Гигиена труда Излучения Лазерное излучение

 

Лазеры — одно из самых перспективных достижений науки и техники XX века. Они широко применяются в промышленности, медицине (офтальмология, хирургия), космической, военной технике и других областях. Лазеры представляют собой устройства, в которых удается получить оптическое излучение большой мощности в определенной узкой области длины волны.

Мощность лазерного импульса достигает нескольких мегаватт при продолжительности от долей микросекунды до нескольких миллисекунд. Концентрация огромной энергии на очень небольшой площади позволяет достичь температуры в несколько миллионов градусов, поэтому лазеры могут быть использованы для плавки, сварки, резания самых тугоплавких металлов. В механизме биологического действия, кроме теплового эффекта, имеет значение и ряд других факторов. При прохождении луча в тканях возникают упругие механические колебания типа ультразвуковых и своеобразный «взрывной эффект» вследствие мгновенного превращения твердых и жидких тел в газообразное состояние и резкого повышения давления до десятков и сотен атмосфер. Кроме того, в результате некроза клеток в тканях появляются токсические вещества, нарушается активность ферментов, возможна ионизация тканей, появление в них магнитных полей.

При обслуживании лазерных установок персонал может подвергаться воздействию прямого, рассеянного и отраженного лазерного излучения, светового, инфракрасного и ультрафиолетового излучения от ламп накачки и других источников, электромагнитных полей в диапазоне ВЧ и СВЧ от генераторов. Кроме того, возможно действие шума и вибрации, ионизирующего излучения, пыли и токсических веществ, выделяющихся в результате взаимодействия лазерного луча с мишенью и радиолиза воздуха или высокого напряжения в электрической цепи.

Степень выраженности и наличие указанных факторов зависят от конструкции лазера и соблюдения требований «Санитарных норм и правил устройства и эксплуатации лазеров» № 2392—81 и правил по технике безопасности.

Длина волны лазерного излучения от 0,2 до 1000 мкм и в соответствии с биологическим действием его делят на ряд областей спектров:
— ультрафиолетовая область — от 0,2 до 0,4 мкм;
— видимая область — от 0,4 до 0,75 мкм;
— ближняя инфракрасная область — от 0,75 до 1,4 мкм;
— дальняя инфракрасная область — свыше 1,4 мкм (до 1000).

Биологические эффекты могут быть первичными в виде органических изменений непосредственно в облучаемых тканях (глаз, кожные покровы) и вторичными, к которым относят неспецифические изменения в организме в ответ на облучение. Лазерное излучение видимой и ближней инфракрасной областей спектра при попадании в орган зрения достигает сетчатки, а излучение ультрафиолетовой и дальней инфракрасной областей спектра поглощается конъюнктивой, роговицей и хрусталиком.

Прямой импульс лазерного излучения может воздействовать на персонал лишь при грубом нарушении техники безопасности. С гигиенической точки зрения наибольшее значение имеет возможность влияния рассеянных и отраженных лучей. Коэффициент отражения их от стекла, металла, стен помещения довольно высок, поэтому отраженные лучи могут попадать в глаза и на кожу работающих. Наиболее опасно попадание в глаз, так как роговица и хрусталик фокусируют излучение на сетчатке и концентрируют его. По условиям технологии в ряде случаев операции выполняются при низкой освещенности, что усугубляет эффект, поскольку площадь зрачка и чувствительность сетчатки при этом увеличены.

Опасность лазерного излучения. Лазерное излучение видимой и ближней инфракрасной областей спектра высокой интенсивности при попадании на сетчатку может вызвать ожог и даже образование отверстий в макулярной ее области. Излучение ультрафиолетовой и дальней инфракрасной областей спектра вызывает воспалительные явления в конъюнктиве, роговице, хрусталике. Представляют опасность кожные поражения. У работающих наблюдались также изменения сердечно-сосудистой системы (ангиодистония с наклонностью к гипотонии), что может быть следствием влияния не только лазерного излучения, но и сопутствующих вредных факторов — шума, ЭМП радиочастот и др.
Работа на лазерных установках может быть связана со значительным зрительным и нервно-эмоциональным напряжением, влиянием таких токсических веществ как нитробензол, сероуглерод и др.

Класс опасности лазерного излучения. По степени опасности для работающего лазеры подразделяются на 4 класса. К классу I относят установки, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи, к классу II — когда оно представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением, к классу III — когда имеется опасность облучения глаз прямым, зеркально отраженным и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) облучения кожи прямым и зеркально отраженным излучением. К классу IV относят лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

Лазеры также классифицируют по степени опасности генерируемых излучений с учетом длины волны и энергии излучения по первичным и вторичным биологическим эффектам. Установлены дифференцированные требования к устройству и эксплуатации с учетом класса лазера. Например, лазеры III и IV классов, генерирующие излучение в видимом диапазоне, и лазеры II—IV классов с генерацией в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах должны снабжаться сигнальными устройствами, работающими с момента начала генерации и до ее окончания. Конструкция лазеров IV класса должна обеспечивать возможность дистанционного управления. Лазеры должны быть маркированы знаком лазерной опасности. Для кратковременного перекрытия прямого лазерного излучения, а также для ограничения его распространения за пределы области обрабатываемых деталей или материалов лазеры III—IV классов должны снабжаться экранами, изготовленными из огнестойкого, неплавящегося светопоглощающего материала, препятствующими распространению излучения. Ряд требований предъявляется к производственным помещениям, в частности, размещение лазеров IV класса в отдельных помещениях, создание матовой поверхности при внутренней отделке стен и потолка и др.

Защита от лазерного излучения. Регламентированы также требования к технологическим процессам, размещению оборудования, организации рабочих мест, к персоналу и средствам индивидуальной защиты. Например, в технологических процессах должны применяться лазерные установки закрытого типа и лишь в обоснованных случаях допускается применение установок открытого  типа, если при этом соблюдаются требования санитарных правил; рабочие места должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией при возможности выделения вредных веществ. Запрещены визуальная юстировка (регулировка) лазеров II—IV классов без необходимых средств защиты глаз и кожи, направление излучения лазера на человека, пребывание в зоне наблюдения лиц, не связанных с настройкой, испытанием и эксплуатацией лазеров. Предусмотрены нормативы свободного пространства в зависимости от однорядного или двухрядного расположения установок и др.

Санитарные правила устанавливают предельно допустимые уровни лазерного излучения в виде энергетических экспозиций облучаемых тканей. Энергетическая экспозиция — это отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок поверхности, к площади этого участка, и выражается она в джоулях на 1 см2. ПДУ определены с учетом области спектра, импульсной или непрерывной подачи лазерной энергии, облучения глаз или кожи.

Лица, работающие с лазерами, должны пройти и нструктаж и обучение безопасным приемам работы, знать методы оказания первой помощи. Они подлежат предварительным и периодическим медицинским осмотрам. Осмотры проводят ежегодно с участием терапевта, невропатолога и офтальмолога, при этом лабораторные и функциональные исследования включают общий анализ крови и электрокардиографию.

Средства индивидуальной защиты применяют только в случаях, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить требования санитарных правил, но в отношении эксплуатации лазеров II—IV классов работа без средств индивидуальной защиты глаз запрещена. При эксплуатации лазеров IV класса должны использоваться защитные маски. Защитные очки от лазерного излучения применяют как открытого, так и закрытого типа, а подбор стекол к ним (оранжевое, сине-зеленое и др.) определяется длиной волны излучения, для защиты от которого они предназначены.