Видимое излучение способы защиты
Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.
Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температуру нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится или воспламенится. Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела человека, а в темное время суток — временное ослепление.
Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах — и испарившегося грунта. Светящаяся область в своем развитии проходит три фазы: начальную, первую и вторую ( 2.6).
Начальная фаза очень кратковременна — от момента начала ядерных реакций в боеприпасе до момента отрыва фронта ударной волны от поверхности гомотермического шара (светящейся области). Яркостная температура светящейся области в начальной фазе некоторое время остается равной 10 тыс. К ( 2.6, участок аб). Момент выхода фронта ударной волны на поверхность светящейся области считается началом первой фазы, в которой развитие светящейся области определяется законами распространения фронта ударной волны. Яркостная температура становится практически равной температуре воздуха во фронте ударной волны ( 2.6, точка в).
Воздух во фронте ударной волны светится сам и не пропускает (экранирует) излучение, идущее из внутренней области. Поэтому температура светящейся: облает определяется температурой нагретого воздуха» во фронте ударной: волны. Экранированию внутреннего излучения гомо- термического шара способствуют также окислы азота образующиеся во фронте ударной волны при столь высо ких температурах.
По мере продвижения фронта: ударной волны давление и температура воздуха в нем уменьшаются и наступает такой момент, когда воздух перестает светиться. Фронт ударной волны становится прозрачным; Температура, пройдя через минимум, вновь начинает повышаться, ir с этого момента наступает вторая фаза развития светящейся области ( 2.6, участок гд).
Во второй фазе развития светящейся области темпе^ ратура, увеличиваясь, достигает максимума (8—10 тыс. К). Затем температура поверхности светящейся области начинает снижаться вследствие потери энергии на излучение и охлаждения раскаленных газов в результате их расширения, светящаяся область перестает испускать излучение в видимой части спектра и превращается в облако взрыва.
Основная доля энергии светового излучения (до 98%) приходится на вторую фазу, длительность которой, почти равна общей длительности испускания светового излучения. Такая картина светового излучения с минимумом между первой и второй фазами может наблюдаться при ядерных взрывах мощностью более 0,5 тыс. т. При взрывах ядерных зарядов сверхмалой мощности это излучение возможно в ходе одной основной фазы.
Спектральный состав излучения зависит от температуры светящейся области: по мере уменьшения температуры уменьшается доля световой энергии, приходящаяся на ультрафиолетовую часть спектра, и возрастает доля инфракрасного излучения. Средний спектральный состав светового излучения за все в^емя существования светящейся области близок к спектральному составу излучения солнца, находящегося в зените.
Время существования светящейся области и tee размеры возрастают с увеличением тротилового эквивалента взрыва ( 2.2). По длительности свечения можно ориентировочно судить о .мощности ядерного взрыва.
Основным параметром, определяющим поражающую способность светового излучения ядерного взрыва, является световой импульс.
Световой импульс U — количество энергии светового излучения, падающей за все время излучения на единицу площади неподвижной неэкранированной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению прямого излучения, без учета отраженного излучения. Световой импульс измеряется в джоулях на ‘квадратный метр (Дж/м2)
з или в калориях (внесистемная единица измерения) на квадратный сантиметр (кал/см2); 1 кал/см2«4,2-104Дж/м2.
Световой импульс уменьшается с увеличением расстояния от центра (эпицентра) взрыва и зависит от вида взрыва и состояния атмосферы. Ослабление светового-импульса при наземных взрывах объясняется тем, что в этом случае световая энергия испускается не с поверхности сферы, как при воздушном взрыве, а с поверхности полусферы или усеченной сферы. Кроме того, при наземных взрывах имеет место экранирование светового излучения пылью и дымом.
Интенсивность светового излучения с увеличением расстояния уменьшается вследствие рассеивания и поглощения. Дождь, снег, туман, пыль и дым, поглощая световое излучение, снижают световой импульс и его поражающее действие в несколько раз. Прозрачность воздуха считается хорошей, когда дальность видимости достигает 40 км. Дальность видимости около 10 км наблюдается при слабой дымке. В туман и снегопад видимость может быть не более 2 км.
Значения световых импульсов при воздушных взрывах для некоторых условий. При наземных взрывах значения световых имиульсов будут примерно в 3 раза меньше значений, приведенных в таблице. За счет отражения от облаков или снежного покрова поражающее воздействие светового излучения может увеличиться почти в 2 раза.
Поражающее действие светового излучения зависит не только от значений светового импульса, но и от того, какую долю световой энергии поглощает 1 см2 поверхности и до какой температуры нагревается поверхность. В свою очередь температура нагрева освещенной поверхности определяется теплопроводностью и удельной теплоемкостью тела. Чем больше поглощающая способность поверхности и чем меньше теплопроводность и удельная теплоемкость, тем выше температура нагрева поверхности.
Поражение людей световым излучением выражается в появлении ожогов различных степеней открытых и защищенных обмундированием участков кожи, а также в поражении глаз. Ожоги могут быть непосредственно от излучения или пламени, возникшего при возгорании различных материалов под действием светового излучения.
Световое излучение в первую очередь воздействует на открытые участки тела — кисти рук, лицо, шею, а также на глаза. Различают четыре степени ожогов ( 2.4): ожог первой степени представляет собой поверхностное поражение кожи, внешне проявляющееся в ее покраснении; ожог второй степени характеризуется образованием пузырей; ожог третьей степени вызывает омертвение глубоких слоев кожи; при ожоге четвертой степени обугливаются кожа и подкожная клетчатка, а иногда и более глубокие ткани.
Из данных видно, что при уменьшении мощности взрыва одной и той же степени ожога открытых участков кожи соответствует меньшее количество световой энергии. При коротком времени падения световой энергии лишь незначительная часть тепла успевает отводиться от поверхностного слоя кожи. Температура поверхности быстро повышается, и в соответствии с температурой нагревания наступает наиболее вероятная степень ожога. Тяжесть поражения личного состава световым излучением определяется не только степенью ожога, но и размерами обожженных участков кожи.
Выход из строя личного состава будет наблюдаться при ожогах открытых участков кожи второй и третьей степени или при ожогах второй степени под обмундированием (не менее 3% поверхности тела).
Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: временное ослепление, которое может длиться до 30 мин; ожоги глазного дна, возникающие на больших расстояниях при прямом взгляде на светящуюся область взрыва; ожоги роговицы и век, возникающие на тех же расстояниях, что и ожоги кожи.
Степень воздействия светового излучения на вооружение, военную технику и сооружения зависит от свойств их конструкционных материалов. Оплавление, обугливание и воспламенение материала в одном месте могут привести к распространению огня, т. е. к пожару.
Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов ядерного взрыва, поскольку любая непрозрачная преграда, любой объект, создающие тень, могут служить защитой от светового излучения.
Фортификационные сооружения с перекрытиями, а также танки, боевые машины и другая подобная военная техника полностью защищают от ожогов световым излучением.
В качестве дополнительных мер защиты от поражающего действия светового излучения рекомендуются следующие:
использование экранирующих свойств оврагов, лЪщин, местных предметов;
постановка дымовых завес для поглощения энергии светового излучения;
повышение отражательной способности материалов (побелка мелом, покрытие красками светлых тонов);
повышение стойкости к воздействию светового излучения (обмазка глиной, обсыпка грунтом, снегом, пропитка тканей огнестойкими составами);
проведение противопожарных мероприятий (удаление сухой травы и других легковоспламеняющихся материалов, вырубка просек и устройство заградительных полос);
использование в темное время суток средств защиты глаз от временного ослепления (очков, световых затворов и др.).
По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет (световые лучи), ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение.
Рассмотрим основные методы защиты от электромагнитных излучений.
Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т. е. количеством энергии светового излучения, падающего за время излучения на единицу
Для защиты от светового излучения могут быть использованы убежища и укрытия.
. излучений основаны на способности некоторых материалов, поглощая энергию ионизирующего излучения, превращать ее в световое излучение.
К средствам индивидуальной защиты от ионизирующих излучений относится спецодежда – халаты, комбинезоны, полукомбинезоны и.
Излучение электрических источников света характеризуется световым потоком, силой света (силой излучения), энергетической
Указанные средства защиты снабжены специальными светофильтрами, которые подбираются в зависимости от характера и интенсивности излучения.
которого законы теплового излучения имеют наиболее простой вид. Если излучающее.
поглощением достаточно мощного светового кванта (например, ультрафиолетовых.
Источник
Виды излучений, способы и средства защиты.
Все существующие электромагнитные излучения (ЭМИ) различаются частотой колебаний и длиной волн. Они сгруппированы по видам излучения и обладают различающимися между собой физической природой и биологическим действием на организм человека.
Виды излучения:
1. ЭМИ (поля радиочастотного диапазона)
2. ЭМИ оптического диапазона:
3. Лазерное излучение
4. Ионизирующие излучение:
Радиочастотные электромагнитные излучения
Источники электромагнитных волн радиочастотного диапазона: трансформаторы, индукционные катушки, радиостанции большой мощности. При работе этих источников возникают электромагнитные поля (ЭМП), влияние которых на организм связано главным образом с тепловым эффектом. Длительное действие ЭМП радиочастотного диапазона умеренной интенсивности не оказывает явного теплового эффекта, но влияет на биофизические процессы в клетках и тканях. Наиболее чувствительны к их воздействию центральная нервная и сердечно — сосудистая системы. У людей появляются головные боли, гипотония, повышения утомляемость, изменяет проводимость сердечной мышцы, наблюдается также похудение, выпадение волос, ломкость ногтей.
Ослабление мощности воздействующего на человека ЭМП достигают удалением рабочего места от источника излучения, а также экранированием источника и рабочих мест.
В качестве средств индивидуальной защиты применяют экранирующие костюмы, выполненные из токопроводящей или металлизированной ткани. Органы зрения предохраняют от вредного действия ЭМП с помощью специальных очков, стекла которых покрыты слоем полупроводникового оксида олова или мелкосетчатыми очками в виде полумаски.
Ультрафиолетовое излучение (УФИ)
В умеренных дозах УФИ положительно влияет на организм человека: улучшает обмен веществ, усиливает иммунобиологическую сопротивляемость, стимулирует образование в коже витамина D, препятствующего возникновению рахита.
К производственным вредностям относят УФИ, возникающие при электросварке и работе ртутно-кварцевых ламп. Воздействие происходит на кожу и глаза. Воздействие на глаза является причиной профессиональной болезни сварщиков.
В качестве средств индивидуальной защиты используют экраны, ширмы и специальные кабины (для сварщиков). Из средств индивидуальной защиты кожных покровов работающих применяют спецодежду и рукавицы, а глаз и лица – щитки, шлемы и очки со светофильтрами.
Лазерное излучение
При работе с лазерными установками обслуживающий персонал может подвергаться воздействию прямого, рассеянного и отражённого лазерного излучения, светового, ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
Для работающего с лазерами персонала следует проводить предварительный и периодический (ежегодно) медицинский осмотр. Используют средства индивидуальной защиты глаз, защитных масок. В зависимости от длины волны излучения очкам подбираются стёкла (оранжевого, сине-зелёного цвета и бесцветные).
Ионизирующие излучение
Ионизирующие излучение могут вызвать местные и общие поражения. Местные поражения кожи бывают в виде ожогов, дерматитов и других форм. Иногда возникают доброкачественные новообразования, возможно также развитие кожного рака. Длительное воздействие радиации на хрусталик служит причиной катаракты.
Для учёта неодинаковой опасности разных видов ионизирующих излучений введено понятие эквивалентная доза. Она помогает оценить последствия облучения отдельных органов и тканей человека с учётом радиочувствительности.
Защиту от внешнего облучения проводят в трёх направлениях:1) Экранированием источника;2) увеличением расстояния от него до работающего; 3) сокрушением времени пребывания людей в зоне облучения. В качестве экранов применяются хорошо поглощающие ионизирующие излучения материалы, такие, как свинец, бетон.
58.Сущность проектирования санитарно-бытовых помещений и полевых станов, их размещение и экономическое значение,
Источник
Видимое излучение способы защиты
В данной статье мы подробнее расскажем о вредном влиянии ультрафиолетового излучения на орган зрения и способах защиты глаз, с целью предупреждения глазных заболеваний и эффективной профилактической защиты от вероятных неприятностей.
Длина волны солнечного излучения лежит в области от 1 до 2500 нанометров (нм).
Человеческий глаз воспринимает лишь часть света, лежащего в пределах между 400 и 700 нм. Вне этих границ излучение может быть опасно для человека. Это ультрафиолетовое излучение (меньше 400 нм) и инфракрасное (больше 700 нм).
Что такое ультрафиолет?
Ультрафиолетовое излучение – это невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн 100-380 нанометров.
Ультрафиолетовое излучение нельзя увидеть, услышать или почувствовать, но можно вполне реально ощутить его воздействие на тело, в том числе и на глаза.
Основным источником ультрафиолетового излучения является Солнце.
Вся область ультрафиолетового излучения (или UV) условно делится на ближнюю (λ=200-380 нм) и дальнюю, или вакуумную (λ=100-200 нм).
Ближний диапазон UV – лучей, в свою очередь, подразделяется на три составляющие:
– UVC(коротковолновое УФ – излучение);
— UVB (средневолновое УФ – излучение);
— UVA (длинноволновое УФ — излучение);
Все эти УФ — излучения различаются по своему влиянию на организм человека.
При воздействии на живые организмы ультрафиолетовое излучение поглощается верхними слоями тканей растений или кожи человека и животных. В основе его действия лежат химические изменения молекул биополимеров, вызванные как непосредственно поглощением ими квантов излучения, так и в меньшей степени — взаимодействием с образующимися при облучении радикалами воды и других низкомолекулярных соединений.
UVC является наиболее коротковолновым и высокоэнергичным ультрафиолетовым излучением с диапазоном длин волн от 200 до 280 нм.
Регулярное воздействие этого излучения на живые ткани может быть достаточно разрушительным, но, к счастью, оно поглощается озоновым слоем атмосферы.
Следует учитывать, что именно это излучение генерируется бактерицидными ультрафиолетовыми источниками излучения и воздействует при сварке.
UVB охватывает диапазон длин волн от 280 до 315 нм и является излучением средней энергии, представляющим опасность для органов зрения человека.
Именно UVB – могут вызвать солнечный удар, повредить глазные ткани, что повлечет за собой необратимые последствия, а в экстремальных случаях – вызывают заболевания кожи.
UVB–излучение практически полностью поглощается роговицей, хрусталиком, стекловидным телом, и не достигает сетчатки, однако часть его, в диапазоне 300-315 нм, может проникать во внутренние структуры глаза.
UVА (косметическое) – это наиболее длинноволновая и наименее энергетичная составляющая УФ — излучения с длиной волн от 315 – 380 нм. Все знают, что загар кожи происходит вследствие поглощения в ней УФА – излучения.
Роговица поглощает некоторое количество UVА излучения, однако большая часть поглощается хрусталиком. Эту составляющую и должны, прежде всего, учитывать офтальмологи, оптометристы, продавцы оптики потому, что именно она проникает глубже других в глаз и обладает потенциальной опасностью.
Глаза испытывают воздействие всего достаточно широкого УФ – диапазона излучения. С увеличением длин волн ультрафиолета возрастает глубина его проникновения внутрь глаза, причем большую часть этого излучения поглощает хрусталик.
Хрусталик глаза человека является великолепным фильтром, созданным природой для защиты внутренних структур глаза. Он поглощает УФ – излучение в диапазоне от 300 до 400 нм, оберегая сетчатку от воздействия потенциально опасных длин волн.
Тем не менее, при долговременном регулярном воздействии ультрафиолета развиваются повреждения самого хрусталика, с годами он становится желто-коричневым, мутным и в целом – непригодным к функционированию по назначению (то есть образуется катаракта). В этом случае назначается операция по удалению катаракты.
Поскольку УФ — излучение почти полностью поглощается роговицей, хрусталиком, стекловидным телом глаза и только его очень малая часть достигает сетчатки глаза, то чаще всего проявляется УФ – ожог роговицы, так как ей в первую очередь достаются наибольшие порции УФ излучения. Такой ожог проявляется гораздо болезненней, чем обычный солнечный ожог кожи. Чаще всего такой ожог проявляется после длительного пребывания с незащищенными глазами на ярком солнце, в особенности в горах и на снегу, но можно такой ожог получить и при длительном пребывании возле воды или на песчаном пляже, и дома, читая во время процедур загара под специальной лампой для загара, лучи которой отражаются от бумаги и попадают в глаза.
Основная опасность и отличительная особенность ультрафиолетового излучения в том, что результаты воздействия УФ — излучения накапливаются (аккумулируются) в тканях организма человека. Поэтому, несмотря на то, что интенсивность воздействия УФ — излучения на хрусталик существенно меньше, чем на роговицу, с воздействием именно УФ — излучения связывают появление катаракты, а на сетчатке глаза – дегенерация желтого пятна сетчатки вследствие УФ — ожога. К сожалению, появившиеся таким образом катаракта и нарушение сетчатки часто необратимы.
Вторая опасность накапливающейся реакции глаз на УФ — излучение проявляется не в виде заболевания, а в виде ускорения прогрессивного постарения кожи, и исходно здорового зрительного аппарата – снижение скорости и глубины световой адаптации, понижения цветоразличения, снижения остроты зрения при пониженном освещении.
Ультрафиолетовые лучи угрожают нашему здоровью не только летом, они присутствуют всегда и везде круглый год.
УФ – облучение глаз осуществляется не только прямым излучением солнца, но и отражением от поверхности земли излучением. Разумеется, в теплое время года их интенсивность выше, однако осенью и зимой также существует опасность вредного воздействия этого излучения. Количество отражаемого УФ – излучения в среднем изменяется от 1% (для зеленого газона) до 80% (для снега). Песок при этом отражает до 10% УФ – излучения, а вода до 20%. От снежных и ледяных поверхностей солнечный свет отражается сильнее и создает более высокий уровень рассеянного ультрафиолетового излучения. Вследствие этого наносимый ультрафиолетовым излучением вред возрастает и может вызвать в негативные изменения в нашем зрительном аппарате или же ускорить проявление этих изменений. Таким образом, заметно усиливается УФ – воздействие на глаза особенно при пребывании на снегу зимой или возле воды или песка летом.
Особенно подвержены опасности глаза детей и молодежи, так как они еще не сформировались. Повышенная доза облучения может привести к частичной потере зрения, что зачастую не поддается лечению, и поэтому этот ущерб может быть невосполним.
Важно также помнить, что особо нуждаются в защите от УФ – облучения люди, проходящие лечение, либо профилактику с помощью лечебных препаратов и лекарств следующее перечня:
В этом случае наблюдается так называемый фотосенсибилизирующий побочный эффект – повышенная чувствительность биологических тканей человека воздействию УФ – излучения. Кроме того, клиенты с афакией глаза лишены той возможности УФ – защиты, которую осуществляет в здоровом глазу тело хрусталика. У них значительная доля УФ – излучения может достичь сетчатки глаза, а значит наличие УФ – защиты, осуществляемое с помощью очковых линз, становится жизненно необходимым.
Ежедневная защита глаз должна стать первоочередной задачей каждого, независимо от времени года.
Даже те, кто находится в тени, подвержены облучению (хотя и в «половинном» размере) – из-за отраженного ультрафиолетового излучения, в первую очередь от воды и снега. Полная защита достижима только тогда, когда вы носите солнцезащитные очки, которые на самом деле могут задерживать ультрафиолетовое излучение в UVА и UVB – диапазонах. Очки с высококачественными линзами должны предоставлять 100% защиту от ультрафиолетового излучения, максимально снижать слепящий эффект и улучшать восприятие контрастности. Особенно всеми этими свойствами должны обладать детские очки. Некачественные очковые линзы, не обладающие достаточной ультрафиолетовой защитой, могут не ослабить, а усилить действие УФ-излучение на глаза.
Глаз человека устроен так, что в зависимости от интенсивности светового излучения происходит расширение или сужение зрачка, по принципу работы диафрагмы фотоаппарата. Этим достигается естественная защита органа зрения от вредного воздействия УФ – излучения.
Если человек в очках с некачественными очковыми солнцезащитными линзами выходит под яркое освещение на открытом воздухе, то происходит искусственное расширение зрачка глаза, при этом поглощения ультрафиолетового излучения не происходит и весь поток устремляется на сетчатку глаза.
Причина этого коренится в том, что механизм адаптации глаз человека работает именно по уровню освещенности в видимом диапазоне.
Без линзы механизм адаптации уменьшил бы зрачок, сократив соответственно и засветку сетчатки УФ – излучением, а с линзой из некачественного материала зрачок сокращается меньше и через его большую апертуру в глаза попадает больше УФ – излучения. Поэтому применение очковых линз с некачественной УФ – защитой повышает опасности для глаз по сравнению со случаем, когда человек вообще не применял никаких солнцезащитных очков.
Доступная и полная информация о вредном влиянии ультрафиолетового излучения на орган зрения – глаза, необходима для населения не для запугивания, а для предупреждения возможности потери здоровья, а также для профессионально — грамотных, убедительных формулировок, получаемых в оптических предприятиях, где гарантированно можно получить услуги в качественной коррекции зрения, а также приобретении качественных солнцезащитных очков с 100% ультрафиолетовой защитой.
Главная задача работников оптических предприятий – добросовестно информировать население о возможных путях профилактики поддержания его здоровья, привлекательности внешнего вида и защиты от возможных проблем.
Уровень УФ – защиты, обеспечиваемый конкретной линзой, в основном обеспечивается материалом линзы и оптическими покрытиями нанесенными на нее.
Эти оптические изделия должны соответствовать требованиям международных стандартов в части УФ – защиты. А чем выше уровень УФ – защиты, тем надежнее профилактическая защита (при помощи очковых линз) зрительного аппарата от появления опасных заболеваний и преждевременного старения.
Самый «мягкий» уровень УФ – защиты обеспечивают обыкновенные, известные и популярные бесцветные очковые линзы из минерального стекла. Универсальные фотохромные стекла обеспечивают уровень защиты в 3-20 раз выше, чем бесцветные стекла. Самый высокий уровень УФ — защиты свойственен солнцезащитным и особенно поляризационным очковым линзами.
Степень защиты от ультрафиолетового излучения достигается введением специальных добавок в состав шихты для производства минеральных линз, добавлением УФ – абсорберов в реакционную смесь при полимеризации или литье органических линз, а также внедрением УФ – абсорберов в поверхность или нанесением покрытий.
Минеральные очковые линзы из обычного кронового стекла непригодны для надежной защиты от УФ — излучения, если в состав шихты для производства стекла не введены специальные добавки.
Спектральные кривые светопропускания различных оптических материалов доказывают, что насколько лучше с точки зрения защиты от ультрафиолета традиционные пластмассы по сравнению с минеральным стеклом.
Большинство минеральных очковых линз из кронового стекла в зависимости от толщины по центру начинают пропускать ультрафиолет с длин волн 280-295 нм, достигая 80-90% светопропускания на длине волны 340 нм. На границе УФ – диапазона (380 нм) светопоглощение минеральных очковых линз составляет всего 9%.
Очковые линзы из полимерных материалов, в состав реакционной смеси которой добавляют специальный УФ – абсорбер, линза пропускает излучение с длиной волны от 400 нм и является прекрасным средством защиты от ультрафиолета.
Эффективность защиты солнцезащитных линз в УФ – диапазоне не определить визуально, ее можно проверить только с помощью специальных приборов и приспособлений.
Источник
