لسلامة من الإشعاعات - RADIATION SAFETY
تعريف الاشعاع.
🛑كيف تنشأ الإشعاعات.
🛑أنواع الإشعاع.
🛑الأضرار الصحية للإشعاع المؤين.
🛑وسائل الوقاية من الإشعاعات.
🛑وحدات قياس الإشعاع.
🛑التعامل مع تسرب المواد المشعة.
🛑إجراءات السلامة في المعامل.
🛑المخاطر المصاحبة لأفران الميكروويف.
🛑الوقاية من مخاطر أشعة الليزر.
===========================
🛑تعريف الاشعاع
🔷يعرف الإشعاع بأنه العملية التي ينتج عنها انطلاق طاقة علي شكل جسيمات (Particles) أو موجات (Waves)
🛑كيف تنشأ الإشعاعات:
🔹تتكون ذرة العنصر من نواة مركزية (Nucleus) تحتوي علي بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة ويدور حول هذه النواة عدد من الإلكترونات سالبة الشحنة.
🔹 ويطلق علي عدد البروتونات في النواة اسم العدد الذري (Atomic Number) بينما يطلق علي مجموع عدد البروتونات + مجموع النيوترونات اسم الوزن الذري (Atomic Weight)
🔹في معظم أنوية العناصر الكيميائية يكون عدد البروتونات داخل النواة مساويا لعدد النيوترونات وفي بعض أنوية بعض العناصر يكون عدد النيوترونات أكبر من عدد البروتونات وتسمي هذه العناصر بالنظائر(Isotope)
وهذه النظائر بعضها ثابت لا يتغير تركيبها الذرى بمرور الزمن والعادة تكون لها عدد ذري منخفض.
🔹وبعض هذه النظائر غير مستقر وغالبا ما تكون أعدادها الذرية عالية وتسمي بالنظائر المشعة وهذه النظائر سوف تلفظ أنويتها دقائق نووية (أي سوف يصدر عنها إشعاعات نووية) تسمي أشعة ألفا ، وأشعة بيتا ، وأشعة جاما وبمرور الوقت تتحول هذه العناصر إلي عناصر أخري أقل وزنا وتختلف في صفاتها الكيميائية والفيزيائية عن العنصر الأصلي.
🛑أنواع الإشعاع
#TYPES_OF_RADIATION
يوجد نوعان أساسيان للإشعاع هما:
🔘إشعاع مؤين (Ionizing Radiation) مثل أشعة إكس وأشعة جاما والأشعة الكونية وجسيمات بيتا وألفا.
🔘إشعاع غير مؤين (Non-Ionizing Radiation) مثل الإشعاعات الكهرومغناطيسية ومنها موجات الراديو والتليفزيون وموجات الرادار والموجات الحرارية ذات الأطوال الموجية القصيرة (ميكروويف) والموجات دون الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والضوء العادي.
🔷الإشعاع المؤين Ionizing Radiation
🔹توجد ثلاثة أنواع رئيسية من الإشعاع المؤين قد توجد في الإشعاعات التي يصنعها الإنسان كذلك في الإشعاع الطبيعي وهي دقائق ألفا (Alpha Particles) ، دقائق بيتا (Beta Particles) ، وأشعة جاما (Gamma Rays)
‼️دقائق ألفا Alpha Particles
قوة الاختراق لجسيمات ألفا ضعيفة جدا حيث أنها تفقد طاقتها بمجرد خروجها من العنصر المشع.
يمكن إيقاف مسار أشعة ألفا بواسطة قطعة من الورق أو بواسطة جسم الإنسان ولكن لو تم استنشاق أبخرة المادة التي تشع منها دقائق ألفا أو بلعها ودخولها الي الجسم نتيجة وجود جرح به فإنها تكون مؤذية جدا.
‼️دقائق بيتا Beta Particles
قوة الاختراق والنفاذ لدقائق بيتا أكبر من قوة النفاذ لأشعة ألفا. وبعض دقائق بيتا يمكنها اختراق الجلد وإحداث تلف به وهي شديدة الخطورة إذا تم استنشاق أبخرة أو بلع المادة التي تنبعث منها أشعة بيتا.
ويمكن إيقاف انبعاثها برقائق بسيطة من الألومنيوم أو الخشب.
‼️أشعة جاما Gamma Rays
من أخطر أنواع الإشعاعات ولها قوة اختراق عالية جدا ، أكبر بكثير من أشعة ألفا وأشعة بيتا. ويمكن إيقاف سريانها بواسطة حاجز من الكونكريت. وتقع أشعة إكس من ضمن تقسيمات أشعة جاما ولكنها أقل قدرة علي الاختراق من أشعة جاما.
🔹أشعة إكس X - Rays
خواصها شبيهة بخواص أشعة جاما ولكن تختلف في المصدر حيث تنبعث أشعة إكس من عمليات خارج نواة الذرة بينما تنبعث أشعة جاما من داخل نواة الذرة.
قوة الاختراق والنفاذية لأشعة إكس أقل من أشعة جاما وتعتبر أشعة إكس من أكثر مصادر تعرض الإنسان للإشعاع حيث يتم استخدامها في عديد من العمليات الصناعية – الطبية.
يمكن إيقاف قدرتها علي الاختراق بواسطة شريحة من الرصاص سمكها مليمترات قليلة.
🛑الأضرار الصحية للإشعاع المؤين:
🔹الأضرار الصحية للإشعاع تعتمد علي مستوي الإشعاع الذي يتعرض له الإنسان ، ويؤثر الإشعاع علي خلايا الجسم ويزيد من احتمالات حدوث السرطان والتحولات الجينية الأخرى التي قد تنتقل إلي الأطفال ، وفي حالة ما يتعرض الإنسان إلي كمية كبيرة من الإشعاع قد تؤدي للوفاة.
🔹يمكن أي يؤدي الإشعاع المؤين (إدخال طاقة إلي خلايا الجسم) إلي إحداث تغييرات في التوازن الكيميائي لخلايا الجسم وبعض هذه التغيرات قد يؤدي إلي خلل في السائل الذري للإنسان (DNA) وبالتالي يؤدي إلي تحولات جينية خطيرة قد تنتقل أيضا إلي الأطفال بعد ولادتهم.
🔹التعرض لكميات كبيرة من الإشعاع قد يؤدي إلي حدوث أمراض خلال ساعات أو أيام وقد يؤدي للوفاة خلال 60 يوما من التعرض (حادث قرية ميت حلفا – القليوبية) ، وفي حالات التعرض لكميات كبيرة جدا من الممكن أن تحدث الوفاة خلال ساعات قليلة ( تشرنوبل).
🔹وأعراض الإصابة بالإشعاع المؤين قد تحدث خلال فترة طويلة ، علي سبيل المثال في سرطان الدم Leukemia خلال سنتان. نتيجة لتراكم المواد المشعة بالجسم.
🛑وسائل الوقاية من الإشعاعات:
توجد ثلاث طرق للحماية من خطر الإشعاعات:
✔️ الزمن Time
✔️المسافة Distance
✔️الحواجز : Shields
✔️الزمن: Time
في حالة تقليل زمن التعرض (الزمن الذي يقضيه الشخص بجوار مصدر الإشعاع) بالتالي سوف تقل كميات الإشعاع التي يتعرض لها الشخص.
✔️المسافة: Distance
كلما زادت المسافة بين الشخص وبين المصدر المشع قلت نسبة التعرض (حسب قانون التربيع العكسي)
الحواجز : Shields
بزيادة الحواجز حول المصدر المشع سوف تقلل التعرض. وكل نوع من أنواع الإشعاعات يتم وضع الحواجز المناسبة لعزله حسب قدرته علي الاختراق.
🛑وحدات قياس الإشعاع:
🔹الراد (Rad) : وحدة قياس كمية الطاقة
الإشعاعية الممتصة (جرعة الامتصاص).
🔹الرونتجن (R)Roentgen : وحدة قياس
الأشعة الصادرة ويستخدم أساسا للأشعة
السينية.
🔹الكيوري (Ci) CURIE: يعتبر قياس للأشعة
الصادرة والكيوري الواحد = 3,7 × 1010
انحلال في الثانية.
🔹الريم (REM) : وحدة قياس التأثير
البيولوجي (الحيوي) للإشعاع الممتص.
🔹السيفرت (Sv.) SIEVERT : من أحدث
وحدات قياس التأثير الناتج عن امتصاص
الأشعة السيفرت = 100 ريم
One Seivert = 100 REM
🛑إجراءات السلامة في المعامل:
✔️يجب أن يكون جميع العاملين في المعمل علي علم ودراية من مخاطر المواد المشعة التي يتم التعامل معها.
✔️يمنع الأكل والشرب والتدخين كذلك استعمال أدوات التجميل في المعمل.
✔️يمنع منعا باتا استخدام الماصة بالفم في حالة التعامل مع السوائل المحتوية علي مواد مشعة.
✔️عدم تخزين أية مواد غذائية في الثلاجات أو المبردات الخاصة بالمواد المشعة.
✔️يجب عدم تناول المواد المشعة بالأيدي ويتم استخدام الملاقط المخصصة لذلك.
✔️يجب غسيل الأيدي بالماء والصابون بعد انتهاء العمل.
✔️يجب استخدام وسائل الكشف عن الإشعاع من قبل العاملين بالمعمل Films Badges
✔️يجب تثبيت لافتات التحذير المناسبة علي مدخل المعمل
✔️في المناطق التي يبلغ فيها مستوي الإشعاع الذي يتعرض له الشخص 5 مللي ريم في الساعة ، يجب أن يتم وضع اللافتات التحذيرية المناسبة عليها. (Radiation Area)
✔️جميع الحاويات التي تستخدم لتخزين المواد المشعة يجب وضع اللافتات التحذيرية المناسبة عليها.
✔️ضرورة استخدام معدات الوقاية الشخصية اللازمة للحماية من مخاطر الإشعاع : القفازات – النظارات – البلاطي.
✔️عدم السماح لأي شخص بالمعمل داخل منطقة الإشعاع في حالة وجود أية جروح في جسمه.
✔️يتم نقل المواد المشعة بين المعامل المختلفة داخل الحاويات المخصصة لها.
🛑التعامل مع تسرب المواد المشعة:
✔️إعلام الجميع لإخلاء المكان الذي حدث به التسرب.
✔️إبلاغ المسئول عن السلامة الخاصة بالإشعاعات Radiation Safety Officer
✔️إغلاق جميع الأجهزة التي تنتج المواد المشعة .
✔️إغلاق جميع شفاطات التهوية و Fume Hoods.
✔️إجراء الفحص اللازم إذا حدث التسرب علي ملابس العاملين.
✔️استخدام المعدات والأدوات الماصة Absorbent Materials لاحتواء التسرب.
================================
🛑2- الإشعاع غير المؤين Non – Ionizing Radiation
مثل الإشعاعات الكهرومغناطيسية ومنها موجات الراديو والتليفزيون وموجات الرادار والموجات الحرارية ذات الأطوال الموجية القصيرة (ميكروويف) والموجات دون الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والضوء العادي.
🔷المخاطر المصاحبة لأفران الميكروويف
🔹يتم استخدام أفران الميكروويف بصفة يومية في المطاعم والكافيتريات والمطابخ كذلك في المنازل. ودائما ما يتسائل مستخدمي أفران الميكروويف عن المخاطر المصاحبة لاستخدامها (تسرب الأشعة).
ولكن الأجهزة الحديثة من أفران الميكروويف تم تقليل أو منع أية فرصة لتسرب هذه الأشعة منها.
🔹كيف تعمل أفران الميكروويف؟
في أفران الميكروويف يتم طبخ أو تسخين الطعام بواسطة توجيه أشعة الميكروويف إليه. ومعظم أفران الميكروويف المنزلية تعمل علي تردد يبلغ 2450 ميجاهيرتز (MHz or million cycles per second) من الموجات المستمرة (CW).
مصدر أشعة الميكروويف في الأفران هو أنبوب ميجانترون (Magnetron Tube) حيث يتم تحويل التردد 50 Hz أو 60 Hz من التيار الكهربي إلي أشعة كهرومغناطيسية يبلغ ترددها 2450 MHz.
وتعمل أنبوبة الميجانترون بواسطة جهد عال يبلغ 3000 – 4000 فولت ويتم إنتاج هذا الجهد بواسطة محول كهربائي Step-up transformer rectifier وفلتر بحيث يتم تحويل الجهد الكهربائي 120 فولت و التيار المتردد (Ac) إلي 4000 فولت من التيار المباشر (Dc) ثم يتم بعد ذلك تحويل هذه الطاقة من أنبوبة الميجانترون إلي غرفة فرن الميكروويف (Oven Cavity) من خلال ممر خاص بها (Wave Guide)
ويوجد داخل الغرف خلاط يوزع أشعة الميكروويف بطريقة منتظمة خلال الفرن.
وتقوم أشعة الميكروويف بإنتاج حرارة عالية داخل الطعام في الفرن نتيجة لاهتزاز جزيئات الماء داخل الطعام عندما يمتص الغذاء أشعة الميكروويف (2450.000,000 مرة في الثانية) ونتيجة لحركة جزيئات المياه ينتج عنها احتكاك وبدوره يؤدي إلي الحرارة. وهذه الحرارة هي التي تقوم بطهي أو تسخين الطعام.
🔷هل يمكن أن تتسرب أشعة الميكروويف من الأفران؟
🔹في الأجهزة القديمة كان السبب الأساسي للتسرب هو عدم إغلاق الأبواب بطريقة سليمة ويمكن أن يحدث ذلك نتيجة لتراكم الأوساخ. كذلك نظريا هناك نسبة بسيطة من أشعة الميكروويف قد تتسرب من زجاج الفرن.
وقد قيست هذه التسربات ووجدت 0.2 mw/cm² وهي أقل كثيرا من الجرعة المقررة ولا يشعر بها الجسم كذلك كلما زادت المسافة من الفرن قلت نسبة الإشعاع.
الأضرار الصحية لأشعة الميكروويف:
التعرض لمستويات عالية جدا من أشعة الميكروويف قد يؤدي إلى امتصاص كمية من الطاقة إلي الجسم ويمكن أن تتحول هذه الطاقة إلي حرارة كما يحدث مع الأطعمة. والتي بدورها قد تؤدي إلي أذي للعين أو المخ.
كذلك يشعر الأشخاص الذين يعملون في مجال الميكروويف بصداع وآلام في العين وعدم المقدرة علي النوم ويحدث ذلك نتيجة لتداخل أشعة الميكروويف مع الجهاز العصبي للجسم وتسمي الأضرار غير الحرارية.
🔷الاحتياطات الواجب اتباعها:
✔️عدم تشغيل أفران الميكروويف وهي فارغة.
✔️تأكد من أن باب فرن الميكروويف يغلق تماما بحيث لا يحدث أي تسرب والتأكد من عدم تركم الأوساخ بحيث لا تجعل الباب يغلق جيدا
✔️عدم السماح للأطفال بتشغيل أفران الميكروويف.
✔️عدم الاقتراب والنظر من قرب إلي نافذة الفرن.
✔️قبل إجراء أية أعمال صيانة يجب فصل فرن الميكروويف عن التيار الكهربائي.
✔️عدم العمل على أفران الميكروويف للأشخاص الذين يستخدمون أجهزة لتنظيم ضربات القلب.
************
🛑السلامة وأشعة الليزر
🔹اشتق اسم أشعة الليزر من الأحرف الأولي لـ
Light Amplification by Simulated Emissions of Radiation
🔹وعرفت أشعة الليزر لأول مرة سنة 1960 بواسطة العالم الدكتور/ شارلس ميامان وتطورت بعد ذلك وصارت تستخدم في عديد من الأنشطة : الصناعة ، الاتصالات ، الأبحاث ، الطب ، النواحي العسكرية.
🔹وتعتبر الليزر مصدر شديد اللمعان للضوء حيث أن 1 MW من أشعة الليزر المرئية يعادل حوالي مليون مرة اللمعان الصادر من لمبة قوتها 100 وات.
🔹تعتبر سلامة العين Eye Safety هو الاهتمام الأول بالنسبة لأي شخص يعمل في مجال أشعة الليزر أو بالقرب منها. حيث من الممكن أن تتسبب أشعة الليزر في إحداث أذي كبير بالعين.
🔷تقسيم أشعة الليزر Classification of Lasers
يتم تقسيم أشعة الليزر حسب الضرر الذي تحدثه وذلك علي النحو التالي:
‼️الدرجة (1) Class I
تكون في المجال المرئي Visible Region
لا تعتبر خطرة
يتم إعفاء مستخدمي الدرجة (1) من أشعة الليزر من إتخاذ أية احتياطات للتحكم فيها.
‼️الدرجة (2) Class II
ليزر مرئي ينبعث بمستوى أقوي من الدرجة الأولي
القوة الناتجة عنه أقل من 1 MW
لا تسبب أذي للعين إذا كان زمن التعرض لا يزيد عن 0.25 ثانية
لا تسبب حرق للجلد.
‼️الدرجة (3) (أ) Class III (A)
من الممكن أن تكون ذات أذي مزمن للرؤية.
مستوي القوة أقل من 5 MW
من الممكن أن تكون مرئية أو غير مرئية.
‼️الدرجة (3) (ب) Class III (B)
ذات أذي فوري للجلد والعين من الأشعة المباشرة
مرئية أو غير مرئية
مستوي القوة أقل من 500 MW
الأشعة المنعكسة من الممكن أن تكون مؤذية في حالة التشغيل بالقوة الكاملة والرؤية قريبة من مصدر الانعكاس.
‼️الدرجة (4) Class IV
ذات أذى فوري للجسم والعين من الأشعة المباشرة ومن الممكن أن تحدث أذي كبير للعين في زمن أقل من زمن استجابة العين للضوء المبهر 0.25 seconds
مستوي القوة يفوق الدرجة (3)
تشكل خطر الحريق.
🔷الوقاية من مخاطر أشعة الليزر
أ- التحكم الهندسي Engineering Controls
التحكم من بعد Remote Control
حواجز الحماية Protective Housing
عزل مسار الأشعة Enclosed Laser beam paths
الخطوات أعلاه توفر الحماية الكافية للعاملين من خطر أشعة الليزر فيما عدا حالات الصيانة أو الحاجة لتعديل المسار أو الضبط حيث لا تتوفر الحماية للعاملين أثنائها.
ب- سلامة العين Eye Safety
من الممكن أن يؤدي التعرض لأشعة الليزر إلي فقد البصر لذلك يجب تجنب النظر مباشرة إلي مصدر أشعة الليزر أو إنعكاساته ، حيث أن أشعة الليزر المنعكسة قد تصل قوتها إلي نفس قوة الإشعاع المنبعث لذلك يجب عدم وجود أية أسطح عاكسة أو مواد عاكسة في المنطقة الموجد بها أشعة الليزر.
يتم استخدام نظارات سلامة بها عدسات فلتر/مادة ماصة لتقليل مستوي الضوء بحيث تقوم العدسات بفلترة أو امتصاص طول موجة معين وتسمح بدخول أطوال الموجة للضوء العادي بحيث تقوم بتقليل قوة شعاع الليزر. وتسمي قدرة العدسة علي الامتصاص بالكثافة الضوئية .
المخاطر الأخرى (غير المتعلقة بشعاع الليزر)
من الممكن حدوث انفجار نتيجة لتراكم الضغوط العالية للغازات في لمبة الضوء (Flash lamp) عند تشغيلها.
يتم في بعض الأحيان استخدام غازات (النيتروجين السائل ، هليوم السائل) لتبريد الكريستال (Ruby) وممكن أن يحدث احتراق للجلد في حالة الاحتكاك بهذه الغازات.
في حالة تسرب هذه الغازات إلي داخل الغرفة المغلقة سوف يحل محل الأوكسجين ويقلل نسبته ووجود مكان قليل الأوكسجين (Oxygen Deficiency Area).
يتم في كثير من الأحيان استخدام أشعة الليزر في قطع البلاستيك أو المعادن أو المنتجات الخشبية وعند تسخين هذه المواد بواسطة إشعاع الليزر من الممكن تولد أبخرة سامة في المنطقة.
من الممكن حدوث صعقة كهربائية في حالة الاتصال بالأجزاء المكشوفة من المولدات ، ومن الممكن أن يحدث ذلك أثناء أعمال الصيانة أو التركيب والضبط.
من الممكن حدوث حريق في حالة استخدام درجة (4) Class IV من أنظمة الليزر ، لذلك يجب تشجيع استخدام المواد المؤخرة للحريق Flame – Retardant Materials.
يتم استخدام مؤشرات الليزر من النوع Class II ( أقل من 1 MW)
يجب إجراء كشف طبي ابتدائي للعين Baseline eye exam لجميع العاملين الذين تستدعي طبيعة عملهم في مجال أشعة الليزر.
يجب استخدام أشعة الليزر في مكان جيد الإضاءة لتقليل حجم إنسان العين وبالتالي تقليل فرص الإصابة للعين.
يجب عدم استخدام المجوهرات أثناء العمل في منطقة الليزر حيث من الممكن أن تتسبب في انعكاس هذه الأشعة وبالتالي تسبب أذي للعين.
يجب تثبيت العلامات التحذيرية المناسبة في المنطقة التي بها أشعة الليزر
استخدام الأغطية المناسبة Protective Housing لمسار الأشعة الليزر للحماية من خطر التعرض لأشعة الليزر وتكون هذه الأغطية من النوع الذي يوقف شعاع الليزر في حالة فتح الغطاء.
العلامات التحذيرية يجب تثبيتها علي أغطية الحماية لمسار أشعة الليزر.
