Лекции по "Безопасности жизнедеятельности"

4. Рассматриваются все первичные  и вторичные события, которые  могут вызвать головное событие.

5. Устанавливается связь между событиями через соответствующие логические операции.

6. Рассматриваются события, необходимые  для анализа каждого из предыдущих  событий.

7. События представляются в виде  дерева отказов.

8. Выполнятся количественный анализ  опасности, а именно вычисление вероятности головного события.

Пример. Работа на заточном станке. Возможные травма-опасности:

1) Травмы пальцев и кисти руки.

2) Травма локтевой части руки.

3) Попадание одежды в станок.

4) Попадание металлической (образиной) крошки в глаз.

5) Перегрузка двигателей и пожар.

6) Неполадки  с электропроводкой  и электросистемой, в результате - поражение током.

 

Любое событие можно представить в виде логической функции:

А=В+С

С=D*E*F*G

При построении дерева каждому событию присваивается определенная вероятность.

Pс  = Pд *Pe*Pf*Pg

Pа =1-(1-Pb)(1-Pc)

 

Для большого числа событий удобно использовать формулы:

“и”:      Т=А1*А2*...Аn

тогда вероятность запишется как произведение:

 

если “или”:     Т=А1+А2+А3...+Аn, тогда

 

Исходным выходом является определение вероятности НС, т.е.     Р(НС)!

 

 

Схема.

 

    

Лекция 6. 18.10.99

ТЕМА: Электромагнитные излучения. (ЭМИ) 

 

1.Источники ЭМИ высоких, ультра- и сверхвысоких частот.

2.Характеристики ЭМИ.

3.Воздействие ЭМИ на организм.

4. Нормирование ЭМИ.

5. Защита от ЭМИ.

1) Источники ЭМИ высоких, ультра- и сверхвысоких частот.

Схема 1. Шкала частот

  ЭМ излучениями   пронизано   все   окружающее  пространство. Человек является источником ЭМИ слабой интенсивности.  В природе существуют естественные источники ЭМИ.

Природные источники ЭМ полей:  1) атмосферное электричество; 2)  радио  излучение  Солнца  и  галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной);  3)  Электрическое  и магнитное поля Земли (грозы - испускание низких ЭМИ).

    Проблема вредного  воздействия  ЭМИ на человека возникла во 2 половине XX  века  в  связи  с   возросшей   ролью   техногенных источников ЭМИ.    Техногенные источники ЭМИ: 1) на производстве - а) устройства для индукционной    и    диэлектрической   обработки   различных материалов (печи, плавильни); б) источники для  ионизации газов, поддержания разряда при сварке, получения плазмы; в)  устройства для  сварки и  прессования  синтетических   материалов; г) линии электропередач, особенно  высоковольтные;  д)  распределительные устройства; е) измерительные устройства и  т.д.;  2)  в  быту  - проводка; 3)   радиостанции,   ТВстанции,   блоки  передатчиков, антенные системы и т.д.

2)Характеристики (параметры) ЭМИ. 

1. f * l (const для ЭМИ) = С

   для вакуума = с - скорость  света, где  f - частота, лямбда - длина  волны; 2)  для воздуха 

   f * l @С

2)Количественные оценки: (до 300 МГц - (от пром-х частот))

 

 

 

 

 

В схеме  3  - I) - зона индукции (ЭМ поле еще не сформировалось, электрич. и магнитное поля действуют отдельно); II) - переходная между I и III зонами; III) - зона излучения (волновая зона - где ЭМ поле сформировано). Радиус зоны индукции  зависит  от  длины волны излучения:

Для токов  промышленных  частот  размер  II  уходит  на  неск-ко десятков км.     Начиная со   сверхвыс.   частот,  зона  индукции  становится маленькой, волновая зона становится большой (человек оказывается в волновой зоне), и оценка идет по единой характеристике J.     J = векторное произведение E на  H;  J  -  плотность  потока энергии (ППЭ для нормативных документов).

3)Воздействие ЭМИ на  человека.

   Зависит от  факторов: 1) частота колебаний (f);  2) значения напряженности эл.  и магн. полей (до 300 МГц) и плотности потока энергии (СВч,  ИКИ  и тд) - речь о силе воздействия;  3) размеры облучаемой поверхности  тела;  4)   индивидуальные   особенности организма; 5) комбинированные действия с другими факторами среды    Воздействие ЭМИ 2-х видов: 1) тепловое и 2) специфическое. 1) Тепловое  возд-е  (механизм)  -  в эл.  поле молекулы и атомы поляризуются, а  полярные  молекулы  (вода)   ориентируются   по направлению ЭМ  поля;  в  электролитах  возникают ионные токи => нагрев тканей.  Электролиты составляют  осн  -  й  %-т  от  веса человека. Диэлектрики: сухожилия, хрящи, кости - возможен нагрев за счет поляризации.  Чем больше напряженность поля, тем сильнее нагрев. До  определенного порога избыточная теплота отводится от тканей за счет механизма терморегуляции.  Тепловой порог: J = 10 мВт/кв.см. Начиная  с  этой  величины  -  возможность  организма отводить тепло  исчерпывается  и   начинается   нагрев.   Слабая терморегуляция (где много жидкости, но слабо развита кровеносная система): хрусталик глаза,  глаз,  мозг (ткань головного мозга), печень, почки и т.д.

2) Специфическое   воздействие   ЭМ   полей   сказывается    при интенсивностях, значительно  меньших  теплового порога.  ЭМ поля изменяют ориентацию белковых молекул,  тем  самым,  ослабляя  их биохимическую активность.  В  результате  наблюдается  изменение структуры клеток крови, изменения в эндокринной системе, а также ряд трофических заболеваний (нарушение питания тканей:  ломкость ногтей, волос и т.д.),  нарушение ЦНС,  серд.  - сосуд. системы; при низких дозах есть опасность воздействия на иммунитет.

4)Нормирование ЭМИ.

     Осуществляется в   зависимости   от  диапазона  частот.  При нормировании учитывается:  1)  диапазон  частот;   2)   значения напряженности эл. и магн. полей и энергетическая нагрузка:            ЭН = ППЭ*Т; где ЭН - энергетич.  нагрузка; ППЭ - плотность потока энергии; Т - время, в течение которого человек подвергается воздействию ЭМИ  ГОСТ 12.1.006-14  -  нормирует  напряженность ЭМ поля (Е и Н) в диапазоне частот от 60 Гц до 300 МГц.  Санитарные нормы: СН 1748 - 72  -  нормируют  значения постоянных магн.  полей.  Предельно допустимая ППЭ = ЭН предельно допустимого уровня (осн.  параметр для нормирования)/ Т (время пребывания человека). Если в течение рабочего времени человек подвергается воздействию  ЭМИ,  ППЭ  не должна превышать 1 мВт/кв.см.     Нормирование ЭМ поля пром.  частоты - 50 Гц: зона индукции - десятки км.  Эл.  поле нормируется, магн. - нет. По офиц. данным неблагоприятные воздействия    ЭМ    поля    проявляются     при напряженностях магнитного поля, начиная с 160 - 200 Ампер/метр. Токи пром.  частот не превышают 25 А/м. В зависимости от времени нахождения человека   в   поле   пром.  частоты  устанавливается предельное значение напряженности эл. поля (8 часов - не > 5 кВ) 5)              Защита от ЭМИ.     Способы защиты:   1)   уменьшение   мощности   источника   - уменьшение параметров   излучения   в  самом  источнике  (защита количеством) - осн.  поглотители - графит,  резина  и  т.д.;  2) экранирование источника излучения (рабочего места); 3) выделение зоны излучения   (зонирование   территории);   4)   Установление рациональных режимов    эксплуатации    установок, 5) применение сигнализации; 6) Защита  расстоянием  (особенно  эффективна  для СВч)             формула 7) Защита временем (от тока пром. частоты) 8) Средства индивидуальной защиты (спец. костюмы). 

 

  Лекция 7. 25.10.99 

   ИКИ -  тепловое  излучение  близко  к  СВч.  Зашита от ИКИ - защитные экраны.     УФИ -  вредно  для  глаз,  кожи,  имеет  слабое ионизирующее действие. Качество бактерицидности УФИ - в медицине. !!!

На сам.  изучение - Лазерное излучение:  1) Особенности  ЛИ; 2) Опасные факторы,  связанные с Л облучением; 3) Воздействие ЛИ на живые ткани; 4) Защита от ЛИ; 5) Классы опасности Л установок Найти лит-ру по защите от УФИ.  

  ТЕМА:   Ионизирующее излучение (ИИ).

 

1) Международные организации по  вопросам радиационной защиты.  2) Виды ИИ, их характеристики.  3) Единицы активности и дозы ИИ.  4) Биологическое   воздействие   ИИ:   4.1)  Внешнее  облучение;     4.2)Внутр. облучение;   4.3)    Заболевания    от    радиации;     4.4)Зависимость острого поражения от дозы.  5) Нормирование ИИ.  6) Защита от ИИ. Дозиметрический контроль.

  1) Международные организации  по вопросам радиационной защиты.  До конца 19 в чел-во подвергалось ИИ,  но ничего  не  знало  об этом. Люди   столкнулись  с  отрицат.  эффектом  ИИ  в  связи  с открытием рентгеновских лучей.  В  1985  г.  помощник  Рентгена получил ожог  рук  при взаимодействии с рентген-ми лучами.  Чуть позже А.Беккерель положил в карман пробирку с радием. Мария Кюри умерла от  внеш.  и  внутр.  поражения  (останки  ее  до сих пор радиоактивны). В конце 20-х гг.  стало известно, что ИИ обладает отрицательным действием,   создана   Международная  комиссия  по радиационной защите (МКРЗ)  -  разрабатывает  правила  работы  с радиоактивными веществами  и  мероприятия по защите от радиации.Национальные институты   безопасности   разрабатывают    нац-ные нормативы согласно МКРЗ. До 50-х гг. многие не знали о радиации; затем США вели интенсивные испытания ядерного оружия в атмосфере - амер. бомбардировки японских городов.     В 1955 г Генеральная Ассамблея ООН основала научный  комитет по  действию  атомной  радиации  (НКДАР);  занимается  изучением воздействия радиации,  независимо от ее источника, на окр. среду и население. В России таким институтом является НИИ радиационной гигиены в СПб. 

2) Виды ИИ, их характеристики.     ИИ - излучения,  взаимодействие которых со средой приводит к образованию зарядов противоположных знаков.     Виды ИИ:  1)  ЭМ  часть  ИИ:  1.1)  рентгеновское   (Х-rays): 1.1.1) тормозное   (торможение   потока  электронов)  -  различные дисплеи; 1.1.2)  характеристическое   (изменение   энергетического состояния электрона и переход его на др.  орбиталь); 1.2) g (гамма) - излучение; 2) Корпускулярная часть  ИИ:  2.1) a (альфа)  -  И  (ядро гелия); 2.2) b (бета) - И (электроны); 2.3) нейтронное И.      Характеристики ИИ:    Проникающая   (спос-ть   И   проникать   через   вещество)  и ионизирующая (спос-ть  образовывать  заряд)   способности.   При высокой проникающей   сп-ти   имеет  место  низкая  ионизирующая сп-ть, и наоборот.     Корпускулярное И:  1) a: Пробег квазитронов альфа-частиц в воздухе составляет 8-9 см,  проникновение в кожу - до неск-ких микрометров, т.е.  проникающая  сп-ть крайне мала.  Ионизирующая сп-ть альфа-частиц высокая, т.к. это тяжелые частицы. 2) b И: Поток электронов  имеет максимальный пробег в воздухе - 1800 см, проникновение в живую ткань - 2,5 см.  Ионизирующая  способность высокая, но  на  3  порядка ниже,  чем у альфа.  3) Нейтронное И: Обладает высокой  ионизирующей  сп-тью,  проникающая  сп-ть  при достаточно упругом   взаимодействии   невысока;   при  неупругом взаимодействии поток  нейтронов  вызывает  вторичное  И  в  виде других заряженных частиц и гамма-квантов.     ЭМИ: Проникающая  сп-ть  растет  от  X-rays  к  гамма-И,   а ионизир. сп-ть во много раз <, чем у корпускулярного И. 

3) Единицы активности  и дозы ИИ.  Относятся к количественным характеристикам.    а) Активность (А): (распад атомного ядра с испусканием ИИ)

   формула      выражает число спонтанных ядерных  превращений  за  единицу времени. [Бк]  -  1  Беккерель -1 распад ядра в секунду.  [Ки] - Кюри,    А используется   для   оценки    загрязненности    территории радионуклидами.    б) Экспозиционная доза облучения - характеризует ионизирующую сп-ть облучения       dQ - заряд; dm - элементарная масса. Опр. dQ - полный заряд ионов одного знака возникающий в  воздухе в данной точке пространства при полном торможении всех вторичных электронов, которые были  образованы  фотонами  в  малом  объеме воздуха массой dm.

D – поглощенная  доза.  DE – энергия, сообщенная ионизирующим излучением веществу массой dm. Эквивалентная доза – характеризует воздействие ИИ на живую ткань ;  К1 – размерный коэффициент, который показывает во сколько раз ионизирующий эффект данного излучения больше ионизирующего эффекта рентгеновского излучения. Для a - частиц К1=10. Эти единицы приняты старые показатели:: 1Гр=100 рад, 1 Зв=100 бэр (биологический эквивалент рада). Для измерения малых доз облучения используется млЗв.

Помимо эквивалентной дозы есть эффективная эквивалентная доза 

К2 – учитывает одинаковое воздействие ИИ на различные виды тканей. Самыми уязвимыми тканями являются клетки красного костного мозга К2=0,12. При облучении всего органтзма в целом К2=1. Затем уязвимы ганады (половые железы), т.к. возможна мутация в потомстве ,К2=0,25; легкие К2=0,12; молочные железы = 0,15; костная ткань = 0,01; щитовидная железа = 0,03; на остальные ткани приходится 0,3. Эфф.экв.доза необходима для пересчета эффективной- дозы при облучении части тела. Полная эффективная эквивалентная доза – это доза, которую человек получает в течение всей своей жизни. Многие радионуклиды имеют период распада 100 и более лет. Также можно применять коллективную полную эффективную эквивалентную дозу. Полная эффективная эквивалентная доза с течением времени уменьшается, а коллективная увеличивается из-за миграции нуклидов, что влияет на генофонд. Источники ИИ: естественные и техногенные.

Естественные источники: космическое излучение, излучение естественно распределенных природных радиоактивных веществ.   Снимок черепа = 0,08-6 Рентген=8-60 млЗвж снимок зуба = 30-50 млЗв; флюорография = 2-5 млЗв.

4)Биологическое воздействие  ИИ. Внешнее облучение – источники излучения вне организма. Внутреннее облучение – источник внутри. Как внешний источник опасно рентгеновское и гамма-излучение. Как внутреннее особо опасно корпускулярное излучение, т.к. нет естественной преграды – кожи. Биологическое воздействие связано с ионизацией воды в организме человека. При этом образуется ион ОН `- гидроксильная группа, резко ускоряются процессы окисления, нарушаются биохимические реакции, что приводит : 1.Торможение функций кроветворных органов;2.Нарушение нормальной свертываемости крови;3.Повышение хрупкости кровеносных сосудов; 4.Расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта;5.Снижение иммунитета;6.Общее истощение организма.

 

 

 

Лекция 8

2 вида эффекта облучения: пороговые  и беспороговые.

Порого - порог, составляющий 0,1 Зв в год.

Пороговый эффект облучения - это биологические эффекты облучения, в отношении которых предполагается существование порога, выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы.

Пороговые эффекты облучения (радиационные поражения):

1) острые поражения - острая лучевая  болезнь (ОЛБ), наступает при облучении  большими дозами, в течение малого  промежутка времени:

1 стадия - первичная реакция: повышение температуры, учащение пульса, тошнота, головокружение, вялость;

2 стадия - период видимого благополучия (скрытый период);

3 стадия - разгар болезни (тошнота, кровоизлияния и т.п.);

4 стадия - либо выздоровление, либо  летальный исход.

0,8 - 1,2 Зв; 80-120 Р - начальные признаки лучевой болезни (человек справляется сам).

2,7 - 3 Зв; 270-300 Р - тяжелые проявления  ОЛБ (50% - летальный исход).

5,5 - 7 Зв  - без лечения - 100% летальный  исход.

2) Хроническая лучевая болезнь - профессиональное заболевание врачей-рентгенологов.

Беспороговые (стохастические)  эффекты облучения - тяжесть эффекта не зависит от дозы; вероятность возникновения эффектов пропорциональна дозе.

Радиационный риск - риск, который определяется как вероятность того, что у человека в результате облучения возникнет тот или иной вредный эффект. К ним могут относиться различные онкологические заболевания, ослабление иммунной системы.

Существует проблема оценки нарушения здоровья (область беспороговых эффектов - 0,1 Зв).

 

5) Нормирование ионизирующих излучений (ИИ).

Сущестсвует понятие радиационной безопасности населения, определенное в федеральном Законе “О радиационной безопасности населения”.

Нормирование осуществляется 2 документами:

1) НРБ-96 (нормы радиационной безопасности).

2) ОСП72/87 (основные правила работы  с радиационными веществами и  другими источниками ИИ).

В соответствии с НРБ-96 все население делится на группы:

А,Б - лица, работающие с техногенными источниками излучения (персонал).

А - непосредственно работают по роду своей деятельности.

Б - могут по условиям размещения рабочих мест подвергаться воздействию ИИ.

В - все население, включая и персонал, за пределами их производственной деятельности.

 

Нормируемой величиной является эффективная доза, она различна для групп: