Методы защиты от электромагнитных излучений

Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению эмиссионных параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП.

Рассмотрим основные методы защиты от электромагнитных излучений. К ним следует отнести рациональное размещение из­лучающих и облучающих объектов, исключающее или ослаб­ляющее воздействие излучения на персонал; ограничение места и времени нахождения работающих в электромагнитном поле; защита расстоянием, т. е. удаление рабочего места от источника электромагнитных излучений; уменьшение мощности источника излучений; использование поглощающих или отражающих эк­ранов; применение средств индивидуальной защиты и некото­рые др.

Из перечисленных выше методов защиты чаще всего приме­няют экранирование или рабочих мест, или непосредственно источника излучения. Различают отражающие и поглощающие экраны. Первые изготавливают из материалов с низким электросопротивлением, чаще всего из металлов или их сплавов (меди, латуни, алюминия и его сплавов, стали). Весьма эффективно и экономично использовать не сплошные экраны, а изготовленные; из проволочной сетки или из тонкой (толщиной 0,01¸0,05 мм); алюминиевой, латунной или цинковой фольги. Хорошей экранирующей способностью обладают токопроводящие краски (в качестве токопроводящих элементов используют коллоидное серебро, порошковый графит, сажу и др.), а также металлические покрытия, нанесенные на поверхность защитного материала. Экраны должны заземляться.

Защитные действия таких экранов заключаются в следующем. Под действием электромагнитного поля в материале экрана возникают вихревые токи, которые наводят в нем вто­ричное поле. Амплитуда наведенного поля приблизительно равна амплитуде экранируемого поля, а фазы этих полей противопо­ложны. Поэтому результирующее поле, возникающее в результате суперпозиции (сложения) двух рассмотренных полей, быстро за­тухает в материале экрана, проникая в него на малую глубину.

Эффективность действия экрана, или эффективность экра­нирования (Э), может быть рассчитана по формуле

 

, (5.4)

где I0 – плотность потока энергии в данной точке при отсутствии эк­рана Вт/м2;

I – плотность потока энергии в той же точке при наличии экра­на, Вт/м2;

или выражена в децибелах

. (5.5)

Например, замкнутый экран, сваренный из листовой стали непрерывным швом, имеет эффективность экранирования в диапазоне частот 0,15¸10 000 МГц примерно 100 дБ.

Другой вид экранов – поглощающие. Их действие сводится к поглощению электромагнитных волн. Эти экраны изготавли­ваются в виде эластичных и жестких пенопластов, резиновых ковриков, листов поролона или волокнистой древесины, обрабо­танной специальным составом, а также из ферромагнитных пла­стин. Отраженная мощность излучения от этих экранов не пре­вышает 4%. Например, радиопоглощающий материал «Луч», изготовленный из древесных волокон, в диапазоне длин волн излучения 0,15¸1,5 м имеет отраженную мощность 1¸3%.

Существуют и другие типы экранов, например, многослойные.

Экранами могут защищаться оконные проемы и стены зда­ний и сооружений, находящихся под воздействием электромаг­нитного излучения (ЭМИ). Строительные конструкции (стены, перекрытия зданий), а также отделочные материалы (краски и т.д.) могут либо поглощать, либо отражать электромагнитные волны.

Для защиты от электрических полей промышленной частоты, возникающих вдоль линий высоковольтных электропередач (ЛЭП), необходимо увеличивать высоту подвеса проводов ли­ний, уменьшать расстояние между ними, создавать санитарно-защитные зоны вдоль трассы ЛЭП на населенной территории. В этих зонах ограничивается длительность работ, а также заземляются машины и оборудование.

Для индивидуальной защиты от электромагинтного излучения применяют специальные комбинезоны и халаты, изготовленные из метализированной ткани (экранируют электромагнитные поля).

 

5.4 Лазер­ное излучение

Особым видом электромагнитного излучения является лазер­ное излучение, которое генерируется в специальных устройст­вах, называемых оптическими квантовыми генераторами или ла­зерами. Эти устройства широко применяются в различных об­ластях науки и техники, в том числе для обработки различных материалов (получение отверстий, резка и т.д.), в медицине (проведение различных операций), в системах связи для переда­чи сигналов по лазерному лучу, для измерения расстояний, для получения объемных изображений предметов – голограмм и в ряде других областей.

Рубиновые лазеры излучают в оптической части спектра. Длительность импульсов составляет от нескольких миллисе­кунд (мс) до сотен наносекунд (нс). Энергия одного импульса может достигать сотен джоулей при мощности в сотни мегаватт. В настоящее время разработан ряд оптических квантовых генераторов, использующих различные оптические среды (фтористый кальций, вольфрамат кальция, различные га­зы и др.). Эти лазеры могут работать как в импульсном, так и в непрерывном режимах.

Лазерное излучение – электромагнитное излучение, генери­руемое в диапазоне волн 0,2¸1000 мкм.

Воздействие излучения лазера на организм человека до конца не изучено. При работе лазерных установок на организм человека могут воздействовать следующие опасные и вредные производст­венные факторы: мощное световое излучение от ламп накачки, ионизирующее излучение, высокочастотные и сверхвысокочас­тотные электромагнитные поля, инфракрасное излучение, шум, вибрация, возникающие при работе лазерных установок, и др.

К основным коллективным средствам защиты от лазерного излучения относятся применение защитных экранов и кожухов; ис­пользование телевизионных систем наблюдения за ходом техно­логического процесса с использованием лазера, а также систем блокировки и сигнализации; ограждение лазерно-опасной зоны, размеры которой определяют или расчетным, или эксперимен­тальным путем. Следует защищаться не только от прямого излу­чения лазера, но и от рассеянного и отраженного излучений.

Для защиты от действия лазера обслуживающий персонал должен работать в технологических халатах, изготовленных из хлопчатобумажной или бязевой ткани светло-зеленого или голубого цвета. Для защиты глаз от воздействия лазерного излучения применяют очки марки ЭП5-90, стекла которых покрыты диоксидом олова, обладающим полупроводниковыми свойствами.

 

 

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятия «электромагнитное поле».

2. Какими физическими параметрами характеризуется электромагнитное излучение?

3. Какие источники электромагнитных полей вы знаете?

4. Каково действие электромагнитных полей на организм человека?

5. Что такое нормирование электромагнитных полей?

6. Перечислите и охарактеризуйте основные методы защиты от электромагнитных излучений.

7. Как генерируется лазерное излучение?

8. Охарактеризуйте воздействие лазера на организм человека.

9. Как нормируется лазерное излучение?

10.Какие индивидуальные средства защиты от воздействия электромагнитного и лазерного излучений?

 

 

VI. Защита от ионизирующих излучений