HYPERLINK «http://www.ukrreferat.com/» www.ukrreferat.com – лідер
серед рефератних сайтів України!

РЕФЕРАТ

на тему:

«Штучні джерела ультрафіолетової радіації як засоби профілактики і
лікування та як фактори виробничої шкідливості»

ПЛАН

Вступ

1. Джерела ультрафіолетового випромінювання, особливості застосування
ультрафіолетового випромінювання

2. Біологічна дія, вплив на здоров’я людини та застосування у медицині

3. Ультрафіолетове випромінювання як шкідливий виробничий фактор,
особливості захисту

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Ультрафіолетове випромінювання (від лат. ultra — «за межами»), скорочено
УФ-випромінювання або ультрафіолет — невидиме оком людини
електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між
видимим і рентгенівським випромінюваннями в межах довжин хвиль
400-10 нм.

Класифікація

Уся область ультрафіолетового випромінювання умовно ділиться на:

довгі ультрафіолетові хвилі від 315 до 400 нм;

середні ультрафіолетові хвилі від 280 до 315 нм;

короткі ультрафіолетові хвилі від 10 до 280 нм.

Або на:

ближню від 400 до 200 нм. Відкрито в 1801 році німецьким вченим Н.
Ріттером і англійським вченим У. Волластоном за фотохімічним впливом
вирпромінювання на хлористе срібло (AgCl).

далеку, або вакуумну (200-10 нм). Назва зумовлена тим, що випромінювання
цієї ділянки сильно поглинається повітрям і його дослідження проводять
за допомогою вакуумних спектральних приладів. Знайдено німецьким вченим
В. Шуманом за допомогою побудованого ним вакуумного спектрографа з
флюоритовою призмою (1885—1903) та безжелатинових фотопластин. За
допомогою чого він отримав можливість реєструвати короткохвильове
випромінювання з довжиною хвиль до 130 нм. Англійський вчений Т. Лайман,
вперше збудувавши вакуумний спектрограф з увігнутою дифракційною
граткою, реєстрував ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі до
25 нм (1924 рік). До 1927 року був вивчений весь проміжок хвиль до
рентгенівського випромінювання.

1. Джерела ультрафіолетового випромінювання,

особливості застосування ультрафіолетового випромінювання

Випромінювання розжарених до 3000 K твердих тіл містить помітну частку
ультрафіолетового випромінювання неперервного спектру, інтенсивність
якого зростає із збільшенням температури. Сильніше ультрафіолетове
випромінювання випускає плазма газового розряду. При цьому залежно від
розрядних умов і робочої речовини може випускатись як безперервний, так
і лінійчатий спектр. Для різних застосувань промисловість випускає
ртутні, водневі, ксенонові та ін. газорозрядні лампи, вікна в яких (або
цілком колби) виготовляють з прозорих для УФ-випромінювання матеріалів
(частіше з кварцу). Будь-яка високотемпературна плазма (плазма
електричних іскор і дуг, плазма, що утворюється при фокусуванні сильного
лазерного випромінювання в газах або на поверхні твердих тіл, і т.д.) є
потужним джерелом УФ-випромінювання. Інтенсивне УФ-випромінювання
неперервного спектру випромінюють електрони, прискорені в синхротроні.
Для ультрафіолетової області спектру розроблені також оптичні квантові
генератори — лазери. Найменшу довжину хвилі з них має водневий лазер
(109,8 нм).

Природні джерела ультрафіолетового випромінювання — Сонце, зірки,
туманності й ін. космічні об’єкти. Проте лише довгохвильова частина
цього випромінювання (I > 290 нм) досягає земної поверхні. Більш
короткохвильове випромінювання поглинається озоном, киснем та іншими
компонентами атмосфери на висоті 30—200 км від поверхні Землі, що
відіграє велику роль в атмосферних процесах. Ультрафіолетове
випромінювання зірок та ін. космічних тіл, окрім поглинання в земній
атмосфері, в інтервалі 91,2—20 нм практично повністю поглинається
міжзоряним воднем.

Вивчення спектрів випромінювання, поглинання і відбиття в УФ-області
дозволяє визначати електронну структуру атомів, іонів, молекул, а також
твердих тіл. УФ-спектри Сонця, зірок та ін. несуть інформацію про
фізичні процеси, що відбуваються в гарячих областях цих космічних
об’єктів. На фотоефекті, що викликається УФ-випромінюванням, заснована
фотоелектронна спектроскопія. УФ-випромінювання може порушувати хімічні
зв’язки в молекулах, внаслідок чого можуть відбуватися різні хімічні
реакції (окислення, відновлення, розклад, полімеризація). Люмінесценція
під дією УФ-випромінювання використовується при створенні люмінесцентних
ламп, фарб, що світяться, в люмінесцентному аналізі і люмінесцентній
дефектоскопії. Ультрафіолетове випромінювання застосовується в
криміналістиці для встановлення ідентичності фарбників, автентичності
документів тощо. В мистецтвознавстві дозволяє знайти на картинах не
видимі оком сліди реставрацій . Здатність багатьох речовин до
вибіркового поглинання ультрафіолетового випромінювання використовується
для виявлення в атмосфері шкідливих домішок, а також в ультрафіолетовій
мікроскопії.

2. Біологічна дія, вплив на здоров’я людини та застосування у медицині

При дії на живі організми УФ-випромінювання поглинається вже верхніми
шарами тканин рослин або шкіри людини і тварин. В основі біологічна дія
випромінювання обумовлена хімічними змінами молекул біополімерів. Ці
зміни викликаються як безпосереднім поглинанням квантів випромінювання,
так і (в меншій мірі) радикалами води (HO-; H3O+; H2O2-2) та інших
низькомолекулярних з’єднань, що утворюються при опромінюванні.

На людину і тварин малі дози УФ-випромінювання впливають благотворно —
сприяють утворенню вітамінів групи D, покращують імунобіологічні
властивості організму. Характерною реакцією шкіри на УФ-випромінювання є
специфічне почервоніння — еритема (максимальну еритемну дію має
випромінювання з довжиною хвилі 296,7 нм та = 253,7 нм), яка звичайно
переходить в захисну пігментацію — «засмагу». Великі дози
УФ-випромінювання можуть викликати пошкодження очей (фотоофтальмію) і
опік шкіри. Часті і надмірні дози в деяких випадках можуть зумовлювати
канцерогенну дію на шкіру.

У рослинах УФ-випромінювання змінює активність ферментів і гормонів,
впливає на синтез пігментів, інтенсивність фотосинтезу і фотоперіодичної
реакції. Не встановлено, чи корисні і чи тим більше необхідні для
проростання насіння, розвитку паростків і нормальної життєдіяльності
вищих рослин малі дози УФ-випромінювання. Великі ж дози, поза сумнівом,
несприятливі для рослин, про що свідчать існуючі у них захисні
пристосування (наприклад, накопичення певних пігментів, клітинні
механізми відновлення від пошкоджень).

На мікроорганізми і культивовані клітини вищих тварин і рослин
УФ-випромінювання діє згубно і викликає мутагенез (найефективнішне при
довжині хвилі в межах 280—240 нм). Звичайно спектр летальної і
мутагенної дії приблизно збігається із спектром поглинання нуклеїнових
кислот — ДНК і РНК, в деяких випадках спектр біологічної дії близький до
спектру поглинання білків. Основна роль дії УФ-випромінювання на клітини
належить хімічним змінам у ДНК: піримідинові сполуки (головним чином
тимін) при поглинанні квантів УФ-випромінювання утворюють димери, які
перешкоджають нормальному подвоєнню (реплікації) ДНК при підготовці
клітини до ділення. Це може приводити до загибелі клітин або зміни їхніх
спадкових властивостей (мутацій). Певне значення в летальній дії
випромінювання на клітини мають також пошкодження біолеских[Джерело?]
мембран і порушення синтезу різних їх компонентів і клітинної оболонки.
Більшість живих клітин мають здатність до відновлення завдяки наявності
в них систем репарації. Здатність відновлюватися від пошкоджень, що
викликані УФ-випромінюванням, виникла, ймовірно, на ранніх етапах
еволюції і відігравала важливу роль у виживанні первинних організмів, що
піддавалися інтенсивному сонячному ультрафіолетовому опромінюванню.

За чутливостю до УФ-випромінювання біологічні об’єкти розрізняються дуже
сильно. Наприклад, доза УФ-випромінювання, що призводить до загибелі 90%
клітин, для різних штамів кишкової палички дорівнює 10, 100 і 800
ерг/мм?, а для бактерій Micrococcus radiodurans — 7 000 ерг/мм?.

Біологічні ефекти ультрафіолетового випромінювання в трьох спектральних
ділянках істотно різні, тому біологи іноді виділяють, як найважливіші в
їх роботі, такі діапазони:

Близький ультрафіолет, УФ-A промені (UVA, 315—400 нм)

УФ-B промені (UVB, 280—315 нм)

Далекий ультрафіолет, УФ-C промені (UVC, 100—280 нм)

Практично весь UVC і приблизно 90% UVB поглинаються озоном, а також
водяною парою, киснем і вуглекислим газом при проходженні сонячного
світла через земну атмосферу. Випромінювання з діапазону UVA досить
слабо поглинається атмосферою. Тому радіація, що досягає поверхні Землі,
в значній мірі містить ближній ультрафіолет UVA, і, в невеликій частці —
UVB.

\

Z

\

&

>

???????¤?¤?$???????Y??????¤?¤?$?????Y?У ХХ столітті було вперше показано
як УФ-випромінювання має благотворний вплив на людину. Фізіологічна дія
УФ-променів було досліджено в середині минулого століття (Г. Варшавер,
Г. Франк. М. Данциг, Н. Галанін, М. Каплун, А. Парфенов, Є. Бєлікова, В.
Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Є. Biekford тощо). Було переконливо
доведено в сотнях експериментів, що випромінювання в УФ області спектру
(290—400 нм) підвищує тонус симпатико-адреналінової системи, активує
захисні механізми, підвищує рівень неспецифічного імунітету, а також
збільшує секрецію ряду гормонів. Під впливом УФ випромінювання (УФІ)
утворюються гістамін і подібні йому речовини, які мають
судинорозширювальну дію, підвищують проникність шкірних судин.
Змінюється вуглеводний і білковий обмін речовин в організмі.

Дія оптичного випромінювання змінює легеневу вентиляцію — частоту і ритм
дихання, підвищується газообмін, споживання кисню, активізується
діяльність ендокринної системи. Особливо значна роль УФ випромінювання в
утворенні в організмі вітаміну Д, що зміцнює кістково-м’язову систему і
має антирахітну дію. Особливо слід відзначити, що тривала недостатність
УФ випромінювання може мати несприятливі наслідки для людського
організму, які отримали назву «світлового голодування». Найчастішим
проявом цього захворювання є порушення мінерального обміну речовин,
зниження імунітету, швидка стомлюваність тощо.

Трохи пізніше в роботах (О. Г. Газенко, Ю. Є. Нефьодов, Є. О. Шепелєв,
С. М. Залогуев, Н. Є. Панфьорова, І. В. Анісімова) зазначену специфічну
дію випромінювання було підтверджено в космічній медицині. Профілактичне
УФ опромінення було введено в практику космічних польотів поряд з
методичними вказівками 1989 року «Профілактичне ультрафіолетове
опромінення людей (із застосуванням штучних джерел УФ випромінювання)».
Обидва документи є надійною базою подальшого вдосконалення УФ
профілактики.

Дія ультрафіолетового опромінення на шкіру, що перевищує природну
захисну здатність шкіри (засмага) призводить до опіків. Тривала дія
ультрафіолету сприяє розвитку меланоми, різних видів раку шкіри,
прискорює старіння і поява зморшок. При контрольованому дії на шкіру
ультрафіолетових променів, одним з основних позитивних факторів
вважається утворення на шкірі вітаміну D , за умови, що на ній
зберігається природна жирова плівка. Жир шкірного сала, що знаходиться
на поверхні шкіри, піддається дії ультрафіолету і потім знову вбирається
в шкіру. Але якщо змити шкірний жир перед тим, як вийти на сонячне
світло, вітамін D не зможе утворитися. Якщо прийняти ванну відразу ж
після перебування на сонці і змити жир, то вітамін D може не встигнути
вбратися в шкіру.

Ультрафіолетове випромінювання невідчутно для очей людини, але при
інтенсивному опроміненні викликає типово радіаційне ураження (опік
сітківки).

Все ж, ультрафіолет надзвичайно потрібен для очей людини, про що
свідчать більшість офтальмологів. Сонячне світло розслаблює на приочні
м’язи, стимулює райдужну оболонку і нерви очей, збільшує циркуляцію
крові. Регулярно зміцнюючи за допомогою сонячних ванн нерви сітківки,
можна позбутися від болісних відчуттів в очах, що виникають при
інтенсивному сонячному світлі.

3. Ультрафіолетове випромінювання як шкідливий виробничий фактор,
особливості захисту

У трудовій діяльності на працівників впливають різні шкідливі фактори
виробничого середовища. Тому умови праці на виробництві значною мірою
визначаються наявністю виробничих шкідливостей (шкідливих факторів
виробничого середовища). Під виробничими шкідливостями розуміють умови
виробничого середовища, трудового та виробничого процесів, які за
нераціональної організації праці впливають на стан здоров’я працівників
та їх працездатність.

Ультрафіолетового опромінення можуть зазнавати працівники при таких
роботах: дугове електрозварювання, електроплавлення сталі, експлуатація
оптичних квантових генераторів, робота з ртутно-кварцовими лампами і т.
ін.

Спектр УФ-випромінювань поділяється на три області: УФА — довгохвильова
з довжиною хвилі від 400 до 320 нм; УФВ — середньохвильова — від 320 до
280 нм; УФС — короткохвильова — від 280 до 10 нм. Ультрафіолетові
випромінювання області УФА відзначаються слабкою біологічною дією.
Середньо — та короткохвильові УФ промені, в основному, впливають на
шкіру та очі людини. Значні дози опромінення можуть спричинити
професійні захворювання шкіри (дерматити) та очей (електрофтальмію).
УФ-випромінювання впливають також на центральну нервову систему, що
виявляється болем голови, підвищенням температури тіла, відчуттям
млявості, передчасної втоми, нервового збудження тощо. Крім того,
несприятлива дія УФ променів може посилюватись завдяки ефектам, що
властиві для цього виду випромінювань, а саме іонізації повітря та
утворенню озону.

Слід зазначити, що УФ-випромінювання характеризується подвійною дією на
організм людини: з одного боку, небезпекою надопромінення, а з іншого —
його необхідністю для нормального функціонування організму, оскільки УФ
промені є важливим стимулятором основних біологічних процесів. Природне
освітлення, особливо сонячні промені, є достатнім для організму людини
джерелом УФ-випромінювань, тому його відсутність або ж недостатність
може створити певну небезпеку. З метою профілактики ультрафіолетової
недостатності для працівників, на робочих місцях яких відсутнє природне
освітлення, наприклад, шахтарів, необхідно до складу приміщень охорони
здоров’я включати фітарії.

Допустимі значення інтенсивності УФ випромінювань наведено в табл. 1:

Таблиця 1. Допустимі значення інтенсивності ультрафіолетових
випромінювань

Області ультрафіолетових випромінювань (діапазон довжин хвиль, нм)
Допустима інтенсивність, Вт/м2

УФА (400-320) 10,0

УФВ (320-280) 0,01

УФС*(280-220) 0,001

Примітка: зірочкою позначена частина області УФС.

Для вимірювання інтенсивності УФ випромінювань використовують радіометр
УФР-21.

Захист від інтенсивного опромінення ультрафіолетовими променями
досягається: раціональним розташуванням робочих місць, «захистом
відстанню», екрануванням джерел випромінювання, екрануванням робочих
місць, засобами індивідуального захисту.

Найбільш раціональним методом захисту вважається екранування (укриття)
джерел УФ випромінювань. Як матеріали для екранів застосовують зазвичай
непрозорі металеві листи або світлофільтри. До засобів індивідуального
захисту належить спецодяг (костюми, куртки, білі халати), засоби для
захисту рук (тканинні рукавички), лиця (захист щитки) та очей (окуляри
зі світлофільтрами).

Висновок

Отже, штучним джерелом УФВ є газорозрядні лампи, електричні дуги, лазери
та ін.

УФВ надходить у виробничі приміщення від джерела з температурою понад
1200С, це перш за все електродугові й плазмові процеси, дугове
електрозварювання, електроплавлення сталі, експлуатація оптичних
квантових генераторів, робота з ртутно-кварцовими лампами і т. ін.

УФВ характеризується двоякою дією бо має як позитивне так і негативне
значення.

УФВ має бактерицидний ефект, унаслідок чого відбувається санація
повітряного середовища, води, грунтів, обеззаражування харчових
продуктів, що дає можливість збільшити термін їх зберігання та свіжість.

УФВ є неспецифічним стимулятором фізіологічних функцій організму, що
чинить сприятливу дію на обмінні процеси, на імунобіологічний стан
людини, що сприяє підвищенню її захисних сил.

Біологічна активність УФ сонячного спектра є достатньою для нормального
функціонування організму. Однак при її недостатності вражається нервова
система, органи кровотворення, зменшується працездатність та опір
організму простуді (робітники метрополітену, мешканці півночі і ін.).

Інтенсивне УФВ призводить до розвитку вираженої еритеми з набряком
шкіри, що супроводжується підвищенням температури тіла, головним болем,
дерматитом та утворенням пухирів.

Найбільш частим ураженням очей є електрофтальмія, яка супроводжується
набряком кон’юктиви, світлобоязню і сльозотечею.

Для захисту від УФВ застосовують екрани, хімічні речовини, що поглинають
промені. Ефективним захистом є спецодяг, виготовлений із тканини, що
мало пропускає УФВ, а для захисту очей спецокуляри із захисним склом.

З організаційних заходів має значення раціональний режим праці та
відпочинку, відповідне розташування робочих місць та віддалення
працівників від потужних джерел УФВ. Для вимірювання інтенсивності УФВ
використовують радіометр УФР-21.

Список використаної літератури

Мейер А., Зейтц Э. Ультрафиолетовое излучение, пер. с нем. — М., 2002.

Лазарев Д. Н. Ультрафиолетовая радиация и ее применение, Л. — М., 2000.

Самойлова К. А. Действие ультрафиолетовой радиации на клетку. – С.-Пб.,
1997.

Галанин Н. Ф. Лучистая энергия и ее гигиеническое значение. – С.-Пб.,
1999.

PAGE

PAGE 12

Похожие записи