TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) TEKNIIKKA FYSIIKAN LABORATORIO TYÖTURVALLISUUS FYSIIKAN LABORATORIOSSA

Transkriptio

1 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) TYÖTURVALLISUUS FYSIIKAN LABORATORIOSSA

2 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) LUKIJALLE Fysiikan laboratorio on paikka, jossa tekniikan opiskelija joutuu ensimmäisen kerran tekemään harjoitustöitä itsenäisesti ilman jatkuvaa henkilökohtaista valvontaa. Tässä monisteessa on esitetty lyhyesti joitakin näkökohtia, jotka jokaisen opiskelijan tulee oman ja toisten opiskelijoiden turvallisuuden kannalta ottaa huomioon. Laboratoriossa on noudatettu sähkö- ym turvallisuusmääräysten mukaisia turvallisuusohjeita, mutta aina on olemassa inhimillisen erehdyksen mahdollisuus. Huolellisuutta ja harkintaa noudattaen vähenevät onnettomuusriskit huomattavasti. Vahingon sattuessa on otettava välittömästi yhteyttä valvojaan. 1. TULIPALO- JA RÄJÄHDYSVAARA Fysiikan opetuslaboratoriossa on tupakanpoltto ja nuuskan käyttö ehdottomasti kielletty ja tulta saa käyttää vain sitä vaativissa töissä. Mitään lämpöä kehittävää laitetta ei saa peittää ja aiheuttaa näin sen ylikuumenemista. Laitteita väärin käytettäessä voi ilmaan kuitenkin joutua räjähtäviä ja syttyviä kaasuja. Lisäksi fysiikan laboratoriossa on runsaasti sähkölaitteita, joissa tarkasta huollosta huolimatta voi syntyä tulipalovaara lähinnä kolmesta syystä: kipinöinnistä, valokaaresta ja ylikuumenemisesta. Räjähdysvaaraa ei esiinny pelkästään työskenneltäessä räjähtävien aineiden kanssa. Myös normaaleissa laboratorioissa esiintyy tällaisia riskejä. Helposti haihtuvat nesteet, esimerkiksi eetteri, voivat räjähtää työskenneltäessä huolimattomasti ilman vetokaappia. Tyhjiöidyn lasiastian särkyessä ja täyttyessä ilmalla voivat lasinsirut lentää kauaksikin huoneessa aiheuttaen repimähaavoja. Räjähdysvaara voidaan hyvin eliminoida riittävän huolellisella työskentelyllä. Sen sijaan laitteistoista itsestään lähtevä tulipalo on mahdollinen. Mikäli henkilö havaitsee vaaran, ensimmäinen toimenpide on katkaista virta ko. laitteesta, joko irroittamalla pistoke pistorasiasta tai suorittamalla katkaisu pääkytkimestä tai laboratoriossa näkyvällä paikalla olevasta hätäkytkimestä. Luonnollisesti tulee varoittaa heti myös muita laboratoriossa työskenteleviä ja ilmoittaa asiasta välittömästi valvojalle. Ylimääräisten, jatkotoimia häiritsevien henkilöiden tulee poistua laboratoriosta, kunnes palo saadaan sammumaan. Tulipalon sattuessa pitää käyttäytyä harkitusti eikä aiheuttaa yleistä paniikkia. Edellä lueteltujen toimenpiteiden jälkeen voidaan ryhtyä palon sammuttamiseen, johon ei käytetä vettä vaan laboratoriossa näkyvällä paikalla olevia hiilidioksidi- ja jauhesammuttimia. Ensisijaisesti käytetään hiilidioksidisammutinta. Käyttöohje on seuraava: irroitetaan sammutin pidikkeestään, vedetään irti varmistinsokka, painetaan laukaisinta ja suunnataan suihku liekkien alaosaan. Sammutinta käytetään pystyasennossa (tutustu etukäteen sammuttimien paikkoihin ja käyttöohjeisiin paikan päällä). Mikäli tarpeellista, kutsutaan paikalle palokunta valvojan huoneessa olevalla puhelimella. Yleinen hätänumero on 112. Apua hälytettäessä tulee toimia harkiten ja antaa tarvittavat tiedot samalla tavoin kuin myöhemmin neuvotaan sekä järjestää opastus palopaikalle.

3 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) Tulipalo on aina vakava asia, ja jokaisen velvollisuus on pyrkiä estämään sen syttyminen; jos palo kuitenkin syttyy, on jokaisella oltava valmius sen torjuntaan. 2. KEMIALLISET AINEET Myrkyillä tarkoitetaan yleensä aineita, jotka suhteellisen pieninäkin määrinä ihmisen elimistöön jouduttuaan aiheuttavat elimistön toiminnassa häiriöitä. Perinteiseen myrkkykäsitteeseen kuuluu lisäksi, että altistus tapahtuu suun kautta nielemällä ja että myrkkyvaikutus on äkillinen. Fysiikan laboratoriossa haitallisten aineiden joutuminen elimistöön ei ohjeiden mukaan työskennellen ole mahdollista. Vaaran eliminoimiseksi ruoan ja juomien tuominen laboratorioon on kielletty. Pääasiallisesti myrkytykset ja muut haittavaikutukset johtuvat epäpuhtauksia sisältävän ilman hengittämisestä sekä aineiden joutumisesta kosketukseen ihon tai silmien kanssa. Mitä sitten laboratoriossa työskentelevä on velvollinen tekemään työturvallisuutensa hyväksi? Käytännössä ihovaurioita aiheuttaa eniten astioiden rikkoutuminen tai kemikaalien roiskuminen astiasta kuljetettaessa tai kaadettaessa. Älä koskaan poistu työpaikalta jättäen vaarallisia aineita sisältäviä astioita ilman merkintää, josta selvästi käy ilmi, mitä astia sisältää. Pipetillä työskenneltäessä tulee aina muistaa, ettei ime suulla, vaan käyttää jotain muuta imua. Elohopea muodostaa jo huoneenlämpötilassa myrkyllisiä kaasuja, joten elohopeaa sisältäviä laitteita pitää aina käsitellä varovasti. Esimerkiksi rikkoutuneet lämpömittarit tulee toimittaa valvojalle, joka toimittaa ne edelleen elohopean keräilyastiaan. Pöydälle tai lattialle joutunut elohopea on poistettava valvojan opastuksella. Riittävällä varovaisuudella ja yleisellä puhtaudella sekä siisteydellä työpaikalla saadaan kemiallisten aineiden aiheuttama terveysriski pieneksi. 3. RADIOAKTIIVINEN SÄTEILY Säteilysuojelun tavoitteena on estää välittömästi ilmi tulevat säteilyvauriot ja rajoittaa näin somaattisten (henkilöön itseensä kohdistuvien) ja geneettisten (jälkeläisiin kohdistuvien) jälkivaikutusten vaara siedettävälle tasolle, so. sellaiselle tasolle, että säteilyvaaralliseen toimintaan väistämättömästi liittyvät vahingot hukkuvat muista syistä aiheutuvien biologisten vaihteluiden joukkoon. Normaalissa elämässäkin ihminen on aina säteilyn vaikutuksen alaisena; säteilyä tulee paitsi avaruudesta myös esimerkiksi maaperästä, betonirakenteista ja ihmisen omasta kehosta. Säteilyn vaara perustuu sen ionisoivaan vaikutukseen kudoksessa. Säteily voi aiheuttaa muutoksia biologisesti tärkeissä molekyyleissä, esimerkiksi DNA:ssa. Säteilyvaurioiden vaaran oletetaan olevan kumuloituva (kasautuva), ts. suoraan verrannollinen yksilön elinaikanaan saamaan kokonaisannokseen.

4 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) Saatavaa säteilyannosta voidaan pienentää esimerkiksi seuraavilla tavoilla: - käytetään aktiivisuudeltaan mahdollisimman heikkoja säteilylähteitä - oleskellaan säteilyvaarallisissa tiloissa mahdollisimman vähän aikaa - käytetään hyväksi säteilyn absorboitumista ilmaan ja säteilylähteen suojuksiin - suurennetaan etäisyyttä säteilylähteeseen. Radioaktiivisen alfalähteen lähettämän säteilyn kantama ilmassa on pahimmassakin tapauksessa kymmenkunta senttimetriä, joten ulkoisen säteilyn vaara uhkaa vain ihon pintakerrosta, ja sitäkin vain, jos säteilylähde on ihon välittömässä läheisyydessä. Myös beetasäteilyn tapauksessa ulkoinen vaara kohdistuu pääasiassa ihoon. Voidaan sanoa, että alfa- ja beetasäteilyllä on merkittävää vaikutusta vain, kun radioaktiivista ainetta joutuu elimistöön (sisäinen säteily), sillä näiltä säteilyiltä on helppo suojautua pysymällä etäällä lähteestä. Gammasäteily, joka etenee ilmassa suoraviivaisesti, vaimenee etäisyyden neliölain mukaan. Gammasäteilyä emittoivat lähteet on suojattu siten, että niistä säteilyä saadaan vain pieneen avaruuskulmaan, jossa mittaukset tehdään. Näin ollen näiden säteilylähteiden lähelläkin on turvallista olla, kun pidetään huoli siitä, ettei säteilykeila osu huoneessa oleviin ihmisiin. Neutronisäteily on välillisesti ionisoivaa, sillä neutronin absorboituessa atomiytimeen ydin lähettää yleensä gammasäteilyä. Neutronisäteily on vaarallista elävälle kudokselle myös, koska neutronien törmäykset aiheuttavat molekyyleissä muutoksia. Neutronisäteilyltä suojautumisessa käytetään kevyitä alkuaineita (esim. vetyä) sisältäviä materiaaleja, kuten vettä ja parafiinia. Kevyiden alkuaineiden atomiytimiin törmätessään neutronin nopeus pienenee tehokkaasti eikä tapahdu absorboitumista, joka aiheuttaa gamma-säteilyä, kuten raskailla alkuaineilla. Mikäli huoneeseen, jossa käsittelet avointa säteilylähdettä, tulee muita henkilöitä, muista varoittaa heitä säteilystä, sillä lain mukaan vastuu ilmoituksesta on sinun. Vaarallisuusasteeltaan säteilyn vaikutus ihmisen kehon eri osiin on erilainen. Vaarallisinta se on sukurauhasille ja verta muodostaville elimille. Säteily vaikuttaa voimakkaasti myös nuoreen tai kasvavaan solukkoon (tähän perustuu säteilyn käyttö syöpäsolujen tuhoamiseen). Mikäli laboratorion säteilylähteitä käsitellään ohjeiden mukaan, niistä voi saada mainittavan annoksen vain käsiin, jotka sietävät säteilyä edellä mainittuja huomattavasti paremmin. Koska käsiinkään tuleva säteily ei ole voimakasta ja mahdollinen altistumisaika on lyhyt, voidaan todeta, ettei radioaktiivisesta säteilystä harjoitustyölaboratoriossa ole merkittävää haittaa. Tämä edellyttää kuitenkin, että säteilylähteitä käsitellään ehdottomasti työpaikalla olevien ja valvojien antamien ohjeiden mukaisesti.

5 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) Yksiköitä, jotka liittyvät radioaktiiviseen säteilyyn: Becquerel, Bq: Aktiivisuuden yksikkö. Aktiivisuus on 1 Bq, kun aineessa hajoaa keskimäärin yksi atomi sekunnissa. (1 Curie = 1 Ci = Bq) Gray, Gy: Yksikkö, joka ilmoittaa keskimääräisen absorboituneen annoksen, joka tarkoittaa ionisoivasta säteilystä kudokseen tai elimeen absorboitunutta kokonaisenergiaa jaettuna kudoksen tai elimen massalla Sievert, Sv: Ekvivalenttiannoksen yksikkö. Ekvivalenttiannos ottaa huomioon kudokseen siirtyneen energian lisäksi myös säteilylaadun. Se saadaan kertomalla keskimääräinen absorboitunut annos säteilylaadusta riippuvalla painokertoimella. (1 rem = 0,01 Sv) Taulukko 1. Painotuskertoimet w R eri säteilylaaduille. Säteilylaatu w R Fotonit, kaikki energiat 1 Elektronit ja myonit, kaikki energiat 1 Neutronit energia 10 kev 5 10 kev < energia 100 kev kev < energia 2 MeV 20 2 MeV < energia 20 MeV 10 energia > 20 MeV 5 Protonit, energia yli 2 MeV 5 Alfahiukkaset, fissiofragmentit, raskaat ytimet 20 Suomalaisten vuosittain saama ekvivalenttiannos on keskimäärin 3,7 msv, josta sisäilman radonin osuus on 2,0 msv. Työtä radioaktiivinen työ tehdessä kehoon säteilylähteestä absorboituva ekvivalenttiannos on alle 0,5 µsv, joka on pienempi kuin samassa ajassa taustasäteilystä saatava annos. Harjoitustöiden aikana on hyvä tutustua työpaikalla olevaan kirjalliseen materiaaliin, joka liittyy säteilyyn ja säteilyturvallisuuteen. Harjoitustyöhuoneet, joissa on mahdollisuus saada radioaktiivista säteilyä, on varustettu oheisen kuvan mukaisilla säteilyvaarakylteillä. Kyltin pohjaväri on keltainen, kuvio ja teksti ovat aniliininpunaisia tai mustia. Kyltin koko on tarkoituksenmukainen. Säteilyturvallisuuden valvonnasta käytännössä vastaa Säteilyturvakeskus (STUK). 4. LASER Useissa fysiikan harjoitustöissä käytetään valolähteenä laseria, josta saadaan ohut monokromaattinen valokeila. Vaikka laboratoriotöissä käytettävien laserien tehot ovat pieniä (0,5... 1,0 mw), on säteen tehotiheys suuri, koska koko energia kohdistuu pienelle alalle. Lasersäteen osuessa silmään, se saattaa aiheuttaa verkkokalvovaurion. Vaurion syntyyn vaikuttavia tekijöitä ovat lasersäteilyn tehotiheys, altistumisaika ja silmän pupillin koko sekä altistumistilanne. Silmävaurion riski on olemassa myös säteen heijastuessa peilimäisesti silmään.

6 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) Älä koskaan anna lasersäteen (heijastuneenkaan) osua suoraan silmään! Älä leiki laserilla! Laboratoriossa käytettävien laserien säteily ei vaurioita ihoa. Lasereihin liittyy säteilyvaaran lisäksi sähköiskun vaara, sillä pienitehoisissakin lasereissa on laserputkessa noin 5000 V:n jännite. Laserit on jaettu turvallisuusluokkiin fysiologisten vaikutusten mukaan. Jokaisessa laserlaitteessa on aina oltava tästä kertova kilpi. Laboratoriossa on nähtävänä tietoja turvallisuusluokista. 5. PYÖRIVIEN KONEIDEN AIHEUTTAMA RISKI Pyöriviä osia sisältävillä laitteistoilla työskenneltäessä esiintyy kahdentyyppisiä vaaratekijöitä: toinen on mahdollisuus vahingoittaa itseään leikkaavilla osilla, toinen tarttua kiinni pyörivään koneenosaan vaatteistaan tai tukastaan. Työskentely riittävällä varovaisuudella auttaa molemmissa tapauksissa välttämään mahdolliset vaaratilanteet. 6. SÄHKÖVIRRAN FYSIOLOGISISTA VAIKUTUKSISTA Seuraavassa taulukossa on lueteltu vaikutuksia, joita sähkövirta saa aikaan kulkiessaan rintakehän läpi. Taulukko 2. Sähkövirran vaikutus. Virta Vaikutus ma 50 Hz vaihtovirta tasavirta 0,6...1,5 pieni värinä sormessa ei havaita voimakas värinä sormessa ei havaita kouristus käsivarressa ei havaita voimakas kipu sormissa ja lämmöntunne nivelissä, irrottautuminen vaikeaa voimakas kipu, vaikeutunut voimakas lämmöntunne, pieni hengitys, lamautuneet kädet lihaskouristus hengityksen lamautuminen kouristuksia, vaikeutunut hengitys, mahdoton irroittautua elektrodeista joidenkin sekuntien kuluttua hengityksen lamautuminen sydänpysähdys Virta voi syntyä pitämällä kiinni molemmin käsin elektrodeista tai pitämällä yhtä elektrodia kädessä ja seisomalla alustalla, joka edelleen on yhteydessä toiseen elektrodiin, esimerkiksi maahan. On huomattava, etä edellä luetellut arvot ovat keskiarvoja, ja henkilökohtaiset erot ovat huomattavia. Edelleen voidaan todeta vaikutuksen aiheutuvan nimenomaan virrasta, ei jännitteestä. Virtaan taas

7 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) vaikuttaa pääasiassa ihon resistanssi: tietyllä jännitteellä virta riippuu voimakkaasti ihon ominaisuuksista, kostealla iholla on pieni resistanssi ja suuri virta. Edellä olevan perusteella on vaikea sanoa täysin vaaratonta rajaa "turvalliselle jännitteelle". Jopa 30 V:n jännite on aiheuttanut kuolemantapauksia. 7. ENSIAPUTOIMENPITEET LABORATORIOTAPATURMISSA Ensiavun päätarkoituksena on turvata onnettomuuden uhrin henki onnettomuuspaikalla, ja kuljetuksen aikana estää loukkaantuneen tilan paheneminen. Ensiapuun kuuluu näin ollen: - tärkeiden elintoimintojen palauttaminen ja ylläpitäminen - mahdollisten lisäonnettomuuksien estäminen - loukkaantuneen tilan pahenemisen ehkäisy - loukkaantuneen saattaminen kuljetuskuntoon - loukkaantuneen kuljettaminen tarkoituksenmukaisella tavalla varsinaiseen hoitoon.. Tässä yhteydessä ei ole mahdollista käsitellä ensiaputoimenpiteitä yksityiskohtaisesti. Jokaisen velvollisuus on pystyä antamaan ensiapua tapauksissa, joissa tietää toisen olevan hengenvaarassa. Rikoslakikin määrää rangaistuksen henkilölle, joka laiminlyö tämän velvollisuutensa. Laboratoriossa on pieniä tapaturmia ja ja ensiapua silmällä pitäen ensiapukaappi. Vakavissa tapauksissa sairaankuljetusajoneuvon voi tilata puhelimitse hätänumerosta 112. Fysiikan laboratorio on suunniteltu niin, että vaaratilanteita ei pääsisi syntymään, mutta mittaustekniikasta johtuen on käytettävä sähköä ja sähköllä toimivia laitteita. Mikäli annettuja ohjeita ei noudateta, on mahdollista saada laboratoriossa hengenvaarallinen sähköisku, joka voi johtaa jopa sydämen pysähtymiseen. Laboratorion laitteet, joista on mahdollisuus saada suuria virtoja, on varustettu katkaisimilla, joilla laitteistot pitää tehdä jännitteettömiksi, kun laitteistoa kosketellaan tai kun ne jätetään ilman valvontaa. Lisäksi laboratoriossa on näkyvillä paikoilla punaisia hätäkytkimiä, joilla voidaan nopeasti katkaista sähkösyöttö pääosaan pistorasioista. Turvaliittimillä varustettuja kytkentäjohtoja on käytettävä kaikissa niissä laitteissa, joissa on näihin soveltuvat runkoliittimet. Turvaliittimissä kaikki johtavat osat ovat suojatut eristeellä. Mitä sitten tehdä, jos sähkötapaturma sattuu? Useimmiten henkilö, joka on tarttunut jännitteiseen johtoon, menettää kykynsä ilman apua irroittautua johtimesta. Sähkötapaturman uhria on lähes mahdoton kouristuksien vuoksi irroittaa johtimesta pelastajan itse joutumatta vaaralle alttiiksi, jonka vuoksi ensimmäiseksi on tehtävä johdin jännitteettömäksi esimerkiksi pääkytkimestä tai hätäkytkimestä. Tämän jälkeen on välittömästi todettava uhrin tila, sillä mikäli sydän pysähtyy, on vain muutamia minuutteja aikaa saada se uudelleen lyömään, muuten aivot hapen puutteen vuoksi vaurioituvat. Parasta onkin ensin tarkistaa sydämen toiminta. Tämä on paras todeta kaulavaltimolta.

8 TURUN AMMATTIKORKEAKOULU L (8) Mikäli sydämen todetaan pysähtyneen, on tietyt mahdollisuudet saada se heti jatkamaan toimintaansa voimakkaalla mekaanisella vaikutuksella: napakka lyönti rintakehään sydämen kohdalle. Elvytystä jatketaan, kunnes asiantuntija antaa luvan lopettaa. Mikäli onnettomuuden uhri hengittää ja sydän lyö, elvytystä ei tarvita, vaan uhri käännetään kylkiasentoon, joka estää alaleuan taakse painumisen ja pitää hengitystiet avoimina. Hälytetään sairaankuljetusajoneuvo ja odotetaan kuljetusta samalla tarkkailemalla, ettei potilaan tila pääse huononemaan. 8. HÄLYTYKSEN SUORITTAMINEN Hälytystä suoritettaessa on ilmoitettava - kuka ilmoittaa ja mistä (puhelinnumero) hälytys on annettu - milloin ja missä onnettomuus on tapahtunut - loukkaantuneiden määrä ja mahdollisuuksien mukaan vammojen laatu - tarvittavan avun laatu ja määrä (sairaankuljetusajoneuvo, palokunta) - onnettomuuspaikalle johtava tie ja miten opastus on järjestetty. 9. ENSIAPUOHJEET Laboratorion seinällä on sähkötapaturmien varalle ensiapuohjeet. Ensiapuopas on lääkekaapissa. Kannattaa suorittaa ensiapukurssi (esimerkiksi EA I), koska useimmat työnantajat kuitenkin edellyttävät teknikoilta ja insinööreiltä ensiaputaitojen hallintaa. ENSIAPUTAITOJEN SUHTEEN ET KOSKAAN OLE LIIAN PÄTEVÄ.