1、化工安全衛生非游離輻射與游離輻射非游離輻射與游離輻射化工安全衛生綱要n非游離輻射的範圍n紫外線n紅外線n雷射n電磁場化工安全衛生何謂非游離輻射何謂非游離輻射n非游離輻射不同於非游離輻射不同於游離輻射來自於放射性核種游離輻射來自於放射性核種的蛻變的蛻變，它不會造成受暴露物質的組成原子產，它不會造成受暴露物質的組成原子產生游離效應。生游離效應。n為能量低於為能量低於 10 電子伏特電子伏特(eV)，也就是說頻，也就是說頻率小於率小於 2.4 1015 赫茲赫茲(Hz)，波長大於，波長大於 124 nm 的的電磁輻射波段電磁輻射波段。化工安全衛生原子輻射與核輻射原子輻射與核輻射核輻射核輻射阿伐粒子阿
2、伐粒子(二質子與二中子二質子與二中子)貝他粒子貝他粒子(正電子或負電子正電子或負電子)加馬射線加馬射線(電磁波電磁波)中子中子X X射線射線(電磁波電磁波)電子電子(負電子負電子)原子輻射原子輻射化工安全衛生游離輻射游離輻射n核輻射的能量在核輻射的能量在百萬電子伏特百萬電子伏特(MeV)(MeV)的範圍；的範圍；原子輻原子輻射的能量在仟電子伏特射的能量在仟電子伏特(keV)(keV)的範圍。的範圍。n這些輻射因能游離物質之分子，產生正負這些輻射因能游離物質之分子，產生正負離子對，故稱為游離輻射。離子對，故稱為游離輻射。n游離輻射照射人體，與細胞中的重要分子游離輻射照射人體，與細胞中的重要分子(
3、如如DNA)DNA)作用，可使分子鍵斷裂，引起生物作用，可使分子鍵斷裂，引起生物效應。效應。化工安全衛生輻射與輻射與DNA的作用的作用輻射輻射輻射輻射直接作用直接作用間接作用間接作用化工安全衛生電磁輻射光譜電磁輻射光譜化工安全衛生非游離輻射的種類非游離輻射的種類非游離輻射包括非游離輻射包括:紫外線紫外線(ultraviolet,UV)可見光可見光(visible light)紅外線紅外線(infrared,IR)雷射雷射(laser):包括紫外線、包括紫外線、可見光和紅外線三種波段可見光和紅外線三種波段微波微波(microwave)射頻射頻(radio frequency)或無線電波或無線電波
4、非常低頻及極低頻電磁場非常低頻及極低頻電磁場(very low frequency and extremely low frequency electric and magnetic fields,VLF and ELF)化工安全衛生紫外線紫外線(Ultraviolet,UV)(1)為非游離輻射中頻率最高的輻射為非游離輻射中頻率最高的輻射(或能量或能量)的輻射。的輻射。來源來源:主要為太陽光主要為太陽光波長範圍波長範圍:100 nm 400 nm由波長範圍大小，區分為由波長範圍大小，區分為三種紫外線三種紫外線:UVA(近紫外線近紫外線)波長範圍波長範圍:315 nm 400 nm可穿透空氣、石
5、英、玻璃和水可穿透空氣、石英、玻璃和水UVB(中紫外線中紫外線)波長範圍波長範圍:280 nm 315 nm可穿透空氣和石英，但無法穿透玻璃可穿透空氣和石英，但無法穿透玻璃UVC(遠紫外線遠紫外線)波長範圍波長範圍:100 nm 280 nm對所有介質的穿透力極低，為大氣的臭氧層吸收，鮮少到達地表。對所有介質的穿透力極低，為大氣的臭氧層吸收，鮮少到達地表。考題：所有輻射的波長範圍化工安全衛生紫外線紫外線(Ultraviolet,UV)(2)測量單位測量單位:光度光度(irradiance)或稱為或稱為 power density依國家制單位依國家制單位(International System
6、,SI,units)為為瓦特瓦特/平方公平方公尺尺(W/m2)或毫瓦特或毫瓦特/平方公分平方公分(mW/cm2)。輻射暴露輻射暴露(radiant exposure)光生物反應的能量劑量光生物反應的能量劑量(energy dose)，單位為，單位為焦耳焦耳/平方公尺平方公尺(J/m2)或或毫焦耳毫焦耳/平方公分平方公分(mJ/cm2)。光譜光度光譜光度(spectral irradiance)某一小段波長的某一小段波長的光度除以一段波長範圍光度除以一段波長範圍，W/m3 或或 W/m2/nm。化工安全衛生紫外線紫外線(Ultraviolet,UV)(3)據估計，當臭氧減少據估計，當臭氧減少 1
7、0%時，將使時，將使波長小於波長小於 300 nm 的紫的紫外線到達地球的量增加一倍，但對於外線到達地球的量增加一倍，但對於 UVA 波段的紫外線，波段的紫外線，並沒有顯著影響。並沒有顯著影響。所謂光化性的紫外線所謂光化性的紫外線(actinic ultraviolet)是指能是指能導致化學反導致化學反應的紫外線應的紫外線，包括，包括波長小於波長小於 320 nm 的紫外線的紫外線。由以人體模型所做的紫外線劑量測定研究指出，人體最大由以人體模型所做的紫外線劑量測定研究指出，人體最大日照部位包括日照部位包括:足尖、肩膀和耳朵、後頸部、和接近鼻子、顴骨和下嘴足尖、肩膀和耳朵、後頸部、和接近鼻子、顴
8、骨和下嘴唇區域。唇區域。化工安全衛生紫外線紫外線(Ultraviolet,UV)(3)據估計，當臭氧減少據估計，當臭氧減少 10%時，將使時，將使波長小於波長小於 300 nm 的紫的紫外線到達地球的量增加一倍，但對於外線到達地球的量增加一倍，但對於 UVA 波段的紫外線，波段的紫外線，並沒有顯著影響。並沒有顯著影響。所謂光化性的紫外線所謂光化性的紫外線(actinic ultraviolet)是指能是指能導致化學反導致化學反應的紫外線應的紫外線，包括，包括波長小於波長小於 320 nm 的紫外線的紫外線。由以人體模型所做的紫外線劑量測定研究指出，人體最大由以人體模型所做的紫外線劑量測定研究指
9、出，人體最大日照部位包括日照部位包括:足尖、肩膀和耳朵、後頸部、和接近鼻子、顴骨和下嘴足尖、肩膀和耳朵、後頸部、和接近鼻子、顴骨和下嘴唇區域。唇區域。化工安全衛生紫外線紫外線(Ultraviolet,UV)(4)在在 UVB 產生日曬灼傷的有效性研究上發現，約產生日曬灼傷的有效性研究上發現，約 60%接受接受上午上午 10 時到下午時到下午 2 時的日照，波長時的日照，波長 300 nm 的紫外線在上的紫外線在上午午 9 時和下午時和下午 3 時的太陽光度，相對於正午而言減低時的太陽光度，相對於正午而言減低 10 倍。倍。在瑞典的研究指出，對室外、室內和室內外混合的工人的在瑞典的研究指出，對室
10、外、室內和室內外混合的工人的 UVB 年暴露劑量分別為年暴露劑量分別為 6、2 和和 1 kJ/m2(20%)。由反射而來的由反射而來的 UV，對於考慮眼睛所遭受的劑量相當重要。對於考慮眼睛所遭受的劑量相當重要。大多數的物質並不反射大多數的物質並不反射 UV，自然的，自然的 UV 反射物包括：雪、海面及反射物包括：雪、海面及富含石英和石灰的乾海沙。富含石英和石灰的乾海沙。人為的人為的 UV 反射面如不光亮的鋁、含金屬氧化物的白漆塗面、灰色反射面如不光亮的鋁、含金屬氧化物的白漆塗面、灰色的瀝青鋪面、淺色的水泥人行道等。的瀝青鋪面、淺色的水泥人行道等。化工安全衛生人為的紫外線來源人為的紫外線來源(
11、1)水銀燈水銀燈低壓燈泡放射低壓燈泡放射 253.7 nm 的的 UV，主要用途為殺菌。，主要用途為殺菌。中高壓燈泡放射中高壓燈泡放射 365 nm 的的UV，主要用途為，主要用途為 curing 及區域照明，如健身防及區域照明，如健身防和停車場。為帶青色的光線，近距離直視會導致和停車場。為帶青色的光線，近距離直視會導致 UV 傷害。傷害。典型的區域照明水銀燈泡會有兩層包封，內層包封的材質為石英，外層包典型的區域照明水銀燈泡會有兩層包封，內層包封的材質為石英，外層包封為封為 UV 的不透明物質如硼矽酸鹽所製，倘若外層包封破裂而仍繼續使用，的不透明物質如硼矽酸鹽所製，倘若外層包封破裂而仍繼續使用
12、，則可能因為小於則可能因為小於 350 nm 的的 UV 增加，而造成健康危害。增加，而造成健康危害。日光燈日光燈日光燈照明和皮膚癌的相關曾經被調查，國際輻射保護協會日光燈照明和皮膚癌的相關曾經被調查，國際輻射保護協會(International Radiation Protection Association,IRPA)認為日光燈照明並不是黑色素皮膚認為日光燈照明並不是黑色素皮膚癌癌(melanoma skin cancer)的成因。的成因。在非黑色素皮膚癌在非黑色素皮膚癌(nonmelanoma skin cancer)發生率的模式研究發現，對發生率的模式研究發現，對於無壓克力遮罩的燈管可
13、測得於無壓克力遮罩的燈管可測得 UVA、B 和和 C，有壓克力遮罩的燈管則測不有壓克力遮罩的燈管則測不到到 UV。化工安全衛生人為的紫外線來源人為的紫外線來源(2)白熱光源白熱光源鎢絲燈泡因為溫度從不超過鎢絲燈泡因為溫度從不超過 3000 K，僅放射少量，僅放射少量 UV。玻璃包封減少玻璃包封減少 UV 的放射，高溫白熱光源如鹵素燈的放射，高溫白熱光源如鹵素燈UV，以石英包，以石英包封增加封增加 UV 的放射。的放射。氫氧焰和氧氫氧焰和氧炔炔焰亦為產生焰亦為產生 UV 的白熱光源。的白熱光源。電焊電焊產生高強度的產生高強度的 UV，決定，決定 UV 放射的因子包括放射的因子包括:電弧電流、遮蔽
14、氣電弧電流、遮蔽氣體、電極線圈材質、基質金屬和接合形態體、電極線圈材質、基質金屬和接合形態(joint geometry)。一些較具一些較具 UV 危害性的電焊製程包括危害性的電焊製程包括:用鋁或鐵合金的用鋁或鐵合金的氬金屬電弧氬金屬電弧電焊電焊(argon-shielded gas-metal arc welding,GMAW)和用鐵合金的和用鐵合金的氦鎢電弧氦鎢電弧電焊電焊(helium-shielded gas tungsten arc welding,GTAW)。化工安全衛生人為的紫外線來源人為的紫外線來源(3)電腦顯示器電腦顯示器由於電子束和黃磷塗裝的螢幕作用，使得電腦顯示器產生低量
15、的由於電子束和黃磷塗裝的螢幕作用，使得電腦顯示器產生低量的 UVA。據研究，在距離螢幕一公尺的據研究，在距離螢幕一公尺的 UVA光度，光度，小於小於1.8 10-4 W/m2。由電腦。由電腦顯示器所放射的顯示器所放射的 UVA，遠小於由日光透過玻璃進入室內的量。，遠小於由日光透過玻璃進入室內的量。UVB 貢獻極少的顯示器總貢獻極少的顯示器總 UV放射，在距離放射，在距離 50 公分的光度為公分的光度為 1.0 10-5 W/m2。醫學及牙醫醫學及牙醫醫學上醫學上 UV 主要用於光治療主要用於光治療(phototherapy)、光化學治療光化學治療(photo-chemo-therapy)、曬成
16、褐色，、曬成褐色，消毒和滅菌消毒和滅菌。有研究指出，光治療的人員暴露於超過暴露標準的有研究指出，光治療的人員暴露於超過暴露標準的 UVB 和和 UVC。6 J/m2 的的 UV每日中位劑量每日中位劑量(median daily dose)，被使用於光治療操作人，被使用於光治療操作人員死於員死於 UV 誘發的非黑色素皮膚癌的風險誘發的非黑色素皮膚癌的風險。假定。假定 40 年的工作生命，光治年的工作生命，光治療操作人員死於皮膚癌的機會比非暴露的人多療操作人員死於皮膚癌的機會比非暴露的人多 25%。由牙醫的由牙醫的 leaky curing tool 所造成的所造成的 300 400 nm 間的間
17、的 UV 暴露約為暴露約為 0.04 mW/m2，300 nm 的暴露為的暴露為 0.003 0.004 mW/m2化工安全衛生人為的紫外線來源人為的紫外線來源(4)實驗室實驗室低壓水銀燈用於控制實驗室內的細菌、病毒、酵母菌和黴菌的產生，造成低壓水銀燈用於控制實驗室內的細菌、病毒、酵母菌和黴菌的產生，造成 UV 的暴露。的暴露。主要的主要的 UV 燈波長有燈波長有 253.7 和和 300 nm。健身房中的日照燈或亭健身房中的日照燈或亭(tanning lamps/booths)健身房中的日照燈或亭是一個重要的健身房中的日照燈或亭是一個重要的 UV 發生源發生源，一般在日照床表面的，一般在日照
18、床表面的 UV 光度，因為燈泡老化和不佳的配置，因而光度在光度，因為燈泡老化和不佳的配置，因而光度在 5.7 22 W/m2範圍內範圍內變化。變化。燈泡應該在使用前使其老化燈泡應該在使用前使其老化 10 小時，以減少小時，以減少 UV和不相等的和不相等的 UV 暴露劑量。暴露劑量。使用使用 UVA 燈泡作人工日照曬黑，可能使全身性紅斑性狼瘡燈泡作人工日照曬黑，可能使全身性紅斑性狼瘡(systemic lupus erythematosus)惡化及造成皮膚炎。惡化及造成皮膚炎。化工安全衛生紫外線和物質的作用機制紫外線和物質的作用機制-吸收吸收UV 和生物體組織的作用機制為熱和和生物體組織的作用機
19、制為熱和光化學效應光化學效應，這些機制涉及分子中，這些機制涉及分子中吸收結構色素基吸收結構色素基(chromophore)的非隨機的非隨機 UV 吸收。吸收。最重要的分子吸收結構為含非飽和的雙鍵的有機化合物最重要的分子吸收結構為含非飽和的雙鍵的有機化合物，包括核酸和蛋，包括核酸和蛋白質，其他如酵素和荷爾蒙亦相當重要。白質，其他如酵素和荷爾蒙亦相當重要。在在任何光化學變化發生前，必有任何光化學變化發生前，必有 UV 光的吸收光的吸收。然後吸光分子被活化，。然後吸光分子被活化，產生熱或造成相同或不同波長光放射，或導致次級反應，造成原始分子產生熱或造成相同或不同波長光放射，或導致次級反應，造成原始分
20、子結構的改變。結構的改變。核酸的次級反應為核酸的次級反應為 pyrimidine 水解物的形成、水解物的形成、DNA-protein crosslinks、prrimidine adducts、pyrimidine dimerization 和和 DNA斷裂。斷裂。Dimerization 為最重要的反應，它造成兩個相同結構的分子形成一個小為最重要的反應，它造成兩個相同結構的分子形成一個小的聚合物的聚合物(polymer)，這個聚合物也許干擾，這個聚合物也許干擾 DNA 的合成和複製。的合成和複製。化工安全衛生紫外線的生物效應紫外線的生物效應UV 的主要的危害標的器官或系統的主要的危害標的器官
21、或系統(target organ system)為皮為皮膚、免疫系統和眼睛。膚、免疫系統和眼睛。生物效應和頻率有密切關係，因此定義出幾個作用波段生物效應和頻率有密切關係，因此定義出幾個作用波段(action spectrum)，來描述暴露劑量和生理反應的關係。，來描述暴露劑量和生理反應的關係。作用波段為對生物效應閾值的倒數，通常表達生物效應效作用波段為對生物效應閾值的倒數，通常表達生物效應效能能(biological efficacy)經由對經由對 UV 波段以生物效應最有效波波段以生物效應最有效波長作常態化，如對長作常態化，如對皮膚以皮膚以 297 nm、對、對眼睛以眼睛以 270280 n
22、m。化工安全衛生紫外線的生物效應紫外線的生物效應UV 的主要的危害標的器官或系統的主要的危害標的器官或系統(target organ system)為為皮膚、免疫系統和眼睛。皮膚、免疫系統和眼睛。生物效應和頻率有密切關係，因此定義出幾個作用波段生物效應和頻率有密切關係，因此定義出幾個作用波段(action spectrum)，來描述暴露劑量和生理反應的關係。，來描述暴露劑量和生理反應的關係。作用波段為對生物效應閾值的倒數，通常表達生物效應效作用波段為對生物效應閾值的倒數，通常表達生物效應效能能(biological efficacy)經由對經由對 UV 波段以生物效應最有效波段以生物效應最有效
23、波長作常態化，如對波長作常態化，如對皮膚以皮膚以 297 nm、對、對眼睛以眼睛以 270280 nm。化工安全衛生UV誘發靈長類眼角膜炎的作用波段誘發靈長類眼角膜炎的作用波段化工安全衛生紫外線對皮膚的危害紫外線對皮膚的危害(1)表皮為皮膚阻隔光線的主要結構，表皮的主要色素基包表皮為皮膚阻隔光線的主要結構，表皮的主要色素基包括括:最外層角質層最外層角質層(stratum corneum)的蛋白質的蛋白質胺胺基酸和最基酸和最內層的核酸。內層的核酸。UV 穿透組織的深度和波長、色素沉積狀況和組織厚度有穿透組織的深度和波長、色素沉積狀況和組織厚度有關。關。波長小於波長小於 297 nm 的的 UV
24、為表皮所吸收，波長大於為表皮所吸收，波長大於 297 nm 的的 UV 穿透至真皮。穿透至真皮。UV 對不同膚色的人種穿透深度不同，白人對不同膚色的人種穿透深度不同，白人 印地安人印地安人 黑人。黑人。穿透力和組織厚度成指數衰減。穿透力和組織厚度成指數衰減。化工安全衛生紫外線對皮膚的危害紫外線對皮膚的危害(1)表皮為皮膚阻隔光線的主要結構，表皮的主要色素基包括表皮為皮膚阻隔光線的主要結構，表皮的主要色素基包括:最外層角質層最外層角質層(stratum corneum)的蛋白質的蛋白質胺胺基酸和最內層基酸和最內層的核酸。的核酸。UV 穿透組織的深度和波長、色素沉積狀況和組織厚度有關。穿透組織的深
25、度和波長、色素沉積狀況和組織厚度有關。波長小於波長小於 297 nm 的的 UV 為表皮所吸收，波長大於為表皮所吸收，波長大於 297 nm 的的 UV 穿穿透至真皮。透至真皮。UV 對不同膚色的人種穿透深度不同，白人對不同膚色的人種穿透深度不同，白人 印地安人印地安人 黑人。黑人。穿透力和組織厚度成指數衰減。穿透力和組織厚度成指數衰減。化工安全衛生皮膚的結構皮膚的結構化工安全衛生紫外線對皮膚的危害紫外線對皮膚的危害(2)急性效應急性效應皮膚發紅皮膚發紅(erythema)血管舒張、血管滲透性增加、血流及細胞排出物增加、血管舒張、血管滲透性增加、血流及細胞排出物增加、。250 nm UV 產生
26、最大效應，產生最大效應，297 nm 其次。其次。最低皮膚發紅劑量最低皮膚發紅劑量(minimal erythema dose,MED)是使皮膚產生可看是使皮膚產生可看得到的發紅現象所需的最低得到的發紅現象所需的最低 UV 劑量。劑量。皮膚較黑的人有較高的皮膚較黑的人有較高的 MED。在。在 UV 暴露後，表皮增厚和黑色素沉暴露後，表皮增厚和黑色素沉積，以增加皮膚的保護。積，以增加皮膚的保護。光敏感光敏感(photosensitization)在特定化化學物質存在下，皮膚對在特定化化學物質存在下，皮膚對 UV 的不正常反應，通常發生在臉的不正常反應，通常發生在臉部、手臂和手。這些反應在本質上可
27、能是光毒性部、手臂和手。這些反應在本質上可能是光毒性(phototoxic)或光過或光過敏敏(photoallergic)。光毒性物質光毒性物質有有:煤焦油、古龍水、口紅、化粧品和防曬油。光過敏物包煤焦油、古龍水、口紅、化粧品和防曬油。光過敏物包括括:水楊醯氨基苯、抗生素、六氯苯、化粧品和古龍水。水楊醯氨基苯、抗生素、六氯苯、化粧品和古龍水。化工安全衛生紫外線對皮膚的危害紫外線對皮膚的危害(3)慢性效應慢性效應皮膚老化皮膚老化特徵為皮膚的結締組織遭受破壞而減少彈性。特徵為皮膚的結締組織遭受破壞而減少彈性。免疫系統的影響免疫系統的影響可能為局部或全身反應，包括壓抑對化學物質的接觸性過敏，可能為局
28、部或全身反應，包括壓抑對化學物質的接觸性過敏，及在實驗動物誘發惡性腫瘤的成長。及在實驗動物誘發惡性腫瘤的成長。皮膚癌皮膚癌所有底部和上皮細胞癌均為非黑色素皮膚癌所有底部和上皮細胞癌均為非黑色素皮膚癌(nonmelanoma skin cancer，NMSC)，主要和，主要和 UVB 的暴露有關。的暴露有關。黑色素瘤為在表皮內管制皮膚色素產生的細胞黑色素瘤為在表皮內管制皮膚色素產生的細胞(mlanocytes)變變化為腫瘤細胞。化為腫瘤細胞。化工安全衛生紫外線對眼睛的危害紫外線對眼睛的危害角膜炎和結膜炎角膜炎和結膜炎角膜和結膜的腫脹現象，最有效波長在角膜和結膜的腫脹現象，最有效波長在 270 2
29、80 nm。通常症狀在過度暴露通常症狀在過度暴露 UV 6 12 小時後發生。主要症狀為疼痛、小時後發生。主要症狀為疼痛、瞼痙攣、流淚、結膜充血、畏光、視力模糊和眼睛抓傷感覺。瞼痙攣、流淚、結膜充血、畏光、視力模糊和眼睛抓傷感覺。白內障白內障最有效波長為最有效波長為 290 310 nm，在，在 300 nm 附近為高峰。附近為高峰。流行病學研究顯示白內障的發生和環境流行病學研究顯示白內障的發生和環境 UV 的強度有關。的強度有關。化工安全衛生UV 暴露控制暴露控制(1)工程控制工程控制隔離或封閉隔離或封閉塗漆塗漆連結鎖連結鎖(interlock)和警報和警報個人保護裝備個人保護裝備眼睛眼睛防
30、護鏡防護鏡皮膚皮膚穿著防穿著防 UV 的衣服的衣服塗抹防曬油塗抹防曬油對對 Actinic UV 僅有僅有 0.003%穿透的布料穿透的布料化工安全衛生UV 暴露控制暴露控制(2)皮膚皮膚防曬系數防曬系數(Sun protection factor,SPF)有防護有防護對對無防護下無防護下 UVB 造成皮膚發紅所需的劑量造成皮膚發紅所需的劑量的比值。的比值。常見的皮膚保養品的防曬系數為常見的皮膚保養品的防曬系數為 15。行政控制行政控制防護設備採購前的審核防護設備採購前的審核限制特別敏感工人的接觸限制特別敏感工人的接觸增加到發生源的距離和減低暴露時間增加到發生源的距離和減低暴露時間警告標誌和標
31、示警告標誌和標示化工安全衛生紫外線指數紫外線指數(UV Index)紫外線指數紫外線指數(UV Index)是對隔天中午時間，對特定地區是對隔天中午時間，對特定地區到達地球的可能傷害皮膚到達地球的可能傷害皮膚 UV 量的預測，這個指數是對量的預測，這個指數是對 中午時間在考慮雲層的影響下，估計紫外線暴露值。中午時間在考慮雲層的影響下，估計紫外線暴露值。晴朗的天空晴朗的天空 UV 100%穿透穿透些許雲層些許雲層 UV 89%穿透穿透零碎雲層零碎雲層 UV 73%穿透穿透陰暗的天空陰暗的天空 UV 32%穿透穿透紫外線強度紫外線指數第一類別皮膚（從未曬黑/總是曬紅，白色）最小致紅劑量(MEDs)
32、為1至3百焦耳/平方公尺第二類別皮膚（有時曬黑/時常曬紅，淡褐色）最小致紅劑量(MEDs)為3至5百焦耳/平方公尺第三類別皮膚（時常曬黑/有時曬紅，黃褐色）最小致紅劑量(MEDs)為4至7.5百焦耳/平方公尺第四類別皮膚（總是曬黑/極少曬紅，深褐色）最小致紅劑量(MEDs)為5至12百焦耳/平方公尺微弱11至3小時3至5小時4至7.5小時5至12小時弱320至60分鐘60至100分鐘80至150分鐘100至240分鐘中等512至36分鐘36至60分鐘48至90分鐘60至144分鐘強79至26分鐘26至43分鐘34至64分鐘43至103分鐘極強106至18分鐘18至30分鐘24至45分鐘30至7
33、2分鐘化工安全衛生紅外線紅外線(Infrared,IR)紅外線光譜範圍在紅外線光譜範圍在 0.8 1000 m 之間，通常整個光譜範圍之間，通常整個光譜範圍被分為三個區段被分為三個區段:近紅外線近紅外線(near infrared,IRA):波長在波長在 0.8 1.4 m 之間之間中紅外線中紅外線(middle infrared,IRB):波長在波長在 1.4 3 m 之間之間遠紅外線遠紅外線(far infrared,IRC:波長在波長在 3 1000 m 之間之間紅外線在工業上的應用包括紅外線在工業上的應用包括:塗漆、釉料、瓷釉、黏著劑、油墨和表面處理的乾燥和烘烤塗漆、釉料、瓷釉、黏著劑
34、、油墨和表面處理的乾燥和烘烤金屬零件加熱裝配金屬零件加熱裝配布料、紙張、皮革、肉類、蔬菜、陶器和砂模的乾燥布料、紙張、皮革、肉類、蔬菜、陶器和砂模的乾燥化工安全衛生紅外線的危害紅外線的危害(1)眼睛眼睛影響角膜影響角膜(cornea)和較深層的組織如水晶體和較深層的組織如水晶體(lens)和玻璃狀液和玻璃狀液(vitreous humor)，紅外線對眼睛的穿透和波長有關係，在，紅外線對眼睛的穿透和波長有關係，在 0.8 1.2 m 波長的紅外線大約有波長的紅外線大約有 50%穿透到眼睛的深層組織。穿透到眼睛的深層組織。暴露到高強度的紅外線會使眼睛產生疼痛和上皮細胞暴露到高強度的紅外線會使眼睛產
35、生疼痛和上皮細胞燒傷，燒傷，不不過這些效應會受眨眼反應所影響。過這些效應會受眨眼反應所影響。低強度長時間的暴露可能加熱虹膜和水晶體。低強度長時間的暴露可能加熱虹膜和水晶體。紅外線所導致的白內障已在吹玻璃工人和熔爐工人發現，主要紅外線所導致的白內障已在吹玻璃工人和熔爐工人發現，主要起因於對水晶體和其附近的組織加熱。起因於對水晶體和其附近的組織加熱。視網膜對近紅外線視網膜對近紅外線(7601400 nm)至為敏感，其傷害可能和因加至為敏感，其傷害可能和因加熱組織造成蛋白質和其他大分子變性。熱組織造成蛋白質和其他大分子變性。化工安全衛生紅外線的危害紅外線的危害(2)皮膚皮膚紅外線危害的次要目標器官。
36、紅外線危害的次要目標器官。主要的效應包括造成微血管擴張及色素沉積。主要的效應包括造成微血管擴張及色素沉積。當紅外線造成皮膚溫度升高至當紅外線造成皮膚溫度升高至 45 C時，會到達皮膚疼痛閾值。時，會到達皮膚疼痛閾值。化工安全衛生雷射雷射(Laser)(1)n雷射的英文名稱雷射的英文名稱 LASER 是由下列是由下列 5 個字的開頭字母所組成個字的開頭字母所組成:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思為經由意思為經由(原子原子)激發的所產生的強烈光線放射。激發的所產生的強烈光線放射。n產生雷射的元件主要包括產生雷射的元
37、件主要包括:一個光學空腔、一個幫浦系統和一些一個光學空腔、一個幫浦系統和一些適當的物質適當的物質。下圖為典型的雷射腔。下圖為典型的雷射腔。化工安全衛生雷射危害的生物機轉雷射危害的生物機轉(1)雷射所造成的生物危害主要透過下列三個機轉雷射所造成的生物危害主要透過下列三個機轉熱燒傷熱燒傷雷射所誘發的組織傷害為熱效應，組織的蛋白質會因吸收熱而變性。雷射所誘發的組織傷害為熱效應，組織的蛋白質會因吸收熱而變性。在可見光和紅外光範圍的雷射在可見光和紅外光範圍的雷射(波長波長400-1400 nm)進入眼睛後會聚進入眼睛後會聚焦在視網膜上，而導致視網膜熱燒傷。焦在視網膜上，而導致視網膜熱燒傷。眼睛的聚光強度
38、放大效果大約為眼睛的聚光強度放大效果大約為 100,000;因此因此 1 mW/cm2 的光的光度進入眼睛後，會造成視網膜暴露到度進入眼睛後，會造成視網膜暴露到 100 W/cm2 光度的暴露，光度的暴露，此強度的能量足以造成視網膜組織燒傷。因為視網膜為不會再此強度的能量足以造成視網膜組織燒傷。因為視網膜為不會再生的組織，這樣的傷害會造成永久的失能。生的組織，這樣的傷害會造成永久的失能。光化學傷害光化學傷害不同於可見光雷射的熱效應方式，紫外線和藍光的毫秒脈衝雷射可不同於可見光雷射的熱效應方式，紫外線和藍光的毫秒脈衝雷射可能傷害眼睛和皮膚組織以光化學反應機制。其作用方式為刺激光接能傷害眼睛和皮膚
39、組織以光化學反應機制。其作用方式為刺激光接受器，提昇細胞內的活動兒而造成失能。受器，提昇細胞內的活動兒而造成失能。化工安全衛生雷射危害的生物機轉雷射危害的生物機轉(2)熱音震效應熱音震效應小於小於 10 s 的的脈衝雷射可在視網膜上誘發出一個震波脈衝雷射可在視網膜上誘發出一個震波，而造成視網，而造成視網膜產生一個永久破口。事實上這樣的音震傷害比熱燒傷更具傷害性，膜產生一個永久破口。事實上這樣的音震傷害比熱燒傷更具傷害性，因為它會造成視網膜上較大面積的傷害，且它的效應能量閾值明顯因為它會造成視網膜上較大面積的傷害，且它的效應能量閾值明顯較低。較低。雷射暴露的主要熱效應和下列因素有關雷射暴露的主要
40、熱效應和下列因素有關:組織對特定雷射波長的吸收和散射係數大小組織對特定雷射波長的吸收和散射係數大小所暴露雷射的強度所暴露雷射的強度暴露持續時間和重複的次數暴露持續時間和重複的次數局部組織的血流程度局部組織的血流程度受照射組織的大小受照射組織的大小化工安全衛生眼睛的結構眼睛的結構視網膜視網膜視神經視神經角膜角膜水晶體水晶體玻璃體玻璃體虹膜虹膜化工安全衛生化工安全衛生化工安全衛生化工安全衛生有關電磁場的基本觀念電力場(Electric Field)電壓unit:V/m與使用與否無關導電物質可衰減磁力場(Magnetic Field)電流Gauss(G)or Tesla(T)須保持使用難以衰減EMF
41、(Electric and Magnetic Fields)來源:電力線、電力設備化工安全衛生暴露於電磁場之結果n電場n高電壓時接觸導電物有電擊感n磁場n在人體產生弱電流n遠低於腦、神經及心臟所產生化工安全衛生預防電磁波危害之基本觀念n儘量遠離電化製品n無法遠離時儘量縮短使用時間n選用電磁波小的製品n電燈泡比日光燈小n無線電話比行動電話小n與其選用大型，儘量選用小型n年輕人及孕婦要特別注意n要曉得測定出的安全距離n注意後方及兩側n插頭不用時要拔掉n睡覺時要特別注意n改變非依賴電不可之心態化工安全衛生189518961898189919321953德國物理學家倫琴發現X光法國物理學家貝克發現阿伐
42、、貝他、加馬射線居里夫人自天然鈾礦尋得釙與鐳二種放射性元素拉塞福發現放射性元素“釷”查兌克發現中子利用鈷六十治療癌症首先被引用輻射輻射(放射線放射線)發現史發現史化工安全衛生居里夫人居里夫人的死亡病因：長期積蓄放射性光線而導致最後的惡性貧血症。化工安全衛生原子輻射與核輻射原子輻射與核輻射核輻射核輻射阿伐粒子阿伐粒子(二質子與二中子二質子與二中子)貝他粒子貝他粒子(正電子或負電子正電子或負電子)加馬射線加馬射線(電磁波電磁波)中子中子X X射線射線(電磁波電磁波)電子電子(負電子負電子)原子輻射原子輻射化工安全衛生eSPPbHePo0132163215206824221084衰變：粒子）（衰變：
43、核蛻變實例核蛻變實例化工安全衛生PuNpUnUUPaThnTh23994239932399210238922339223391233901023290（中子）（中子）化工安全衛生游離輻射游離輻射n 核輻射核輻射的能量在百萬電子伏特的能量在百萬電子伏特(MeVMeV)的範的範圍；圍；原子輻原子輻射射的能量在仟電子伏特的能量在仟電子伏特(keVkeV)的範圍。的範圍。n 這些輻射因能游離物質之分子，產生正這些輻射因能游離物質之分子，產生正負離子對，故稱為負離子對，故稱為游離輻射游離輻射。n 游離輻射照射人體，與細胞中的重要分游離輻射照射人體，與細胞中的重要分子子(如如DNA)DNA)作用，可使分子
44、鍵斷裂，引起作用，可使分子鍵斷裂，引起生物效應。生物效應。化工安全衛生游離輻射的特性游離輻射的特性n 游離輻射游離輻射，隨時隨地都存在，但因我們，隨時隨地都存在，但因我們察覺不到，所以沒有警覺，等到身體受察覺不到，所以沒有警覺，等到身體受害，可能已經為時過晚害，可能已經為時過晚。n 雖然輻射可能引起健康危害，但也不必雖然輻射可能引起健康危害，但也不必過分擔心。流行病學的研究顯示，過分擔心。流行病學的研究顯示，高劑高劑量的輻射對人體是有害的量的輻射對人體是有害的，但，但低劑量的低劑量的輻射輻射(天然背景輻射的變化範圍天然背景輻射的變化範圍)，則，則對對人體無害或風險甚低人體無害或風險甚低。化工安
45、全衛生化工安全衛生化工安全衛生活度活度(A)與衰變常數與衰變常數(l l)N(0)etN -l lt =)(=l l 單位時間單位時間 發生衰變的機率發生衰變的機率=t N Nd /d活度活度：每秒原子核衰變的個數：每秒原子核衰變的個數A(t)=l l N(t)=l l N(0)e-l lt =A(0)e-l lt NdNN-dN 發生衰變的機率發生衰變的機率 =dN=dN/N N化工安全衛生放射性同位數經過衰變，其原子個數變為原來放射性同位數經過衰變，其原子個數變為原來一半所需的時間，稱為一半所需的時間，稱為半衰期半衰期。化工安全衛生 相對生物效應相對生物效應（Relative Biolog
46、ical Effectiveness）A輻射輻射B輻射輻射(250keV 之之 X-ray)相同生物效應相同生物效應數量：吸收劑量數量：吸收劑量(D)品質：相對生物效應品質：相對生物效應(RBE)RBE=D250/DADAD250吸收劑量：吸收劑量：化工安全衛生輻射的健康效應輻射的健康效應n 機率效應機率效應(癌病、遺傳效應等癌病、遺傳效應等)n 效應發生的機率效應發生的機率(風險風險)與劑量呈正比；效與劑量呈正比；效應的嚴重程度與劑量無關；沒有低限劑量。應的嚴重程度與劑量無關；沒有低限劑量。n 非機率效應非機率效應(皮膚紅斑、白內障等皮膚紅斑、白內障等)n 效應的嚴重程度與劑量呈正比；有低限
47、劑效應的嚴重程度與劑量呈正比；有低限劑量。當劑量小於低限劑量時，效應不會發量。當劑量小於低限劑量時，效應不會發生；當劑量大於低限劑量時，效應確定發生；當劑量大於低限劑量時，效應確定發生。生。化工安全衛生淺部組織器官淺部組織器官(皮膚皮膚及水晶體等及水晶體等)以非機以非機率效應為防護重點率效應為防護重點深部組織器官深部組織器官(紅骨紅骨髓及生殖腺等髓及生殖腺等)以機以機率效應為防護重點率效應為防護重點角質層角質層0.007 cm0.007 cm淺部組織淺部組織0.007-1 cm0.007-1 cm深部組織深部組織 1 cm 1 cm輻射健康效應輻射健康效應化工安全衛生致死劑量致死劑量(Leth
48、al Dose),LD接受曝露接受曝露後後T天，造成曝露群體中天，造成曝露群體中50%死亡的死亡的全身急性全身急性劑量稱為劑量稱為 LD50/T 劑量。劑量。如：如：LD50/30 表示表示接受這個劑量的人，在接受這個劑量的人，在30天內天內會有一半的人死亡。會有一半的人死亡。(約約 5 5 Sv)輻射急性效應輻射急性效應化工安全衛生輻射急性效應輻射急性效應早期效應早期效應接受急性輻射曝露的早期效應和血液有關接受急性輻射曝露的早期效應和血液有關。急性劑量急性劑量 3 Sv 後後的血球數變化的血球數變化化工安全衛生00.5 Sv0.51 Sv12 Sv26 Sv610 Sv輕微的血液異常沒有顯著
49、的效應550%的患者在3小時內嘔吐，有倦怠和失去胃口的現象，中度的血液變化；可在數週內復原。大於3西弗以上，2小時以內嘔吐，嚴重20100%在1個月至1年之間復原。血液變化及出血，兩週後脫髮，的患者在2個月內死亡，生存者需要一段很長的時間復原。1小時內嘔吐，嚴重血液變化、出血、脫髮，約80%100%非機率效應非機率效應(急性效應急性效應)化工安全衛生化工安全衛生化工安全衛生輻射急性效應輻射急性效應後期效應後期效應1.癌症2.白內障3.不孕症4.突變5.萎縮效應6.壽命減短(當劑量小於2西弗時不會發生)(當劑量小於1西弗時，發生白血病 的機率與正常人無顯著差別)1.癌症2.白內障3.不孕症4.突
50、變5.萎縮效應6.壽命減短1.癌症2.白內障3.不孕症4.突變5.萎縮效應6.壽命減短劑量(Gy)可能效應1.52.55-68短期的不孕1至2年不孕大部分的人永遠不孕所有的人永遠不孕g 射線對人體生殖腺的可能效應化工安全衛生輻射急性效應輻射急性效應後期效應後期效應1.癌症2.白內障3.不孕症4.突變5.萎縮效應6.壽命減短(大劑量對組織器官的傷害，造成 新陳代謝失常)(當急性劑量在0.2西弗到2西弗之間 時，突變的機率是正常情況的2倍)1.癌症2.白內障3.不孕症4.突變5.萎縮效應6.壽命減短1.癌症2.白內障3.不孕症4.突變5.萎縮效應6.壽命減短化工安全衛生放射性射源的分類放射性射源的
