори који су утицали на здравствене последице несреће на лицу места
Дозиметрија особља за лица са највећим ризиком на лицу места није била доступна. Одсуство мучнине или повраћања током првих шест сати након излагања поуздано указује на оне пацијенте који су примили апсорбоване дозе мање од потенцијално фаталних. Ово је такође био добар показатељ пацијената којима није била потребна хитна медицинска помоћ због изложености зрачењу. Ова информација заједно са подацима о крви (смањење броја лимфоцита) била је кориснија од података дозиметрије особља.
Тешка заштитна одећа ватрогасаца (порозно платно) омогућавала је фисионим производима високе специфичне активности да дођу у контакт са голом кожом. Ове бета дозе изазвале су тешке опекотине коже и биле су значајан фактор у многим смртним случајевима. Педесет шест радника задобило је тешке опекотине коже. Опекотине су биле изузетно тешке за лечење и представљале су озбиљан компликујући елемент. Онемогућиле су деконтаминацију пацијената пре транспорта у болнице.
У овом тренутку није било клинички значајног унутрашњег радиоактивног оптерећења тела. Само две особе су имале велика (али не и клинички значајна) оптерећења тела.
Од око 1,000 прегледаних људи, 115 је хоспитализовано због акутног радијационог синдрома. Осам медицинских радника који су радили на лицу места задобило је синдром акутног зрачења.
Као што се очекивало, није било доказа о изложености неутронима. (Тест тражи натријум-24 (24На) у крви.)
Фактори који су утицали на ванредне здравствене последице удеса
Јавне заштитне акције могу се поделити у четири различита периода.
Велики напори су уложени у деконтаминацију подручја ван локације.
Укупна радиолошка доза за популацију СССР-а је према извештајима Научног комитета Уједињених нација за ефекте атомског зрачења (УНСЦЕАР) износила 226,000 особа-Св (72,000 особа-Св извршених током прве године). Процењени колективни еквивалент дозе широм света је реда величине 600,000 особа-Св. Време и даље проучавање ће побољшати ову процену (УНСЦЕАР 1988).
Међународне организације
Међународна агенција за атомску енергију
Фах КСНУМКС
А-1400 Беч
АУСТРИЈА
Међународна комисија за јединице и мерења зрачења
7910 Воодмонт Авенуе
Бетхесда, Мериленд 20814
сад
Међународна комисија за радиолошку заштиту
ПО Бок бр. 35
Дидкот, Оксфордшир
ОКС11 0РЈ
Уједињено Краљевство
Међународно удружење за заштиту од зрачења
Технолошки универзитет Еиндховен
Фах КСНУМКС
5600 АР Еиндховен
ХОЛАНДИЈА
Комитет Уједињених нација за ефекте атомског зрачења
БЕРНАМ АССОЦИАТЕС
4611-Ф Монтажни погон
Ланхам, Мериленд 20706-4391
сад
Последњих година порасло је интересовање за биолошке ефекте и могуће здравствене последице слабих електричних и магнетних поља. Приказане су студије о магнетним пољима и раку, о репродукцији и неуробихејвиоралним реакцијама. У ономе што следи, дат је резиме онога што знамо, шта још треба да се истражи и, посебно, која је политика прикладна – да ли уопште не треба да подразумева ограничења изложености, „паметно избегавање“ или скупе интервенције.
Оно што знамо
Рак
Чини се да епидемиолошке студије о леукемији у детињству и изложености стамбених објеката од далековода указују на благи пораст ризика, а вишак леукемије и ризика од тумора на мозгу је забележен у „електричарским“ занимањима. Недавне студије са побољшаним техникама за процену изложености генерално су ојачале доказе о повезаности. Међутим, још увек постоји недостатак јасноће у погледу карактеристика експозиције—на пример, фреквенције магнетног поља и интермитентности излагања; и не зна се много о могућим збуњујућим факторима или факторима који модификују ефекат. Штавише, већина студија занимања је указала на један посебан облик леукемије, акутну мијелоидну леукемију, док су друге откриле веће инциденце за други облик, хроничну лимфатичну леукемију. Неколико студија о раку на животињама које су пријављене нису дале велику помоћ у процени ризика, и упркос великом броју експерименталних студија ћелија, није представљен ниједан веродостојан и разумљив механизам којим би се могао објаснити карциногени ефекат.
Репродукција, са посебним освртом на исход трудноће
У епидемиолошким студијама, пријављени су нежељени исходи трудноће и рак у детињству након излагања мајке и оца магнетним пољима, при чему излагање оца указује на генотоксични ефекат. Напори других истраживачких тимова да се понове позитивни резултати нису били успешни. Епидемиолошке студије на оператерима јединица за визуелни приказ (ВДУ), који су изложени електричним и магнетним пољима које емитују њихови екрани, углавном су биле негативне, а студије тератогености на животињама са пољима сличним ВДУ су биле превише контрадикторне да би подржале поуздане закључке.
Неуробихејвиоралне реакције
Студије провокација на младим волонтерима изгледа указују на такве физиолошке промене као што су успоравање откуцаја срца и промене на електроенцефалограму (ЕЕГ) након излагања релативно слабим електричним и магнетним пољима. Чини се да је недавни феномен преосетљивости на електричну енергију вишефакторског порекла и није јасно да ли су поља укључена или не. Пријављен је велики број симптома и тегоба, углавном коже и нервног система. Већина пацијената има дифузне кожне тегобе у лицу, као што су црвенило, руменило, руменило, врућина, топлина, осећај пецкања, бол и затезање. Описани су и симптоми повезани са нервним системом, као што су главобоља, вртоглавица, умор и несвестица, осећаји пецкања и пецкања у екстремитетима, кратак дах, лупање срца, обилно знојење, депресије и потешкоће са памћењем. Нису приказани карактеристични симптоми органске неуролошке болести.
Излагање
Изложеност пољима се дешава у целом друштву: у кући, на послу, у школама и коришћењем транспортних средстава на електрични погон. Где год постоје електричне жице, електромотори и електронска опрема, стварају се електрична и магнетна поља. Чини се да је просечна јачина поља радног дана од 0.2 до 0.4 μТ (микротесла) ниво изнад којег би могао бити повећан ризик, а слични нивои су израчунати за годишње просеке за субјекте који живе испод или близу далековода.
Многи људи су на сличан начин изложени изнад ових нивоа, али на краће време, у својим домовима (преко електричних радијатора, апарата за бријање, фенова за косу и других кућних апарата, или лутајућих струја због неравнотеже у систему електричног уземљења у згради), на послу. (у одређеним индустријама и канцеларијама које укључују близину електричне и електронске опреме) или током путовања у возовима и другим превозним средствима на електрични погон. Важност таквог повременог излагања није позната. Постоје и друге несигурности у погледу изложености (укључујући питања која се односе на важност фреквенције поља, на друге модификујуће или збуњујуће факторе, или на познавање укупне изложености дању и ноћу) и ефекта (с обзиром на конзистентност у налазима о врсти рака) , и у епидемиолошким студијама, због којих је неопходно да се све процене ризика процене са великим опрезом.
Процене ризика
У скандинавским стамбеним студијама, резултати указују на удвостручен ризик од леукемије изнад 0.2 μТ, нивое изложености који одговарају онима који се обично срећу у кругу од 50 до 100 метара од надземног далековода. Међутим, број случајева леукемије у детињству испод далековода је мали, па је ризик стога низак у поређењу са другим опасностима по животну средину у друштву. Израчунато је да сваке године у Шведској постоје два случаја леукемије у детињству испод или близу далековода. Један од ових случајева може се приписати ризику од магнетног поља, ако постоји.
Професионална изложеност магнетним пољима је генерално већа од стамбене изложености, а прорачуни ризика од леукемије и тумора на мозгу за изложене раднике дају веће вредности него за децу која живе близу далековода. Из прорачуна заснованих на приписивом ризику откривеном у шведској студији, отприлике 20 случајева леукемије и 20 случајева тумора на мозгу могло би се приписати магнетним пољима сваке године. Ове бројке треба упоредити са укупним бројем од 40,000 годишњих случајева рака у Шведској, од којих је израчунато да је 800 професионалног порекла.
Шта још треба испитати
Сасвим је јасно да је потребно више истраживања како би се обезбедило задовољавајуће разумевање до сада добијених резултата епидемиолошких студија. У току су додатне епидемиолошке студије у различитим земљама широм света, али је питање да ли ће оне допринети знању које већ имамо. У ствари, није познато које карактеристике поља су узрочне за ефекте, ако их има. Стога нам је дефинитивно потребно више студија о могућим механизмима да објаснимо налазе које смо прикупили.
У литератури, међутим, постоји огроман број ин витро студије посвећене тражењу могућих механизама. Представљено је неколико модела промоције рака, заснованих на променама на површини ћелије и транспорту калцијумових јона ћелијске мембране, поремећају ћелијске комуникације, модулацији ћелијског раста, активацији специфичних генских секвенци модулисаном транскрипцијом рибонуклеинске киселине (РНА), депресији. производње мелатонина епифизе, модулације активности орнитин декарбоксилазе и могућих поремећаја хормонских и имунолошких механизама антитуморске контроле. Сваки од ових механизама има карактеристике применљиве на објашњење пријављених ефеката рака магнетног поља; међутим, ниједна није била ослобођена проблема и суштинских примедби.
Мелатонин и магнетит
Постоје два могућа механизма који могу бити релевантни за промоцију рака и стога заслужују посебну пажњу. Један од њих има везе са смањењем ноћног нивоа мелатонина изазваног магнетним пољима, а други је повезан са откривањем кристала магнетита у људским ткивима.
Из студија на животињама је познато да мелатонин, преко утицаја на нивое полних хормона у циркулацији, има индиректно онкостатско дејство. У студијама на животињама је такође назначено да магнетна поља потискују производњу мелатонина епифизе, што је налаз који сугерише теоретски механизам за пријављени пораст (на пример) рака дојке који може бити последица излагања таквим пољима. Недавно је предложено алтернативно објашњење за повећани ризик од рака. Утврђено је да је мелатонин најмоћнији чистач хидроксилних радикала, па је због тога оштећење ДНК које могу нанети слободни радикали значајно инхибирано мелатонином. Ако су нивои мелатонина потиснути, на пример магнетним пољима, ДНК остаје подложнија оксидативном нападу. Ова теорија објашњава како депресија мелатонина магнетним пољима може резултирати већом инциденцом рака у било ком ткиву.
Али да ли се нивои људског мелатонина у крви смањују када су појединци изложени слабим магнетним пољима? Постоје неке индиције да је то тако, али су потребна даља истраживања. Већ неколико година је познато да је способност птица да се оријентишу током сезонских миграција посредована кристалима магнетита у ћелијама које реагују на Земљино магнетно поље. Сада, као што је горе поменуто, такође је показано да кристали магнетита постоје у људским ћелијама у концентрацији довољно високој теоретски да реагују на слаба магнетна поља. Стога улогу кристала магнетита треба размотрити у свим расправама о могућим механизмима који се могу предложити у погледу потенцијално штетних ефеката електричних и магнетних поља.
Потреба за знањем о механизмима
Да резимирамо, постоји јасна потреба за више студија о таквим могућим механизмима. Епидемиолозима су потребне информације о томе на које карактеристике електричних и магнетних поља треба да се фокусирају у својим проценама изложености. У већини епидемиолошких студија коришћене су средње или средње јачине поља (са фреквенцијама од 50 до 60 Хз); у другима су проучаване кумулативне мере изложености. У недавној студији, откривено је да су поља виших фреквенција повезана са ризиком. У неким студијама на животињама, коначно, утврђено је да су транзијенти поља важни. За епидемиологе проблем није на страни ефекта; регистри болести данас постоје у многим земљама. Проблем је у томе што епидемиолози не знају релевантне карактеристике изложености које треба узети у обзир у својим студијама.
Која је политика прикладна
Системи заштите
Генерално, постоје различити системи заштите које треба размотрити у погледу прописа, смерница и политика. Најчешће се бира систем заснован на здрављу, у којем се може идентификовати специфичан штетан утицај на здравље на одређеном нивоу изложености, без обзира на врсту изложености, хемијску или физичку. Други систем би се могао окарактерисати као оптимизација познате и прихваћене опасности, која нема праг испод којег ризик изостаје. Пример изложености која спада у ову врсту система је јонизујуће зрачење. Трећи систем покрива опасности или ризике где узрочне везе између изложености и исхода нису приказане са разумном сигурношћу, али за које постоји општа забринутост у вези са могућим ризицима. Овај последњи систем заштите је означен као принцип опреза, или у новије време опрезно избегавање, што се може сажети као будуће јефтино избегавање непотребног излагања у одсуству научне сигурности. На овај начин се дискутовало о изложености електричним и магнетним пољима и представљене су систематске стратегије, на пример, о томе како треба да буду трасирани даљински водови, уређена радна места и пројектовани кућни апарати како би се излагање свело на минимум.
Очигледно је да систем оптимизације није применљив у вези са ограничењима електричних и магнетних поља, једноставно зато што нису позната и прихваћена као ризици. Међутим, друга два система се тренутно разматрају.
Прописи и смернице за ограничење изложености у оквиру здравственог система
У међународним смерницама ограничења за ограничења изложености пољу су неколико редова величине изнад онога што се може измерити са надземних далековода и наћи у електричарским занимањима. Међународно удружење за заштиту од зрачења (ИРПА) издата Смернице о границама излагања електричним и магнетним пољима од 50/60 Хз 1990. који је усвојен као основа за многе националне стандарде. Пошто су након тога објављене важне нове студије, Међународна комисија за заштиту од нејонизујућег зрачења (ИЦНИРП) је 1993. издала додатак. Штавише, 1993. године у Уједињеном Краљевству су такође направљене процене ризика у складу са ИРПА.
Ови документи наглашавају да стање научних сазнања данас не гарантује ограничавање нивоа изложености за јавност и радну снагу до нивоа μТ, и да су потребни додатни подаци да би се потврдило да ли постоје или не опасности по здравље. Смернице ИРПА и ИЦНИРП засноване су на ефектима струја изазваних пољем у телу, које одговарају онима које се нормално налазе у телу (до око 10 мА/м2). Професионално излагање магнетним пољима од 50/60 Хз се препоручује да се ограничи на 0.5 мТ за целодневно излагање и 5 мТ за кратка излагања до два сата. Препоручује се да се излагање електричним пољима ограничи на 10 и 30 кВ/м. Граница од 24 сата за јавност је постављена на 5 кВ/м и 0.1 мТ.
Ове расправе о регулисању изложености у потпуности су засноване на извештајима о раку. У студијама других могућих здравствених ефеката у вези са електричним и магнетним пољима (на пример, репродуктивни и неуробихејвиорални поремећаји), резултати се генерално сматрају недовољно јасним и доследним да би представљали научну основу за ограничавање изложености.
Принцип опреза или опрезног избегавања
Не постоји стварна разлика између ова два концепта; Ипак, опрезно избегавање је коришћено конкретније у расправама о електричним и магнетним пољима. Као што је горе речено, опрезно избегавање може се сажети као будуће, јефтино избегавање непотребног излагања све док постоји научна несигурност у вези са здравственим ефектима. Усвојен је у Шведској, али не и у другим земљама.
У Шведској, пет државних органа (Шведски институт за заштиту од зрачења; Национални одбор за безбедност електричне енергије; Национални одбор за здравље и добробит; Национални одбор за безбедност и здравље на раду; и Национални одбор за становање, изградњу и планирање) заједнички су изјавили да „укупно знање које се сада акумулира оправдава предузимање корака за смањење снаге поља“. Под условом да су трошкови разумни, политика је да се људи заштите од дуготрајног излагања високим магнетима. Приликом инсталирања нове опреме или нових далековода који могу да изазову велику изложеност магнетном пољу, треба изабрати решења која дају мању експозицију под условом да ова решења не подразумевају велике непријатности или трошкове. Генерално, како наводи Институт за заштиту од зрачења, могу се предузети кораци за смањење магнетног поља у случајевима када нивои изложености премашују уобичајене нивое за више од десет пута, под условом да се таква смањења могу извршити уз разумну цену. У ситуацијама када нивои изложености постојећих инсталација не прелазе нивое који се нормално јављају за фактор десет, треба избегавати скупу обнову. Непотребно је рећи да су садашњи концепт избегавања критиковали многи стручњаци у различитим земљама, као што су стручњаци у индустрији снабдевања електричном енергијом.
Закључци
У овом раду је дат резиме онога што знамо о могућим здравственим ефектима електричних и магнетних поља, а шта још треба да се истражи. Није дат одговор на питање коју политику треба усвојити, али су представљени факултативни системи заштите. С тим у вези, чини се јасним да је научна база података недовољна да се развију границе изложености на нивоу μТ, што заузврат значи да нема разлога за скупе интервенције на овим нивоима изложености. Да ли треба усвојити неки облик стратегије опреза (нпр. разборито избегавање) или не, то је ствар одлука надлежних за јавно здравље и здравство рада појединих земаља. Ако се таква стратегија не усвоји, то обично значи да се не намећу никаква ограничења изложености јер су граничне вредности засноване на здрављу знатно изнад свакодневне изложености јавности и на радном месту. Дакле, ако се мишљења данас разликују у погледу прописа, смерница и политика, постоји општи консензус међу онима који постављају стандарде да је потребно више истраживања да би се добила чврста основа за будуће акције.
Најпознатији облик електромагнетне енергије је сунчева светлост. Фреквенција сунчеве светлости (видљива светлост) је линија раздвајања између снажнијег јонизујућег зрачења (рендгенски зраци, космички зраци) на вишим фреквенцијама и бенигнијег, нејонизујућег зрачења на нижим фреквенцијама. Постоји спектар нејонизујућег зрачења. У контексту овог поглавља, на високом крају, одмах испод видљиве светлости, налази се инфрацрвено зрачење. Испод тога је широк опсег радио фреквенција, који укључује (у опадајућем редоследу) микроталасне пећнице, ћелијски радио, телевизију, ФМ радио и АМ радио, кратке таласе који се користе у диелектричним и индукционим грејачима и, на нижем крају, поља са фреквенцијом снаге. Електромагнетни спектар је илустрован на слици 1.
Слика 1. Електромагнетни спектар
Као што видљива светлост или звук прожимају нашу околину, простор у коме живимо и радимо, тако и енергије електромагнетних поља. Такође, као што већину звучне енергије којој смо изложени ствара људска активност, тако је и електромагнетна енергија: од слабих нивоа које емитују наши свакодневни електрични уређаји — оних који чине да наши радио и ТВ уређаји раде — до високих нивоа нивои које лекари примењују у корисне сврхе—на пример, дијатермија (топлотни третмани). Генерално, снага таквих енергија брзо опада са растојањем од извора. Природни нивои ових поља у животној средини су ниски.
Нејонизујуће зрачење (НИР) обухвата сва зрачења и поља електромагнетног спектра која немају довољно енергије да произведу јонизацију материје. То јест, НИР није у стању да пренесе довољно енергије молекулу или атому да поремети његову структуру уклањањем једног или више електрона. Граница између НИР и јонизујућег зрачења обично се поставља на таласну дужину од приближно 100 нанометара.
Као и код било којег облика енергије, НИР енергија има потенцијал да ступи у интеракцију са биолошким системима, а исход може бити безначајан, може бити штетан у различитим степенима или може бити користан. Код радиофреквентног (РФ) и микроталасног зрачења, главни механизам интеракције је загревање, али у нискофреквентном делу спектра, поља високог интензитета могу индуковати струје у телу и тиме бити опасна. Механизми интеракције за јачину поља ниског нивоа су, међутим, непознати.
Количине и јединице
Поља на фреквенцијама испод око 300 МХз квантификују се у смислу јачине електричног поља (E) и јачина магнетног поља (H). E изражава се у волтима по метру (В/м) и H у амперима по метру (А/м). Оба су векторска поља—то јест, карактеришу их величина и правац у свакој тачки. За нискофреквентни опсег магнетно поље се често изражава у смислу густине флукса, B, са СИ јединицом тесла (Т). Када се расправља о пољима у нашем свакодневном окружењу, подјединица микротесла (μТ) је обично пожељна јединица. У некој литератури густина флукса је изражена у гаусима (Г), а конверзија између ових јединица је (за поља у ваздуху):
1 Т = 104 Г или 0.1 μТ = 1 мГ и 1 А/м = 1.26 μТ.
Доступни су прегледи концепата, количина, јединица и терминологије за заштиту од нејонизујућег зрачења, укључујући радиофреквентно зрачење (НЦРП 1981; Полк и Постов 1986; ВХО 1993).
Термин радијација једноставно значи енергија која се преноси таласима. Електромагнетни таласи су таласи електричних и магнетних сила, при чему се таласно кретање дефинише као ширење поремећаја у физичком систему. Промену електричног поља прати и промена магнетног поља, и обрнуто. Ове појаве је 1865. описао ЈЦ Маквелл у четири једначине које су постале познате као Максвелове једначине.
Електромагнетне таласе карактерише скуп параметара који укључују фреквенцију (f), таласна дужина (λ), јачина електричног поља, јачина магнетног поља, електрична поларизација (P) (смер ка E поље), брзина простирања (c) и Поинтингов вектор (S). Слика 2 илуструје ширење електромагнетног таласа у слободном простору. Фреквенција се дефинише као број потпуних промена електричног или магнетног поља у датој тачки у секунди, и изражава се у херцима (Хз). Таласна дужина је растојање између два узастопна врха или корита таласа (максимума или минимума). Фреквенција, таласна дужина и брзина таласа (v) су међусобно повезани на следећи начин:
v = f λ
Слика КСНУМКС. Раван талас који се шири брзином светлости у к-смеру
Брзина електромагнетног таласа у слободном простору једнака је брзини светлости, али брзина у материјалима зависи од електричних својстава материјала — односно од његове пермитивности (ε) и пермеабилности (μ). Пермитивност се односи на интеракције материјала са електричним пољем, а пермеабилност изражава интеракције са магнетним пољем. Биолошке супстанце имају пермитивност која се знатно разликује од оне у слободном простору, јер зависи од таласне дужине (посебно у РФ опсегу) и типа ткива. Пропустљивост биолошких супстанци је, међутим, једнака пропустљивости слободног простора.
У равном таласу, као што је илустровано на слици 2 , електрично поље је управно на магнетно поље, а правац простирања је управан и на електрично и на магнетно поље.
За раван талас, однос вредности јачине електричног поља и вредности јачине магнетног поља, који је константан, познат је као карактеристична импеданса (Z):
Z = E/H
У слободном простору, Z= 120π ≈ 377Ω али иначе Z зависи од пермитивности и пермеабилности материјала кроз који талас путује.
Пренос енергије је описан Поинтинговим вектором, који представља величину и правац густине електромагнетног флукса:
S = E x H
За талас који се шири, интеграл од S преко било које површине представља тренутну снагу која се преноси кроз ову површину (густина снаге). Величина Поинтинговог вектора изражена је у ватима по квадратном метру (В/м2) (у некој литератури јединица мВ/цм2 користи се — конверзија у СИ јединице је 1 мВ/цм2 = 10 В/м2) а за равне таласе је у вези са вредностима јачине електричног и магнетног поља:
S = E2 / 120π = E2 / КСНУМКС
С =120π H2 = 377 H2
Не могу се сви услови изложености који се срећу у пракси представити равним таласима. На растојањима близу извора радио-фреквентног зрачења односи карактеристични за равни таласе нису задовољени. Електромагнетно поље које зрачи антена може се поделити на два региона: зону блиског поља и зону далеког поља. Граница између ових зона се обично поставља на:
r = КСНУМКСa2 / λ
где a је највећа димензија антене.
У зони блиског поља, експозицију морају карактерисати и електрична и магнетна поља. У далеком пољу један од ових је довољан, пошто су међусобно повезани горњим једначинама које укључују E H. У пракси се ситуација блиског поља често реализује на фреквенцијама испод 300 Мхз.
Изложеност РФ пољима је додатно компликована интеракцијама електромагнетних таласа са објектима. Уопштено говорећи, када електромагнетни таласи наиђу на објекат, део упадне енергије се рефлектује, део се апсорбује, а део преноси. Пропорције енергије коју објекат преноси, апсорбује или рефлектује зависе од фреквенције и поларизације поља и електричних својстава и облика објекта. Суперпонирање упадних и рефлектованих таласа резултира стајаћим таласима и просторно неуједначеном расподелом поља. Пошто се таласи потпуно одбијају од металних предмета, стојећи таласи се формирају близу таквих објеката.
Будући да интеракција РФ поља са биолошким системима зависи од многих различитих карактеристика поља и да су поља која се сусрећу у пракси сложена, при описивању изложености РФ пољима треба узети у обзир следеће факторе:
За излагање нискофреквентним магнетним пољима још увек није јасно да ли је јачина поља или густина флукса једино важно разматрање. Може се испоставити да су важни и други фактори, као што је време експозиције или брзина промене поља.
Термин електромагнетно поље (ЕМФ), како се користи у медијима и популарној штампи, обично се односи на електрична и магнетна поља на нискофреквентном крају спектра, али се такође може користити у много ширем смислу да укључи цео спектар електромагнетно зрачење. Имајте на уму да је у нискофреквентном опсегу E B поља нису повезана или међусобно повезана на исти начин на који су на вишим фреквенцијама, па је стога тачније називати их „електричним и магнетним пољима“ пре него ЕМФ.
Попут светлости, која је видљива, ултраљубичасто зрачење (УВР) је облик оптичког зрачења са краћим таласним дужинама и енергичнијим фотонима (честицама зрачења) од његовог видљивог двојника. Већина извора светлости такође емитује нешто УВР. УВР је присутан на сунчевој светлости и такође се емитује из великог броја ултраљубичастих извора који се користе у индустрији, науци и медицини. Радници се могу сусрести са УВР-ом у широком спектру радних окружења. У неким случајевима, при ниским нивоима амбијенталног светла, могу се видети веома интензивни извори близу ултраљубичастог („црног светла“), али је УВР обично невидљив и мора се детектовати по сјају материјала који флуоресцирају када су осветљени УВР.
Баш као што се светлост може поделити на боје које се могу видети у дуги, УВР је подељен и његове компоненте се обично означавају као УВА, УВБ УВЦ. Таласне дужине светлости и УВР се генерално изражавају у нанометрима (нм); 1 нм је милијарда (10-КСНУМКС) од метра. УВЦ (УВР врло кратких таласа) на сунчевој светлости апсорбује атмосфера и не допире до површине Земље. УВЦ је доступан само из вештачких извора, као што су гермицидне лампе, које емитују већину своје енергије на једној таласној дужини (254 нм) која је веома ефикасна у убијању бактерија и вируса на површини или у ваздуху.
УВБ је биолошки најштетнији УВР за кожу и око, и иако већину ове енергије (која је компонента сунчеве светлости) апсорбује атмосфера, она и даље производи опекотине од сунца и друге биолошке ефекте. УВР дуготаласне дужине, УВА, се обично налази у већини извора лампе, а такође је и најинтензивнији УВР који допире до Земље. Иако УВА може продрети дубоко у ткиво, није тако биолошки штетна као УВБ јер је енергија појединачних фотона мања него за УВБ или УВЦ.
Извори ултраљубичастог зрачења
Сунчана светлост
Највећу професионалну изложеност УВР-у доживљавају радници на отвореном под сунчевом светлошћу. Енергија сунчевог зрачења је у великој мери пригушена озонским омотачем Земље, ограничавајући земаљски УВР на таласне дужине веће од 290-295 нм. Енергија опаснијих краткоталасних (УВБ) зрака на сунчевој светлости је јака функција атмосферске косине путање и варира у зависности од годишњег доба и доба дана (Слинеи 1986 и 1987; ВХО 1994).
Вештачки извори
Најзначајнији вештачки извори изложености људи укључују следеће:
Индустријско електролучно заваривање. Најзначајнији извор потенцијалног излагања УВ зрачењу је енергија зрачења опреме за електролучно заваривање. Нивои УВ зрачења око опреме за електролучно заваривање су веома високи, а акутна повреда ока и коже може се десити у року од три до десет минута од излагања на малим удаљеностима од неколико метара. Заштита очију и коже је обавезна.
Индустријске/радне УВ лампе. Многи индустријски и комерцијални процеси, као што је фотохемијско очвршћавање мастила, боја и пластике, укључују употребу лампи које снажно емитују у УВ опсегу. Иако је вероватноћа штетног излагања мала због заштите, у неким случајевима може доћи до случајног излагања.
„Црна светла“. Црна светла су специјализоване лампе које емитују претежно у УВ опсегу и углавном се користе за испитивање без разарања флуоресцентним праховима, за проверу аутентичности новчаница и докумената, као и за специјалне ефекте у рекламама и дискотекама. Ове лампе не представљају значајну опасност од излагања људи (осим у одређеним случајевима за фотосензибилизовану кожу).
Медицински третман. УВР лампе се користе у медицини у различите дијагностичке и терапеутске сврхе. УВА извори се обично користе у дијагностичким апликацијама. Изложеност пацијенту значајно варира у зависности од врсте третмана, а УВ лампе које се користе у дерматологији захтевају пажљиву употребу од стране особља.
Гермицидне УВР лампе. УВР са таласним дужинама у опсегу 250–265 нм је најефикаснији за стерилизацију и дезинфекцију јер одговара максимуму у спектру апсорпције ДНК. Живине цеви ниског притиска се често користе као УВ извор, јер више од 90% енергије зрачења лежи на линији од 254 нм. Ове лампе се често називају „гермицидне лампе“, „бактерицидне лампе“ или једноставно „УВЦ лампе“. Гермицидне лампе се користе у болницама за борбу против туберкулозне инфекције, а такође се користе и унутар микробиолошких сигурносних ормара за инактивацију ваздушних и површинских микроорганизама. Правилна уградња лампи и употреба заштите за очи су од суштинског значаја.
Козметичко сунчање. Лежаљке се налазе у предузећима где клијенти могу добити препланулост уз помоћ специјалних лампи за сунчање, које емитују првенствено у УВА опсегу, али и нешто УВБ. Редовна употреба лежаљке може значајно допринети годишњој изложености коже УВ зрачењу; штавише, особље које ради у соларијумима такође може бити изложено ниским нивоима. Употреба заштите за очи као што су наочаре или сунчане наочаре треба да буде обавезна за клијента, а у зависности од договора, чак и чланови особља могу захтевати заштиту за очи.
Опште осветљење. Флуоресцентне сијалице су уобичајене на радном месту и већ дуго се користе у кући. Ове лампе емитују мале количине УВ зрачења и доприносе само неколико процената годишњој изложености особе УВ зрачењу. Волфрам-халогене лампе се све више користе у кући и на радном месту за различите намене осветљења и приказа. Неоклопљене халогене сијалице могу емитовати УВР нивое довољне да изазову акутне повреде на кратким удаљеностима. Постављање стаклених филтера преко ових лампи требало би да елиминише ову опасност.
Биолошки ефекти
Кожа
Еритем
Еритем, или „опекотине од сунца“, је црвенило коже које се обично појављује четири до осам сати након излагања УВР-у и постепено бледи након неколико дана. Тешке опекотине од сунца могу укључивати појаву пликова и љуштења коже. УВБ и УВЦ су око 1,000 пута ефикаснији у изазивању еритема од УВА (Паррисх, Јаеницке и Андерсон 1982), али еритем изазван дужим УВБ таласним дужинама (295 до 315 нм) је озбиљнији и траје дуже (Хауссер 1928). Повећана тежина и временски ток еритема је резултат дубљег продора ових таласних дужина у епидермис. Максимална осетљивост коже се очигледно јавља на приближно 295 нм (Луцкиесх, Холладаи и Таилор 1930; Цоблентз, Стаир и Хогуе 1931) са много мањом (приближно 0.07) осетљивошћу која се јавља на 315 нм и дужим таласним дужинама од 1987 до XNUMX М.
Минимална еритемска доза (МЕД) за 295 нм која је пријављена у новијим студијама за непопланулу, благо пигментирану кожу креће се од 6 до 30 мЈ/цм2 (Еверетт, Олсен и Саиер 1965; Фрееман, ет ал. 1966; Бергер, Урбацх и Давиес 1968). МЕД на 254 нм значајно варира у зависности од протеклог времена након излагања и да ли је кожа била много изложена спољашњој сунчевој светлости, али је генерално реда величине 20 мЈ/цм2или чак 0.1 Ј/цм2. Пигментација коже и тамњење, и, што је најважније, задебљање рожнатог слоја, могу повећати овај МЕД за најмање један ред величине.
Фотосензибилизација
Специјалисти медицине рада често се сусрећу са штетним ефектима од професионалног излагања УВР-у код фотосензибилизованих радника. Употреба одређених лекова може изазвати фотосензибилизирајуће дејство на излагање УВА, као и локална примена одређених производа, укључујући неке парфеме, лосионе за тело и тако даље. Реакције на фотосензибилизујуће агенсе укључују фотоалергију (алергијска реакција коже) и фототоксичност (иритација коже) након излагања УВР сунчевој светлости или индустријским УВР изворима. (Реакције фотосензитивности током употребе опреме за сунчање су такође честе.) Ова фотосензибилизација коже може бити узрокована кремама или мастима нанесеним на кожу, лековима који се узимају орално или ињекцијом, или употребом инхалатора на рецепт (види слику 1 ). Лекар који прописује лекове који потенцијално фотосензибилизују треба увек да упозори пацијента да предузме одговарајуће мере како би се заштитио од нежељених ефеката, али пацијенту се често каже само да избегава сунчеву светлост, а не УВР изворе (пошто су они неуобичајени за општу популацију).
Слика 1. Неке фоносензибилне супстанце
Одложени ефекти
Хронична изложеност сунчевој светлости – посебно УВБ компоненти – убрзава старење коже и повећава ризик од развоја рака коже (Фитзпатрицк ет ал. 1974; Форбес и Давиес 1982; Урбацх 1969; Пассцхиер и Бошњаковић 1987). Неколико епидемиолошких студија је показало да је инциденција рака коже у снажној корелацији са географском ширином, висином и небом, што је у корелацији са изложеношћу УВР (Сцотто, Феарс и Гори 1980; СЗО 1993).
Тачни квантитативни односи доза-одговор за карциногенезу људске коже још нису утврђени, иако су особе светле пути, посебно оне келтског порекла, много склоније развоју рака коже. Ипак, мора се напоменути да се УВР излагање неопходно за изазивање тумора коже на животињским моделима може испоручивати довољно споро да се еритем не производи, а релативна ефикасност (у односу на максимум на 302 нм) пријављена у тим студијама варира у истом начин као опекотине од сунца (Цоле, Форбес и Давиес 1986; Стеренборг и ван дер Леун 1987).
Око
Фотокератитис и фотокоњунктивитис
То су акутне инфламаторне реакције које настају услед излагања УВБ и УВЦ зрачењу које се јављају у року од неколико сати од прекомерног излагања и нормално нестају након једног до два дана.
Повреда мрежњаче од јаког светла
Иако је топлотна повреда мрежњаче од извора светлости мало вероватна, фотохемијска оштећења могу настати услед излагања изворима богатим плавим светлом. Ово може довести до привременог или трајног смањења вида. Међутим, нормална реакција аверзије на јако светло требало би да спречи ову појаву осим ако се не учини свестан напор да се буљи у изворе јаког светла. Допринос УВР-а повреди мрежњаче је генерално веома мали јер апсорпција сочива ограничава изложеност мрежњачи.
Хронични ефекти
Дуготрајна професионална изложеност УВ зракама током неколико деценија може допринети катаракти и таквим дегенеративним ефектима који нису повезани са очима као што су старење коже и рак коже повезан са излагањем сунцу. Хронична изложеност инфрацрвеном зрачењу такође може повећати ризик од катаракте, али то је врло мало вероватно, с обзиром на приступ заштити за очи.
Актинично ултраљубичасто зрачење (УВБ и УВЦ) снажно апсорбује рожњача и коњуктива. Прекомерно излагање ових ткива изазива кератокоњунктивитис, који се обично назива „блесак заваривача“, „лучно око“ или „снежно слепило“. Питтс је известио о спектру деловања и временском току фотокератитиса у рожњачи људи, зечева и мајмуна (Питтс 1974). Латентни период варира обрнуто са тежином излагања, у распону од 1.5 до 24 сата, али се обично јавља у року од 6 до 12 сати; нелагодност обично нестаје у року од 48 сати. Следи коњунктивитис који може бити праћен еритемом коже лица око капака. Наравно, излагање УВ зракама ретко доводи до трајног оштећења ока. Питтс и Тредици (1971) су објавили податке о прагу за фотокератитис код људи за таласне опсеге од 10 нм у ширини од 220 до 310 нм. Утврђено је да се максимална осетљивост рожњаче јавља на 270 нм - што се значајно разликује од максимума за кожу. Претпоставља се да је зрачење од 270 нм биолошки активније због недостатка стратум цорнеума да би се смањила доза на ткиво епитела рожњаче на краћим УВР таласним дужинама. Реакција таласне дужине, или спектар деловања, није варирао толико као спектри деловања еритема, са праговима који су варирали од 4 до 14 мЈ/цм2 на 270 нм. Пријављени праг на 308 нм био је приближно 100 мЈ/цм2.
Поновљено излагање ока потенцијално опасним нивоима УВР не повећава заштитну способност захваћеног ткива (рожњаче), као што то чини излагање коже, што доводи до тамњења и задебљања стратум цорнеума. Рингволд и сарадници проучавали су својства УВР апсорпције рожњаче (Рингволд 1980а) и очне водице (Рингволд 1980б), као и ефекте УВБ зрачења на епител рожњаче (Рингволд 1983), строму рожњаче (Рингволд1985) ендотел рожњаче (Рингволд, Давангер и Олсен 1982; Олсен и Рингволд 1982). Њихове електронске микроскопске студије показале су да ткиво рожњаче поседује изузетна својства поправљања и опоравка. Иако се лако може открити значајна оштећења на свим овим слојевима која се очигледно у почетку појављују у ћелијским мембранама, морфолошки опоравак је био потпун након недељу дана. Деструкција кератоцита у слоју строме је била очигледна, а опоравак ендотела био је изражен упркос нормалном недостатку брзог обрта ћелија у ендотелу. Цуллен ет ал. (1984) проучавали су оштећење ендотела које је било перзистентно ако је изложеност УВ зракама била упорна. Рилеи ет ал. (1987) су такође проучавали ендотел рожњаче након излагања УВБ-у и закључили да тешке, појединачне увреде вероватно неће имати одложене ефекте; међутим, такође су закључили да хронична изложеност може убрзати промене у ендотелу повезане са старењем рожњаче.
Таласне дужине веће од 295 нм могу се пренети кроз рожњачу и скоро их потпуно апсорбује сочиво. Питтс, Цуллен и Хацкер (1977б) су показали да се катаракта може произвести код зечева таласним дужинама у опсегу 295–320 нм. Прагови за пролазне непрозирности кретали су се од 0.15 до 12.6 Ј/цм2, у зависности од таласне дужине, са минималним прагом на 300 нм. Трајне опацитете захтевале су веће излагање зрачењу. Нису примећени лентикуларни ефекти у опсегу таласних дужина од 325 до 395 нм чак и са много већим излагањем зрачењу од 28 до 162 Ј/цм2 (Питтс, Цуллен и Хацкер 1977а; Зуцлицх и Цоннолли 1976). Ове студије јасно илуструју посебну опасност спектралног опсега од 300-315 нм, као што би се очекивало јер фотони ових таласних дужина ефикасно продиру и имају довољно енергије да произведу фотохемијска оштећења.
Таилор ет ал. (1988) пружили су епидемиолошке доказе да је УВБ на сунчевој светлости етиолошки фактор у сенилној катаракти, али нису показали корелацију катаракте са изложеношћу УВА. Иако је некада било популарно веровање због јаке апсорпције УВА сочива, хипотеза да УВА може изазвати катаракту није подржана ни експерименталним лабораторијским студијама ни епидемиолошким студијама. Из лабораторијских експерименталних података који су показали да су прагови за фотокератитис били нижи него за катарактогенезу, мора се закључити да нивое ниже од оних потребних за свакодневно стварање фотокератитиса треба сматрати опасним за ткиво сочива. Чак и ако би се претпоставило да је рожњача изложена нивоу који је скоро еквивалентан прагу за фотокератитис, проценило би се да би дневна УВР доза сочива на 308 нм била мања од 120 мЈ/цм2 12 сати напољу (Слинеи 1987). Заиста, реалнија просечна дневна изложеност била би мања од половине те вредности.
Хам ет ал. (1982) одредили су спектар деловања за фоторетинитис који производи УВР у опсегу 320–400 нм. Они су показали да су прагови у видљивом спектралном опсегу, који су били 20 до 30 Ј/цм2 на 440 нм, смањени су на приближно 5 Ј/цм2 за опсег од 10 нм са центром на 325 нм. Спектар деловања се монотоно повећавао са смањењем таласне дужине. Стога бисмо требали закључити да су нивои знатно испод 5 Ј/цм2 на 308 нм би требало да произведе лезије мрежњаче, иако ове лезије не би постале очигледне 24 до 48 сати након излагања. Нема објављених података за прагове повреде мрежњаче испод 325 нм, и може се очекивати само да ће се образац за спектар деловања за фотохемијске повреде рожњаче и ткива сочива применити и на мрежњачу, што доводи до прага повреде реда. од 0.1 Ј/цм2.
Иако се јасно показало да је УВБ зрачење мутагено и канцерогено за кожу, изузетна реткост карциногенезе у рожњачи и коњуктиви је прилично изузетна. Чини се да нема научних доказа који повезују излагање УВ зрачењу са било којим карциномом рожњаче или коњуктиве код људи, иако исто не важи за говеда. Ово би указивало на веома ефикасан имуни систем који функционише у људском оку, пошто сигурно постоје радници на отвореном који добијају УВ зрачење упоредиво са оним које добијају говеда. Овај закључак је даље подржан чињеницом да особе које пате од дефектног имунолошког одговора, као код керодерме пигментосум, често развијају неоплазије рожњаче и коњуктиве (Стенсон 1982).
Безбедносни стандарди
Границе професионалне изложености (ЕЛ) за УВР су развијене и укључују криву спектра деловања која обухвата податке о прагу за акутне ефекте добијене из студија минималног еритема и кератокоњунктивитиса (Слинеи 1972; ИРПА 1989). Ова крива се не разликује значајно од података о колективном прагу, с обзиром на грешке мерења и варијације у индивидуалном одговору, и знатно је испод прага УВБ катарактогености.
ЕЛ за УВР је најнижи на 270 нм (0.003 Ј/цм2 на 270 нм), и, на пример, на 308 нм је 0.12 Ј/цм2 (АЦГИХ 1995, ИРПА 1988). Без обзира на то да ли се излагање дешава од неколико импулсних експозиција током дана, једне веома кратке експозиције или од 8-часовне експозиције на неколико микровати по квадратном центиметру, биолошка опасност је иста, а горња ограничења се примењују на пун радни дан.
Заштита на раду
Професионално излагање УВ зрачењу треба свести на минимум тамо где је то практично. За вештачке изворе, где год је то могуће, приоритет треба дати инжењерским мерама као што су филтрација, заштита и затварање. Административне контроле, као што је ограничење приступа, могу смањити захтеве за личном заштитом.
Радници на отвореном, као што су пољопривредни радници, радници, грађевински радници, рибари и тако даље, могу минимизирати ризик од излагања сунчевој УВ зрачењу тако што ће носити одговарајућу чврсто ткану одећу, и што је најважније, шешир са ободом како би се смањила изложеност лица и врата. Креме за сунчање се могу наносити на изложену кожу како би се смањило даље излагање. Радници на отвореном треба да имају приступ хладовини и да им се обезбеде све неопходне заштитне мере поменуте горе.
У индустрији постоји много извора који могу да изазову акутне повреде ока у кратком времену излагања. Доступне су различите врсте заштите за очи са различитим степеном заштите који одговара намераваној употреби. Оне намењене за индустријску употребу укључују шлемове за заваривање (додатно обезбеђујући заштиту од интензивног видљивог и инфрацрвеног зрачења, као и заштиту за лице), штитнике за лице, наочаре и наочаре које апсорбују УВ зраке. Уопштено говорећи, заштитне наочаре за индустријску употребу треба да добро приањају на лице, чиме се осигурава да не постоје празнине кроз које УВР може директно да допре до ока, и треба да буду добро конструисане да спрече физичке повреде.
Прикладност и избор заштитних наочара зависе од следећих тачака:
У ситуацијама индустријског излагања, степен опасности за очи може се проценити мерењем и поређењем са препорученим границама излагања (Дуцхене, Лакеи и Репацхоли 1991).
Мера
Због јаке зависности биолошких ефеката од таласне дужине, главно мерење било ког УВР извора је његова спектрална снага или спектрална расподела зрачења. Ово се мора мерити спектрорадиометром који се састоји од одговарајуће улазне оптике, монохроматора и УВР детектора и очитавања. Такав инструмент се обично не користи у хигијени рада.
У многим практичним ситуацијама, широкопојасни УВР мерач се користи за одређивање безбедног трајања експозиције. Из безбедносних разлога, спектрални одзив се може прилагодити тако да прати спектралну функцију која се користи за смернице за изложеност АЦГИХ и ИРПА. Ако се не користе одговарајући инструменти, доћи ће до озбиљних грешака у процени опасности. Доступни су и лични УВР дозиметри (нпр. полисулфонски филм), али њихова примена је углавном ограничена на истраживање безбедности на раду, а не на истраживања о процени опасности.
Закључци
Молекуларно оштећење кључних ћелијских компоненти које настаје услед излагања УВ зрачењу се дешава стално, а постоје механизми за поправку који се баве излагањем коже и очних ткива ултраљубичастом зрачењу. Тек када су ови механизми поправке преоптерећени, акутна биолошка повреда постаје очигледна (Смитх 1988). Из ових разлога, минимизирање професионалне изложености УВ зрачењу и даље остаје важан предмет забринутости међу радницима у области здравља и безбедности на раду.
Инфрацрвено зрачење је део спектра нејонизујућег зрачења који се налази између микроталаса и видљиве светлости. То је природни део човековог окружења и стога су му људи изложени у малим количинама у свим областима свакодневног живота – на пример, код куће или током рекреативних активности на сунцу. Међутим, веома интензивна изложеност може бити резултат одређених техничких процеса на радном месту.
Многи индустријски процеси укључују термичко очвршћавање различитих врста материјала. Коришћени извори топлоте или сам загрејан материјал обично ће емитовати тако високе нивое инфрацрвеног зрачења да је велики број радника потенцијално изложен ризику од излагања.
Концепти и количине
Инфрацрвено зрачење (ИР) има таласне дужине у распону од 780 нм до 1 мм. Према класификацији Међународне комисије за осветљење (ЦИЕ), овај опсег је подељен на ИРА (од 780 нм до 1.4 μм), ИРБ (од 1.4 μм до 3 μм) и ИРЦ (од 3 μм до 1 мм). Ова подподела приближно прати карактеристике апсорпције ИР у ткиву зависне од таласне дужине и резултујућих различитих биолошких ефеката.
Количина и временска и просторна дистрибуција инфрацрвеног зрачења описују се различитим радиометријским величинама и јединицама. Због оптичких и физиолошких својстава, посебно ока, обично се прави разлика између малих „тачкастих” извора и „проширених” извора. Критеријум за ово разликовање је вредност угла (α) у радијанима измереног на оку које је подвучено извором. Овај угао се може израчунати као количник, димензија извора светлости DL подељено са даљином гледања r. Проширени извори су они код којих је угао гледања у оку већи од αминута, што је нормално 11 милирадијана. За све проширене изворе постоји удаљеност гледања где је α једнако αминута; на већим удаљеностима гледања, извор се може третирати као тачкасти извор. У заштити од оптичког зрачења најважније величине које се тичу проширених извора су сјај (L, изражено у Вм-КСНУМКСsr-КСНУМКС) И временски интегрисани сјај (Lp у Јм-КСНУМКСsr-КСНУМКС), који описују „сјајност“ извора. За процену ризика по здравље, најрелевантније количине у вези са тачкастим изворима или изложености на таквим удаљеностима од извора где је α< αминута, су зрачење (E, изражено у Вм-КСНУМКС), што је еквивалентно концепту брзине дозе експозиције, и излагање зрачењу (H, у Јм-КСНУМКС), што је еквивалентно концепту дозе изложености.
У неким опсезима спектра, биолошки ефекти услед излагања снажно зависе од таласне дужине. Због тога се морају користити додатне спектрорадиометријске величине (нпр. спектрални сјај, Ll, изражено у Вм-КСНУМКС sr-КСНУМКС nm-КСНУМКС) да одмери физичке вредности емисије извора у односу на применљиви спектар деловања који се односи на биолошки ефекат.
Извори и професионална изложеност
Изложеност ИР је резултат различитих природних и вештачких извора. Спектрална емисија из ових извора може бити ограничена на једну таласну дужину (ласер) или може бити распоређена у широком опсегу таласних дужина.
Различити механизми за стварање оптичког зрачења уопште су:
Емисија из најважнијих извора који се користе у многим индустријским процесима је резултат термичке побуде и може се апроксимирати коришћењем физичких закона зрачења црног тела ако је позната апсолутна температура извора. Укупна емисија (М, у Вм-КСНУМКС) радијатора црног тела (слика 1) описује Стефан-Болцманов закон:
М(Т) = 5.67 к 10-8T4
и зависи од 4. степена температуре (T, у К) зрачећег тела. Спектрална дистрибуција зрачења је описана Планковим законом зрачења:
и таласна дужина максималне емисије (λМак) је описан према Бечком закону:
λМак = (2.898 к 10-8) / T
Слика 1. Спектрални сјај λМакцрног радијатора на апсолутној температури приказаној у степенима Келвина на свакој кривој
Многи ласери који се користе у индустријским и медицинским процесима ће емитовати веома високе нивое ИР. Генерално, у поређењу са другим изворима зрачења, ласерско зрачење има неке необичне карактеристике које могу утицати на ризик након излагања, као што је веома кратко трајање импулса или изузетно високо зрачење. Због тога је ласерско зрачење детаљно размотрено на другом месту у овом поглављу.
Многи индустријски процеси захтевају коришћење извора који емитују високе нивое видљивог и инфрацрвеног зрачења, па је стога велики број радника као што су пекари, дувачи стакла, радници у пећима, ливници, ковачи, топионици и ватрогасци потенцијално изложени ризику од излагања. Поред лампи, морају се узети у обзир извори као што су пламен, гасне бакље, ацетиленске бакље, базени растопљеног метала и ужарене металне шипке. Они се сусрећу у ливницама, челичанама и многим другим тешким индустријским постројењима. Табела 1 сумира неке примере ИР извора и њихове примене.
Табела 1. Различити извори ИР, изложеност становништва и приближни нивои изложености
извор |
Примена или изложена популација |
Излагање |
Сунчана светлост |
Радници на отвореном, фармери, грађевински радници, поморци, општа јавност |
500 Вм-КСНУМКС |
Лампе са волфрамовим влакном |
Опште становништво и радници |
105-КСНУМКС6 Wm-КСНУМКСsr-КСНУМКС |
Волфрамове халогене сијалице |
(Погледајте лампе са волфрамовим влакном) |
50–200 Вм-КСНУМКС (на 50 цм) |
Диоде које емитују светлост (нпр. ГаАс диода) |
Играчке, потрошачка електроника, технологија преноса података итд. |
105 Wm-КСНУМКСsr-КСНУМКС |
Ксенонске лучне лампе |
Пројектори, соларни симулатори, рефлектори |
107 Wm-КСНУМКСsr-КСНУМКС |
Растопити гвожђе |
Челичане, радници челичане |
105 Wm-КСНУМКСsr-КСНУМКС |
Низови инфрацрвених лампи |
Индустријско грејање и сушење |
103 до 8..103 Wm-КСНУМКС |
Инфрацрвене лампе у болницама |
Инкубатори |
100–300 Вм-КСНУМКС |
Биолошки ефекти
Оптичко зрачење уопште не продире дубоко у биолошко ткиво. Стога су примарни циљеви ИР изложености кожа и око. У већини услова изложености главни механизам интеракције ИР је термални. Само врло кратки импулси које ласери могу произвести, али који се овде не разматрају, такође могу довести до механотермалних ефеката. Не очекује се да ће се ефекти јонизације или кидања хемијских веза појавити код ИР зрачења јер је енергија честица, мања од приближно 1.6 еВ, прениска да би изазвала такве ефекте. Из истог разлога, фотохемијске реакције постају значајне само на краћим таласним дужинама у визуелном и ултраљубичастом подручју. Различити ефекти ИР на здравље зависни од таласне дужине произлазе углавном из оптичких својстава ткива зависних од таласне дужине—на пример, спектралне апсорпције очних медија (слика 2).
Слика 2. Спектрална апсорпција очних медија
Ефекти на око
У принципу, око је добро прилагођено да се заштити од оптичког зрачења из природног окружења. Поред тога, око је физиолошки заштићено од повреда од јарких извора светлости, као што су сунце или лампе високог интензитета, реакцијом аверзије која ограничава трајање излагања на делић секунде (приближно 0.25 секунди).
ИРА утиче првенствено на ретину, због транспарентности очних медија. Када се директно посматра тачкасти извор или ласерски зрак, својства фокусирања у ИРА региону додатно чине мрежњачу много подложнијом оштећењу него било који други део тела. За кратке периоде експозиције, загревање ириса услед апсорпције видљиве или блиске ИР-е сматра се да игра улогу у развоју замућења у сочиву.
Са повећањем таласне дужине, изнад приближно 1 μм, повећава се апсорпција очних медија. Због тога се сматра да апсорпција ИРА зрачења и сочива и пигментне шаренице игра улогу у формирању замућења сочива. Оштећење сочива се приписује таласним дужинама испод 3 μм (ИРА и ИРБ). За инфрацрвено зрачење таласних дужина дужих од 1.4 μм, очна водица и сочива су посебно снажно упијајући.
У ИРБ и ИРЦ региону спектра, очни медијуми постају непрозирни као резултат снажне апсорпције воде која их чини. Апсорпција у овој регији је првенствено у рожњачи и у очне водице. Преко 1.9 μм, рожњача је заправо једини апсорбер. Апсорпција инфрацрвеног зрачења дуге таласне дужине рожњаче може довести до повећања температуре у оку због топлотне проводљивости. Због брзе стопе обртања површинских ћелија рожњаче, може се очекивати да ће свако оштећење ограничено на спољашњи слој рожњаче бити привремено. У ИРЦ опсегу излагање може изазвати опекотине рожњаче сличне оној на кожи. Међутим, мало је вероватно да ће доћи до опекотина рожњаче због реакције аверзије изазване болним осећајем изазваним јаким излагањем.
Ефекти на кожу
Инфрацрвено зрачење неће продрети дубоко у кожу. Стога, излагање коже веома јаком ИР може довести до локалних термичких ефеката различите тежине, па чак и до озбиљних опекотина. Ефекти на кожу зависе од оптичких својстава коже, као што је дубина продирања зависна од таласне дужине (слика 3. ). Нарочито на дужим таласним дужинама, екстензивно излагање може изазвати висок локални пораст температуре и опекотине. Граничне вредности за ове ефекте зависе од времена, због физичких својстава процеса топлотног транспорта у кожи. Зрачење од 10 кВм-КСНУМКС, на пример, може изазвати бол у року од 5 секунди, док излагање од 2 кВм-КСНУМКС неће изазвати исту реакцију у периодима краћим од приближно 50 секунди.
Слика 3. Дубина продирања у кожу за различите таласне дужине
Ако се излагање продужава на веома дуге периоде, чак и на вредностима знатно испод прага бола, оптерећење топлотом за људско тело може бити велико. Нарочито ако експозиција покрива цело тело као, на пример, испред челичне талине. Резултат може бити неравнотежа иначе физиолошки добро избалансираног система терморегулације. Праг за толерисање такве изложености зависиће од различитих индивидуалних услова и услова околине, као што су индивидуални капацитет терморегулационог система, стварни метаболизам тела током излагања или температура околине, влажност и кретање ваздуха (брзина ветра). Без икаквог физичког рада, максимална експозиција од 300 Вм-КСНУМКС може се толерисати током осам сати под одређеним условима околине, али се ова вредност смањује на приближно 140 Вм-КСНУМКС током тешког физичког рада.
Стандарди изложености
Биолошки ефекти ИР излагања који зависе од таласне дужине и трајања излагања, неподношљиви су само ако су прекорачени одређени гранични интензитет или вредности дозе. Да би се заштитиле од таквих неподношљивих услова излагања, међународне организације као што су Светска здравствена организација (СЗО), Међународна канцеларија рада (ИЛО), Међународни комитет за нејонизујуће зрачење Међународног удружења за заштиту од зрачења (ИНИРЦ/ИРПА) и његове наследник, Међународна комисија за заштиту од нејонизујућег зрачења (ИЦНИРП) и Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ) су предложили границе излагања инфрацрвеном зрачењу из кохерентних и некохерентних оптичких извора. Већина националних и међународних сугестија о смерницама за ограничавање изложености људи инфрацрвеном зрачењу су засноване или чак идентичне са предложеним граничним вредностима (ТЛВ) које је објавио АЦГИХ (1993/1994). Ова ограничења су широко призната и често се користе у ситуацијама на послу. Засновани су на актуелним научним сазнањима и намењени су да спрече термичке повреде мрежњаче и рожњаче и да избегну могуће одложене ефекте на очно сочиво.
Ревизија АЦГИХ граница изложености из 1994. је следећа:
1. За заштиту мрежњаче од термичких повреда у случају излагања видљивој светлости, (на пример, у случају снажних извора светлости), спектрални сјај Lλ у В/(м² ср нм) пондерисано према функцији опасности од топлоте мрежњаче Rλ (видети табелу 2) преко интервала таласне дужине Δλ и збирно у опсегу таласних дужина од 400 до 1400 нм, не би требало да пређе:
где t је трајање гледања ограничено на интервале од 10-3 до 10 секунди (то јест, за случајне услове гледања, а не фиксирано гледање), а α је угаони поднапон извора у радијанима израчунат према α = максимално проширење извора/удаљеност до извора Rλ (табела 2).
2. За заштиту мрежњаче од опасности излагања инфрацрвеним топлотним лампама или било ком ИЦ извору у близини где је одсутан јак визуелни стимуланс, инфрацрвено зрачење у опсегу таласних дужина од 770 до 1400 нм гледано оком (на основу зенице од 7 мм пречник) за продужено трајање услова гледања треба ограничити на:
Ово ограничење се заснива на пречнику зенице од 7 мм јер у овом случају реакција аверзије (затварање ока, на пример) можда неће постојати због одсуства видљиве светлости.
3. Да би се избегли могући одложени ефекти на очно сочиво, као што је одложена катаракта, и да би се рожњача заштитила од прекомерног излагања, инфрацрвено зрачење на таласним дужинама већим од 770 нм треба да буде ограничено на 100 В/м² у периодима дужим од 1,000 с и да:
или на краће периоде.
4. За пацијенте са афакијом, дате су одвојене функције мерења и резултујући ТЛВ за опсег таласних дужина ултраљубичастог и видљивог светла (305–700 нм).
Табела 2. Функција топлотне опасности мрежњаче
Таласна дужина (нм) |
Rλ |
Таласна дужина (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 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
1.0 |
445 |
9.7 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
10((700 - λ )/500) |
450 |
9.4 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
0.2 |
455 |
9.0 |
Извор: АЦГИХ 1996.
Мера
Доступне су поуздане радиометријске технике и инструменти који омогућавају анализу ризика за кожу и око од излагања изворима оптичког зрачења. За карактеризацију конвенционалног извора светлости, генерално је веома корисно мерити сјај. За дефинисање опасних услова излагања из оптичких извора, озраченост и експозиција зрачењу су од већег значаја. Процена широкопојасних извора је сложенија од процене извора који емитују на појединачним таласним дужинама или веома уским опсезима, пошто се спектралне карактеристике и величина извора морају узети у обзир. Спектар одређених лампи се састоји од континуалне емисије у широком опсегу таласних дужина и емисије на одређеним појединачним таласним дужинама (линијама). Значајне грешке се могу унети у репрезентацију тих спектра ако део енергије у свакој линији није правилно додат у континуум.
За процену опасности по здравље вредности изложености се морају мерити преко граничног отвора за који су специфицирани стандарди изложености. Обично се отвор од 1 мм сматра најмањом практичном величином отвора. Таласне дужине веће од 0.1 мм представљају потешкоће због значајних ефеката дифракције које ствара отвор од 1 мм. За овај опсег таласних дужина прихваћен је отвор од 1 цм² (пречник 11 мм), јер су вруће тачке у овом опсегу веће него на краћим таласним дужинама. За процену опасности од мрежњаче, величина отвора је одређена просечном величином зенице и стога је изабран отвор од 7 мм.
Генерално, мерења у оптичком региону су веома сложена. Мере које предузима необучено особље могу довести до неважећих закључака. Детаљан резиме мерних процедура налази се у Слинеи и Волбарсхт (1980).
Заштитне мере
Најефикаснија стандардна заштита од излагања оптичком зрачењу је потпуно затварање извора и свих путева зрачења који могу изаћи из извора. Оваквим мерама, у већини случајева требало би лако да се постигне усклађеност са границама изложености. Тамо где то није случај, примењује се лична заштита. На пример, треба користити доступну заштиту за очи у виду одговарајућих наочара или визира или заштитне одеће. Ако услови рада не дозвољавају примену таквих мера, можда ће бити неопходна административна контрола и ограничен приступ веома интензивним изворима. У неким случајевима смањење или снаге извора или радног времена (рад паузира да се опорави од топлотног стреса), или обоје, може бити могућа мера за заштиту радника.
Zakljucak
Уопштено говорећи, инфрацрвено зрачење из најчешћих извора као што су лампе, или из већине индустријских апликација, неће изазвати никакав ризик за раднике. На неким радним местима, међутим, ИР може изазвати здравствени ризик за радника. Поред тога, убрзано се повећава примена и употреба светиљки посебне намене и у високотемпературним процесима у индустрији, науци и медицини. Ако је изложеност овим применама довољно висока, не могу се искључити штетни ефекти (углавном на око, али и на кожу). Очекује се да ће се повећати значај међународно признатих стандарда излагања оптичком зрачењу. Да бисте заштитили радника од прекомерне изложености, заштитне мере као што су заштита (штитници за очи) или заштитна одећа треба да буду обавезне.
Главни штетни биолошки ефекти који се приписују инфрацрвеном зрачењу су катаракте, познате као катаракте дувача стакла или пећи. Дуготрајно излагање чак и на релативно ниским нивоима изазива топлотни стрес за људско тело. У таквим условима изложености морају се узети у обзир додатни фактори као што су телесна температура и губитак топлоте испаравањем, као и фактори околине.
У индустријским земљама развијени су неки практични водичи за информисање и упућивање радника. Свеобухватан сажетак може се наћи у Слинеи и Волбарсхт (1980).
Светлосна и инфрацрвена (ИР) енергија зрачења су два облика оптичког зрачења и заједно са ултраљубичастим зрачењем чине оптички спектар. Унутар оптичког спектра, различите таласне дужине имају знатно различите потенцијале за изазивање биолошких ефеката, и због тога се оптички спектар може даље поделити.
Термин светло треба резервисати за таласне дужине енергије зрачења између 400 и 760 нм, које изазивају визуелни одговор на мрежњачи (ЦИЕ 1987). Светлост је суштинска компонента излазних лампи, визуелних дисплеја и широког спектра осветљивача. Поред важности осветљења за гледање, неки извори светлости могу, међутим, да изазову нежељене физиолошке реакције као што су онеспособљеност и нелагодност одсјаја, треперење и други облици стреса ока због лошег ергономског дизајна задатака на радном месту. Емисија интензивне светлости је такође потенцијално опасна нуспојава неких индустријских процеса, као што је електролучно заваривање.
Инфрацрвено зрачење (ИРР, таласне дужине од 760 нм до 1 мм) се такође често назива термичко зрачење (Или блистава топлота), а емитује се из било ког топлог предмета (врући мотори, растопљени метали и други ливнички извори, термички обрађене површине, електричне сијалице са жарном нити, системи грејања, итд.). Инфрацрвено зрачење се такође емитује из велике разноврсности електричне опреме као што су електромотори, генератори, трансформатори и различита електронска опрема.
Инфрацрвено зрачење је фактор који доприноси топлотном стресу. Висока температура и влажност амбијенталног ваздуха и низак степен циркулације ваздуха могу се комбиновати са топлотом зрачења да би произвели топлотни стрес са потенцијалом за топлотне повреде. У хладнијим срединама, непожељни или лоше дизајнирани извори зрачеће топлоте такође могу да изазову нелагодност – што је ергономско разматрање.
Биолошки ефекти
Професионалне опасности које оку и кожи представљају видљиви и инфрацрвени облици зрачења ограничени су аверзијом ока према јакој светлости и осећајем бола у кожи који настаје услед интензивног грејања зрачења. Око је добро прилагођено да се заштити од акутне повреде оптичког зрачења (због ултраљубичасте, видљиве или инфрацрвене енергије зрачења) од околне сунчеве светлости. Заштићен је природним одговором аверзије на гледање извора јарке светлости који га обично штити од повреда насталих услед излагања изворима као што су сунце, лучне лампе и лукови за заваривање, пошто ова аверзија ограничава трајање излагања на фракцију (око два десетинке) секунде. Међутим, извори богати ИРР без јаког визуелног стимулуса могу бити опасни за очно сочиво у случају хроничне изложености. Човек се такође може натерати да се загледа у сунце, лук за заваривање или снежно поље и на тај начин претрпи привремени (а понекад и трајни) губитак вида. У индустријском окружењу у којем се јако светло појављује ниско у видном пољу, заштитни механизми ока су мање ефикасни, а мере предострожности су посебно важне.
Постоји најмање пет различитих врста опасности за очи и кожу од интензивне светлости и извора ИРР-а, а заштитне мере се морају изабрати са разумевањем сваке од њих. Поред потенцијалних опасности које представља ултраљубичасто зрачење (УВР) из неких интензивних извора светлости, треба узети у обзир следеће опасности (Слинеи и Волбарсхт 1980; ВХО 1982):
Значај таласне дужине и времена излагања
Топлотне повреде (1) и (4) горе су генерално ограничене на веома кратко трајање излагања, а заштита очију је дизајнирана да спречи ове акутне повреде. Међутим, фотохемијске повреде, као што су поменуте у (2) изнад, могу бити резултат ниских доза раширених током целог радног дана. Производ брзине дозе и трајања експозиције увек резултира дозом (доза је та која одређује степен фотохемијске опасности). Као и код сваког фотохемијског механизма повреде, мора се узети у обзир спектар деловања који описује релативну ефикасност различитих таласних дужина у изазивању фотобиолошког ефекта. На пример, спектар деловања за фотохемијске повреде мрежњаче достиже максимум на приближно 440 нм (Хам 1989). Већина фотохемијских ефеката је ограничена на веома уски опсег таласних дужина; док се топлотни ефекат може јавити на било којој таласној дужини у спектру. Дакле, заштита очију за ове специфичне ефекте треба да блокира само релативно уски спектрални опсег да би била ефикасна. Нормално, више од једног спектралног опсега мора бити филтрирано у заштити очију за широкопојасни извор.
Извори оптичког зрачења
Сунчана светлост
Највећа професионална изложеност оптичком зрачењу настаје услед излагања радника на отвореном сунчевим зрацима. Сунчев спектар се протеже од границе стратосферског озонског слоја од око 290-295 нм у ултраљубичастом опсегу до најмање 5,000 нм (5 μм) у инфрацрвеном опсегу. Сунчево зрачење може достићи ниво до 1 кВ/м2 током летњих месеци. То може довести до топлотног стреса, у зависности од температуре и влажности околног ваздуха.
Вештачки извори
Најзначајнији вештачки извори изложености људи оптичком зрачењу укључују следеће:
Мерење изворних својстава
Најважнија карактеристика сваког оптичког извора је његова спектрална расподела снаге. Ово се мери помоћу спектрорадиометра, који се састоји од одговарајуће улазне оптике, монохроматора и фотодетектора.
У многим практичним ситуацијама, широкопојасни оптички радиометар се користи за одабир датог спектралног региона. И за видљиво осветљење и за безбедносне сврхе, спектрални одзив инструмента ће бити прилагођен тако да прати биолошки спектрални одговор; на пример, лук-метри су усмерени на фотопични (визуелни) одговор ока. Обично, осим УВР мјерача опасности, мјерење и анализа опасности од интензивних извора свјетлости и инфрацрвених извора су превише сложени за рутинске стручњаке за здравље и сигурност на раду. Напредује се у стандардизацији безбедносних категорија сијалица, тако да неће бити потребна мерења од стране корисника да би се утврдиле потенцијалне опасности.
Границе излагања људи
На основу познавања оптичких параметара људског ока и зрачења извора светлости, могуће је израчунати ирадијансе (брзине дозе) на мрежњачи. Излагање предњих структура људског ока инфрацрвеном зрачењу такође може бити од интереса, а треба даље имати на уму да релативни положај извора светлости и степен затварања капака могу у великој мери утицати на правилан прорачун очне експозиције. доза. За излагање ултраљубичастом и краткоталасном светлу, спектрална дистрибуција извора светлости је такође важна.
Бројне националне и међународне групе препоручиле су границе професионалне изложености (ЕЛс) за оптичко зрачење (АЦГИХ 1992 и 1994; Слинеи 1992). Иако је већина таквих група препоручила ЕЛ за УВ и ласерско зрачење, само једна група је препоручила ЕЛ за видљиво зрачење (тј. светлост), а то је АЦГИХ, агенција добро позната у области здравља на раду. АЦГИХ своје ЕЛ означава као граничне вредности прага или ТЛВ, а пошто се они издају сваке године, постоји могућност за годишњу ревизију (АЦГИХ 1992. и 1995.). Они су великим делом засновани на подацима о повредама ока из студија на животињама и подацима о повредама мрежњаче код људи које су резултат посматрања сунца и лукова заваривања. ТЛВ се даље заснивају на основној претпоставци да изложеност спољашње средине видљивој енергији зрачења обично није опасна за око, осим у веома необичним окружењима, као што су снежна поља и пустиње, или када се очи упере у сунце.
Процена безбедности оптичког зрачења
Пошто свеобухватна процена опасности захтева сложена мерења спектралног зрачења и зрачења извора, а понекад и веома специјализоване инструменте и прорачуне, ретко је спроводе на лицу места индустријски хигијеничари и инжењери безбедности. Уместо тога, заштитна опрема за очи која се користи је прописана безбедносним прописима у опасним окружењима. Истраживачке студије су процениле широк спектар лука, ласера и термалних извора како би се развиле широке препоруке за практичне, лакше применљиве безбедносне стандарде.
Заштитне мере
Професионално излагање видљивом и ИЦ зрачењу ретко је опасно и обично је корисно. Међутим, неки извори емитују знатну количину видљивог зрачења и у овом случају се изазива природна реакција аверзије, тако да су мале шансе за случајно прекомерно излагање очију. С друге стране, случајна експозиција је прилично вероватна у случају вештачких извора који емитују само близу ИР зрачење. Мере које се могу предузети да се непотребно излагање особља инфрацрвеном зрачењу сведе на најмању могућу меру укључују правилан инжењерски дизајн оптичког система у употреби, ношење одговарајућих наочара или визира за лице, ограничавање приступа особама које су директно укључене у посао и обезбеђивање да су радници свесни потенцијалне опасности повезане са излагањем интензивним изворима видљивог и ИЦ зрачења. Особље за одржавање које замењује лучне лампе мора имати одговарајућу обуку како би се спречило опасно излагање. Неприхватљиво је да радници доживе еритем коже или фотокератитис. Ако се ови услови ипак догоде, треба испитати радну праксу и предузети кораке како би се осигурало да претерано излагање буде мало вероватно у будућности. Труднице нису изложене посебном ризику од оптичког зрачења у погледу интегритета њихове трудноће.
Дизајн и стандарди штитника за очи
Дизајн штитника за очи за заваривање и друге операције које представљају изворе индустријског оптичког зрачења (нпр. ливнички рад, производња челика и стакла) започео је почетком овог века развојем Круковог стакла. Стандарди за заштиту очију који су касније еволуирали следили су општи принцип да, пошто инфрацрвено и ултраљубичасто зрачење нису потребне за вид, те спектралне траке треба што боље блокирати тренутно доступним стакленим материјалима.
Емпиријски стандарди за заштитну опрему за очи тестирани су 1970-их и показало се да су укључивали велике факторе сигурности за инфрацрвено и ултраљубичасто зрачење када су фактори трансмисије тестирани у односу на тренутне границе професионалне изложености, док су заштитни фактори за плаво светло били сасвим довољни. Због тога су неки захтеви стандарда прилагођени.
Заштита од ултраљубичастог и инфрацрвеног зрачења
Бројне специјализоване УВ лампе се користе у индустрији за детекцију флуоресценције и за фотоочвршћавање мастила, пластичних смола, зубних полимера и тако даље. Иако извори УВА обично представљају мали ризик, ови извори могу или садржавати трагове опасног УВБ-а или представљати проблем одсјаја код инвалидности (од флуоресценције кристалног сочива ока). УВ филтер сочива, стаклена или пластична, са веома високим факторима слабљења су широко доступна за заштиту од целог УВ спектра. Лагана жућкаста нијанса се може открити ако се обезбеди заштита до 400 нм. За ову врсту наочара (и за индустријске сунчане наочаре) је од највеће важности да обезбеде заштиту периферног видног поља. Бочни штитници или омотачки дизајни су важни за заштиту од фокусирања темпоралних, косих зрака у назални екваторијални део сочива, одакле често потиче кортикална катаракта.
Готово сви материјали од стакла и пластике блокирају ултраљубичасто зрачење испод 300 нм и инфрацрвено зрачење на таласним дужинама већим од 3,000 нм (3 μм), а за неколико ласера и оптичких извора, обичне прозирне заштитне наочаре отпорне на ударце ће пружити добру заштиту (нпр. прозирна поликарбонатна сочива ефикасно блокирају таласне дужине веће од 3 μм). Међутим, морају се додати апсорбери као што су метални оксиди у стаклу или органске боје у пластици да би се елиминисало УВ до око 380–400 нм и инфрацрвено преко 780 нм до 3 μм. У зависности од материјала, ово може бити или лако или веома тешко или скупо, а стабилност апсорбера може донекле варирати. Филтери који испуњавају АНСИ З87.1 стандард Америчког националног института за стандарде морају имати одговарајуће факторе слабљења у сваком критичном спектралном опсегу.
Заштита у разним индустријама
Гашење ватре
Ватрогасци могу бити изложени интензивном блиском инфрацрвеном зрачењу, а осим пресудно важне заштите главе и лица, често се прописују ИРР пригушни филтери. Овде је такође важна заштита од удара.
Наочаре у ливници и индустрији стакла
Наочаре и наочаре дизајниране за заштиту очију од инфрацрвеног зрачења углавном имају светло зеленкасту нијансу, иако нијанса може бити тамнија ако се жели нека удобност против видљивог зрачења. Такве штитнике за очи не треба мешати са плавим сочивима који се користе у челичанима и ливницама, где је циљ визуелно проверити температуру растопа; ове плаве наочаре не пружају заштиту и треба их носити само кратко.
Заваривање
Својства инфрацрвене и ултраљубичасте филтрације могу се лако пренети стакленим филтерима помоћу адитива као што је оксид гвожђа, али степен стриктно видљивог слабљења одређује број сенке, што је логаритамски израз слабљења. Обично се број нијансе од 3 до 4 користи за гасно заваривање (што захтева заштитне наочаре), а број нијансе од 10 до 14 за електролучно заваривање и операције са плазма луком (овде је потребна заштита шлема). Опште правило је да ако заваривач сматра да је лук удобан за гледање, обезбеђено је адекватно слабљење против опасности за очи. Надзорницима, помоћницима заваривача и другим особама у радном подручју могу бити потребни филтери са релативно малим бројем боја (нпр. 3 до 4) да би се заштитили од фотокератитиса („лучно око“ или „бљесак заваривача“). Последњих година на сцени се појавио нови тип филтера за заваривање, филтер за аутоматско затамњивање. Без обзира на тип филтера, он треба да испуњава АНСИ З87.1 и З49.1 стандарде за фиксне филтере за заваривање специфициране за тамну нијансу (Бухр и Суттер 1989; ЦИЕ 1987).
Филтери за заваривање са аутоматским затамњивањем
Филтер за заваривање са аутоматским затамњивањем, чији број нијанси расте са интензитетом оптичког зрачења које пада на њега, представља важан напредак у способности заваривача да ефикасније и ергономскије производе конзистентно висококвалитетне шавове. Раније је заваривач морао да спушта и подиже кацигу или филтер сваки пут када је лук покренут и угашен. Заваривач је морао да ради „на слепо“ непосредно пре него што је запалио лук. Штавише, кацига се обично спушта и подиже оштрим ударцем врата и главе, што може довести до напрезања врата или озбиљнијих повреда. Суочени са овом непријатном и гломазном процедуром, неки заваривачи често иницирају лук са конвенционалним шлемом у подигнутом положају – што доводи до фотокератитиса. У нормалним условима амбијенталног осветљења, заваривач који носи шлем опремљен филтером за аутоматско затамњивање може да види довољно добро са постављеном заштитом за очи да обавља задатке као што су поравнавање делова који се заварују, прецизно позиционирање опреме за заваривање и ударање у лук. У најтипичнијим дизајнима кацига, сензори светлости тада детектују лучни бљесак виртуелно чим се појави и усмеравају електронску погонску јединицу да пребаци филтер са течним кристалима из светле нијансе у унапред изабрану тамну нијансу, елиминишући потребу за неспретним и опасним маневри увежбавани са филтерима фиксне нијансе.
Често се поставља питање да ли се код филтера за аутоматско затамњивање могу развити скривени безбедносни проблеми. На пример, да ли накнадне слике („слепило од бљеска“) које се доживљавају на радном месту могу довести до трајног оштећења вида? Да ли нови типови филтера заиста нуде степен заштите који је једнак или бољи од оног који конвенционални фиксни филтери могу да обезбеде? Иако се на друго питање може одговорити потврдно, мора се разумети да нису сви филтери за аутоматско затамњивање еквивалентни. Брзине реакције филтера, вредности светлих и тамних нијанси које се постижу под датим интензитетом осветљења и тежина сваке јединице могу да варирају од једног модела до другог. Зависност перформанси јединице од температуре, варијације у степену сенке са деградацијом електричне батерије, „слања у стању мировања“ и други технички фактори варирају у зависности од дизајна сваког произвођача. Ова разматрања се разматрају у новим стандардима.
Пошто сви системи обезбеђују адекватно пригушивање филтера, једини најважнији атрибут који су навели произвођачи филтера за аутоматско затамњивање је брзина промене филтера. Тренутни филтери за аутоматско затамњивање варирају у брзини пребацивања од једне десетинке секунде до брже од 1/10,000 секунде. Бухр и Суттер (1989) су указали на средство за одређивање максималног времена пребацивања, али њихова формулација варира у односу на временски ток пребацивања. Брзина пребацивања је кључна, јер даје најбољи траг о веома важној (али неспецификованој) мери о томе колико светлости ће ући у око када се удари у лук у поређењу са светлошћу коју пропушта фиксни филтер истог радног броја нијансе . Ако превише светла уђе у око за свако пребацивање током дана, акумулирана доза светлосне енергије производи „пролазну адаптацију“ и жалбе на „напрезање очију“ и друге проблеме. (Пролазна адаптација је визуелно искуство изазвано изненадним променама у нечијем светлосном окружењу, које може бити окарактерисано нелагодношћу, осећајем изложености одсјају и привременим губитком детаљног вида.) Тренутни производи са брзинама пребацивања реда величине десет милисекунди. боље ће обезбедити адекватну заштиту од фоторетинитиса. Међутим, најкраће време пребацивања — реда 0.1 мс — има предност у смањењу пролазних ефеката прилагођавања (Ериксен 1985; Слинеи 1992).
Заваривачу су доступни једноставни тестови провере осим опсежног лабораторијског испитивања. Неко би могао предложити заваривачу да он или она једноставно погледају страницу детаљне штампе кроз бројне филтере за аутоматско затамњивање. Ово ће дати индикацију оптичког квалитета сваког филтера. Затим, од заваривача се може тражити да покуша да удари лук док га посматра кроз сваки филтер који се разматра за куповину. На срећу, може се ослонити на чињеницу да нивои светлости који су удобни за гледање неће бити опасни. Ефикасност УВ и ИР филтрације треба проверити у спецификацији произвођача да бисте били сигурни да су непотребне траке филтриране. Неколико поновљених удара лука требало би да заваривачу пружи осећај да ли ће се осетити нелагодност због пролазне адаптације, иако би једнодневно испитивање било најбоље.
Број нијансе у стању мировања или квара филтера за аутоматско затамњивање (стање квара настаје када се батерија поквари) треба да обезбеди 100% заштиту за очи заваривача у трајању од најмање једне до неколико секунди. Неки произвођачи користе тамно стање као положај „искључено“, а други користе средњу нијансу између стања тамне и светле нијансе. У оба случаја, пропусност филтера у стању мировања треба да буде знатно нижа од пропустљивости светле нијансе како би се спречила опасност од мрежњаче. У сваком случају, уређај треба да обезбеди јасан и очигледан индикатор за корисника када је филтер искључен или када дође до квара система. Ово ће осигурати да заваривач буде унапред упозорен у случају да филтер није укључен или не ради исправно пре него што заваривање почне. Остале карактеристике, као што су трајање батерије или перформансе под екстремним температурним условима, могу бити од значаја за одређене кориснике.
Закључци
Иако техничке спецификације могу изгледати помало сложене за уређаје који штите око од извора оптичког зрачења, постоје безбедносни стандарди који одређују бројеве нијанси, а ови стандарди обезбеђују конзервативни фактор безбедности за корисника.
Ласер је уређај који производи кохерентну електромагнетну енергију зрачења унутар оптичког спектра од екстремног ултраљубичастог до далеког инфрацрвеног (субмилиметарског). Термин ласер је заправо акроним за појачавање светлости стимулисаном емисијом зрачења. Иако је ласерски процес теоретски предвидео Алберт Ајнштајн 1916. године, први успешан ласер је демонстриран тек 1960. Последњих година ласери су пронашли свој пут од истраживачке лабораторије до индустријског, медицинског и канцеларијског окружења, као и градилишта, па чак и домаћинства. У многим апликацијама, као што су плејери видео дискова и комуникациони системи са оптичким влакнима, излазна енергија ласера је затворена, корисник се не суочава са здравственим ризиком, а присуство ласера уграђеног у производ кориснику можда неће бити очигледно. Међутим, у неким медицинским, индустријским или истраживачким апликацијама, енергија зрачења ласера је доступна и може представљати потенцијалну опасност за очи и кожу.
Пошто ласерски процес (понекад се назива „ласинг”) може произвести високо колимирани сноп оптичког зрачења (тј. ултраљубичасту, видљиву или инфрацрвену енергију зрачења), ласер може представљати опасност на значајној удаљености – сасвим за разлику од већине опасности са којима се сусрећу на радном месту. Можда је ова карактеристика више од било чега другог довела до посебне забринутости коју су изразили радници и стручњаци за здравље и безбедност на раду. Ипак, ласери се могу безбедно користити када се примењују одговарајуће контроле опасности. Стандарди за безбедну употребу ласера постоје широм света, а већина је „усаглашена” једни са другима (АНСИ 1993; ИЕЦ 1993). Сви стандарди користе систем класификације опасности, који групише ласерске производе у једну од четири широке класе опасности према излазној снази или енергији ласера и његовој способности да изазове штету. Мере безбедности се затим примењују сразмерно класификацији опасности (Цлеует и Маиер 1980; Дуцхене, Лакеи и Репацхоли 1991).
Ласери раде на дискретним таласним дужинама, и иако је већина ласера монохроматска (емитују једну таласну дужину или једну боју), није неуобичајено да ласер емитује неколико дискретних таласних дужина. На пример, аргонски ласер емитује неколико различитих линија у блиском ултраљубичастом и видљивом спектру, али је генерално дизајниран да емитује само једну зелену линију (таласну дужину) на 514.5 нм и/или плаву линију на 488 нм. Када се разматрају потенцијалне опасности по здравље, увек је кључно утврдити излазну таласну дужину(е).
Сви ласери имају три основна градивна блока:
Већина практичних ласерских система ван истраживачке лабораторије такође има систем за испоруку зрака, као што је оптичко влакно или зглобна рука са огледалима за усмеравање зрака на радну станицу, и сочива за фокусирање за концентрисање зрака на материјал који се завари, итд. У ласеру, идентични атоми или молекули се доводе у побуђено стање енергијом која се испоручује из лампе пумпе. Када су атоми или молекули у побуђеном стању, фотон („честица“ светлосне енергије) може стимулисати побуђени атом или молекул да емитује други фотон исте енергије (таласне дужине) који путује у фази (кохерентно) иу истој правац као стимулативни фотон. Тако је дошло до појачања светлости за фактор два. Овај исти процес који се понавља у каскади изазива развој светлосног снопа који се рефлектује напред-назад између огледала резонантне шупљине. Пошто је једно од огледала делимично провидно, нешто светлосне енергије напушта резонантну шупљину формирајући емитовани ласерски зрак. Иако су у пракси два паралелна огледала често закривљена да би произвела стабилније резонантно стање, основни принцип важи за све ласере.
Иако је неколико хиљада различитих ласерских линија (тј. дискретних ласерских таласних дужина карактеристичних за различите активне медије) демонстрирано у лабораторији за физику, само 20-ак је комерцијално развијено до тачке у којој се рутински примењују у свакодневној технологији. Развијене су и објављене смернице и стандарди за безбедност ласера који у основи покривају све таласне дужине оптичког спектра како би се омогућиле тренутно познате ласерске линије и будући ласери.
Класификација опасности од ласера
Тренутни стандарди за ласерску безбедност широм света прате праксу категорисања свих ласерских производа у класе опасности. Генерално, шема следи груписање од четири широке класе опасности, од 1 до 4. Ласери класе 1 не могу емитовати потенцијално опасно ласерско зрачење и не представљају опасност по здравље. Класе 2 до 4 представљају све већу опасност за очи и кожу. Систем класификације је користан јер су мере безбедности прописане за сваку класу ласера. За највише класе потребне су строже мере безбедности.
Класа 1 се сматра „безбедном за очи“, групом без ризика. Већина ласера који су потпуно затворени (на пример, ласерски снимачи компактних дискова) су класе 1. За ласер класе 1 нису потребне мере безбедности.
Класа 2 се односи на видљиве ласере који емитују веома малу снагу која не би била опасна чак и када би цела снага зрака ушла у људско око и била фокусирана на мрежњачу. Природни одговор аверзије ока на гледање извора јаког светла штити око од повреде мрежњаче ако је енергија која улази у око недовољна да оштети мрежњачу у оквиру одговора аверзије. Реакција аверзије се састоји од рефлекса трептања (отприлике 0.16–0.18 секунди) и ротације ока и покрета главе када је изложена тако јаком светлу. Тренутни безбедносни стандарди конзервативно дефинишу реакцију аверзије у трајању од 0.25 секунди. Дакле, ласери класе 2 имају излазну снагу од 1 миливатт (мВ) или мање што одговара дозвољеној граници излагања током 0.25 секунди. Примери ласера класе 2 су ласерски показивачи и неки ласери за поравнање.
Неки безбедносни стандарди такође укључују поткатегорију класе 2, која се назива „Класа 2А“. Ласери класе 2А нису опасни за гледање до 1,000 с (16.7 мин). Већина ласерских скенера који се користе на продајним местима (на благајнама у супер-маркетима) и скенери залиха су класе 2А.
Ласери класе 3 представљају опасност за око, пошто је реакција аверзије недовољно брза да ограничи излагање ретини на тренутно безбедан ниво, а може доћи и до оштећења других структура ока (нпр. рожњаче и сочива). Опасности за кожу обично не постоје у случају случајног излагања. Примери ласера класе 3 су многи истраживачки ласери и војни ласерски даљиномери.
Посебна поткатегорија класе 3 назива се „Класа 3А“ (са преосталим ласерима класе 3 који се називају „Класа 3Б“). Ласери класе 3А су они са излазном снагом између један и пет пута већом од граница приступачне емисије (АЕЛ) за класу 1 или класу 2, али са излазном озраченошћу која не прелази релевантну границу професионалне изложености за нижу класу. Примери су многи инструменти за ласерско поравнање и мерење.
Ласери класе 4 могу представљати потенцијалну опасност од пожара, значајну опасност за кожу или опасност од дифузне рефлексије. Практично сви хируршки ласери и ласери за обраду материјала који се користе за заваривање и сечење су класе 4 ако нису приложени. Сви ласери са просечном излазном снагом већом од 0.5 В су класе 4. Ако је класа 3 или 4 веће снаге потпуно затворена тако да опасна енергија зрачења није доступна, укупан ласерски систем може бити класе 1. Што је опаснији ласер унутар ограђени простор се назива ан уграђени ласер.
Границе професионалне изложености
Међународна комисија за заштиту од нејонизујућег зрачења (ИЦНИРП 1995) објавила је смернице за границе излагања људи ласерском зрачењу које се периодично ажурирају. Репрезентативне границе излагања (ЕЛ) су дате у табели 1 за неколико типичних ласера. Практично сви ласерски зраци прелазе дозвољене границе излагања. Дакле, у стварној пракси, границе изложености се не користе рутински за одређивање мера безбедности. Уместо тога, ласерска класификациона шема — која се заснива на ЕЛ примењеним у реалним условима — се заиста примењује у том циљу.
Табела 1. Границе експозиције за типичне ласере
Тип ласера |
Главна таласна дужина(е) |
Граница изложености |
Аргон флуорид |
КСНУМКС нм |
3.0 мЈ/цм2 преко 8 х |
Ксенон хлорид |
КСНУМКС нм |
40 мЈ/цм2 преко 8 х |
Аргон јон |
488, 514.5 нм |
3.2 мВ/цм2 за 0.1 с |
Бакарна пара |
510, 578 нм |
2.5 мВ/цм2 за 0.25 с |
Хелијум-неон |
КСНУМКС нм |
1.8 мВ/цм2 за 10 с |
Златна пара |
КСНУМКС нм |
1.0 мВ/цм2 за 10 с |
Криптон јон |
568, 647 нм |
1.0 мВ/цм2 за 10 с |
Неодим-ИАГ |
КСНУМКС нм |
5.0 μЈ/цм2 за 1 нс до 50 μс |
Угљен диоксид |
10–6 μм |
100 мВ/цм2 за 10 с |
Угљен моноксид |
≈5 μм |
до 8 х, ограничено подручје |
Сви стандарди/смернице имају МПЕ на другим таласним дужинама и трајању излагања.
Напомена: За претварање МПЕ у мВ/цм2 до мЈ/цм2, помножите са временом експозиције т у секундама. На пример, Хе-Не или Аргон МПЕ на 0.1 с је 0.32 мЈ/цм2.
Извор: АНСИ стандард З-136.1(1993); АЦГИХ ТЛВс (1995) и Дуцхене, Лакеи и Репацхоли (1991).
Стандарди за безбедност ласера
Многе земље су објавиле стандарде за ласерску безбедност, а већина је усклађена са међународним стандардом Међународне електротехничке комисије (ИЕЦ). ИЕЦ стандард 825-1 (1993) се примењује на произвођаче; међутим, он такође пружа неке ограничене безбедносне смернице за кориснике. Горе описана класификација опасности од ласера мора бити означена на свим комерцијалним ласерским производима. Ознака упозорења која одговара класи треба да се појави на свим производима класа 2 до 4.
Безбедносне мере
Ласерски безбедносни систем класификације у великој мери олакшава одређивање одговарајућих безбедносних мера. Стандарди за ласерску безбедност и кодекси праксе рутински захтевају употребу све рестриктивнијих контролних мера за сваку вишу класификацију.
У пракси је увек пожељније потпуно затворити путању ласера и зрака тако да није доступно потенцијално опасно ласерско зрачење. Другим речима, ако се на радном месту користе само ласерски производи класе 1, безбедна употреба је загарантована. Међутим, у многим ситуацијама то једноставно није практично и потребна је обука радника за безбедну употребу и мере контроле опасности.
Осим очигледног правила — не усмеравати ласер у очи особе — за ласерски производ класе 2 нису потребне никакве контролне мере. За ласере виших класа јасно су потребне сигурносне мере.
Ако потпуно затварање ласера класе 3 или 4 није изводљиво, употреба кућишта снопа (нпр. цеви), преграда и оптичких поклопаца може практично елиминисати ризик од опасног излагања ока у већини случајева.
Када кућишта нису изводљива за ласере класе 3 и 4, треба успоставити ласерски контролисан простор са контролисаним уласком, а употреба ласерских штитника за очи је генерално обавезна унутар зоне номиналне опасности (НХЗ) ласерског зрака. Иако у већини истраживачких лабораторија у којима се користе колимирани ласерски зраци, НХЗ обухвата читаву контролисану лабораторијску област, за апликације фокусираног снопа, НХЗ може бити изненађујуће ограничен и не обухвата целу просторију.
Да би се осигурала од злоупотребе и могућих опасних радњи од стране неовлашћених корисника ласера, треба користити кључну контролу која се налази на свим комерцијално произведеним ласерским производима.
Кључ треба да буде осигуран када се ласер не користи, ако људи могу да добију приступ ласеру.
Посебне мере предострожности су потребне током ласерског поравнања и иницијалног постављања, јер је тада могућност озбиљне повреде ока веома велика. Ласерски радници морају бити обучени за безбедне поступке пре постављања и поравнања ласера.
Ласерске заштитне наочаре развијене су након што су успостављене границе професионалне изложености и састављене су спецификације да би се обезбедиле оптичке густине (или ОД, логаритамска мера фактора слабљења) које би биле потребне као функција таласне дужине и трајања експозиције за одређене ласери. Иако у Европи постоје специфични стандарди за ласерску заштиту очију, даље смернице у Сједињеним Државама даје Амерички национални институт за стандарде под ознакама АНСИ З136.1 и АНСИ З136.3.
тренинг
Када се истражују ласерске незгоде у лабораторијским и индустријским ситуацијама, појављује се заједнички елемент: недостатак адекватне обуке. Обука о ласерској безбедности треба да буде одговарајућа и довољна за ласерске операције око којих ће сваки запослени радити. Обука треба да буде специфична за врсту ласера и задатак на који је радник распоређен.
Медицински надзор
Захтеви за медицински надзор радника ласера разликују се од земље до земље у складу са локалним прописима о медицини рада. Некада, када су ласери били ограничени на истраживачку лабораторију и мало се знало о њиховим биолошким ефектима, било је сасвим типично да је сваки ласерски радник повремено добијао детаљан општи офталмолошки преглед са фотографијом фундуса (ретине) како би се пратио статус ока. . Међутим, почетком 1970-их ова пракса је доведена у питање, јер су клинички налази готово увек били негативни и постало је јасно да се оваквим прегледима може идентификовати само акутна повреда која је субјективно уочљива. Ово је навело радну групу СЗО за ласере, која се састала у Дон Леагхреигх-у, Ирска, 1975. године, да препоручи против таквих укључених програма надзора и да нагласи тестирање визуелне функције. Од тог времена, већина националних група здравствене заштите на раду континуирано је смањивала захтеве за лекарским прегледима. Данас су комплетни офталмолошки прегледи универзално потребни само у случају ласерске повреде ока или сумње на прекомерну експозицију, а визуелни скрининг пре постављања је генерално неопходан. У неким земљама могу бити потребни додатни прегледи.
Ласер Меасурементс
За разлику од неких опасности на радном месту, генерално нема потребе да се врше мерења за праћење опасних нивоа ласерског зрачења на радном месту. Због веома ограничених димензија снопа већине ласерских зрака, вероватноће промене путање снопа и потешкоћа и трошкова ласерских радиометара, тренутни безбедносни стандарди наглашавају мере контроле засноване на класи опасности, а не мерењу (надгледању) на радном месту. Произвођач мора да изврши мерења како би се обезбедила усклађеност са стандардима безбедности ласера и правилна класификација опасности. Заиста, једно од првобитних оправдања за ласерску класификацију опасности односило се на велику потешкоћу у извођењу одговарајућих мерења за процену опасности.
Закључци
Иако је ласер релативно нов на радном месту, он брзо постаје свеприсутан, као и програми који се баве безбедношћу ласера. Кључ за безбедну употребу ласера је прво да се огради енергија зрачења ласера ако је икако могуће, али ако није могуће, да се поставе адекватне мере контроле и да се обучи сво особље које ради са ласерима.
Радиофреквентна (РФ) електромагнетна енергија и микроталасно зрачење се користе у разним применама у индустрији, трговини, медицини и истраживању, као иу кући. У фреквенцијском опсегу од 3 до 3 к 108 кХз (односно 300 ГХз) лако препознајемо апликације као што су радио и телевизијско емитовање, комуникације (телефон на даљину, мобилни телефон, радио комуникација), радар, диелектрични грејачи, индукциони грејачи, комутирани извори напајања и компјутерски монитори.
РФ зрачење велике снаге је извор топлотне енергије који носи све познате импликације загревања за биолошке системе, укључујући опекотине, привремене и трајне промене у репродукцији, катаракте и смрт. За широк спектар радиофреквенција, кожна перцепција топлоте и термалног бола је непоуздана за детекцију, јер се термални рецептори налазе у кожи и не осећају лако дубоко загревање тела изазвано овим пољима. Ограничења изложености су потребна да би се заштитили од ових штетних здравствених ефеката излагања радиофреквентном пољу.
Професионалну изложеност
Индукцијско гријање
Применом интензивног наизменичног магнетног поља проводни материјал се може загрејати индуковано вртложне струје. Такво грејање се користи за ковање, жарење, лемљење и лемљење. Радне фреквенције се крећу од 50/60 до неколико милиона Хз. Пошто су димензије калемова који производе магнетна поља често мале, ризик од високог нивоа изложености целом телу је мали; међутим, изложеност рукама може бити велика.
Диелектрично грејање
Радиофреквентна енергија од 3 до 50 МХз (првенствено на фреквенцијама од 13.56, 27.12 и 40.68 МХз) користи се у индустрији за различите процесе грејања. Примене обухватају пластично заптивање и утискивање, сушење лепка, обраду тканина и текстила, обраду дрвета и производњу тако разноврсних производа као што су цераде, базени, облоге за водене кревете, ципеле, фасцикле за путне чекове и тако даље.
Мерења наведена у литератури (Ханссон Милд 1980; ИЕЕЕ ЦОМАР 1990а, 1990б, 1991) показују да у многим случајевима електрични и магнетни поља цурења су веома високе у близини ових РФ уређаја. Често су оператери жене у репродуктивном добу (од 18 до 40 година). Поља цурења су често велика у неким ситуацијама на раду, што доводи до излагања целог тела оператера. За многе уређаје, нивои изложености електричном и магнетном пољу премашују све постојеће РФ безбедносне смернице.
Пошто ови уређаји могу довести до веома високе апсорпције РФ енергије, од интереса је контролисати поља цурења која из њих произилазе. Стога, периодично РФ праћење постаје неопходно да би се утврдило да ли постоји проблем излагања.
Комуникациони системи
Радници у областима комуникација и радара су у већини ситуација изложени само јакости поља ниског нивоа. Међутим, изложеност радника који морају да се пењу на ФМ/ТВ торњеве може бити интензивна и неопходне су мере предострожности. Изложеност такође може бити велика у близини ормарића предајника који имају покварене блокаде и отворена врата.
Медицинско излагање
Једна од најранијих примена РФ енергије била је краткоталасна дијатермија. За ово се обично користе незаштићене електроде, што може довести до великих лутајућих поља.
Недавно су РФ поља коришћена у комбинацији са статичким магнетним пољима у магнетна резонанца (МРИ). Пошто је РФ енергија која се користи ниска и поље је скоро у потпуности садржано у кућишту пацијента, изложеност оператерима је занемарљива.
Биолошки ефекти
Специфична стопа апсорпције (САР, мерена у ватима по килограму) се широко користи као дозиметријска величина, а границе излагања се могу извести из САР-ова. САР биолошког тела зависи од параметара изложености као што су фреквенција зрачења, интензитет, поларизација, конфигурација извора зрачења и тела, површине рефлексије и величина тела, облик и електрична својства. Штавише, просторна дистрибуција САР унутар тела је веома неуједначена. Неуједначено депоновање енергије доводи до неуједначеног загревања дубоког тела и може да произведе унутрашње температурне градијенте. На фреквенцијама изнад 10 ГХз, енергија се депонује близу површине тела. Максимални САР се јавља на око 70 МХз за стандардну особу и на око 30 МХз када особа стоји у контакту са РФ земљом. У екстремним условима температуре и влажности, очекује се да ће САР за цело тело од 1 до 4 В/кг на 70 МХз изазвати пораст температуре језгра за око 2 ºЦ код здравих људи за један сат.
РФ загревање је механизам интеракције који је опширно проучаван. Топлотни ефекти су примећени на мање од 1 В/кг, али температурни прагови генерално нису одређени за ове ефекте. Временско-температурни профил се мора узети у обзир при процени биолошких ефеката.
Биолошки ефекти се такође јављају тамо где РФ загревање није ни адекватан ни могући механизам. Ови ефекти често укључују модулисана РФ поља и милиметарске таласне дужине. Предложене су различите хипотезе, али још увек нису дале информације корисне за извођење граница излагања људи. Постоји потреба да се разумеју основни механизми интеракције, пошто није практично истражити свако РФ поље због његових карактеристичних биофизичких и биолошких интеракција.
Студије на људима и животињама показују да РФ поља могу изазвати штетне биолошке ефекте због прекомерног загревања унутрашњих ткива. Сензори топлоте тела налазе се у кожи и не осећају лако загревање дубоко у телу. Због тога радници могу апсорбовати значајне количине РФ енергије, а да нису одмах свесни присуства поља цурења. Било је извештаја да је особље изложено РФ пољима радарске опреме, РФ грејача и заптивача и радио-ТВ торњева искусило осећај загревања неко време након излагања.
Мало је доказа да РФ зрачење може изазвати рак код људи. Ипак, студија је сугерисала да може деловати као промотер рака код животиња (Сзмигиелски ет ал. 1988). Епидемиолошке студије особља које је изложено РФ пољима су малобројне и генерално су ограничене по обиму (Силверман 1990; НЦРП 1986; ВХО 1981). У бившем Совјетском Савезу и источноевропским земљама спроведено је неколико истраживања професионално изложених радника (Робертс и Мицхаелсон 1985). Међутим, ове студије нису коначне у погледу здравствених ефеката.
Људска процена и епидемиолошке студије о оператерима РФ заптивача у Европи (Колмодин-Хедман ет ал. 1988; Бини ет ал. 1986) показују да се могу појавити следећи специфични проблеми:
мобилни телефони
Употреба персоналних радиотелефона се убрзано повећава и то је довело до повећања броја базних станица. Они се често налазе на јавним површинама. Међутим, изложеност јавности са ових станица је ниска. Системи обично раде на фреквенцијама близу 900 МХз или 1.8 ГХз користећи аналогну или дигиталну технологију. Слушалице су мали радио предајници мале снаге који се држе у непосредној близини главе када се користе. Део енергије која се емитује из антене апсорбује глава. Нумерички прорачуни и мерења у фантомским главама показују да САР вредности могу бити реда величине неколико В/кг (видети даљу изјаву ИЦНИРП, 1996). Забринутост јавности због опасности по здравље од електромагнетних поља је порасла и неколико истраживачких програма је посвећено овом питању (МцКинлеи ет ал., необјављен извештај). Неколико епидемиолошких студија је у току у вези са употребом мобилних телефона и раком мозга. До сада је објављена само једна студија на животињама (Репацхоли ет ал. 1997) са трансгеним мишевима који су били изложени 1 х дневно током 18 месеци сигналу сличном оном који се користи у дигиталној мобилној комуникацији. До краја експеримената 43 од 101 изложене животиње имале су лимфоме, у поређењу са 22 од 100 у групи лажно изложених. Повећање је било статистички значајно (p > 0.001). Ови резултати се не могу лако протумачити у односу на људско здравље и потребна су даља истраживања о томе.
Стандарди и смернице
Неколико организација и влада је издало стандарде и смернице за заштиту од прекомерног излагања РФ пољима. Преглед светских безбедносних стандарда дали су Грандолфо и Ханссон Милд (1989); дискусија се овде односи само на смернице које су издали ИРПА (1988) и ИЕЕЕ стандард Ц 95.1 1991.
Потпуно образложење за границе излагања радиофреквентним таласима представљено је у ИРПА (1988). Укратко, ИРПА смернице су усвојиле основну граничну САР вредност од 4 В/кг, изнад које се сматра да постоји све већа вероватноћа да се штетне последице по здравље могу појавити као резултат апсорпције РФ енергије. Нису примећени штетни ефекти на здравље услед акутног излагања испод овог нивоа. Укључујући фактор сигурности од десет како би се омогућиле могуће последице дуготрајне изложености, 0.4 В/кг се користи као основна граница за извођење граница изложености за професионалну изложеност. Додатни фактор сигурности од пет је укључен да би се извела ограничења за ширу јавност.
Изведене границе излагања за јачину електричног поља (E), јачина магнетног поља (H) и густину снаге специфицирану у В/м, А/м и В/м2 респективно, приказани су на слици 1. Квадрати од E H поља су усредњена за шест минута, и препоручује се да тренутна експозиција не прелази временско просечне вредности за више од фактора 100. Штавише, струја тело-земља не би требало да пређе 200 мА.
Слика 1. Границе излагања ИРПА (1988) за јачину електричног поља Е, јачину магнетног поља Х и густину снаге
Стандард Ц 95.1, који је поставио ИЕЕЕ 1991. године, даје граничне вредности за професионалну изложеност (контролисано окружење) од 0.4 В/кг за просечну САР по целом телу особе и 8 В/кг за вршну САР испоручену на било који грам ткива у трајању од 6 минута или више. Одговарајуће вредности за изложеност широј јавности (неконтролисано окружење) су 0.08 В/кг за САР за цело тело и 1.6 В/кг за вршни САР. Струја тело-земља не би требало да прелази 100 мА у контролисаном окружењу и 45 мА у неконтролисаном окружењу. (Погледајте ИЕЕЕ 1991 за више детаља.) Изведена ограничења су приказана на слици 2.
Слика 2. ИЕЕЕ (1991) границе излагања за јачину електричног поља Е, јачину магнетног поља Х и густину снаге
Додатне информације о радиофреквентним пољима и микроталасима могу се наћи у, на пример, Елдер ет ал. 1989, Греене 1992 и Полк и Постов 1986.
Електрична и магнетна поља екстремно ниске фреквенције (ЕЛФ) и веома ниске фреквенције (ВЛФ) обухватају опсег фреквенција изнад статичких (> 0 Хз) поља до 30 кХз. За овај рад ЕЛФ је дефинисан као у опсегу фреквенција > 0 до 300 Хз и ВЛФ у опсегу > 300 Хз до 30 кХз. У опсегу фреквенција > 0 до 30 кХз, таласне дужине варирају од ∞ (бесконачно) до 10 км, тако да електрично и магнетно поље делују суштински независно једно од другог и морају се третирати одвојено. Јачина електричног поља (E) се мери у волтима по метру (В/м), јачина магнетног поља (H) се мери у амперима по метру (А/м) и густином магнетног флукса (B) у тесли (Т).
Радници који користе опрему која ради у овом фреквентном опсегу водили су значајну дебату о могућим штетним ефектима на здравље. Далеко најчешћа фреквенција је 50/60 Хз, која се користи за производњу, дистрибуцију и коришћење електричне енергије. Забринутост да излагање магнетним пољима од 50/60 Хз може бити повезана са повећаном инциденцом рака подстакнута је медијским извештајима, дистрибуцијом дезинформација и текућом научном дебатом (Репацхоли 1990; НРЦ 1996).
Сврха овог чланка је да пружи преглед следећих тематских области:
Сажети описи су дати да информишу раднике о типовима и јачини поља из главних извора ЕЛФ и ВЛФ, биолошким ефектима, могућим последицама по здравље и тренутним границама изложености. Такође је дат преглед мера предострожности и заштитних мера. Иако многи радници користе јединице за визуелни приказ (ВДУ), у овом чланку су дати само кратки детаљи пошто су они детаљније покривени на другим местима у Енциклопедија.
Велики део овде садржаног материјала може се наћи детаљније у бројним новијим прегледима (ВХО 1984, 1987, 1989, 1993; ИРПА 1990; ИЛО 1993; НРПБ 1992, 1993; ИЕЕЕ 1991; Греене НРЦ 1992; Греене 1996).
Извори професионалне изложености
Нивои професионалне изложености значајно варирају и у великој мери зависе од конкретне примене. Табела 1 даје резиме типичних примена фреквенција у опсегу > 0 до 30 кХз.
Табела 1. Примене опреме која ради у опсегу > 0 до 30 кХз
Фреквенција |
таласна дужина (км) |
Типичне Апликације |
16.67, 50, 60 Хз |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Производња електричне енергије, пренос и употреба, електролитски процеси, индукционо грејање, лучне пећи и пећи са лопатицом, заваривање, транспорт, итд., било која индустријска, комерцијална, медицинска или истраживачка употреба електричне енергије |
0.3–3 кХз |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Модулација емитовања, медицинске примене, електричне пећи, индукционо грејање, очвршћавање, лемљење, топљење, рафинирање |
3–30 кХз |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Комуникације веома дугог домета, радио навигација, модулација емитовања, медицинске примене, индукционо грејање, очвршћавање, лемљење, топљење, рафинирање, ВДУ |
Производња и дистрибуција електричне енергије
Главни вештачки извори електричних и магнетних поља од 50/60 Хз су они који су укључени у производњу и дистрибуцију енергије, као и свака опрема која користи електричну струју. Већина такве опреме ради на фреквенцијама снаге од 50 Хз у већини земаља и 60 Хз у Северној Америци. Неки системи електричних возова раде на 16.67 Хз.
Високонапонски (ВН) далеководи и трафостанице повезују са њима најјача електрична поља којима радници могу бити рутински изложени. Висина проводника, геометријска конфигурација, бочна удаљеност од линије и напон далековода су далеко најзначајнији фактори у разматрању максималне јачине електричног поља на нивоу земље. На бочним растојањима од око двоструке висине линије, јачина електричног поља опада са растојањем на приближно линеаран начин (Заффанелла и Дено 1978). Унутар зграда у близини високонапонских далековода, јачине електричног поља су обично ниже од непоремећеног поља за фактор од око 100,000, у зависности од конфигурације зграде и конструктивних материјала.
Јачине магнетног поља из надземних далековода су обично релативно ниске у поређењу са индустријским апликацијама које укључују велике струје. Запослени у електропривредама који раде у трафостаницама или на одржавању далековода под напоном чине посебну групу изложену већим пољима (у неким случајевима од 5 мТ и више). У одсуству феромагнетних материјала, линије магнетног поља формирају концентричне кругове око проводника. Осим геометрије проводника снаге, максимална густина магнетног флукса одређена је само величином струје. Магнетно поље испод ВН далековода је усмерено углавном попречно на осу линије. Максимална густина флукса на нивоу тла може бити испод средишње линије или испод спољних проводника, у зависности од фазног односа између проводника. Максимална густина магнетног флукса на нивоу земље за типичан систем надземних далековода од 500 кВ са двоструким колом је приближно 35 μТ по килоамперу струје која се преноси (Бернхардт и Маттхес 1992). Типичне вредности за густину магнетног флукса до 0.05 мТ јављају се на радним местима у близини надземних водова, у подстаницама и у електранама које раде на фреквенцијама од 16 2/3, 50 или 60 Хз (Краусе 1986).
Индустријски процеси
Професионална изложеност магнетним пољима долази углавном од рада у близини индустријске опреме која користи велике струје. Такви уређаји укључују оне који се користе за заваривање, рафинацију електрошљаке, загревање (пећи, индукциони грејачи) и мешање.
Истраживања индукционих грејача који се користе у индустрији, спроведена у Канади (Стуцхли и Лецуиер 1985), у Пољској (Аниолцзик 1981), у Аустралији (Репацхоли, необјављени подаци) и у Шведској (Ловсунд, Оберг и Нилссон 1982), показују густину магнетног флукса на локације оператера у распону од 0.7 μТ до 6 мТ, у зависности од коришћене фреквенције и удаљености од машине. У свом проучавању магнетних поља индустријског електро-челика и опреме за заваривање, Ловсунд, Оберг и Нилссон (1982) су открили да машине за тачкасто заваривање (50 Хз, 15 до 106 кА) и пећи ливачке (50 Хз, 13 до 15 кА) произведена поља до 10 мТ на растојањима до 1 м. У Аустралији је утврђено да постројење за индукционо грејање које ради у опсегу од 50 Хз до 10 кХз даје максимална поља до 2.5 мТ (индукционе пећи од 50 Хз) на позицијама на којима оператери могу да стоје. Поред тога, максимална поља око индукционих грејача који раде на другим фреквенцијама била су 130 μТ на 1.8 кХз, 25 μТ на 2.8 кХз и већа од 130 μТ на 9.8 кХз.
Пошто су димензије калемова који производе магнетна поља често мале, ретко постоји велика изложеност целом телу, већ локална изложеност углавном рукама. Густина магнетног флукса на рукама оператера може достићи 25 мТ (Ловсунд и Милд 1978; Стуцхли и Лецуиер 1985). У већини случајева густина флукса је мања од 1 мТ. Јачина електричног поља у близини индукционог грејача је обично мала.
Радници у електрохемијској индустрији могу бити изложени високој јачини електричног и магнетног поља због електричних пећи или других уређаја који користе велике струје. На пример, густине магнетног флукса у близини индукционих пећи и индустријских електролитичких ћелија могу се мерити до 50 мТ.
Јединице визуелног приказа
Употреба јединица за визуелни приказ (ВДУ) или терминала за видео дисплеј (ВДТ), како их још називају, расте све већом брзином. Оператери ВДТ-а су изразили забринутост због могућих ефеката емисија ниског нивоа зрачења. Магнетна поља (фреквенција од 15 до 125 кХз) до 0.69 А/м (0.9 μТ) измерена су у најгорим условима близу површине екрана (Буреау оф Радиологицал Хеалтх 1981). Овај резултат је потврђен многим истраживањима (Рои ет ал. 1984; Репацхоли 1985 ИРПА 1988). Свеобухватни прегледи мерења и истраживања ВДТ-а од стране националних агенција и појединачних стручњака закључили су да не постоје емисије зрачења из ВДТ-а које би имале било какве последице по здравље (Репацхоли 1985; ИРПА 1988; ИЛО 1993а). Нема потребе за обављањем рутинских мерења радијације јер, чак иу најгорем случају или условима квара, нивои емисије су знатно испод граница било ког међународног или националног стандарда (ИРПА 1988).
Свеобухватан преглед емисија, сажетак применљиве научне литературе, стандарда и смерница дат је у документу (ИЛО 1993а).
Медицинске апликације
Пацијенти који пате од прелома костију који не зарастају или се не спајају третирани су пулсним магнетним пољима (Басетт, Митцхелл и Гастон 1982; Митбреит и Маниацхин 1984). Такође се спроводе студије о коришћењу импулсних магнетних поља за побољшање зарастања рана и регенерације ткива.
За стимулацију раста костију користе се различити уређаји који генеришу импулсе магнетног поља. Типичан пример је уређај који генерише просечну густину магнетног флукса од око 0.3 мТ, вршну јачину од око 2.5 мТ и индукује вршне јачине електричног поља у кости у опсегу од 0.075 до 0.175 В/м (Басетт, Павлук и Пила 1974). Близу површине изложеног екстремитета, уређај производи вршну густину магнетног флукса реда величине 1.0 мТ изазивајући вршну густину јонске струје од око 10 до 100 мА/м2 (1 до 10 μА/цм2) у ткиву.
Мера
Пре почетка мерења ЕЛФ или ВЛФ поља, важно је добити што више информација о карактеристикама извора и ситуацији изложености. Ове информације су потребне за процену очекиване јачине поља и избор најприкладније инструментације за истраживање (Телл 1983).
Информације о извору треба да садрже:
Информације о ситуацији изложености морају укључивати:
Резултати анкета спроведених у професионалним окружењима сумирани су у табели 2.
Табела 2. Професионални извори изложености магнетним пољима
извор |
Магнетни флукс |
Растојање (м) |
ВДТс |
До 2.8 к 10-КСНУМКС |
0.3 |
ХВ линије |
До КСНУМКС |
подвући |
Електране |
До КСНУМКС |
1 |
Лукови заваривања (0–50 Хз) |
КСНУМКС-КСНУМКС |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Индукциони грејачи (50–10 кХз) |
КСНУМКС-КСНУМКС |
КСНУМКС-КСНУМКС |
50 Хз Ладле пећ |
КСНУМКС-КСНУМКС |
КСНУМКС-КСНУМКС |
50 Хз лучна пећ |
До КСНУМКС |
2 |
10 Хз Индукциона мешалица |
КСНУМКС-КСНУМКС |
2 |
50 Хз заваривање електрошљаком |
КСНУМКС-КСНУМКС |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Терапеутска опрема |
КСНУМКС-КСНУМКС |
1 |
Извор: Аллен 1991; Бернхардт 1988; Краусе 1986; Ловсунд, Оберг и Нилссон 1982; Репацхоли, необјављени подаци; Стуцхли 1986; Стуцхли и Лецуиер 1985, 1989.
инструментација
Инструмент за мерење електричног или магнетног поља састоји се од три основна дела: сонде, проводника и монитора. Да би се обезбедила одговарајућа мерења, следеће карактеристике инструментације су потребне или су пожељне:
Анкете
Истраживања се обично спроводе да би се утврдило да ли су поља која постоје на радном месту испод граница које су постављене националним стандардима. Стога особа која врши мерење мора бити у потпуности упозната са овим стандардима.
Све заузете и приступачне локације треба испитати. Оператер опреме која се испитује и геодет треба да буду што је могуће даље од области тестирања. Сви нормално присутни предмети, који могу рефлектовати или апсорбовати енергију, морају бити на свом месту. Геометар треба да предузме мере предострожности против радиофреквентних (РФ) опекотина и удара, посебно у близини система велике снаге и ниске фреквенције.
Механизми интеракције и биолошки ефекти
Механизми интеракције
Једини успостављени механизми помоћу којих ЕЛФ и ВЛФ поља ступају у интеракцију са биолошким системима су:
Прве две горе наведене интеракције су примери директног повезивања између особа и ЕЛФ или ВЛФ поља. Последње четири интеракције су примери индиректних механизама спајања јер се могу јавити само када се изложени организам налази у близини других тела. Ова тела могу укључивати друге људе или животиње и предмете као што су аутомобили, ограде или имплантирани уређаји.
Док су други механизми интеракције између биолошких ткива и ЕЛФ или ВЛФ поља претпостављени или постоје неки докази који подржавају њихово постојање (ВХО 1993; НРПБ 1993; НРЦ 1996), није се показало да ниједан није одговоран за било какве штетне последице по здравље.
Утицаји на здравље
Докази сугеришу да је већина утврђених ефеката излагања електричним и магнетним пољима у опсегу фреквенција > 0 до 30 кХз резултат акутног одговора на површинско наелектрисање и индуковану густину струје. Људи могу да примете ефекте осцилирајућег површинског наелектрисања изазваног на њихова тела ЕЛФ електричним пољима (али не и магнетним пољима); ови ефекти постају досадни ако су довољно интензивни. Резиме ефеката струја које пролазе кроз људско тело (прагови за перцепцију, отпуштање или тетанус) дат је у табели 3.
Табела 3. Дејство струја које пролазе кроз људско тело
дејство |
Наслов упита |
Праг струје у мА |
||||
50 и 60 Хз |
КСНУМКС Хз |
КСНУМКС Хз |
КСНУМКС кХз |
КСНУМКС кХз |
||
Перцепција |
људи Жене Деца |
1.1 0.7 0.55 |
1.3 0.9 0.65 |
2.2 1.5 1.1 |
15 10 9 |
50 35 30 |
Шок прага отпуштања |
људи Жене Деца |
9 6 4.5 |
11.7 7.8 5.9 |
16.2 10.8 8.1 |
55 37 27 |
126 84 63 |
Торакална тетанизација; |
људи Жене Деца |
23 15 12 |
30 20 15 |
41 27 20.5 |
94 63 47 |
320 214 160 |
Извор: Бернхардт 1988а.
Људске нервне и мишићне ћелије су стимулисане струјама изазваним излагањем магнетним пољима од неколико мТ и 1 до 1.5 кХз; Сматра се да су граничне густине струје изнад 1 А/м2. Треперење визуелних сензација може се изазвати у људском оку излагањем магнетним пољима од око 5 до 10 мТ (на 20 Хз) или електричним струјама директно примењеним на главу. Разматрање ових одговора и резултата неурофизиолошких студија сугерише да суптилне функције централног нервног система, као што су расуђивање или памћење, могу бити под утицајем густине струје изнад 10 мА/м2 (НРПБ 1993). Вредности прага ће вероватно остати константне до око 1 кХз, али ће након тога расти са повећањем фреквенције.
Неколико ин витро студије (СЗО 1993; НРПБ 1993) су пријавиле метаболичке промене, као што су промене у активности ензима и метаболизму протеина и смањена цитотоксичност лимфоцита, у различитим ћелијским линијама изложеним ЕЛФ и ВЛФ електричним пољима и струјама примењеним директно на ћелијску културу. Већина ефеката је пријављена при густини струје између око 10 и 1,000 мА/м2, иако су ови одговори мање јасно дефинисани (Сиенкиевицз, Саундер и Ковалцзук 1991). Међутим, вреди напоменути да су ендогене густине струје настале електричном активношћу нерава и мишића обично чак 1 мА/м2 и може достићи до 10 мА/м2 у срцу. Ове густине струје неће негативно утицати на нервна, мишићна и друга ткива. Такви биолошки ефекти ће се избећи ограничавањем индуковане густине струје на мање од 10 мА/м2 на фреквенцијама до око 1 кХз.
Неколико могућих области биолошке интеракције које имају многе здравствене импликације и о којима је наше знање ограничено укључују: могуће промене ноћног нивоа мелатонина у епифизи и промене циркадијалних ритмова изазваних код животиња излагањем ЕЛФ електричним или магнетним пољима, и могући утицаји ЕЛФ магнетних поља на процесе развоја и карциногенезе. Поред тога, постоје неки докази о биолошким одговорима на веома слаба електрична и магнетна поља: то укључује измењену покретљивост јона калцијума у можданом ткиву, промене у обрасцима покретања неурона и измењено понашање операнда. Пријављени су и „прозори“ амплитуде и фреквенције који оспоравају конвенционалну претпоставку да се величина одговора повећава са повећањем дозе. Ови ефекти нису добро утврђени и не дају основу за успостављање ограничења излагања људи, иако су даља истраживања оправдана (Сиенкиевицз, Саундер и Ковалцзук 1991; ВХО 1993; НРЦ 1996).
Табела 4 даје приближне опсеге индуковане густине струје за различите биолошке ефекте код људи.
Табела 4. Приближни опсези густине струје за различите биолошке ефекте
дејство |
Густина струје (мА/м2) |
Директна нервна и мишићна стимулација |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Модулација активности централног нервног система |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Промене у функцији мрежњаче |
|
Ендогена густина струје |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Извор: Сиенкиевицз ет ал. 1991.
Стандарди професионалне изложености
Скоро сви стандарди који имају границе у опсегу > 0-30 кХз имају, као свој разлог, потребу да индукована електрична поља и струје одрже на безбедним нивоима. Обично су густине индуковане струје ограничене на мање од 10 мА/м2. Табела 5 даје резиме неких тренутних граница професионалне изложености.
Табела 5. Професионалне границе изложености електричним и магнетним пољима у опсегу фреквенција > 0 до 30 кХз (имајте на уму да је ф у Хз)
Држава/референца |
Фреквенцијски опсег |
Електрично поље (В/м) |
Магнетно поље (А/м) |
Међународни (ИРПА 1990) |
КСНУМКС / КСНУМКС Хз |
10,000 |
398 |
САД (ИЕЕЕ 1991) |
3–30 кХз |
614 |
163 |
САД (АЦГИХ 1993) |
1–100 Хз 100–4,000 Хз 4–30 кХз |
25,000 КСНУМКС КСНУМКС х6/f 625 |
60/f 60/f 60/f |
Немачка (КСНУМКС) |
КСНУМКС / КСНУМКС Хз |
10,000 |
1,600 |
УК (НРПБ 1993) |
1–24 Хз 24–600 Хз 600–1,000 Хз 1–30 кХз |
25,000 КСНУМКС КСНУМКС х5/f 1,000 1,000 |
64,000/f 64,000/f 64,000/f 64 |
Заштитне мере
Професионалне експозиције које се јављају у близини високонапонских далековода зависе од локације радника било на тлу или на проводнику током рада под напоном на високом потенцијалу. Приликом рада под напоном, заштитна одећа се може користити за смањење јачине електричног поља и густине струје у телу на вредности сличне онима које би се јавиле за рад на земљи. Заштитна одећа не слаби утицај магнетног поља.
Одговорности за заштиту радника и шире јавности од потенцијално штетних ефеката изложености ЕЛФ или ВЛФ електричним и магнетним пољима треба јасно да буду додељене. Препоручује се да надлежни органи размотре следеће кораке:
И наше природно и наше вештачко окружење генеришу електричне и магнетне силе различитих величина - на отвореном, у канцеларијама, у домаћинствима и на индустријским радним местима. Ово поставља два важна питања: (1) да ли ова изложеност изазива било какве штетне ефекте по људско здравље и (2) које границе се могу поставити у покушају да се дефинишу „сигурне” границе такве изложености?
Ова дискусија се фокусира на статичка електрична и магнетна поља. Описане су студије на радницима у различитим индустријама, а такође и на животињама, које не успевају да покажу никакве јасне штетне биолошке ефекте на нивоима изложености електричним и магнетним пољима на које се обично среће. Ипак, покушавају се разговарати о напорима бројних међународних организација да поставе смјернице за заштиту радника и других од сваког могућег опасног нивоа изложености.
Значење израза
Када се напон или електрична струја примени на објекат као што је електрични проводник, проводник постаје наелектрисан и силе почињу да делују на друга наелектрисања у близини. Могу се разликовати две врсте сила: оне које произилазе из стационарних електричних наелектрисања, познате као електростатичка сила, и оне које се појављују само када се наелектрисања крећу (као у електричној струји у проводнику), познате као магнетна сила. Да би описали постојање и просторну дистрибуцију ових сила, физичари и математичари су створили концепт поље. Тако се говори о пољу силе, или једноставно, о електричним и магнетним пољима.
Термин статички описује ситуацију у којој су сва наелектрисања фиксирана у простору, или се крећу као сталан ток. Као резултат, и наелектрисања и густине струје су константне у времену. У случају фиксних наелектрисања имамо електрично поље чија јачина у било којој тачки простора зависи од вредности и геометрије свих наелектрисања. У случају стабилне струје у колу, имамо и електрично и магнетно поље константно у времену (статичка поља), пошто густина наелектрисања у било којој тачки кола не варира.
Електрицитет и магнетизам су различите појаве све док су наелектрисања и струја статични; свака међуповезаност између електричног и магнетног поља нестаје у овој статичкој ситуацији и стога се могу третирати одвојено (за разлику од ситуације у временски променљивим пољима). Статичка електрична и магнетна поља се јасно карактеришу стабилним, временски независним јачинама и одговарају граници нулте фреквенције у опсегу екстремно ниске фреквенције (ЕЛФ).
Статичка електрична поља
Природна и професионална изложеност
Статичка електрична поља производе електрично наелектрисана тела где се електрични набој индукује на површини објекта унутар статичког електричног поља. Као последица тога, електрично поље на површини објекта, посебно тамо где је полупречник мали, на пример у тачки, може бити веће од непоремећеног електричног поља (тј. поља без присутног објекта). Поље унутар објекта може бити веома мало или нула. Електрично наелектрисани објекти доживљавају електрична поља као силу; на пример, сила ће бити примењена на длаке на телу, што појединац може приметити.
У просеку, површински набој Земље је негативан, док горњи слој атмосфере носи позитивно наелектрисање. Настало статичко електрично поље у близини земљине површине има јачину од око 130 В/м. Ово поље опада са висином, а његова вредност је око 100 В/м на 100 м надморске висине, 45 В/м на 1 км и мања од 1 В/м на 20 км. Стварне вредности варирају у великој мери, у зависности од локалне температуре и профила влажности и присуства јонизованих загађивача. Испод грмљавинских облака, на пример, чак и када се грмљавински облаци приближавају, велике варијације поља се јављају на нивоу тла, јер је обично доњи део облака негативно наелектрисан док горњи део садржи позитивно наелектрисање. Поред тога, између облака и земље постоји просторни набој. Како се облак приближава, поље на нивоу земље може се прво повећати, а затим преокренути, при чему тло постаје позитивно наелектрисано. Током овог процеса, поља од 100 В/м до 3 кВ/м могу се посматрати чак иу одсуству локалне муње; преокрети поља се могу десити веома брзо, у року од 1 мин, а велике јачине поља могу да опстану током трајања олује. Обични облаци, као и грмљавински облаци, садрже електрична наелектрисања и стога дубоко утичу на електрично поље на нивоу земље. Велика одступања од поља за лепо време, до 200%, такође се могу очекивати у присуству магле, кише и природних малих и великих јона. Промене електричног поља током дневног циклуса могу се очекивати чак и по потпуно лепом времену: прилично редовне промене локалне јонизације, температуре или влажности и резултирајуће промене атмосферске електричне проводљивости у близини земље, као и механички пренос наелектрисања локалним кретањем ваздуха, вероватно су одговорни за ове дневне варијације.
Типични нивои електростатичких поља које је створио човек су у опсегу од 1 до 20 кВ/м у канцеларијама и домаћинствима; ова поља се често генеришу око високонапонске опреме, као што су телевизори и јединице за видео приказ (ВДУ), или трењем. Преносне линије једносмерне струје (ДЦ) генеришу и статичка електрична и магнетна поља и економично су средство за дистрибуцију енергије када су укључене велике удаљености.
Статичка електрична поља се широко користе у индустријама као што су хемикалије, текстил, ваздухопловство, папир и гума, као и у транспорту.
Биолошки ефекти
Експерименталне студије пружају мало биолошких доказа који би указивали на било какав негативан ефекат статичких електричних поља на људско здравље. Чини се да неколико студија на животињама које су спроведене такође нису дале никакве податке који би подржавали штетне ефекте на генетику, раст тумора или на ендокрини или кардиоваскуларни систем. (Табела 1 сумира ове студије на животињама.)
Табела 1. Студије на животињама изложеним статичким електричним пољима
Биолошке крајње тачке |
Пријављени ефекти |
Услови излагања |
Хематологија и имунологија |
Промене у фракцијама албумина и глобулина серумских протеина код пацова. Нема значајних разлика у броју крвних зрнаца, протеинима у крви или крви |
Континуирано излагање пољима између 2.8 и 19.7 кВ/м Излагање напону од 340 кВ/м током 22 х дневно за укупно 5,000 х |
Нервни систем |
Индукција значајних промена уочених у ЕЕГ-овима пацова. Међутим, нема јасне индикације доследног одговора Нема значајних промена у концентрацијама и стопама искоришћења |
Излагање јачини електричног поља до 10 кВ/м Излагање пољу од 3 кВ/м до 66 х |
Понашање |
Недавне, добро спроведене студије које сугеришу да нема ефекта на глодаре Производња дозно-зависног понашања избегавања код мужјака пацова, без утицаја ваздушних јона |
Излагање јачини поља до 12 кВ/м Изложеност ХВД електричним пољима у распону од 55 до 80 кВ/м |
Репродукција и развој |
Нема значајних разлика у укупном броју потомака нити у |
Излагање 340 кВ/м током 22 х/дан пре, током и после |
Не ин витро спроведене су студије како би се проценио ефекат излагања ћелија статичким електричним пољима.
Теоријски прорачуни сугеришу да ће статичко електрично поље индуковати наелектрисање на површини изложених људи, што се може приметити ако се испразни на уземљени објекат. При довољно високом напону, ваздух ће јонизовати и постати способан да спроведе електричну струју између, на пример, наелектрисаног објекта и уземљене особе. Тхе напона пробоја зависи од низа фактора, укључујући облик наелектрисаног објекта и атмосферске услове. Типичне вредности одговарајућих јачина електричног поља крећу се између 500 и 1,200 кВ/м.
Извештаји из неких земаља указују на то да је велики број оператера ВДУ искусио кожне поремећаје, али је тачна веза између њих и рада ВДУ-а нејасна. Статичка електрична поља на радним местима ВДУ су предложена као могући узрок ових поремећаја коже, а могуће је да електростатичко наелектрисање оператера може бити релевантан фактор. Међутим, сваки однос између електростатичких поља и поремећаја коже и даље се мора сматрати хипотетичким на основу доступних истраживачких доказа.
Мерења, превенција, стандарди изложености
Мерење јачине статичког електричног поља може се свести на мерење напона или електричних наелектрисања. Комерцијално је доступно неколико електростатичких волтметара који омогућавају прецизна мерења електростатичких или других извора високе импедансе без физичког контакта. Неки користе електростатички чопер за мали помак и негативну повратну везу за тачност и неосетљивост на размаку између сонде и површине. У неким случајевима електростатичка електрода „гледа“ на површину која се мери кроз малу рупу на дну склопа сонде. Исечени АЦ сигнал индукован на овој електроди је пропорционалан диференцијалном напону између површине која се мери и склопа сонде. Градијентни адаптери се такође користе као прибор за електростатичке волтметре и дозвољавају њихову употребу као мерача јачине електростатичког поља; могуће је директно очитавање у волтима по метру размака између површине која се тестира и уземљене плоче адаптера.
Не постоје добри подаци који могу послужити као смернице за постављање основних граница излагања људи статичким електричним пољима. У принципу, граница излагања се може извести из минималног пробојног напона за ваздух; међутим, јачина поља коју особа доживљава унутар статичког електричног поља варира у зависности од оријентације и облика тела, и то се мора узети у обзир у покушају да се дође до одговарајуће границе.
Граничне вредности прага (ТЛВ) су препоручене од стране Америчке конференције владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ 1995). Ове ТЛВ се односе на максималну јачину статичког електричног поља незаштићеног радног места, што представља услове под којима скоро сви радници могу бити изложени више пута без штетних ефеката на здравље. Према АЦГИХ, професионална изложеност не би требало да прелази јачину статичког електричног поља од 25 кВ/м. Ову вредност треба користити као водич у контроли изложености и, због индивидуалне осетљивости, не треба је сматрати јасном линијом између безбедног и опасног нивоа. (Ово ограничење се односи на јачину поља присутну у ваздуху, далеко од површина проводника, где варничење и контактне струје могу представљати значајну опасност, и намењено је и за делимично излагање тела и за цело тело.) елиминисати неуземљене предмете, уземљити такве предмете или користити изоловане рукавице када се мора руковати неуземљеним предметима. Разборитост налаже употребу заштитних средстава (нпр. одела, рукавица и изолације) у свим пољима која прелазе 15 кВ/м.
Према АЦГИХ-у, садашње информације о људским одговорима и могућим здравственим ефектима статичких електричних поља нису довољне да би се установио поуздан ТЛВ за временско пондерисану просечну изложеност. Препоручује се да, због недостатка специфичних информација од произвођача о електромагнетним сметњама, изложеност корисника пејсмејкера и других медицинских електронских уређаја треба да се одржава на или испод 1 кВ/м.
У Немачкој, према ДИН стандарду, професионална изложеност не би требало да прелази јачину статичког електричног поља од 40 кВ/м. За кратка излагања (до два сата дневно) дозвољена је виша граница од 60 кВ/м.
Године 1993. Национални одбор за радиолошку заштиту (НРПБ 1993) дао је савете у вези са одговарајућим ограничењима излагања људи електромагнетним пољима и зрачењу. Ово укључује и статичка електрична и магнетна поља. У НРПБ документу су дати нивои истраживања ради поређења вредности измерених величина поља како би се утврдило да ли је постигнута усклађеност са основним ограничењима. Ако поље коме је лице изложено прелази релевантни ниво истраживања, мора се проверити усклађеност са основним ограничењима. Фактори који се могу узети у обзир у таквој процени укључују, на пример, ефикасност спајања особе са пољем, просторну дистрибуцију поља по запремини коју особа заузима и трајање излагања.
Према НРПБ-у није могуће препоручити основна ограничења за избегавање директних ефеката излагања људи статичким електричним пољима; дато је упутство да се избегну досадни ефекти директног опажања површинског електричног набоја и индиректни ефекти као што је струјни удар. За већину људи, досадна перцепција површинског електричног набоја, који делује директно на тело, неће се појавити током излагања статичком електричном пољу јачине мање од око 25 кВ/м, односно исте јачине поља коју препоручује АЦГИХ. Да би се избегла варничења (индиректни ефекти) која изазивају стрес, НРПБ препоручује да се ДЦ контактне струје ограниче на мање од 2 мА. Струјни удар од извора ниске импедансе може се спречити праћењем утврђених процедура електричне безбедности које су релевантне за такву опрему.
Статичка магнетна поља
Природна и професионална изложеност
Тело је релативно провидно за статична магнетна поља; таква поља ће директно комуницирати са магнетно анизотропним материјалима (показујући својства са различитим вредностима када се мере дуж оса у различитим правцима) и покретним наелектрисањем.
Природно магнетно поље је збир унутрашњег поља због тога што земља делује као трајни магнет и спољашњег поља створеног у околини од фактора као што су сунчева активност или атмосфера. Унутрашње магнетно поље земље потиче од електричне струје која тече у горњем слоју Земљиног језгра. Постоје значајне локалне разлике у јачини овог поља, чија просечна магнитуда варира од око 28 А/м на екватору (што одговара густини магнетног флукса од око 35 мТ у немагнетном материјалу као што је ваздух) до око 56 А /м преко геомагнетних полова (што одговара око 70 мТ у ваздуху).
Вештачка поља су јача од оних природног порекла за много редова величине. Вештачки извори статичких магнетних поља обухватају све уређаје који садрже жице које воде једносмерну струју, укључујући многе уређаје и опрему у индустрији.
У далеководима једносмерне струје, статичка магнетна поља се производе покретним наелектрисањем (електрична струја) у двожилној линији. За надземни вод, густина магнетног флукса на нивоу тла је око 20 мТ за вод 500 кВ. За подземни далековод закопан на 1.4 м и који носи максималну струју од око 1 кА, максимална густина магнетног флукса је мања од 10 мТ на нивоу земље.
Главне технологије које укључују употребу великих статичких магнетних поља наведене су у табели 2 заједно са њиховим одговарајућим нивоима изложености.
Табела 2. Главне технологије које укључују употребу великих статичких магнетних поља и одговарајући нивои изложености
Процедуре |
Нивои изложености |
Енергетске технологије |
|
Термонуклеарни фузиони реактори |
Рубна поља до 50 мТ у областима доступним особљу. |
Магнетохидродинамички системи |
Приближно 10 мТ на око 50 м; 100 мТ само на удаљености већој од 250 м |
Системи за складиштење енергије суперпроводних магнета |
Рубна поља до 50 мТ на локацијама доступним оператеру |
Суперпроводни генератори и далеководи |
Предвиђено је да рубна поља буду мања од 100 мТ |
Истраживачки објекти |
|
Мехурасте коморе |
Приликом замене филмских касета, поље је око 0.4–0.5 Т у нивоу стопала и око 50 мТ у нивоу главе. |
Суперпроводни спектрометри |
Око 1 Т на локацијама доступним оператеру |
Акцелератори честица |
Особље је ретко изложено због искључења из зоне високог зрачења. Изузеци настају само током одржавања |
Јединице за одвајање изотопа |
Кратка излагања пољима до 50 мТ |
Индустрија |
|
Производња алуминијума |
Нивои до 100 мТ на локацијама доступним оператеру |
Електролитички процеси |
Средњи и максимални нивои поља од око 10 и 50 мТ, респективно |
Производња магнета |
2–5 мТ у рукама радника; у опсегу од 300 до 500 мТ на нивоу грудног коша и главе |
Медицина |
|
Нуклеарна магнетна резонанца и спектроскопија |
Неоклопљени 1-Т магнет производи око 0.5 мТ на 10 м, а неоклопљени 2-Т магнет производи исту експозицију на око 13 м |
Биолошки ефекти
Докази из експеримената са лабораторијским животињама указују на то да нема значајних ефеката на многе развојне, бихевиоралне и физиолошке факторе процењене на статичким густинама магнетног флукса до 2 Т. Нити студије на мишевима нису показале било какву штету по фетус услед излагања магнетним пољима до 1 Т.
Теоретски, магнетни ефекти могу успорити проток крви у јаком магнетном пољу и довести до пораста крвног притиска. Смањење протока од највише неколико процената могло се очекивати при 5 Т, али није примећено код људи на 1.5 Т, када је испитивано.
Неке студије на радницима укљученим у производњу трајних магнета пријавиле су различите субјективне симптоме и функционалне поремећаје: раздражљивост, умор, главобољу, губитак апетита, брадикардију (успорен рад срца), тахикардију (убрзани рад срца), смањен крвни притисак, измењен ЕЕГ , свраб, пецкање и утрнулост. Међутим, недостатак било какве статистичке анализе или процене утицаја физичких или хемијских опасности на радну средину значајно умањује валидност ових извештаја и отежава њихову евалуацију. Иако су студије неуверљиве, оне сугеришу да су, ако се заиста појаве дугорочни ефекти, веома суптилни; нису пријављени кумулативни бруто ефекти.
Пријављено је да особе изложене густини магнетног флукса од 4Т доживљавају сензорне ефекте повезане са кретањем у пољу, као што су вртоглавица (вртоглавица), осећај мучнине, метални укус и магнетне сензације при померању очију или главе. Међутим, два епидемиолошка истраживања општих здравствених података код радника који су хронично изложени статичким магнетним пољима нису открила значајније здравствене ефекте. Здравствени подаци 320 радника добијени су у постројењима која користе велике електролитичке ћелије за процесе хемијске сепарације где је просечни ниво статичког поља у радном окружењу био 7.6 мТ, а максимално поље 14.6 мТ. Мале промене у броју белих крвних зрнаца, али и даље у границама нормале, откривене су у изложеној групи у поређењу са 186 контрола. Ниједна од уочених пролазних промена крвног притиска или других мерења крви није сматрана индикативном за значајан нежељени ефекат повезан са излагањем магнетном пољу. У другој студији, преваленција болести је процењена међу 792 радника који су били професионално изложени статичким магнетним пољима. Контролну групу чинило је 792 неекспонирана радника који су одговарали старости, раси и социо-економском статусу. Опсег излагања магнетном пољу варирао је од 0.5 мТ за дуго трајање до 2 Т у периодима од неколико сати. Није примећена статистички значајна промена у преваленцији 19 категорија болести у изложеној групи у поређењу са контролом. Није пронађена разлика у преваленцији болести између подгрупе од 198 особа које су биле изложене 0.3 Т или више током периода од једног сата или дуже у поређењу са остатком изложене популације или одговарајућим контролама.
Извештај о радницима у индустрији алуминијума указао је на повећану стопу смртности од леукемије. Иако је ова епидемиолошка студија известила о повећаном ризику од рака код особа које су директно укључене у производњу алуминијума где су радници изложени великим статичким магнетним пољима, тренутно нема јасних доказа који би тачно указивали који су канцерогени фактори у радном окружењу одговорни. Процес који се користи за редукцију алуминијума ствара катран угља, испарљиве смоле, испарења флуорида, оксиде сумпора и угљен-диоксид, а неки од њих могу бити вероватнији кандидати за ефекте који изазивају рак него излагање магнетном пољу.
У студији о француским радницима на алуминијуму, утврђено је да се смртност од рака и морталитет од свих узрока не разликују значајно од оне уочене за општу мушку популацију Француске (Мур ет ал. 1987).
Још један негативан налаз који повезује изложеност магнетном пољу са могућим исходима рака долази из студије групе радника у хлороалкалној фабрици где су једносмерне струје од 100 кА које се користе за електролитичку производњу хлора довеле до густине статичког магнетног флукса, на локацијама радника, у распону од 4 до 29 мТ. Уочена у односу на очекивану инциденцу рака код ових радника током периода од 25 година није показала значајне разлике.
Мерења, превенција и стандарди изложености
Током последњих тридесет година, мерење магнетних поља је доживело значајан развој. Напредак у техникама је омогућио развој нових метода мерења, као и побољшање старих.
Две најпопуларније врсте сонди магнетног поља су заштићена завојница и Холова сонда. Већина комерцијално доступних мерача магнетног поља користи један од њих. Недавно су други полупроводнички уређаји, односно биполарни транзистори и ФЕТ транзистори, предложени као сензори магнетног поља. Оне нуде неке предности у односу на Холове сонде, као што су већа осетљивост, већа просторна резолуција и шири фреквентни одзив.
Принцип технике мерења нуклеарне магнетне резонанце (НМР) је одређивање резонантне фреквенције испитног узорка у магнетном пољу које се мери. То је апсолутно мерење које се може извршити са веома великом тачношћу. Мерни опсег ове методе је од око 10 мТ до 10 Т, без одређених ограничења. У теренским мерењима методом протонске магнетне резонанце, тачност од 10-КСНУМКС лако се добија једноставним апаратом и тачношћу од 10-КСНУМКС може се постићи уз опсежне мере предострожности и префињене опреме. Инхерентни недостатак НМР методе је његово ограничење на поље са малим градијентом и недостатак информација о правцу поља.
Недавно је развијено и неколико личних дозиметара погодних за праћење изложености статичким магнетним пољима.
Мере заштите за индустријску и научну употребу магнетних поља могу се категорисати као мере инжењерског дизајна, коришћење раздаљине и административне контроле. Друга општа категорија мера за контролу опасности, која укључује личну заштитну опрему (нпр. специјалну одећу и маске за лице), не постоји за магнетна поља. Међутим, заштитне мере против потенцијалних опасности од магнетних сметњи са хитном или медицинском електронском опремом и за хируршке и зубне имплантате представљају посебну област забринутости. Механичке силе које се преносе на феромагнетне (гвоздене) имплантате и лабаве предмете у објектима високог поља захтевају да се предузму мере предострожности да се заштите од опасности по здравље и безбедност.
Технике за минимизирање неоправданог излагања магнетним пољима високог интензитета око великих истраживачких и индустријских објеката генерално спадају у четири типа:
Употреба знакова упозорења и области са посебним приступом за ограничавање изложености особља у близини великих магнетних објеката била је од највеће користи за контролу изложености. Административне контроле попут ових су генерално пожељније од магнетне заштите, које може бити изузетно скупо. Лабави феромагнетни и парамагнетни (било које магнетизирајуће супстанце) објекти могу се претворити у опасне пројектиле када су подвргнути интензивним градијентима магнетног поља. Избегавање ове опасности може се постићи само уклањањем лабавих металних предмета са простора и од особља. Такве предмете као што су маказе, турпије за нокте, шрафцигери и скалпели треба забранити у непосредној близини.
Најраније смернице за статичко магнетно поље развијене су као незванична препорука у бившем Совјетском Савезу. Клиничка испитивања су била основа за овај стандард, који је сугерисао да јачина статичког магнетног поља на радном месту не би требало да прелази 8 кА/м (10 мТ).
Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара издала је ТЛВ-ове густине статичког магнетног флукса којима би већина радника могла бити изложена више пута, дан за даном, без штетних ефеката по здравље. Што се тиче електричних поља, ове вредности треба користити као смернице у контроли изложености статичким магнетним пољима, али их не треба посматрати као оштру линију између безбедног и опасног нивоа. Према АЦГИХ, рутинска професионална изложеност не би требало да прелази 60 мТ у просеку по целом телу или 600 мТ до екстремитета на дневној, временски пондерисаној основи. Густина флукса од 2 Т препоручује се као горња вредност. Безбедносне опасности могу постојати од механичких сила које магнетно поље делује на феромагнетне алате и медицинске имплантате.
Године 1994. Међународна комисија за заштиту од нејонизујућег зрачења (ИЦНИРП 1994) је финализирала и објавила смјернице о границама излагања статичким магнетним пољима. У овим смерницама се прави разлика између граница изложености за раднике и ширу јавност. Границе које препоручује ИЦНИРП за професионалну и општу изложеност статичким магнетним пољима су сумиране у табели 3. Када густине магнетног флукса прелазе 3 мТ, треба предузети мере предострожности како би се спречиле опасности од летећих металних предмета. Аналогне сатове, кредитне картице, магнетне траке и компјутерске дискове може негативно утицати излагање 1 мТ, али се то не сматра безбедносном забринутошћу за људе.
Табела 3. Границе излагања статичким магнетним пољима које препоручује Међународна комисија за заштиту од нејонизујућег зрачења (ИЦНИРП)
Карактеристике експозиције |
Густина магнетног тока |
Професионално |
|
Цео радни дан (просек временски пондерисан) |
200 мТ |
Вредност плафона |
КСНУМКС Т |
Удови |
КСНУМКС Т |
Јавност |
|
Континуирано излагање |
40 мТ |
Повремени приступ јавности посебним објектима где густине магнетног флукса прелазе 40 мТ може бити дозвољен под одговарајуће контролисаним условима, под условом да се не прекорачи одговарајућа граница професионалне изложености.
ИЦНИРП границе изложености су постављене за хомогено поље. За нехомогена поља (варијације унутар поља), просечна густина магнетног флукса се мора мерити на површини од 100 цм2.
Према недавном документу НРПБ-а, ограничење акутног излагања на мање од 2 Т ће избећи акутне реакције као што су вртоглавица или мучнина и штетни здравствени ефекти који су резултат срчане аритмије (неправилан рад срца) или оштећене менталне функције. Упркос релативном недостатку доказа из студија изложених популација у вези са могућим дугорочним ефектима високих поља, Одбор сматра да је препоручљиво ограничити дуготрајно, временски пондерисано излагање током 24 сата на мање од 200 мТ (једна десетина од тога намењеног спречавању акутних реакција). Ови нивои су прилично слични онима које препоручује ИЦНИРП; АЦГИХ ТЛВ-ови су нешто нижи.
Људи са срчаним пејсмејкерима и другим електрично активираним имплантираним уређајима или са феромагнетним имплантатима можда неће бити адекватно заштићени овде наведеним ограничењима. Мало је вероватно да ће већина срчаних пејсмејкера бити погођена излагањем пољима испод 0.5 мТ. Људи са неким феромагнетним имплантатима или електричним активираним уређајима (осим срчаних пејсмејкера) могу бити под утицајем поља изнад неколико мТ.
Постоје и други сетови смерница које препоручују ограничења професионалне изложености: три од њих се примењују у лабораторијама за физику високих енергија (Станфордски центар за линеарне акцелераторе и Национална лабораторија Лоренса Ливермора у Калифорнији, ЦЕРН акцелераторска лабораторија у Женеви), и привремена смерница у Министарству САД енергије (ДОЕ).
У Немачкој, према ДИН стандарду, професионална изложеност не би требало да прелази јачину статичког магнетног поља од 60 кА/м (око 75 мТ). Када су изложени само екстремитети, ова граница се поставља на 600 кА/м; границе јачине поља до 150 кА/м су дозвољене за кратке експозиције целог тела (до 5 минута на сат).
Вибрација је осцилаторно кретање. Ово поглавље резимира људске одговоре на вибрације целог тела, вибрације које се преносе руком и узроке болести кретања.
Вибрација целог тела јавља се када је тело ослоњено на подлогу која вибрира (нпр. када седи на седишту које вибрира, када стоји на под који вибрира или лежи на површини која вибрира). Вибрације целог тела се јављају у свим облицима транспорта и када се ради у близини неких индустријских машина.
Вибрације које се преносе руком је вибрација која улази у тело кроз руке. Узрокују га различити процеси у индустрији, пољопривреди, рударству и грађевинарству где се вибрирајући алати или радни предмети хватају или гурају рукама или прстима. Излагање вибрацијама које се преносе рукама може довести до развоја неколико поремећаја.
Мучнина у току вожње може бити узроковано осцилацијом тела ниске фреквенције, неким врстама ротације тела и померањем дисплеја у односу на тело.
Величина
Осцилаторна померања објекта укључују наизменично брзину у једном правцу, а затим брзину у супротном смеру. Ова промена брзине значи да се објекат стално убрзава, прво у једном а затим у супротном смеру. Величина вибрације се може квантификовати њеним померањем, брзином или убрзањем. Ради практичности, убрзање се обично мери акцелерометрима. Јединице убрзања су метри у секунди у секунди (м/с2). Убрзање услед Земљине гравитације је приближно 9.81 м/с2.
Магнитуда осцилације може се изразити као растојање између екстремитета које је достигло кретање (врхунска вредност) или растојање од неке централне тачке до максималног одступања (врхунска вредност). Често се величина вибрације изражава као просечна мера убрзања осцилаторног кретања, обично средња квадратна вредност (м/с2 рмс). За једнофреквентно (синусоидно) кретање, ефективна вредност је вршна вредност подељена са √2.
За синусоидно кретање убрзање, a (у м/с2), може се израчунати из фреквенције, f (у циклусима у секунди), и померање, d (у метрима):
а=(2πf)2d
Овај израз се може користити за претварање мерења убрзања у померања, али је тачан само када се кретање дешава на једној фреквенцији.
Понекад се користе логаритамске скале за квантификацију величина вибрација у децибелима. Када користите референтни ниво у међународном стандарду 1683, ниво убрзања, La, изражава се помоћу La = 20лог10(a/a0), где a је измерено убрзање (у м/с2 рмс) и a0 је референтни ниво од 10-6 м / с2. Други референтни нивои се користе у неким земљама.
Фреквенција
Учесталост вибрација, која се изражава у циклусима у секунди (херц, Хз), утиче на степен до којег се вибрација преноси на тело (нпр. на површину седишта или ручку вибрационог алата), на степен до који се преноси кроз тело (нпр. од седишта до главе), и дејство вибрација у телу. Однос између померања и убрзања кретања такође зависи од фреквенције осциловања: померај од једног милиметра одговара веома малом убрзању на ниским фреквенцијама, али веома великом убрзању на високим фреквенцијама; померање вибрација видљиво људском оку не даје добар показатељ убрзања вибрација.
Ефекти вибрација целог тела обично су највећи на доњем крају опсега, од 0.5 до 100 Хз. За вибрације које се преносе руком, фреквенције до 1,000 Хз или више могу имати штетне ефекте. Фреквенције испод око 0.5 Хз могу изазвати мучнину кретања.
Фреквенцијски садржај вибрација може се приказати у спектрима. За многе типове вибрација које се преносе целим телом и рукама, спектри су сложени, при чему се извесно кретање дешава на свим фреквенцијама. Ипак, често постоје врхови, који показују фреквенције на којима се јавља већина вибрација.
Пошто људски одговори на вибрације варирају у зависности од фреквенције вибрације, потребно је измерену вибрацију померити према томе колико се вибрација јавља на свакој фреквенцији. Пондери фреквенције одражавају степен до којег вибрације изазивају нежељени ефекат на свакој фреквенцији. Пондери су потребни за сваку осу вибрације. Потребна су различита пондерисања фреквенција за вибрације целог тела, вибрације које се преносе руком и болест кретања.
Лидерство
Вибрације се могу одвијати у три транслациона смера и три смера ротације. За особе које седе означене су транслаторне осе x-ос (напред и назад), y-оса (бочно) и
z-оса (вертикална). Ротације о x-, y- и z-осе се означавају рx (ролна), рy (питцх) и рz (јав), респективно. Вибрација се обично мери на граници између тела и вибрације. Главни координатни системи за мерење вибрација у односу на вибрације целог тела и вибрације које се преносе руком илустроване су у следећа два чланка у поглављу.
Trajanje
Људски одговори на вибрације зависе од укупног трајања изложености вибрацијама. Ако се карактеристике вибрације не мењају током времена, средња квадратна вибрација даје погодну меру просечне величине вибрације. Штоперица тада може бити довољна да процени трајање излагања. Озбиљност просечне магнитуде и укупног трајања може се проценити позивањем на стандарде у следећим чланцима.
Ако се карактеристике вибрација разликују, измерена просечна вибрација ће зависити од периода током којег се мери. Штавише, верује се да средње квадратно убрзање потцењује озбиљност покрета који садрже ударе или су на други начин веома испрекидани.
Многе професионалне изложености су повремене, варирају у величини од тренутка до тренутка или садрже повремене шокове. Озбиљност таквих сложених покрета може се акумулирати на начин који даје одговарајућу тежину, на пример, кратким периодима вибрација велике магнитуде и дугим периодима вибрација мале магнитуде. Користе се различите методе за израчунавање доза (видети „Вибрације целог тела”; „Вибрације које се преносе руком” и „Мучнина кретања” у овом поглављу).
Професионалну изложеност
Професионална изложеност вибрацијама целог тела углавном се јавља у транспорту, али иу вези са неким индустријским процесима. Копнени, морски и ваздушни транспорт могу произвести вибрације које могу изазвати нелагодност, ометати активности или узроковати повреде. Табела 1 наводи неке средине за које је највероватније да ће бити повезане са здравственим ризиком.
Табела 1. Активности за које би могло бити прикладно упозорити на штетне ефекте вибрација целог тела
Вожња трактором
Борбена оклопна возила (нпр. тенкови) и слична возила
Остала теренска возила:
Машине за земљане радове — утоваривачи, багери, булдожери, грејдери,
Вожња неких камиона (зглобних и незглобних)
Мало вожње аутобусом и трамвајем
Неки хеликоптери и летелице са фиксним крилима
Неки радници са машинама за производњу бетона
Неки железничари
Нека употреба брзих бродских пловила
Мало вожње мотором
Неки аутомобил и комби
Неке спортске активности
Нека друга индустријска опрема
Извор: Адаптирано из Гриффин 1990.
Најчешћа изложеност јаким вибрацијама и ударима може се десити на теренским возилима, укључујући машине за земљане радове, индустријске камионе и пољопривредне тракторе.
Биодинамика
Као и све механичке структуре, људско тело има резонантне фреквенције где тело показује максималан механички одговор. Људски одговори на вибрације не могу се објаснити само у смислу једне резонантне фреквенције. Постоји много резонанција у телу, а фреквенције резонанције варирају међу људима и држањем. Два механичка одговора тела се често користе да би се описао начин на који вибрације изазивају кретање тела: преносивост отпор.
Преносивост показује део вибрације који се преноси са, рецимо, седишта на главу. Преносивост тела у великој мери зависи од фреквенције вибрација, осе вибрације и положаја тела. Вертикалне вибрације на седишту изазивају вибрације у неколико оса на глави; за вертикално кретање главе, трансмисибилност тежи да буде највећа у приближном опсегу од 3 до 10 Хз.
Механичка импеданса тела показује силу која је потребна да се тело помери на свакој фреквенцији. Иако импеданса зависи од телесне масе, вертикална импеданса људског тела обично показује резонанцију на око 5 Хз. Механичка импеданса тела, укључујући ову резонанцију, има велики утицај на начин на који се вибрације преносе кроз седишта.
Акутни ефекти
Дисцомфорт
Нелагодност изазвана убрзањем вибрација зависи од фреквенције вибрације, смера вибрације, тачке контакта са телом и трајања изложености вибрацијама. За вертикалне вибрације седећих особа, нелагодност вибрације изазвана било којом фреквенцијом повећава се пропорционално величини вибрације: преполовљење вибрације ће тежити да преполови нелагодност вибрације.
Нелагодност коју изазива вибрација може се предвидети коришћењем одговарајућих фреквенцијских пондера (види доле) и описана семантичком скалом нелагодности. Не постоје корисна ограничења за нелагодност услед вибрација: прихватљива нелагодност варира од средине до средине.
Прихватљиве величине вибрација у зградама су близу прагова перцепције вибрација. Претпоставља се да утицаји вибрација у зградама на људе зависе од употребе зграде поред фреквенције, смера и трајања вибрација. Смернице за процену вибрација зграда су дате у различитим стандардима као што је британски стандард 6472 (1992) који дефинише процедуру за процену вибрација и удара у зградама.
Интерференција активности
Вибрације могу пореметити стицање информација (нпр. очима), излаз информација (нпр. покретима руке или стопала) или сложене централне процесе који повезују улаз са излазом (нпр. учење, памћење, доношење одлука). Највећи ефекти вибрација целог тела су на улазне процесе (углавном вид) и излазне процесе (углавном континуирана ручна контрола).
Ефекти вибрације на вид и ручну контролу првенствено су узроковани померањем захваћеног дела тела (тј. ока или руке). Ефекти се могу смањити смањењем преноса вибрације на око или на руку, или тако што ће задатак учинити мање подложним сметњама (нпр. повећањем величине екрана или смањењем осетљивости контроле). Често се ефекти вибрација на вид и ручну контролу могу знатно смањити редизајнирањем задатка.
Чини се да вибрације не утичу на једноставне когнитивне задатке (нпр. једноставно време реакције), осим промена у узбуђењу или мотивацији или директним ефектима на улазне и излазне процесе. Ово такође може бити тачно за неке сложене когнитивне задатке. Међутим, оскудност и разноврсност експерименталних студија не искључује могућност стварних и значајних когнитивних ефеката вибрација. Вибрације могу утицати на умор, али постоји мало релевантних научних доказа и ниједан који подржава сложену форму „граничне способности смањене замором“ која се нуди у међународном стандарду 2631 (ИСО 1974, 1985).
Промене у физиолошким функцијама
Промене у физиолошким функцијама настају када су субјекти изложени новом окружењу вибрација целог тела у лабораторијским условима. Промене типичне за „препадну реакцију” (нпр. повећан број откуцаја срца) се брзо нормализују уз континуирано излагање, док друге реакције или напредују или се развијају постепено. Ово последње може зависити од свих карактеристика вибрације, укључујући осу, величину убрзања и врсту вибрације (синусоидалне или насумичне), као и од других варијабли као што су циркадијални ритам и карактеристике субјеката (видети Хасан 1970; Сеидел 1975; Дупуис и Зерлетт 1986). Промене физиолошких функција у теренским условима често се не могу директно повезати са вибрацијом, јер вибрације често делују заједно са другим значајним факторима, као што су велики ментални напор, бука и токсичне супстанце. Физиолошке промене су често мање осетљиве од психолошких реакција (нпр. нелагодност). Ако се сви доступни подаци о упорним физиолошким променама сумирају у односу на њихову прву значајну појаву у зависности од величине и учесталости вибрације целог тела, постоји граница са доњом границом око 0.7 м/с.2 рмс између 1 и 10 Хз, и расте до 30 м/с2 рмс на 100 Хз. Изведена су многа истраживања на животињама, али њихова релевантност за људе је сумњива.
Неуромускуларне промене
Током активног природног кретања, механизми за контролу мотора делују као контрола унапред која се стално прилагођава додатном повратном спрегом од сензора у мишићима, тетивама и зглобовима. Вибрације целог тела изазивају пасивно вештачко кретање људског тела, стање које се суштински разликује од вибрације изазване локомоцијом. Недостајућа контрола унапред током вибрације целог тела је најизразитија промена нормалне физиолошке функције неуромишићног система. Шири опсег фреквенција повезан са вибрацијама целог тела (између 0.5 и 100 Хз) у поређењу са оним за природно кретање (између 2 и 8 Хз за добровољне покрете и испод 4 Хз за кретање) је даља разлика која помаже да се објасне реакције неуромускуларне контролне механизме на веома ниским и високим фреквенцијама.
Вибрације целог тела и пролазно убрзање изазивају наизменичну активност у вези са убрзањем у електромиограму (ЕМГ) површних мишића леђа седећих особа која захтева одржавање тоничне контракције. Ова активност би требало да буде рефлексне природе. Обично потпуно нестаје ако вибрирани субјекти седе опуштено у савијеном положају. Време мишићне активности зависи од учесталости и величине убрзања. Електромиографски подаци сугеришу да до повећаног оптерећења кичме може доћи услед смањене мишићне стабилизације кичме на фреквенцијама од 6.5 до 8 Хз и током почетне фазе наглог померања навише. Упркос слабој ЕМГ активности изазваној вибрацијама целог тела, замор мишића леђа током излагања вибрацијама може премашити онај који се примећује у нормалним седећим положајима без вибрација целог тела.
Рефлекси тетива могу бити смањени или привремено нестати током излагања синусоидној вибрацији целог тела на фреквенцијама изнад 10 Хз. Мање промене постуралне контроле након излагања вибрацијама целог тела су прилично променљиве, а њихови механизми и практични значај нису извесни.
Кардиоваскуларне, респираторне, ендокрине и метаболичке промене
Уочене промене које трају током излагања вибрацијама упоређене су са онима током умереног физичког рада (тј. повећање броја откуцаја срца, крвног притиска и потрошње кисеоника) чак и при јачини вибрације близу границе добровољне толеранције. Појачана вентилација је делимично узрокована осцилацијама ваздуха у респираторном систему. Респираторне и метаболичке промене можда не одговарају, што можда указује на поремећај механизама контроле дисања. Пријављени су различити и делимично контрадикторни налази за промене адренокортикотропних хормона (АЦТХ) и катехоламина.
Сензорне и централне нервне промене
Промене вестибуларне функције услед вибрација целог тела тврде на основу нарушене регулације држања, иако је држање контролисано веома сложеним системом у коме се поремећена вестибуларна функција може у великој мери компензовати другим механизмима. Чини се да промене вестибуларне функције добијају на значају за експозиције са веома ниским фреквенцијама или оне близу резонанције целог тела. Сензорна неусклађеност између вестибуларних, визуелних и проприоцептивних (стимулуса примљених унутар ткива) информација би требало да буде важан механизам који лежи у основи физиолошких одговора на неке средине вештачког покрета.
Експерименти са краткотрајним и продуженим комбинованим излагањем буци и вибрацијама целог тела сугеришу да вибрације имају мањи синергистички ефекат на слух. Као тенденција, високи интензитети вибрација целог тела на 4 или 5 Хз били су повезани са вишим додатним привременим померањима прага (ТТС). Није било очигледне везе између додатног ТТС-а и времена експозиције. Чинило се да се додатни ТТС повећава са већим дозама вибрација целог тела.
Импулзивне вертикалне и хоризонталне вибрације изазивају мождане потенцијале. Промене функције људског централног нервног система такође су откривене коришћењем слушних евоцираних можданих потенцијала (Сеидел ет ал. 1992). На ефекте су утицали други фактори средине (нпр. бука), тежина задатка и унутрашње стање субјекта (нпр. узбуђење, степен пажње према стимулусу).
Дугорочни ефекти
Ризик за здравље кичме
Епидемиолошке студије су често указивале на повећан здравствени ризик за кичму код радника који су годинама изложени интензивним вибрацијама целог тела (нпр. рад на тракторима или машинама за земљане радове). Критичке прегледе литературе припремили су Сеидел и Хеиде (1986), Дупуис и Зерлетт (1986) и Бонгерс и Босхуизен (1990). Ови прегледи су закључили да интензивне дуготрајне вибрације целог тела могу негативно утицати на кичму и могу повећати ризик од болова у доњем делу леђа. Ово последње може бити секундарна последица примарне дегенеративне промене пршљенова и дискова. Утврђено је да је најчешће захваћен лумбални део кичменог стуба, а затим грудни део. Чини се да је висока стопа оштећења цервикалног дела, коју наводи неколико аутора, узрокована фиксним неповољним држањем, а не вибрацијама, иако нема убедљивих доказа за ову хипотезу. Само неколико студија је разматрало функцију леђних мишића и открило мишићну инсуфицијенцију. Неки извештаји су указивали на значајно већи ризик од дислокације лумбалних дискова. У неколико студија пресека Бонгерс и Босхуизен (1990) су открили више болова у доњем делу леђа код возача и пилота хеликоптера него код упоредивих референтних радника. Они су закључили да су професионална вожња возила и летење хеликоптером важни фактори ризика за бол у доњем делу леђа и поремећај у леђима. Повећање инвалидских пензија и дуготрајних боловања због поремећаја интервертебралних дискова забележено је код краниста и тракториста.
Због непотпуних или недостајућих података о условима изложености у епидемиолошким студијама, нису добијене тачне везе између изложености и ефекта. Постојећи подаци не дозвољавају потврђивање нивоа без штетних ефеката (тј. безбедне границе) како би се поуздано спречила обољења кичме. Много година изложености испод или близу границе изложености тренутног међународног стандарда 2631 (ИСО 1985) није без ризика. Неки налази су указивали на све већи здравствени ризик са продуженим трајањем изложености, иако су процеси селекције отежали откривање везе у већини студија. Стога се епидемиолошким истраживањима тренутно не може утврдити однос дозе и ефекта. Теоријска разматрања указују на изражене штетне ефекте високих вршних оптерећења која делују на кичму током излагања високим транзијентима. Употреба методе „енергијског еквивалента“ за израчунавање дозе вибрације (као у међународном стандарду 2631 (ИСО 1985)) је стога упитна за излагање вибрацијама целог тела које садрже висока вршна убрзања. Различити дугорочни ефекти вибрација целог тела у зависности од фреквенције вибрација нису изведени из епидемиолошких студија. Вибрације целог тела од 40 до 50 Хз примењене на стојеће раднике кроз стопала су праћене дегенеративним променама костију стопала.
Уопштено говорећи, разлике између субјеката су углавном занемарене, иако феномен селекције сугерише да оне могу бити од велике важности. Не постоје јасни подаци који показују да ли ефекти вибрације целог тела на кичму зависе од пола.
Расправља се о општем прихватању дегенеративних поремећаја кичменог стуба као професионалне болести. Нису познате специфичне дијагностичке карактеристике које би омогућиле поуздану дијагнозу поремећаја као исхода изложености вибрацијама целог тела. Висока преваленција дегенеративних поремећаја кичме у неекспонираним популацијама омета претпоставку о претежно професионалној етиологији код особа изложених вибрацијама целог тела. Појединачни конституционални фактори ризика који могу да модификују напрезање изазвано вибрацијама су непознати. Употреба минималног интензитета и/или минималног трајања вибрације целог тела као предуслова за препознавање професионалне болести не би узела у обзир очекивану значајну варијабилност индивидуалне осетљивости.
Други здравствени ризици
Епидемиолошке студије сугеришу да је вибрација целог тела један фактор у оквиру узрочног скупа фактора који доприносе другим здравственим ризицима. Бука, велики ментални напор и рад у сменама су примери важних пратећих фактора за које се зна да су повезани са здравственим поремећајима. Резултати истраживања поремећаја других телесних система често су били дивергентни или су указивали на парадоксалну зависност преваленције патологије од величине вибрација целог тела (тј. већа преваленција штетних ефеката са мањим интензитетом). Карактеристичан комплекс симптома и патолошких промена централног нервног система, мишићно-скелетног система и циркулаторног система уочен је код радника који стоје на машинама за вибро компресију бетона и изложени вибрацијама целог тела изнад границе излагања. ИСО 2631 са фреквенцијама изнад 40 Хз (Румјанцев 1966). Овај комплекс је означен као „болест вибрација“. Иако су га многи специјалисти одбацили, исти термин се понекад користи за описивање нејасне клиничке слике узроковане дуготрајним излагањем нискофреквентним вибрацијама целог тела које се, наводно, у почетку манифестују као периферни и церебрални вегетоваскуларни поремећаји са неспецифичног функционалног карактера. На основу доступних података може се закључити да различити физиолошки системи реагују независно један од другог и да не постоје симптоми који би могли да служе као индикатор патологије изазване вибрацијама целог тела.
Нервни систем, вестибуларни орган и слух. Интензивне вибрације целог тела на фреквенцијама већим од 40 Хз могу изазвати оштећења и поремећаје централног нервног система. Пријављени су супротни подаци о ефектима вибрација целог тела на фреквенцијама испод 20 Хз. Само у неким студијама откривено је повећање неспецифичних тегоба као што су главобоља и повећана раздражљивост. Поремећај електроенцефалограма (ЕЕГ) након дуготрајног излагања вибрацијама целог тела тврдио је један аутор, а други негирали. Неки објављени резултати су у складу са смањеном вестибуларном ексцитабилности и већом инциденцом других вестибуларних поремећаја, укључујући вртоглавицу. Међутим, остаје сумњиво да ли постоје узрочне везе између вибрација целог тела и промена у централном нервном систему или вестибуларном систему јер су откривене парадоксалне везе између интензитета и ефекта.
У неким студијама, примећено је додатно повећање трајног померања прага слуха (ПТС) након комбинованог дуготрајног излагања вибрацијама и буци целог тела. Шмит (1987) је проучавао возаче и техничаре у пољопривреди и упоредио стална померања прага након 3 и 25 година на послу. Он је закључио да вибрације целог тела могу да изазову додатно значајно померање прага на 3, 4, 6 и 8 кХз, ако пондерисано убрзање према међународном стандарду 2631 (ИСО 1985) прелази 1.2 м/с2 рмс уз истовремену изложеност буци на еквивалентном нивоу већем од 80 децибела (дБА).
Циркулаторни и дигестивни системи. Откривене су четири главне групе поремећаја циркулације са већом учесталошћу међу радницима изложеним вибрацијама целог тела:
Морбидитет ових поремећаја циркулације није увек био у корелацији са величином или трајањем изложености вибрацијама. Иако је често примећена висока преваленција различитих поремећаја дигестивног система, скоро сви аутори се слажу да су вибрације целог тела само један од узрока, а можда и не најважнији.
Женски репродуктивни органи, трудноћа и мушки урогенитални систем. Претпоставља се да су повећани ризици од абортуса, менструалних поремећаја и аномалија положаја (нпр. спуштање материце) повезани са дуготрајном изложеношћу вибрацијама целог тела (видети Сеидел и Хеиде 1986). Безбедна граница изложености како би се избегао већи ризик за ове здравствене ризике не може се извести из литературе. Индивидуална осетљивост и њене временске промене вероватно ко-детерминишу ове биолошке ефекте. У доступној литератури није пријављен штетан директан ефекат вибрације целог тела на људски фетус, иако неке студије на животињама сугеришу да вибрације целог тела могу утицати на фетус. Непозната гранична вредност за штетне ефекте на трудноћу сугерише ограничење професионалне изложености до најниже разумне мере.
Објављени су различити резултати за појаву болести мушког урогениталног система. У неким студијама примећена је већа инциденца простатитиса. Друге студије нису могле потврдити ове налазе.
Стандарди
Не може се понудити прецизна граница за спречавање поремећаја узрокованих вибрацијама целог тела, али стандарди дефинишу корисне методе за квантификацију јачине вибрација. Међународни стандард 2631 (ИСО 1974, 1985) дефинише границе излагања (види слику 1) које су „постављене на приближно половину нивоа који се сматра прагом бола (или границом добровољне толеранције) за здраве људе“. На слици 1 је такође приказан ниво деловања вредности дозе вибрације за вертикалне вибрације изведен из британског стандарда 6841 (БСИ 1987б); овај стандард је делимично сличан нацрту ревизије међународног стандарда.
Слика 1. Зависности од фреквенције за људски одговор на вибрације целог тела
Вредност дозе вибрације се може сматрати величином трајања вибрације од једне секунде која ће бити подједнако јака као и измерена вибрација. Вредност дозе вибрације користи временску зависност четврте снаге да акумулира јачину вибрације током периода излагања од најкраћег могућег шока до целодневне вибрације (нпр. БСИ 6841):
Вредност дозе вибрације =
Процедура вредности дозе вибрације може се користити за процену тежине и вибрација и понављајућих удара. Ова зависност од времена четвртог степена је једноставнија за коришћење од временске зависности у ИСО 2631 (погледајте слику 2).
Слика 2. Временске зависности за људски одговор на вибрацију целог тела
Британски стандард 6841 нуди следеће смернице.
Високе вредности дозе вибрација ће изазвати јаку нелагодност, бол и повреде. Вредности дозе вибрација такође указују на, уопштено, тежину изложености вибрацијама које су их изазвале. Међутим, тренутно не постоји консензус мишљења о прецизној вези између вредности дозе вибрација и ризика од повреда. Познато је да величине и трајања вибрација које производе вредности дозе вибрација у региону од 15 м/с1.75 обично изазива озбиљне нелагодности. Разумно је претпоставити да ће повећано излагање вибрацијама бити праћено повећаним ризиком од повреда (БСИ 1987б).
При високим вредностима дозе вибрација, може бити потребно претходно разматрање способности изложених особа и дизајн адекватних мера предострожности. Може се размотрити и потреба за редовним контролама здравља рутински изложених особа.
Вредност дозе вибрације представља меру помоћу које се могу упоредити веома варијабилне и сложене експозиције. Организације могу одредити границе или нивое деловања користећи вредност дозе вибрације. На пример, у неким земљама, вредност дозе вибрација је 15 м/с1.75 је коришћен као пробни ниво деловања, али може бити прикладно да се вибрације или поновљена изложеност удару ограничи на веће или ниже вредности у зависности од ситуације. Са садашњим разумевањем, ниво акције само служи да укаже на приближне вредности које би могле бити претеране. Слика 2 илуструје средње квадратно убрзање које одговара вредности дозе вибрације од 15 м/с1.75 за експозиције између једне секунде и 24 сата. Свако излагање континуираним вибрацијама, повременим вибрацијама или поновљеним ударима може се упоредити са нивоом деловања израчунавањем вредности дозе вибрације. Не би било мудро прекорачити одговарајући ниво деловања (или границу изложености у ИСО 2631) без узимања у обзир могућих здравствених ефеката изложености вибрацијама или удару.
Директива о безбедности машина Европске економске заједнице наводи да машинерије морају бити пројектоване и израђене тако да опасности које произилазе из вибрација које производи машине буду сведене на најнижи могући ниво, узимајући у обзир технички напредак и доступност средстава за смањење вибрација. Тхе Директива о безбедности машина (Савет европских заједница 1989) подстиче смањење вибрација додатним средствима на извору (нпр. добро седење).
Мерење и процена изложености
Вибрацију целог тела треба мерити на границама између тела и извора вибрације. За особе које седе ово укључује постављање акцелерометара на површину седишта испод сешничних туберозитета испитаника. Вибрације се такође понекад мере на наслону седишта (између наслона и леђа), као и на стопалима и рукама (види слику 3).
Слика 3. Осовине за мерење изложености вибрацијама особа које седе
Епидемиолошки подаци сами по себи нису довољни да дефинишу како проценити вибрације целог тела како би се предвидели релативни ризици по здравље од различитих врста изложености вибрацијама. Разматрање епидемиолошких података у комбинацији са разумевањем биодинамичких одговора и субјективних одговора користи се за пружање актуелних смерница. Претпоставља се да је начин на који здравствени ефекти осцилаторних покрета зависе од фреквенције, правца и трајања кретања исти или сличан оном за нелагодност услед вибрација. Међутим, претпоставља се да је укупна изложеност, а не просечна изложеност, важна, па је мера дозе одговарајућа.
Поред процене измерених вибрација у складу са важећим стандардима, препоручљиво је извести фреквенцијске спектре, магнитуде у различитим осама и друге карактеристике изложености, укључујући дневно и доживотно трајање излагања. Такође треба узети у обзир присуство других неповољних фактора околине, посебно седећег положаја.
Превенција
Где год је могуће, пожељно је смањење вибрација на извору. Ово може укључивати смањење валовитости терена или смањење брзине кретања возила. Друге методе смањења преноса вибрација на оператере захтевају разумевање карактеристика вибрационог окружења и путање преноса вибрација на тело. На пример, јачина вибрација често варира у зависности од локације: у неким областима ће бити мање магнитуде. Табела 2 наводи неке превентивне мере које се могу размотрити.
Табела 2. Резиме превентивних мера које треба узети у обзир када су особе изложене вибрацијама целог тела
Група |
акција |
управљање |
Потражите технички савет |
|
Потражите лекарски савет |
|
Упозорите изложене особе |
|
Обучите изложене особе |
|
Прегледајте времена експозиције |
|
Имајте политику уклањања из изложености |
Произвођачи машина |
Измерите вибрације |
|
Дизајнирајте да минимизирате вибрације целог тела |
|
Оптимизујте дизајн вешања |
|
Оптимизујте динамику седења |
|
Користите ергономски дизајн да бисте обезбедили добро држање итд. |
|
Дајте упутства за одржавање машине |
|
Дајте упутства за одржавање седишта |
|
Обезбедите упозорење о опасним вибрацијама |
Технички-на радном месту |
Измерите изложеност вибрацијама |
|
Обезбедите одговарајуће машине |
|
Изаберите седишта са добрим пригушењем |
|
Одржавајте машине |
|
Информишите менаџмент |
Медицински |
Провера пре запошљавања |
|
Рутински лекарски прегледи |
|
Забележите све знакове и пријављене симптоме |
|
Упозорите раднике са очигледном предиспозицијом |
|
Саветовати о последицама излагања |
|
Информишите менаџмент |
Изложене особе |
Користите машину правилно |
|
Избегавајте непотребно излагање вибрацијама |
|
Проверите да ли је седиште правилно подешено |
|
Усвојите добар положај седења |
|
Проверите стање машине |
|
Обавестите надзорника о проблемима са вибрацијама |
|
Потражите савет лекара ако се појаве симптоми |
|
Обавестити послодавца о релевантним поремећајима |
Извор: Адаптирано из Гриффин 1990.
Седишта могу бити дизајнирана да ублаже вибрације. Већина седишта показује резонанцију на ниским фреквенцијама, што резултира већим величинама вертикалних вибрација које се јављају на седишту него на поду! На високим фреквенцијама обично долази до слабљења вибрација. У употреби, резонантне фреквенције уобичајених седишта су у региону од 4 Хз. Појачање при резонанцији је делимично одређено пригушењем у седишту. Повећање пригушења јастука седишта има тенденцију да смањи појачање при резонанцији, али повећа трансмисибилност на високим фреквенцијама. Постоје велике варијације у преносивости између седишта, што доводи до значајних разлика у вибрацијама које људи доживљавају.
Једноставну нумеричку индикацију ефикасности изолације седишта за одређену примену обезбеђује преносивост ефективне амплитуде седишта (СЕАТ) (види Гриффин 1990). Вредност СЕАТ већа од 100% указује на то да су, генерално, вибрације на седишту горе од вибрација на поду. Вредности испод 100% указују на то да је седиште обезбедило неко корисно пригушење. Седишта треба да буду пројектована тако да имају најнижу СЕАТ вредност компатибилну са другим ограничењима.
Одвојени механизам за вешање је обезбеђен испод седишта у седиштима са суспензијом. Ова седишта, која се користе у неким теренским возилима, камионима и аутобусима, имају ниске резонантне фреквенције (око 2 Хз) и тако могу умањити вибрације на фреквенцијама изнад око 3 Хз. Пролазност ових седишта обично одређује произвођач седишта, али њихова ефикасност изолације варира у зависности од услова рада.
Професионалну изложеност
Механичке вибрације које произлазе из покретаних процеса или алата и које улазе у тело на прстима или длану се називају вибрација која се преноси руком. Чести синоними за вибрацију која се преноси руком су вибрација шака-рука и локална или сегментна вибрација. Покренути процеси и алати који излажу руке оператера вибрацијама су широко распрострањени у неколико индустријских активности. Професионална изложеност вибрацијама које се преносе рукама произилази из ручних електричних алата који се користе у производњи (нпр. ударни алати за обраду метала, брусилице и други ротациони алати, ударни кључеви), вађењу, рударству и грађевинарству (нпр. чекићи, чекићи, виброкомпактори), пољопривреду и шумарство (нпр. моторне тестере, тестере са четкицом, машине за лајање) и јавна предузећа (нпр. разбијачи путева и бетона, бушаћи чекићи, ручне брусилице). Изложеност вибрацијама које се преносе руком такође може настати од вибрирајућих радних комада који се држе у рукама оператера као код брушења постоља, и од ручних вибрационих команди као код руковања косилицама или код контролисања вибрирајућих компактора за пут. Пријављено је да број особа изложених вибрацијама које се преносе руком на послу премашује 150,000 у Холандији, 0.5 милиона у Великој Британији и 1.45 милиона у Сједињеним Државама. Прекомерно излагање вибрацијама које се преносе рукама може изазвати поремећаје у крвним судовима, нервима, мишићима и костима и зглобовима горњих удова. Процењује се да је 1.7 до 3.6% радника у европским земљама и Сједињеним Државама изложено потенцијално штетним вибрацијама које се преносе рукама (ИССА Интернатионал Сецтион фор Ресеарцх 1989). Термин синдром вибрација шака-рука (ХАВ) се обично користи за означавање знакова и симптома повезаних са излагањем вибрацијама које се преносе руком, које укључују:
Слободне активности као што су вожња мотоциклом или коришћење домаћих вибрирајућих алата могу повремено изложити руке вибрацијама велике амплитуде, али само дуго дневно излагање може довести до здравствених проблема (Гриффин 1990).
Однос између професионалне изложености вибрацијама које се преносе рукама и штетних ефеката на здравље далеко је од једноставног. Табела 1 наводи неке од најважнијих фактора који се слажу да узрокују повреде горњих удова радника изложених вибрацијама.
Табела 1. Неки фактори потенцијално повезани са штетним ефектима током излагања вибрацијама које се преносе рукама
Карактеристике вибрација
Алати или процеси
Услови излагања
Услови животне средине
Појединачне карактеристике
Биодинамика
Може се претпоставити да фактори који утичу на пренос вибрације у систем прст-рука-рука играју значајну улогу у настанку вибрационе повреде. Пренос вибрације зависи како од физичких карактеристика вибрације (величина, фреквенција, правац) тако и од динамичког одговора руке (Гриффин 1990).
Трансмисибилност и импеданса
Експериментални резултати показују да је механичко понашање горњег екстремитета човека сложено, јер импеданса система шака-рука, односно његова отпорност на вибрације, показује изражене варијације са променом амплитуде, фреквенције и смера вибрације, примењених сила, и оријентација шаке и руке у односу на осу стимулуса. На импедансу такође утичу конституција тела и структурне разлике различитих делова горњег екстремитета (нпр. механичка импеданса прстију је много нижа од оне на длану). Генерално, виши нивои вибрација, као и чвршћи рукохвати, резултирају већом импедансом. Међутим, утврђено је да промена импедансе у великој мери зависи од фреквенције и правца вибрацијског стимулуса и различитих извора варијабилности унутар и међу субјектима. Резонантна област за систем прст-рука-рука у фреквенцијском опсегу између 80 и 300 Хз је пријављена у неколико студија.
Мерења преноса вибрација кроз људску руку показала су да се вибрације ниже фреквенције (>50 Хз) преносе уз мало слабљења дуж шаке и подлактице. Слабљење у лакту зависи од држања руке, пошто пренос вибрација има тенденцију да се смањи са повећањем угла савијања у зглобу лакта. За веће фреквенције (>50 Хз), пренос вибрације прогресивно опада са повећањем фреквенције, а изнад 150 до 200 Хз већина вибрационе енергије се распршује у ткивима шаке и прстију. Из мерења трансмисибилности закључено је да у високофреквентном подручју вибрације могу бити одговорне за оштећење меких структура прстију и шака, док нискофреквентне вибрације велике амплитуде (нпр. од ударних алата) могу бити повезане са повредама до зглоба, лакта и рамена.
Фактори који утичу на динамику прстију и шаке
Може се претпоставити да су штетни ефекти изложености вибрацијама повезани са енергијом која се расипа у горњим удовима. Апсорпција енергије у великој мери зависи од фактора који утичу на спајање система прст-рука са извором вибрација. Варијације притиска стиска, статичке силе и држања мењају динамичку реакцију прста, шаке и руке, а самим тим и количину енергије која се преноси и апсорбује. На пример, притисак приањања има значајан утицај на апсорпцију енергије и уопште, што је већи захват шаке, већа је сила која се преноси на систем шака-рука. Подаци о динамичком одговору могу пружити релевантне информације за процену потенцијала повреде услед вибрација алата и помоћи у развоју антивибрационих уређаја као што су рукохвати и рукавице.
Акутни ефекти
Субјективна нелагодност
Вибрацију осећају различити кожни механорецептори, који се налазе у (епи)дермалном и поткожном ткиву глатке и голе (глабрузне) коже прстију и шака. Они су класификовани у две категорије – споро и брзо прилагођавање – према њиховој адаптацији и својствима рецептивног поља. Меркелови дискови и Руффини завршеци се налазе у механорецептивним јединицама које се споро прилагођавају, које реагују на статички притисак и споре промене притиска и побуђују се на ниској фреквенцији (<16 Хз). Јединице које се брзо прилагођавају поседују Мајснерова и Пацинијанова корпускула, која реагују на брзе промене стимулуса и одговорна су за вибрациони осећај у опсегу фреквенција између 8 и 400 Хз. Субјективни одговор на вибрације које се преносе руком коришћен је у неколико студија да би се добиле граничне вредности, контуре еквивалентног осећаја и непријатне границе или границе толеранције за вибрационе стимулусе на различитим фреквенцијама (Гриффин 1990). Експериментални резултати показују да људска осетљивост на вибрације опада са повећањем фреквенције и за нивое вибрација и за удобност и за неугодне вибрације. Чини се да вертикалне вибрације изазивају више нелагодности него вибрације у другим правцима. Утврђено је и да је субјективна нелагодност функција спектралног састава вибрација и силе хватања која делује на вибрирајућу ручку.
Интерференција активности
Акутна изложеност вибрацијама које се преносе руком може да изазове привремено повећање прагова вибротактилног притиска услед смањења ексцитабилности кожних механорецептора. На величину привременог померања прага као и на време опоравка утиче неколико варијабли, као што су карактеристике стимулуса (учесталост, амплитуда, трајање), температура као и старост радника и претходна изложеност вибрацијама. Излагање хладноћи погоршава тактилну депресију изазвану вибрацијама, јер ниска температура делује вазоконстриктивно на дигиталну циркулацију и смањује температуру коже прстију. Код радника изложених вибрацијама који често раде у хладном окружењу, поновљене епизоде акутног оштећења тактилне осетљивости могу довести до трајног смањења сензорне перцепције и губитка манипулативне спретности, што заузврат може ометати радну активност, повећавајући ризик од акутне повреде услед незгода.
Неваскуларни ефекти
Скелетни
Повреде костију и зглобова изазване вибрацијама су контроверзна ствар. Различити аутори сматрају да поремећаји костију и зглобова код радника који користе ручне вибрационе алате нису специфични по карактеру и слични онима због процеса старења и тешког ручног рада. С друге стране, неки истраживачи су известили да карактеристичне промене скелета на шакама, зглобовима и лактовима могу бити резултат дужег излагања вибрацијама које се преносе рукама. Рана рендгенска истраживања су открила високу преваленцију коштаних вакуола и циста у шакама и зглобовима радника изложених вибрацијама, али новије студије нису показале значајан пораст у односу на контролне групе које се састоје од физичких радника. Прекомерна преваленција остеоартрозе ручног зглоба и артрозе и остеофитозе лакта забележена је код рудара угља, радника на изградњи путева и оператера у металној обради изложених ударима и нискофреквентним вибрацијама велике амплитуде од пнеуматских ударних алата. Напротив, мало је доказа за повећану преваленцију дегенеративних поремећаја костију и зглобова у горњим удовима радника који су изложени вибрацијама средње или високе фреквенције које произлазе из моторних тестера или машина за брушење. Тешки физички напори, снажно хватање и други биомеханички фактори могу објаснити већу појаву скелетних повреда пронађених код радника који користе ударне алате. Локални бол, оток, укоченост и деформитети зглобова могу бити повезани са радиолошким налазима дегенерације костију и зглобова. У неколико земаља (укључујући Француску, Немачку, Италију), поремећаји костију и зглобова који се јављају код радника који користе ручне вибрационе алате сматрају се професионалном болешћу, а захваћени радници добијају надокнаду.
Неуролошки
Радници који рукују вибрирајућим алатима могу осетити пецкање и утрнулост у прстима и рукама. Ако се изложеност вибрацијама настави, ови симптоми имају тенденцију да се погоршају и могу ометати радни капацитет и животне активности. Радници изложени вибрацијама могу показати повећане вибрацијске, термичке и тактилне прагове током клиничких прегледа. Претпоставља се да континуирано излагање вибрацијама може не само да смањи ексцитабилност кожних рецептора већ и да изазове патолошке промене у дигиталним нервима као што је перинеурални едем, праћен фиброзом и губитком нервних влакана. Епидемиолошка истраживања радника изложених вибрацијама показују да преваленција периферних неуролошких поремећаја варира од неколико процената до више од 80 процената и да губитак сензора утиче на кориснике широког спектра типова алата. Чини се да се вибрациона неуропатија развија независно од других поремећаја изазваних вибрацијама. На Стокхолмској радионици 86 (1987) предложена је скала неуролошке компоненте ХАВ синдрома, која се састоји од три стадијума према симптомима и резултатима клиничког прегледа и објективних тестова (табела 2).
Табела 2. Сензоринеурални стадијуми Стокхолмске радионице за синдром вибрације шака-рука
Стаж |
Знаци и симптоми |
0СН |
Изложен вибрацијама, али нема симптома |
1СН |
Повремена укоченост, са или без пецкања |
2СН |
Повремена или упорна утрнулост, смањена сензорна перцепција |
3СН |
Повремена или упорна утрнулост, смањена тактилна дискриминација и/или |
Извор: Стокхолмска радионица 86 1987.
Потребна је пажљива диференцијална дијагноза да би се разликовала вибрациона неуропатија од неуропатија укљештења, као што је синдром карпалног тунела (ЦТС), поремећај због компресије средњег нерва док пролази кроз анатомски тунел у зглобу. Чини се да је ЦТС уобичајен поремећај у неким групама занимања које користе вибрирајуће алате, као што су бушилице за камење, тањири и радници у шумарству. Верује се да ергономски стресори који делују на шаку и зглоб (понављајући покрети, снажно хватање, незгодни положаји), поред вибрација, могу изазвати и КТС код радника који рукују вибрирајућим алатима. Показало се да је електронеуромиографија која мери брзину сензорних и моторних нерава корисна за разликовање ЦТС-а од других неуролошких поремећаја.
Мишићав
Радници изложени вибрацијама могу се жалити на слабост мишића и бол у шакама и рукама. Код неких особа замор мишића може узроковати инвалидитет. Смањење снаге држања пријављен је у накнадним студијама дрвосеча. Директна механичка повреда или оштећење периферних нерава су предложени као могући етиолошки фактори мишићних симптома. Остали поремећаји у вези са радом пријављени су код радника изложених вибрацијама, као што су тендинитис и теносиновитис у горњим удовима и Дупуитренова контрактура, болест фасцијалног ткива длана. Чини се да су ови поремећаји повезани са факторима ергономског стреса који настају услед тешког ручног рада, а повезаност са вибрацијама које се преносе руком није коначна.
Васкуларни поремећаји
Рејноов феномен
Ђовани Лорига, италијански лекар, први пут је известио 1911. да су каменорезачи који користе пнеуматске чекиће на мермеру и каменим блоковима у неким двориштима у Риму претрпели нападе бланширања прстију, налик дигиталном вазоспастичном одговору на хладноћу или емоционални стрес који је описао Морис Рејно 1862. Слична запажања извела је Алис Хамилтон (1918) међу каменорезацима у Сједињеним Државама, а касније и неколико других истраживача. У литератури су коришћени различити синоними за описивање васкуларних поремећаја изазваних вибрацијама: мртви или бели прст, Раинаудов феномен професионалног порекла, трауматска вазоспастична болест и, у скорије време, бели прст изазван вибрацијама (ВВФ). Клинички, ВВФ се карактерише епизодама белих или бледих прстију узрокованих спастичним затварањем дигиталних артерија. Напади су обично изазвани хладноћом и трају од 5 до 30 до 40 минута. Током напада може доћи до потпуног губитка тактилне осетљивости. У фази опоравка, која се обично убрзава топлотом или локалном масажом, може се појавити црвенило на захваћеним прстима као резултат реактивног повећања протока крви у кожним судовима. У ретким узнапредовалим случајевима, поновљени и тешки дигитални вазоспастични напади могу довести до трофичких промена (улцерација или гангрена) на кожи врхова прстију. Да би објаснили Рејноов феномен изазван хладноћом код радника изложених вибрацијама, неки истраживачи се позивају на претерани централни симпатички вазоконстрикторски рефлекс изазван продуженим излагањем штетним вибрацијама, док други теже да нагласе улогу локалних промена изазваних вибрацијама у дигиталним судовима (нпр. задебљање мишићног зида, оштећење ендотела, промене функционалних рецептора). Скала оцењивања за класификацију ВВФ-а је предложена на Стокхолмској радионици 86 (1987), (табела 3). Доступан је и нумерички систем за симптоме ВВФ који је развио Гриффин и заснован на резултатима за бланширање различитих фаланга (Гриффин 1990). Неколико лабораторијских тестова користи се за објективну дијагнозу ВВФ. Већина ових тестова се заснива на хладном изазивању и мерењу температуре коже прстију или дигиталног крвотока и притиска пре и после хлађења прстију и шака.
Табела 3. Скала Стокхолмске радионице за инсценирање Рејноовог феномена изазваног хладноћом у синдрому вибрације шака-рука
Стаж |
Разред |
simptomi |
0 |
- |
Без напада |
1 |
Милд |
Повремени напади који погађају само врхове једног или више прстију |
2 |
Умерена |
Повремени напади који погађају дистални и средњи део (такође ретко |
3 |
озбиљан |
Чести напади који погађају све фаланге већине прстију |
4 |
Веома озбиљна |
Као у фази 3, са трофичним променама коже на врховима прстију |
Извор: Стокхолмска радионица 86 1987.
Епидемиолошке студије су показале да је преваленција ВВФ-а веома широка, од мање од 1 до 100 одсто. Утврђено је да је ВВФ повезан са употребом ударних алата за обраду метала, брусилица и других ротационих алата, ударних чекића и бушилица које се користе у ископавању, вибрирајућим машинама које се користе у шуми и другим алатима и процесима на електрични погон. ВВФ је признат као професионална болест у многим земљама. Од 1975–80. забележено је смањење инциденције нових случајева ВВФ међу шумарским радницима у Европи и Јапану након увођења ланчаних тестера против вибрација и административних мера које скраћују време коришћења тестера. Слични налази још нису доступни за алате других врста.
Други поремећаји
Неке студије показују да је код радника погођених ВВФ губитак слуха већи од очекиваног на основу старења и изложености буци услед употребе вибрирајућих алата. Предложено је да испитаници ВВФ-а могу имати додатни ризик од оштећења слуха због рефлексне симпатичке вазоконстрикције крвних судова који снабдевају унутрашње уво изазване вибрацијама. Поред периферних поремећаја, неке руске и јапанске школе медицине рада пријавиле су и друге штетне здравствене ефекте који укључују ендокрини и централни нервни систем радника изложених вибрацијама (Гриффин 1990). Клиничка слика, названа „вибрациона болест“, укључује знаке и симптоме који се односе на дисфункцију аутономних центара мозга (нпр. упоран умор, главобоља, раздражљивост, поремећај сна, импотенција, електроенцефалографске абнормалности). Ове налазе треба тумачити с опрезом и потребан је даљи пажљиво осмишљен епидемиолошки и клинички истраживачки рад како би се потврдила хипотеза о повезаности поремећаја централног нервног система и изложености вибрацијама које се преносе рукама.
Стандарди
Неколико земаља је усвојило стандарде или смернице за изложеност вибрацијама које се преносе рукама. Већина њих је заснована на међународном стандарду 5349 (ИСО 1986). За мерење вибрација које се преносе руком ИСО 5349 препоручује употребу криве пондерисања фреквенције која апроксимира осетљивост руке зависну од фреквенције на вибрацијске стимулусе. Фреквентно пондерисано убрзање вибрација (aх,в) се добија одговарајућим тежинским филтером или сумирањем пондерисаних вредности убрзања измерених у октавним или једнотрећинским опсезима дуж ортогоналног координатног система (xh, yh, zh), (Слика 1). У ИСО 5349 дневна изложеност вибрацијама је изражена у смислу убрзања пондерисаног фреквенцијом еквивалентног енергији у периоду од четири сата ((aх,в)ек(4) у м/с2 рмс), према следећој једначини:
(aх,в)ек(4)=(T/ КСНУМКС)½(aх,в)eq(Т)
где T је дневно време излагања изражено у сатима и (aх,в)eq(Т) је енергетски еквивалентно фреквенцијско пондерисано убрзање за дневно време излагања T. Стандард пружа упутства за израчунавање (aх,в)eq(Т) ако типичан радни дан карактерише неколико експозиција различитих величина и трајања. Анекс А ИСО 5349 (који није део стандарда) предлаже однос дозе и ефекта између (aх,в)ек(4) и ВВФ, што се може апроксимирати једначином:
C=[(aх,в)ек(4) TF/ 95]2 к КСНУМКС
где C је проценат изложених радника за који се очекује да ће показати ВВФ (у распону од 10 до 50%), и TF је време излагања пре бланширања прстију међу погођеним радницима (у распону од 1 до 25 година). Доминантна, једноосна компонента вибрације усмерена у руку се користи за израчунавање (aх,в)ек(4), који не би требало да буде већи од 50 м/с2. Према ИСО односу доза-ефекат, ВВФ се може очекивати код око 10% радника са дневном изложеношћу вибрацијама 3 м/с2 за десет година.
Слика 1. Базицентрични координатни систем за мерење вибрација које се преносе руком
Да би се смањио ризик од штетних ефеката на здравље изазваних вибрацијама, други комитети или организације су предложили нивое деловања и граничне вредности (ТЛВ) за изложеност вибрацијама. Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ) објавила је ТЛВ за вибрације које се преносе руком измерене према ИСО процедури пондерисања фреквенције (Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара 1992), (табела 4). Према АЦГИХ-у, предлог ТЛВ се односи на изложеност вибрацијама којој „скоро сви радници могу бити изложени више пута без напретка даље од Фазе 1 Система класификације радионица у Стокхолму за ВВФ“. Недавно је Комисија Европске заједнице представила нивое изложености вибрацијама које се преносе рукама у оквиру предлога Директиве за заштиту радника од ризика који произилазе из физичких агенаса (Савет Европске уније 1994), (табела 5. ). У предложеној Директиви количина која се користи за процену опасности од вибрација изражена је као осмочасовно убрзање еквивалентно фреквенцији, A(8)=(T/ КСНУМКС)½ (aх,в)eq(Т), коришћењем векторске суме пондерисаних убрзања одређених у ортогоналним координатама aзбир=(aк,х,в2+aи,х,в2+aз,х,в2)½ на дршку алата или радни предмет који вибрира. Методе мерења и процене изложености вибрацијама наведене у Директиви су у основи изведене из британског стандарда (БС) 6842 (БСИ 1987а). БС стандард, међутим, не препоручује границе излагања, али пружа информативни додатак о стању знања о односу доза-ефекат за вибрације које се преносе руком. Процењене величине убрзања пондерисане фреквенцијом које могу да изазову ВВФ код 10% радника изложених вибрацијама према БС стандарду су приказане у табели 6.
___________________________________________________________________________
Табела 4. Граничне вредности за вибрације које се преносе руком
Укупна дневна изложеност (сати) |
Фреквентно пондерисано ефективно убрзање у доминантном правцу које не треба прекорачити |
|
|
g* |
|
4-8 |
4 |
0.40 |
2-4 |
6 |
0.61 |
1-2 |
8 |
0.81 |
1 |
12 |
1.22 |
* 1 г = 9.81 .
Извор: Према Америчкој конференцији владиних индустријских хигијеничара 1992.
___________________________________________________________________________
Табела 5. Предлог Савета Европске уније за Директиву Савета о физичким агенсима: Анекс ИИ А. Вибрације које се преносе руком (1994)
Нивои () |
А(8)* |
Дефиниције |
Праг |
1 |
Вредност експозиције испод које је континуирана и/или понављајућа изложеност нема штетан утицај на здравље и безбедност радника |
акција |
2.5 |
Вредност изнад које једна или више мера** наведене у релевантним анексима морају се предузети |
Гранична вредност изложености |
5 |
Вредност изложености изнад које је незаштићена особа изложени неприхватљивим ризицима. Прекорачење овог нивоа је забрањено и мора се спречити спровођењем одредби Директиве*** |
* А(8) = 8 х енергетски еквивалентно убрзање пондерисано фреквенцијом.
** Информисање, обука, техничке мере, здравствени надзор.
*** Одговарајуће мере заштите здравља и безбедности.
___________________________________________________________________________
Табела 6. Величине убрзања вибрација пондерисане фреквенцијом ( рмс) за које се може очекивати да ће изазвати бледење прстију код 10% изложених особа*
Дневна изложеност (сати) |
Доживотна изложеност (године) |
|||||
|
0.5 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
0.25 |
256.0 |
128.0 |
64.0 |
32.0 |
16.0 |
8.0 |
0.5 |
179.2 |
89.6 |
44.8 |
22.4 |
11.2 |
5.6 |
1 |
128.0 |
64.0 |
32.0 |
16.0 |
8.0 |
4.0 |
2 |
89.6 |
44.8 |
22.4 |
11.2 |
5.6 |
2.8 |
4 |
64.0 |
32.0 |
16.0 |
8.0 |
4.0 |
2.0 |
8 |
44.8 |
22.4 |
11.2 |
5.6 |
2.8 |
1.4 |
* Код краткотрајне изложености магнитуде су велике и васкуларни поремећаји можда нису први нежељени симптом који се развија.
Извор: Према британском стандарду 6842. 1987, БСИ 1987а.
___________________________________________________________________________
Мерење и процена изложености
Мерења вибрација се врше да би се пружила помоћ за развој нових алата, да се провери вибрација алата при куповини, да се верификују услови одржавања и да се процени изложеност људи вибрацијама на радном месту. Опрема за мерење вибрација се углавном састоји од претварача (обично акцелерометра), уређаја за појачавање, филтера (појасни филтер и/или мрежа за мерење фреквенције) и индикатора амплитуде или нивоа или рекордера. Мерења вибрација треба да се врше на дршци алата или радном предмету близу површине руке(а) где вибрација улази у тело. Пажљив избор акцелерометара (нпр. тип, маса, осетљивост) и одговарајуће методе постављања акцелерометра на вибрирајућу површину су потребни да би се добили тачни резултати. Вибрације које се преносе на руку треба мерити и пријавити у одговарајућим правцима ортогоналног координатног система (слика 1). Мерење треба да се врши у фреквентном опсегу од најмање 5 до 1,500 Хз, а садржај фреквенције убрзања вибрација у једној или више оса може се приказати у октавним опсезима са централним фреквенцијама од 8 до 1,000 Хз или у опсезима од једне трећине октаве. са централним фреквенцијама од 6.3 до 1,250 Хз. Убрзање се такође може изразити као убрзање пондерисано фреквенцијом коришћењем мреже за мерење која је у складу са карактеристикама наведеним у ИСО 5349 или БС 6842. Мерења на радном месту показују да се различите величине вибрација и спектри фреквенција могу јавити на алатима истог типа или када истим алатом се управља на другачији начин. Слика 2 приказује средњу вредност и опсег дистрибуције пондерисаних убрзања измерених на доминантној оси алата на мотор који се користе у шумарству и индустрији (ИССА Интернатионал Сецтион фор Ресеарцх 1989). У неколико стандарда изложеност вибрацијама које се преносе рукама се процењује у смислу четворочасовног или осмочасовног енергетски еквивалентног убрзања пондерисаног фреквенцијом израчунатог помоћу горњих једначина. Метода за добијање убрзања еквивалентног енергији претпоставља да је дневно време излагања потребно за изазивање штетних ефеката по здравље обрнуто пропорционално квадрату убрзања пондерисаног фреквенцијом (нпр., ако се величина вибрације преполови онда време излагања може да се повећа за фактор од четири). Ова временска зависност се сматра разумном за потребе стандардизације и погодном за инструментацију, али треба напоменути да није у потпуности поткријепљена епидемиолошким подацима (Гриффин 1990).
Слика 2. Средње вредности и опсег дистрибуције фреквенцијско пондерисаног ефективног убрзања у доминантној оси мерено на дршци(има) неких електричних алата који се користе у шумарству и индустрији
Превенција
Превенција повреда или поремећаја узрокованих вибрацијама које се преносе руком захтева примену административних, техничких и медицинских процедура (ИСО 1986; БСИ 1987а). Такође треба дати одговарајуће савете произвођачима и корисницима вибрационих алата. Административне мере треба да укључују адекватне информације и обуку како би се оператери вибрационих машина упутили да усвоје безбедне и исправне радне праксе. Пошто се верује да континуирано излагање вибрацијама повећава опасност од вибрација, радни распоред треба да буде уређен тако да укључује периоде одмора. Техничке мере треба да обухвате избор алата са најнижим вибрацијама и одговарајућег ергономског дизајна. Према Директиви ЕЗ за безбедност машина (Савет европских заједница 1989), произвођач ће јавно објавити да ли фреквенцијско пондерисано убрзање вибрација које се преносе руком прелази 2.5 м/с2, као што је одређено одговарајућим кодовима за тестирање као што је наведено у међународном стандарду ИСО 8662/1 и пратећим документима за специфичне алате (ИСО 1988). Услове одржавања алата треба пажљиво проверити периодичним мерењима вибрација. Медицински преглед пре запошљавања и накнадни клинички прегледи у редовним интервалима треба да се обављају на радницима изложеним вибрацијама. Циљеви медицинског надзора су да информише радника о потенцијалном ризику повезаном са изложеношћу вибрацијама, да процени здравствено стање и да дијагностикује поремећаје изазване вибрацијама у раној фази. На првом скрининг прегледу посебну пажњу треба обратити на било које стање које може бити погоршано излагањем вибрацијама (нпр. конституцијска склоност ка белом прсту, неки облици секундарног Раинаудовог феномена, претходне повреде горњих удова, неуролошки поремећаји). Избегавање или смањење изложености вибрацијама за погођеног радника требало би да се одлучи након разматрања тежине симптома и карактеристика целокупног радног процеса. Раднику треба саветовати да носи адекватну одећу како би цело тело загрејало и да избегава или минимизира пушење дувана и употребу неких лекова који могу утицати на периферну циркулацију. Рукавице могу бити корисне да заштите прсте и руке од траума и да их загреју. Такозване антивибрационе рукавице могу да обезбеде извесну изолацију високофреквентних компоненти вибрација које произилазе из неких алата.
" ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“