電磁輻射以電磁波的形式在空間向四周傳播,具有波的一般特征。電磁輻射的波長愈短,頻率愈高,輻射的能量愈大,生物學作用愈強。
電磁輻射常用頻率和波長兩個物理量來衡量。電磁輻射的波譜很寬,按其生物學作用的不同,分為非電離輻射和電離輻射。
非電離輻射包括紫外線、可見光、紅外線、激光和射頻輻射等。
波長0.76~1000微米的電磁波稱為紅外線,也稱熱射線。輻射線的溫度越高,其輻射的紅外線波長越短。
自然界的紅外輻射以太陽為最強。在生產環境中,加熱金屬、熔融玻璃強發光體等都是紅外輻射源。煉鋼工、鑄錠工、軋鋼工、鍛造工、玻璃熔吹工、焊接工等可受到紅外線照射。
波長100~400納米的電磁波稱為紫外線。太陽是極強的紫外線輻射源,適量的紫外線對人體健康有益。但接觸過量的紫外線會對機體產生危害,特別是對眼睛的損傷。
在生產環境中,凡是物體的溫度達1200℃以上時,輻射光譜中即可出現紫外線。電焊、氣焊、電爐煉鋼等作業,以及使用弧光燈、水銀燈、閃光燈、紫外線消毒燈等均可受到紫外線的輻射。
激光是一種人造的、特殊類型的非電離輻射,是在原子、分子內受激輻射而產生的一種新光源,并因此而得名。激光具有亮度高,單色性、方向性、相干性好等一系列優異特性,因而在工業、農業、國防、醫療和科研領域中有著廣闊的應用前景。激光可用于精密機械的加工,如測量、鉆孔、切線切割;用于通訊、測距、瞄準、雷達、電視;可用于微量元素分析、全息照相、大氣污染測定及地質測量等;在醫療上用于外科手術等。接觸激光的人員隨著應用的擴大日益增加。
射頻輻射也稱無線電波,是指波長范圍為1毫米~3千米的電磁波,包括高頻電磁場和微波。
高頻電磁場按波長可分為長波、中波、短波和超短波,微波分為分米波、厘米波和毫米波。
接觸射頻輻射的工種主要有:
高頻感應加熱,如高頻熱處理、焊接、冶煉;半導體材料加工等,使用頻率多為300千赫~3兆赫。高頻介質加熱,如塑料制品熱合,木材、棉紗、紙張、食品的烘干,使用頻率一般在10~30兆赫。
微波主要用于雷達導航、探測、通訊、電視及核物理研究等.頻率在3~300吉赫微波加熱應用近年來發展較快,用于食品加工、醫學理療、家庭烹調、木材紙張、藥材、皮革的干燥等。
電離輻射包括χ射線、γ射線等。
χ射線和γ射線的性質大致相同,是不帶電、波長極短的電磁波,因此把它們統稱為光子。兩者的穿透力極強,要特別注意外照射防護。
電離輻射存在于自然界,但目前人工輻射源已遍及各個領域,專門從事生產、使用及研究電離輻射工作的,稱為放射工作人員。
與放射有關的職業有:核工業系統的核原料勘探、開采、冶煉與精加工,核燃料及反應堆的生產、使用及研究;農業的照射培育新品種,蔬菜水果保鮮,糧食貯存;醫學的χ射線透視、照相診斷、放射性核素對人體臟器測定,對腫瘤的照射治療等;工業部門的各種加速器、射線發生器及電子顯微鏡、電子束焊機、彩電顯象管、高壓電子管等。
一、電離輻射對人體的危害及其防護標準和措施
1、危害
人體受到一定劑量的電離輻射照射后,可以產生各種對健康有害的生物效應。按效應出現的空間特點分為軀體效應、遺傳效應和胚胎效應;按效應出現的時間分為急性效應和慢性效應或近期效應和遠期效應;按發展規律分為隨機效應和非隨機效應。
急性放射病是在短時間內大劑量輻射作用于人體而引起的。全身照射超過100拉德時引起急性放射病,局部急性照射可產生局部急性損傷。如暫時性或永久性不育、白細胞暫時減少、造血障礙、皮膚潰瘍、發育停滯等,急性放射損傷平時非常少見,只在從事核工業和放射治療時,由于偶然事故而發生,或在核武器襲擊下發生。
慢性放射病是在較長時間內接受一定劑量的輻射而引起的。全身長期接受超容許劑量的慢性照射可引起慢性照射病;局部接受超劑量的慢性照射可產生慢性損傷,如慢性皮膚損傷、造血障礙、生育力受損、白內障等。慢性損傷常見于放射工作職業人群,以神經衰弱綜合癥為主,伴有造血系統或臟器功能改變,常見白細胞減少。
放射性疾病已被定為職業病,并制定有相應的國家診斷標準。
胚胎和胎兒對輻射比較敏感。在胚胎植入前期受照,可使出生前死亡率升高;在器官形成期受照,可使畸形率升高;在胎兒期受照,小頭癥、智力遲鈍等發育障礙的出現率增高。因此對育齡婦女和孕婦,在防護上都有特殊的要求。
輻射的遠期隨機效應表現為輻射可能致癌和可能造成遺傳損傷。在受到照射的人群中,白血病、肺癌、甲狀腺癌、乳腺癌、骨癌等各種癌癥的發生率隨受照射劑量增加而增高。輻射可能使生殖細胞的基因突變和染色體畸變,使受照者的后代中各種遺傳疾病的發生率增高。
2、防護標準
防護標準是防護工作的依據,其主要內容是防止輻射危害所必須遵守的行為標準和量值標準。制訂輻射防護標準的原則應該是既要保護環境,保障從事放射性工作人員和居民的健康和安全,又要有利于促進利用放射線和放射性元素及原子能事業的發展。目前我國實行的國家標準是《放射衛生防護基本標準》。
在標準中使用了最大容許劑量當量,其意義為當職業工作者接受這樣劑量的照射時,機體受到的損傷被認為是可以容許的,即在其一生中及其后代身上,都不會發生明顯的危害,即使有某種影響,其發生率也是很低的,只能用統計學方法才能察覺。對于鄰區的非放射性和居民其限值為職業照射的十分之一。
3、防護措施
A、清除放射性表面污染
在放射性物質生產和使用的過程中,時常會發生人體表面和其他物體表面受到污染的現象,不但影響操作者本身的健康,也會污染周圍的環境。因此清除污染是預防放射損傷的重要手段之一,清除污染越早進行效果越好。手和皮膚污染的清除,可用肥皂、洗滌劑、高錳酸鉀、檸檬酸等。不宜用有機溶劑及較濃的酸洗手,若這樣做將會促使污染物進入體內。
清除工作服污染時,如果污染不嚴重,及時用普通清洗法即可;污染嚴重時,要用高效洗滌劑,并不宜用手洗,如用草酸和磷酸鈉的混合液。
清除污染的器械時,玻璃和陶瓷器皿應先用水清洗,然后浸入鹽酸或檸檬酸溶液中1小時,取出用水沖洗,如不能消除污染,則再浸入絡合溶液中一刻鐘,取出用水沖洗;金屬器皿用水沖洗后,浸入檸檬酸溶液中1小時,再用水沖洗后擦干,不宜用過強的酸性洗液,以兔腐蝕金屬表面;塑料和橡膠制品可先用水或肥皂刷洗,不能去污時,用稀鹽酸、硝酸或檸檬酸清洗,然后再用水沖洗。
工作室表面污染后,應根據表面材料的性質及污染情況,選用適當的清洗方法。一般先用水及去污粉或肥皂刷洗,若污染嚴重則考慮用稀鹽酸或檸檬酸溶液沖洗,或刮去表面或更換材料。
B、常規防護方法
防護工作一般分為內、外防護兩部分。
外防護除控制放射源外,主要從時間、距離和屏蔽三個方面進行。
時間防護是在不影響工作質量的原則下,設法減少人員受照時間。如熟練操作技術、減少不必要的停留時間、幾個人輪流操作等。
距離防護是在保證效果的前提下,應盡量遠離輻射源,在操作中切忌直接用手觸摸放射源,使用自動或半自動的作業方式為好。
屏蔽是外防護應用最多、最基本的方法。有固定的,也有移動的;有直接用于輻射源運輸貯存的,也有用于房間設備以及個人佩帶的。屏蔽材料則需根據射線的種類和能量來決定,如χ、γ射線可用鉛、鐵、混凝土等物質;β射線宜用鋁和有機玻璃等。
內防護主要有圍封隔離、除污保潔和個人防護三個環節。
圍封隔離是采用與外界隔離的原則,把開放源控制在有限的空間內。根據使用放射性核素的放射性毒性大小、用過多少以及操作形式繁簡,按照《放射性防護規定》,把放射性工作單位分為三類,一、二類單位不得設于市區,三類和屬于二類醫療單位可設于市區。在污染源周圍按單位類別要劃出一定范圍的防護監測區,作為定期監測環境污染的范圍。
放射性工作場所、放射源以及盛放射性廢物的容器等要加上明顯的放射性標記,提醒人們注意。對人員和物品出入放射性工作場所要進行有效的管理和監測。
應用放射源不可能完全不污染,應除污保潔,隨時監測污染。采取通風過濾的方法,使污染保持在國家規定的限制以下。對放射性“三廢”要按國家規定統一存放和處理。
個人防護如飲水、進食、吸煙、用口吸取放射性藥物等。要根據不同的工作性質,配用不同的個人防護用具,如口罩、手套、工作服等。
此外,要定期與不定期進行有關放射性監測,它分為工作場所監測、人體監測和環境監測。
工作場所的監測包括外照射、表面污染、空氣污染的監測;
人體監測包括內照射、體內污染、皮膚污染的監測;
環境監測包括外照射和空氣、水、土壤、動植物及三廢中放射性物質含量。
常用的監測儀器有輻射探測儀,可探測α、β、γ、χ射線;個人劑量儀;表面污染測定儀等。