Инфракрасный диапазон электромагнитных излучений

Инфракрасный диапазон (ИК) спектра ЭМИ = 780 нм — 1000 мкм) был открыт У. Гершелем в 1800 г. По своим свойствам диапазон близок к особенностям светового диапазона: подчиняется оптическим законам преломления и отражения.

С учетом особенностей биологического действия инфракрасный диапазон подразделяют на три области:

  • • ИКА: X = 780—1400 нм — коротковолновая область;
  • • ИКВ: Х = 1400—3000 нм — средневолновая;
  • • ИКС: X = 3000 нм — 1000 мкм — длинноволновая.

ИК-лучи — основной переносчик тепла. При этом более короткие волны (X = 0,7—1,5 мкм) обладают наибольшей энергией фотонов и проникают глубоко в ткани (до нескольких сантиметров). Длинноволновая область нагревает лишь поверхностный слой кожи. В зависимости от температуры источника максимум спектра ИК-излучений сдвигается в сторону длинных волн при снижении температуры и в сторону коротких — при повышении.

Основной источник ИК-излучений — солнце. Из всего спектра ЭМИ, излучаемых солнцем, этот диапазон составляет 45—47 %. В производственной практике он присутствует в технологиях с огневыми процессами (металлургия, стекольное производство, производство керамики и др.).

Инфракрасное и тепловое воздействие от солнечного излучения большое значение имеет для профессий, связанных с работой на открытом воздухе (строители, работники сельского хозяйства, геодезисты), для экотуристов и в целом для населения, проживающего в южных широтах с повышенной солнечной радиацией, подверженного комплексному радиационному и тепловому воздействию.

Повреждающий эффект ИК-излучений для организма человека состоит в поверхностном и глубинном перегреве тканей, что ведет к их структурным изменениям, образованию биологически активных веществ в них, повреждению органов зрения.

Наиболее поражаемые органы человека — кожный покров и органы зрения. При острых повреждениях кожи возможны ожоги, резкое расширение артериальных капилляров, усиление специфической (красный цвет) пигментации кожи. При хронических облучениях пигментация приобретает стойкий характер (цвет лица у людей огневых профессий). Воздействие на органы зрения проявляется в ожогах, конъюнктивите, помутнении и ожоге роговицы, передней камеры глаза. При мощном и длительном облучении возможно образование катаракты.

ИК-излучение влияет на водно-электролитный баланс в организме, обменные процессы в миокарде и других органах. При длинноволновом облучении организма повышается температура лишь поверхности тела. При коротковолновом облучении повышается температура мышечных тканей, легких, мозга, почек и других органов с нарушением их функции. Повышение температуры коры головного мозга всего на полградуса вызывает солнечный удар.

Прямой ответной реакцией организма на ИК-облучение является повышение температуры кожи на облучаемом участке и изменение теплового ощущения. Вместе с тем в реакцию на облучение включается весь организм, в нем могут возникнуть биохимические связи — увеличение количества остаточного азота, уменьшение насыщенности крови кислородом.

Переносимость человеком теплового облучения зависит от индивидуальных свойств организма, физического состояния, климатической зоны, в которой сформировался организм, генетики и т. д.

Интенсивность тепловой радиации (ТР) проявляется в эритеме

/9 9

(покраснении) и измеряется в Вт/м или кал/(см мин). Обратимся к показателям, характеризующим степень переносимости человеком тепловой радиации (табл. 3.3).

Таблица 3.3. Степень переносимости человеком тепловой радиации

Интенсивность тепловой реакции (поверхностная плотность теплового тока)

Переносимость

Количество теплоты, передаваемой за время переносимости

Вт/м2

2

кал/(см мин)

Дж

кал

500

>0,8

Неопределенно

долго

800

1,2

>6 мин

1400

2,0

2,5 мин

33,4

8,0

2100

3,0

40-60 с

10,5

25

2800

4,0

30-40 с

9,6

2,3

3500

5,0

10-30 с

7,1

17

7000

10,0

5-11 с

5,85

1,4

8750

12,5

3-8 с

5,22

1,25

10 500

15,0

3-7 с

5,0

1,2

14 000

20,0

1-5 с

2,5

0,6

Нормирование ИК-излучения осуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учетом спектрального состава, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды в соответствии с ГОСТ 2.1.005—88 и СанПиН 2.2.4.548—96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

К средствам индивидуальной защиты на рабочих местах относится спецодежда, средства защиты глаз и открытых частей тела — лица, рук.

При работе летом на открытом воздухе применяют светозащитные средства от прямого облучения (зонты, светозащитные очки, шляпы с широкими полями, легкая одежда). Кроме того, регламентируется режим работы с учетом суточного изменения интенсивности солнечной радиации.

 
Посмотреть оригинал