Необходимым оборудованием для диагностики плазмы является лазер. С позиции безопасности лазеры классифицируются по способности первичного или вторичного (отраженного) излучения вызывать биологически значимые повреждения,в первую очередь глаз и кожи. При комбинированном воздействии вредные факторы подразделяют на два типа. К первому типу относятся факторы воздействующие в основном на весь организм (ЭМП, ионизирующее излучение, вибрация, микроклимат). Ко второму типу относят факторы, воздействующие в основном на отдельные органы (лазерное излучение, аэрозоли, химические вещества, шум). Однако разграничение этих типов может быть нечетким, например, аэрозоли с бериллием,содержащий тритий, с тритидами металлов, миллиметровые волны (СВЧ-излучение).Лазерное излучение можно отнести как к первому, так. и ко второму типу, т.к. под воздействием этих излучений может происходить нарушение жизнедеятельности как отдельных органов,так и организма в целом. Однако с позиции опасности лазерного излучения в качестве тканей, которые непосредственно поглощают излучения, рассматривают только глаза и кожу. Поэтому ПДУ лазерного излучения определены именно для этих тканей при учете только тепловой (энергетической) концепции воздействия, хотя известен ряд экспериментальных результатов, которые не вписываются в рамки этой энергетической модели.
3.Предельно допустимые уровни
ПДУ при работе с постоянными магнитами,согласно /26/ составляет 100Гс (10мТл).Однако при разработке этого ПДУ не учитывались работы с крупными магнитами,т.к. ПДУ был разработан для условий производства небольших,локальных магнитов /17/.
Результаты выполненных физико-гигиенических исследований были использованы для обоснования рекомендаций по временной регламентации работ в магнитных полях для персонала ИТЭР /19,20/.В соответствии с этими отраслевыми методическими рекомендациями временная регламентация работ в ПМП для одного человека в смену составляет (табл.2):
Таблица 2
B,мТл 10 20 30 50 60 90 100 >100
t,ч 6.0 3.0 2.0 1.2 1.0 0.6 0.2 0
B,мТл-индукция постоянного (квазипостоянного) магнитного поля;
t,час-время воздействия в течение рабочего дня.
Обоснованность отраслевых рекомендаций подтверждают биологические эксперименты и последующее нормирование, проведенные для Министерства обороны СССР /15/ (данные табл.3).
Таблица 3
В,мТл 0.625 6.25 15 25
t,ч 24 8 2 1
B·t,мТл·ч 15 50 30 25
Для сравнения приведем рекомендации Министерства Энергетики США /38,45/ по ПМП (табл.4 ).
Таблица 4
Рекомендуемые США максимальные времена воздействия для индукции "В" по постоянным магнитным полям
Тип воздействия Для 8 часов Для 1 часа и меньше Для 10 минут и меньше
На все тело 10мТл 100 мТл 500 мТл
На руки и кисти рук 100мТл 1000мТл 2000мТл
Несколько измененные (более "смягченные") рекомендации США по ПМП /41/ представлены в табл.5.
Таблица 5
Whole body (mT) Extremities (mT) Exposure time
20 (60) 200mT work day
200 2000mT minutes per day
Из данных табл.2,3,4 и 5 следует, что рекомендации в США менее "жесткие", чем принятые в России. Это объясняется тем, что подход к нормированию ЭМП в США основан на "чисто" энергетической концепции воздействия /38/. В то время,как в России не допускается работа в полях с индукцией ПМП более 100мТл.Подобная закономерность наблюдается по всем нормам для ЭМП.
Рекомендации Международного Комитета по неионизирующей радиации (МКНР) /44/ для профессионалов по работам и ВЧ- и СВЧ- излучениях представлены в табл. 6.
Таблица 6
Стандарт и ПДУ в России (и в бывших странах СЭВ) для воздействия ВЧ-излучения представлены в табл. 7 и 8.
Таблица 7
Российское ПДУ воздействия ВЧ-излучений из стандарта /28/
При сравнении данных табл.6 и табл.7,8 еще раз подтверждается вывод о более "жестких" нормах в России. Во всяком случае нормирование в Росии более прогрессивное, т.к. учитывает временную регламентацию,
В отличие от ПМП, ВЧ-излучение хорошо экранируется, поэтому основной рекомендацией в этом случае является экранирование пультового помещения, устранение щелей, сокращение времени пребывания персонала в местах, где поля превышают допустимый уровень.
Представляет интерес изучение условий труда персонала, использующего терминалы ЭВМ и телевизоры, которые широко применяются в термоядерных исследованиях. Известно, что терминалы и телевизоры являются также источниками рентгеновского и ультрафиолетового излучений. Уровни рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от поверхности дисплеев максимально достигают 0,5 мР/ч, а в среднем составляют О,04-0,05 мР/ч /36/. Однако наличие рентгеновского излучения налагает более жесткое ограничение на ВЧ и СВЧ-излучение.Согласно исследованиям, проведенным Ленинградским Институтом радиационной гигиены и Институтом гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, было принято изменение N1 ГОСТ 12.1.006-76 (Постановление Б 2476 от 20.05.81). При этом допустимая плотность потока энергии ВЧ-излучения снижается в 10 раз при наличии рентгеновского излучения или высокой температуры, т.е. не должна превышать 1 Вт/м (0,1 мВт/см2 ). Тогда, в соответствии с новым ГОСТом /28/ требуется снижение величины энергетических параметров в 10 раз, что в свою очередь снизит ПДУ по Е и Н в 10 раз. Поэтому к вопросу о безопасности персонала, использующего персональные ЭВМ и телевизоры необходимо также подходить с точки зрения комбинированного воздействия факторов ионизирующей и неионизирующей радиации. Необходимо учесть также, что персонал в быту может попадать под воздействием ЭМП от телевизоров, компьютеров, средств связи и информации и т.д., после работы (в быту) воздействие ЭМП на персонал продолжается. Измерения /36/ показали, что спектр ВЧ-излучения у терминалов почти сплошной в диапазоне от 1 кГц до 2ОО МГц. Из ГОСТ /28/ следует, что ПДУ для профессионалов на этот диапазон частот по электрической составляющей будет около 10 В/м.
В целях предотвращения развития утомления и создания оптимальных условий труда операторов в ГНЦ РФ Институте биофизики был предложен комплекс организационно-технических, санитарно-гигиенических и эргономических требований /36/, которые являются существенным дополнением к методическим рекомендациям /19/.
В соответствии с ГОСТ 12.1.06-76 Электромагнитные поля радиочастот.Допустимые уровни и требования к контролю для СВЧ-излучения нормативная величина энергетической нагрузки :
ЭНПДУ=2Втч/м2 (200мкВтч/см2) для всех случаев облучения,исключая облучение от вращающихся и сканирующих антен.
Максимальное значение плотности потока энергии ППЭПДУ для СВЧ-излучения не должно превышать 10Вт/м2 или 1мВт/см2,что примерно в 5 раз меньше величины,указанной в табл.6 для данного диапазона частот. Однако в соответствии с дополнением N1 указанного ГОСТа 12.1.06-76 при наличии рентгеновского излучения или высокой температуры воздуха в рабочих помещениях (выше 280С) ППЭПДУ не должна превышать 1Вт/м2 (100мкВт/см2), что еще более ужесточает нормы для ЭМП в России по сравнению с рекомендациями МКНР.
Необходимо также учесть возможность воздействия на персонал СВЧ-излучения плазмы (циклотронное излучение) с длиной волны около 1 мм и частотой 1ООО ГГц.Это излучение может выйти из щелей в торе,в диагностическом оборудовании.
Для питания ИТЭР необходимы значительные электрические мощности (около десятков МВт).Такие мощности обуславливают наличие интенсивных электрических и магнитных полей промышленных частот 50 Гц). В настоящее время указанные ЭМП присущи и оборудованию на АЭС, что было показано в /35/. Поэтому при эксплуатации будущих термоядерных электростанций уровни ЭМП могут еще возрасти и воздействие ЭМП промышленных частот необходимо учесть.
ПДУ на электрическое поле 50Гц представлены в ГОСТ 12.1.002-84 "Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах".В частности ПДУ напряженности воздействия электрического поля 50Гц устанавливается равным 25кВ/м и допустимое время пребывания с напряженностью свыше 5 до 20кВ/м включительно вычисляется по формуле:
Т=-2+50/Е
где Т-допустимое время пребывания,ч
Е-напряженность воздействующего электрического поля,кВ/м.
Причем уже в настоящее время среди персонала АЭС (например, обслуживающего открытые распределительные устройства энергоустановок или электросварочное оборудование) можно выделить группы, попадающие под преимущественное воздействие магнитных полей (МП) промышленных частот (50Гц). При этом следует руководствоваться российскими (советскими) регламентирующими документами /33,34/,для которых нет аналогов за рубежом.
Принятые ПДУ на лазерное излучение изложены в санитарных нормах и правилах устройства и эксплуатации лазеров /25/ и в отраслевом стандарте "Требования безопасности при работе с лазерами" ОСТ 95 10069-84. По степени опасности лазеры подразделяются на следующие классы: О - безопасные, 1 - малоопасные, 2 - средней опасности, 3 - опасные, 4 - высокой опасности. Класс лазера определяют в зависимости от измеренной или расчетной мощности излучения на рабочих местах по таблицам санитарных правил.ПДУ также определяются из специальных таблиц в зависимости от режима работы лазера (импульсный, непрерывный), времени работы с лазером, мощности лазера, от длины волны излучения и вида излучения (прямое, зеркальное отраженное,диффузионно-рассеянное). ПДУ для лазерного излучения лазера определенного класса не "жестко" фиксировано.Его можно заменить путем уменьшения времени работы или перевода лазера из одного класса в другой.
4.Проектные требования по безопасности
4.1..Требования к помещениям ИТЭР
4.1.1.Зональность
В соотвествии с регламентацией работ в постоянных магнитных полях (табл.2) помещения ИТЭР можно разделить на: