Světlo a infračervené záření

V roce 1994 byly expoziční limity stanovené ACGIH revidovány takto:

1. K ochraně sítnice před tepelným poškozením v případě jejího vystavení viditelnému světlu (například u výkonných světelných zdrojů) je spektrální světelný tok

nebo na kratší dobu.

4. Pro pacienty s afakií (absence krystalické čočky) byly vyvinuty speciální váhové funkce a výsledné TLV v rozsahu vlnových délek ultrafialového a viditelného světla (305-700 nm).

Měření
Existují spolehlivé radiometrické techniky a přístroje, které umožňují provádět analýzu rizik expozice kůže a očí zdrojům optického záření. Pro charakterizaci tradičních světelných zdrojů je obvykle velmi užitečné měřit světelný tok. Při stanovení stupně nebezpečnosti podmínek expozice optickým zdrojům má větší význam záření a radiační expozice. Vyhodnocení zdrojů se širokým rozsahem záření je obtížnější než hodnocení zdrojů, které vyzařují záření na jedné vlnové délce nebo ve velmi úzkém rozsahu. Je to dáno tím, že při posuzování je třeba vzít v úvahu spektrální charakteristiky a rozměry zdroje.

Spektrum některých lamp se skládá jak z kontinuální celkové emise v širokém rozsahu vlnových délek, tak z emise jednotlivých vlnových délek (čar). Pokud jsou energetické zlomky v každém řádku nesprávně přidány k součtu, mohou se při prezentaci takových spekter dopustit vážné chyby.

Pro posouzení stupně ohrožení zdraví musí být expoziční hodnoty měřeny v mezní cloně, pro kterou jsou definovány expoziční normy. Za minimální praktickou velikost otvoru se obvykle považuje clona 1 mm. Vlnové délky delší než 0.1 mm způsobují určité potíže kvůli významnému difrakčnímu efektu vytvářenému 1 mm aperturou. Protože horká místa v tomto rozsahu vlnových délek jsou větší než na kratších vlnových délkách, byl pro tento rozsah použit otvor 1 cm (průměr 11 mm). Pro posouzení rizika pro sítnici je velikost otvoru určena průměrnou velikostí zornice, a proto je vybrána velikost otvoru 7 mm.

Obecně jsou měření v optice velmi složitá. Měření prováděná neškoleným personálem mohou vést k nesprávným závěrům. Podrobný popis postupů měření viz Sliney a Wolbarsht (1980).

Ochranná opatření
Nejúčinnějším standardním opatřením ochrany před expozicí optickému záření je úplné ucpání zdroje a všech drah záření, které mohou ze zdroje vycházet. Ve většině případů by mělo být dosažení souladu radiačních parametrů s expozičními limity pomocí takových opatření jednoduché. V jiných než popsaných případech je nutné použít osobní ochranu. Měla by se používat například ochrana očí ve formě těsně přiléhajících brýlí nebo štítů a také ochranný oděv. Pokud pracovní podmínky neumožňují použití takových prostředků, může být nutné zavést administrativní kontroly a omezit přístup k velmi silným zdrojům záření. V některých případech může být možným opatřením na ochranu pracovníků snížení buď výkonu zdroje, nebo pracovní doby (zavedení přestávek v práci k zotavení z tepelného stresu), nebo obojího.

Závěr
Obecně platí, že infračervené záření z většiny běžných zdrojů, jako jsou lampy, nebo z většiny průmyslových procesů, nepředstavuje pro pracovníka žádné riziko. Na některých pracovištích však může infračervené záření představovat zdravotní riziko pro pracovníka. Kromě toho rychle roste počet technologií využívajících speciální lampy a vysokoteplotní procesy v průmyslu, vědě a medicíně. Pokud je expozice vytvářená takovými technologiemi dostatečně vysoká, nelze vyloučit výskyt škodlivých účinků na zdraví (především na oči, ale i na kůži). Musí se zvýšit význam mezinárodně uznávaných norem pro expozici optickému záření. K ochraně pracovníků před nadměrnou expozicí je třeba používat ochranná opatření, jako je stínění (štítky na oči) nebo ochranný oděv.

Hlavní škodlivé biologické účinky připisované infračervenému záření jsou šedý zákal, známý jako sklářský nebo pecní zákal. Dlouhodobá expozice v relativně nízkých hladinách způsobuje tepelný stres u lidí. Za takových podmínek expozice je třeba vzít v úvahu další faktory, jako je tělesná teplota a tepelné ztráty par, jakož i faktory prostředí.

Pro informování a poučení pracovníků v průmyslových zemích byly vypracovány některé praktické pokyny. Komplexní přehled této problematiky je uveden v dílech Slineyho a Wolbarshta (1980).

Světlo a infračervené (IR) záření jsou dvě formy optického záření, které spolu s ultrafialovým zářením tvoří optické spektrum. Vlny různých délek, které tvoří optické spektrum, mají různé schopnosti způsobovat biologické účinky. Z tohoto důvodu lze optické spektrum rozdělit do několika rozsahů.

Termín světlo by měl být “rezervován” pro vlnové délky zářivé energie v rozsahu 400 – 760 nm, které způsobují vizuální odezvu na sítnici oka (CIE 1987). Světlo je hlavní složkou záření vyzařovaného lampami, monitory a širokou škálou svítidel. Navzdory důležitosti osvětlení pro vidění však mohou některé zdroje světla způsobovat nepříznivé fyziologické reakce, jako je invalidita a úzkost v důsledku oslnění, blikání a jiných forem očního stresu spojeného se špatným ergonomickým designem pracovních stanic. Emise intenzivního světla v některých průmyslových procesech, jako je obloukové svařování, je také potenciálně nebezpečná kvůli svým vedlejším účinkům.

Infračervené záření (IRR, vlnové délky od 760 nm do 1 mm) se také často označuje jako tepelné záření (neboli sálavé teplo) a je vyzařováno jakýmkoli teplým předmětem (žhavé motory, roztavený kov a další zdroje související se slévárenstvím, tepelně zpracované povrchy, žárovky, systémy generující sálavé teplo atd.). Infračervené záření je také vyzařováno širokou škálou elektrických zařízení, jako jsou elektromotory, generátory, transformátory a různá elektronická zařízení.

Infračervené záření je jedním z faktorů tepelné zátěže. Vysoké okolní teploty, vlhkost a nízká cirkulace vzduchu se mohou kombinovat se sálavým teplem a způsobit tepelný stres, který může vést k tepelnému poškození. V chladnějším prostředí může způsobit rozrušení i nepříznivý nebo špatný návrh zdrojů sálavé energie (toto je ergonomická úvaha).

Biologické účinky
Nebezpečí při práci, která infračervené a viditelné formy záření představují pro oči a kůži, se omezují na „nechuť“ oka k jasnému světlu a bolestivé pocity na kůži, které vznikají v důsledku intenzivního sálavého zahřívání. Oko je dobře přizpůsobeno k ochraně proti akutnímu poranění optickým zářením (ultrafialové, viditelné nebo infračervené záření) z okolního slunečního záření. Je dobře chráněn přirozenou averzí při pohledu na jasné zdroje světla. Tato reakce obvykle chrání oko před poškozením v důsledku vystavení zdrojům, jako je slunce, obloukové lampy a svařovací oblouky, tím, že zkrátí dobu expozice na zlomky (dvě desetiny) sekundy. Zdroje silného infračerveného záření, které nepůsobí silně zrakově dráždivě, však mohou být pro oční čočku v případě chronické expozice nebezpečné. Někdo může také někoho donutit, aby se podíval do slunce, obloukové svářečky nebo sněhového pole, a způsobit tak dočasnou (a někdy i trvalou) ztrátu zraku. V průmyslovém prostředí, kde jsou jasná světla často umístěna tak nízko, že se dostávají do zorného pole, jsou ochranné mechanismy oka méně účinné. Zvláště důležitá jsou proto opatření k zamezení negativního vlivu zdrojů záření na člověka.

Existuje nejméně pět různých typů nebezpečí pro oči a kůži, které jsou spojeny se zdroji intenzivního světla a infračerveného záření. Proto musí být opatření zvolená k ochraně před těmito nebezpečími vyvinuta s ohledem na povahu každého z nich. Kromě potenciálních rizik, která představuje ultrafialové záření (UVR) z některých intenzivních světelných zdrojů, by měla být zvážena následující rizika (Sliney a Wolbarsht 1980; WHO 1982):

1. Tepelné poškození, ke kterému může dojít při vlnových délkách od 400 nm do 1,400 XNUMX nm. Hrozbu tohoto typu poškození obvykle vytvářejí pouze lasery, velmi silné xenonové obloukové zdroje nebo žhavá atomová jádra. Ve slepém místě sítnice dochází k lokálnímu popálení (skotom).
2. Fotochemické poškození sítnice vyvolané modrým světlem (nebezpečí primárně spojené s modrým světlem o vlnových délkách 440-550 nm) (Ham 1989). Toto poškození bývá označováno jako fotoretinitida „modrého světla“ a zvláštní forma tohoto poškození se nazývá podle zdroje, který ji způsobuje, solární retinitida. Solární retinitida se kdysi nazývala „zatmění slepota“ a byla spojována s „popálením sítnice“. Teprve v posledních letech se ukázalo, že fotoretinitida vzniká mechanismem fotochemického poškození v důsledku vystavení sítnice kratším vlnovým délkám viditelného spektra, konkrétně fialovému a modrému světlu. Až do 70. let se předpokládalo, že fotoretinitida je výsledkem mechanismu tepelného poškození. Na rozdíl od modrého světla způsobuje záření IRA velmi zřídka poškození sítnice (Ham 1989; Sliney a Wolbarsht 1980).
3. Tepelné nebezpečí blízkého infračerveného záření pro čočku (spojené s vlnovou délkou přibližně 800 – 3000 nm), které má také schopnost způsobit “průmyslový topný zákal”. Průměrná expozice rohovky infračervenému záření na slunci je asi 10