Зміст
Геніальне передбачення А. Ейнштейна, зроблена ним ще у 1917 році, про можливості індукованого випромінювання світла атомами, блискуче підтвердилося майже через половину століття при створенні квантових генераторів радянськими фізиками Н. Р. Басовим і А. М. Прохоровим. Згідно англійській абревіатурі, цей пристрій ще називають лазером, а створюване ними випромінювання — лазерним.
Де ми зустрічаємося в повсякденному житті з лазерним випромінюванням? В наші дні лазери отримали широке поширення, — це різні галузі техніки і медицини, а також світлові ефекти в естрадних уявленнях і шоу. Краса переливних і танцюючих лазерних променів зробила їх досить привабливими для домашніх експериментаторів і виробників лазерних гаджетів. Але як лазерне випромінювання впливає на здоров’я людини?
Щоб розібратися з цими питаннями необхідно нагадати, що таке лазерне випромінювання. Для цього «перенесемося» на урок фізики в 10 класі і поговоримо про квантах світла.
Що таке лазерне випромінювання
Звичайний світ народжується в атомах. Лазерне випромінювання — так само. Однак при інших фізичних процесах і в результаті впливу зовнішнього електромагнітного поля. Тому випромінювання лазера є вимушеним (стимулированным).
Лазерне випромінювання — це електромагнітні хвилі, які розповсюджуються майже паралельно один одному. Тому промінь лазера має гостру спрямованість, надзвичайно малий кут розсіювання і дуже значну інтенсивність впливу на опромінюється поверхню.
У чому ж полягає відмінність випромінювання лазера від, наприклад, випромінювання лампи розжарювання? Лампа розжарювання — це рукотворний джерело світла, що випромінює електромагнітні хвилі, на відміну від лазерного випромінювання в широкому спектральному діапазоні з кутом поширення близько 360 градусів.
Вплив лазерного випромінювання на організм людини
Можливість надзвичайно різноманітного застосування квантових генераторів, спонукало фахівців різних галузей медицини впритул зайнятися впливом лазерного випромінювання на організм людини. Було встановлено, що цей вид випромінювання володіє наступними властивостями:
-
лазерне шоу на концертах
при роботі з джерелами лазерного випромінювання ушкоджувальними факторами можуть з’явитися як пряме (з самої установки), так і розсіяне, а також відбите випромінювання;
- ступінь ураження залежить від параметрів електромагнітної хвилі і локалізації опромінюваної тканини;
- поглинається цими тканинами енергія може викликати ряд негативних ефектів — тепловий, світловий і т. д.
Послідовність ураження при біологічному дії лазерного випромінювання така:
- різке підвищення температури, що супроводжується опіком;
- за цим слідує скипання міжтканинної, а також клітинної рідини;
- пара, що утворюється створює величезний тиск, що завершується вибухом і ударною хвилею, яка руйнує навколишні тканини.
При малих і середніх інтенсивностях опромінення особливо страждають шкірні покриви. При більш сильному впливі, пошкодження на шкірі мають вигляд набряків, крововиливів і змертвілих ділянок. Натомість внутрішні тканини зазнають значні зміни. Причому найбільша небезпека виходить від прямого і дзеркально відбитого випромінювання. Воно ж викликає патологічні зміни в роботі найважливіших систем організму.
Особливо зупинимося на дії лазерного випромінювання на органи зору.
Короткі імпульси випромінювання, що генеруються лазером, викликають сильне ураження сітківки, рогівки, райдужної оболонки, кришталика ока.
Тут можна виділити 3 причини.
вплив лазера на зір
Крім того, рогова оболонка і кришталик очі — надзвичайно легко вразливі органи.
Характерними симптомами при ураженні очей є спазми і набряк повік, біль в очах, помутніння і крововилив сітківки. Після пошкодження клітини сітківки не відновлюються.
Інтенсивність випромінювання, що призводить до пошкодження органів зору, має більш низький рівень, ніж випромінювання, що викликає пошкодження шкіри. Небезпеку можуть представляти будь-інфрачервоні лазери, а також пристрої, що дають випромінювання видимого спектра з потужністю понад 5 мвт.
Залежність впливу на людину лазерного випромінювання від його спектру
лазерне випромінювання в медицині
Чудові вчені різних країн, що працювали над створенням квантового генератора, не могли й передбачити, яке широке застосування знайде їх дітище в різних сферах життя. Але кожна з цих областей потребуватиме певних, специфічних довжин хвиль.
Від чого ж залежить довжина хвилі лазерного випромінювання? Вона визначається природою, точніше, електронним будовою робочого тіла (середовища, де генерується це випромінювання). Існують різні твердотілі та газові лазери. Ці диво промені можуть належати до ультрафіолетового, видимого (частіше червоного) та інфрачервоного ділянці спектра. Їх діапазон укладено в межах від 180 нм. і до 30 мкм.
Характер впливу лазерного випромінювання на організм людини залежить від довжини хвилі. Наш зір приблизно в 30 разів більш чутливо до зеленого, ніж до червоного кольору. Отже, ми відреагуємо на зелений лазер швидше. У цьому сенсі він безпечніше, ніж червоний.
Захист від лазерного випромінювання на виробництві
Існує величезна категорія людей, чия професійна діяльність прямо чи опосередковано пов’язана з квантовими генераторами. Для них існують суворі приписи і норми для захисту від лазерного випромінювання. Вони включають в себе заходи загальної та індивідуальної захисту, які залежать від ступеня небезпеки, які представляє ця лазерна установка для всіх структур людського організму.
використання лазера на виробництві
Всього існує 4 класу небезпеки, які зобов’язаний вказати виробник. Небезпека для організму людини представляють лазери 2,3 і 4 класу.
Колективні засоби захисту від лазерного випромінювання, це захисні екрани, кожухи, світловоди, телевізійні і телеметричні методи спостереження, системи сигналізації та блокування, а також огородження зони з опроміненням, що перевищує гранично допустимий рівень.
Індивідуальний захист працівників забезпечується спеціальним комплектом одягу. Для захисту очей обов’язковим правилом є носіння окулярів зі спеціальним покриттям.
Кращою профілактикою лазерного випромінювання є дотримання правил експлуатації та захисту, а також своєчасне медичне обстеження.
Захист від лазерного випромінювання для користувачів лазерних гаджетів
Безконтрольне використання в побуті саморобних лазерів, світильників, світлових вказівок, лазерних ліхтариків несе серйозну небезпеку для оточуючих. Щоб уникнути трагічних наслідків, слід пам’ятати:
- «ігри» з використанням лазерів припустимі лише там, де немає сторонніх;
- дуже небезпечні промені, відбиті від скла, пряжок та інших предметів;
- промінь навіть малої інтенсивності, потрапивши в очі водієві, спортсмену, пілоту повітряного транспорту — може стати причиною трагедії;
- зберігати лазерні гаджети слід у недоступному для дітей і підлітків місці;
- направляти промені в небо можна лише при низькій хмарності, оскільки повітряний транспорт на цих висотах відсутня;
- абсолютно неприпустимо заглядати в об’єктив джерела лазерного випромінювання;
- захисні окуляри повинні відповідати довжині хвилі випромінювання лазера.
Квантові генератори та будь-які лазерні гаджети представляють потенційну загрозу для їхніх власників і оточуючих. І тільки ретельне дотримання заходів безпеки дозволить вам насолоджуватися цими досягненнями без шкоди для себе і ваших друзів.
