חשיפת עובדים לאור אולטרה-סגול בתעשייה

מבוא
 

קרינה אולטרה-סגולה (Ultraviolet - UV) או קרינה על-סגולית היא חלק מהספקטרום האלקטרומגנטי, בטווח אורכי גל של 100-400 ננומטר. קרינה זו אינה נראית לעין האדם, אך היא בעלת אנרגיה גבוהה ועלולה לגרום לנזקים בריאותיים משמעותיים. בתעשייה נעשה שימוש נרחב במקורות UV לצורכי ייצור, בקרת איכות, חיטוי והקשיית חומרים. חשיפת עובדים לקרינה מחייבת הערכה גהותית וניהול סיכונים מתאים. המגע עם קרינה אולטרה-סגולה, הן כמקור והן כתוצר לוואי, הוא די רחב ונפוץ. להלן רשימה חלקית של יישומים בתעשייה:
 

• רתכות וקשתות חשמליות - ריתוך מתכות, חיתוך בלייזר ופלזמה.
• מנורות UV - בתהליכי חיטוי מים ואוויר, בייצור תרופות ומעבדות ביולוגיות.
• הקשיית פולימרים, דבקים וציפויים - שימוש במנורות UV לייבוש מהיר.
• תעשיית האלקטרוניקה - חשיפה בתהליכי פוטוליתוגרפיה.
• תעשיית הדפוס - הדפסות בצבעים מוקשים UV.
   

סוגי קרינה אולטרה-סגולה

כשדנים בהשפעת הקרינה העל-סגולה על בריאות האדם ועל הסביבה, טווח אורכי הגל בעל-סגול מחולקים לעיתים קרובות ל-UV-A אורך גל של 400 עד 315 ננומטר (נקרא גם "אור שחור" או UV גל ארוך), UV-B - אורך גל של 315 עד 280 ננומטר (נקרא גם UV גל בינוני), UV-C - מ-280 עד 100 ננומטר. ארכי גל קצרים יותר, במיוחד UV-C נחשבים למסוכנים יותר לבני אדם.
 

מנגנוני נזק והשפעות בריאותיות

חדירת קרינה אולטרה סגולה לגוף עלולה לגרום לשינויים בתאים, לתגובות כימיות בבסיסי ה- DNA ומכאן למוטציות בחומר התורשתי, לתגובות דלקתיות בעור ולהזדקנותו, ולדיכוי המערכת החיסונית. השפעות הקרינה משתנות בהתאם לאורך הגל, עוצמת החשיפה ומשך החשיפה. חשיפה לקרינה אולטרה סגולה עלולה לגרום לנזקים בריאותיים כגון: דלקת קרנית עין (Photokeratitis) - עוורון של רתכים, קטרקט, האצת הזדקנות העור, סיכון מוגבר להתפתחות סרטן עור.

• עיניים: דלקת קרנית (Photokeratitis), "עיוורון של רתכים".
• דלקת לחמית – אדמומיות וכאב בעיניים.
• עור: כוויות דמויות שמש (Erythema).
   

• האצת הזדקנות העור.

• סיכון מוגבר להתפתחות סרטן עור - בעיקר מלנומה, קרצינומה של תאי קשקש (SCC) ותאי בסיס (BCC).
   

תקנים וערכי חשיפה

• ACGIH TLVs - מגבילים חשיפה לקרינת UV על פי אורך הגל, כאשר החשיפה המותרת מחושבת לפי מינון אנרגיה (mJ/cm²). הגבלת החשיפה לקרינה נקבעה בחוברת התקנים של ACGIH גם ביחידות מיליוואט/סמ"ר על פי משך החשיפה.
• ארגון הבריאות העולמי (WHO) - מדגיש כי אין "רמת חשיפה בטוחה" מוחלטת לקרינת UV, ויש לנקוט באמצעי מיגון בכל חשיפה תעסוקתית.
• תקנים ישראליים - תקנות הבטיחות בעבודה (ניטור סביבתי וניטור ביולוגי של עובדים בגורמים מזיקים), תשע"א-2011  מגדיות קרינה אולטרה - סגולה כגורם סיכון פיזיקלי, והורו להתייחס לרמות המותרות בהתאם לספר ACGIH TLVs.

ACGIH קובע ערכי סף (TLVs) לחשיפת עיניים ולחשיפת עור לקרינה UV בסביבת העבודה על פי פסי אורך גל של 10 ננומטר כל אחד. להלן דוגמאות לתקנים בשלושת תת - התחומים של ה- UV:

• UV-A (315-400 nm) לדוגמה: עד mJ/cm² 1000 למשך 8 שעות לאורך הגל של nm 315.   
• UV -B (280-315 nm) לדוגמה: עד 3.4  mJ/ cm²  למשך 8 שעות לאורך הגל של nm  280. 
• UV-C (200-280 nm) לדוגמה: עד  1.626 mJ/ cm² למשך 8 שעות לאורך הגל של nm  200. 

בנוסף לתקנים אלה מספק ה- ACGIH גם תקני רמה מרבית מותרת (TLV) על פי הקרינה האפקטיבית ביחידות מיליוואט/סמ"ר. לצד כל ערך תקן מופיע משך הזמן המקסימלי המותר לחשיפה, לדוגמה, משך הזמן המקסימלי המותר לעוצמת קרינה אפקטיבית בגובה 0.1 מיליוואט/סמ"ר הוא 30 שניות. הקשר המתמטי בין התקנים ביחידות מיליג'אול/סמ"ר לבין התקנים ביחידות מיליוואט/סמ"ר ניתן בנוסחה: 3i(mj/cm²)>Eeff[mW/cm²]xtexp[S]

כלומר:
 

3- הרמה המרבית המותרת לחשיפה ביחידות מיליג'אול/סמ"ר באורך הגל בעל היעילות הספקראלית הגבוהה ביותר
E_eff - הקרינה האפקטיבית ביחידות מיליוואט/סמ"ר (לאחר הכפלה במקדם היעילות הספקטראלית)
t_exp[S] - משך החשיפה בשניות.

הערכת סיכון לחשיפה לקרינה אולטרה-סגולה

כדי להעריך חשיפה לקרינה אולטרה-סגולה אפשר להשתמש בשתי אופציות: מדידה קרינה UV ולאחר מכן השוואה לתקנים מקובלים, והדרך השנייה – להשתמש בנתונים טכניים של יצרן ההתקן אשר מפיץ אור UV, ועל סמך נתונים האלה גם לבצע השוואה לתקנים מקובלים. 

א. מדידת קרינה אולטרה-סגולה (UV) בעבודה או בסביבה תעשייתית היא תהליך חשוב בגיהות תעסוקתית כדי להעריך את רמות החשיפה ולוודא עמידה בערכי סף (TLV)
 

מדידת UV בתעשייה מתבצעת באמצעות מדי קרינה או דוזימטרים, בהתאמה לטווח אורכי הגל (UVA, UVB, UVC). חישוב עוצמת הקרינה האפקטיבית חייב להיות מבוסס על מקדם שקלול האפקטיביות הספקטראלית היחסית (Spectral Weighting Function) כדי להעריך את הסיכון לבריאות, ולהשוות לערכי סף מותרים TLV של ACGIH.

מקדם האפקטיביות הספקטראלית משקלל את עוצמת קליטת הקרינה בגוף עקב סינון העוצמה ע"י הגוף וגישותו כתלות באורך גל והוא מתאר עד כמה אפקטיבית קליטה של עוצמת קרינה נתונה בכל אורך גל בהשוואה לערך מקסימלי יחוסי של אפקטיביות קליטה. ידוע שקרינה באורכי גל שונים בתחום ה-UV (UVA, UVB, UVC) אינה גורמת לאותו נזק במידה שווה לדוגמה, קרינה באזור 270 - 300 ננומטר הרבה יותר מזיקה לעור ולעיניים מאשר קרינה סביב 400 ננומטר.

ציוד מדידה

מד קרינה (Radiometer / UV Meter):

• כולל גלאי (Detector) רגיש ל-UV.
• לרוב מצויד במסננים (Filters) המאפשרים מדידה נפרדת ל-UVA, UVB, UVC.
• מציג תוצאה ביחידות של mW/cm²  או W/m²  - עוצמת הקרינה (Irradiance).

• מצטבר לאורך זמן, מודד את מנת הקרינה (Exposure dose) ביחידות mJ/cm² (מכפלת עוצמה × זמן חשיפה).
• שימושי במיוחד לעובדים שנחשפים במהלך משמרת.

• מדידה נקודתית: מכוונים את הגלאי ישירות לעבר מקור הקרינה או לאזור העבודה כדי למדוד עוצמה רגעית.
• מדידה סביבתית: הצבת חיישנים במיקומים קבועים (ליד מכונת ריתוך, בתא חיטוי, מעל שולחן עבודה).
• מדידת מינון אישי: חיבור דוזימטר נייד לבגד/כובע של העובד למדידת סך החשיפה במשמרת.

ב. שימוש בנתונים טכניים של ייצרן מתקן UV
 

יצרן של מכשיר מפיק קרינה אולטרה - סגולה נותן שני פרמטרים העיקריים - אנרגיה ביחידות  mW/cm² או W/m². ואורך הגל ביחידת nm (ננומטרים). כך לדוגמה, מנורות משני סוגים: UV Pro222 ו-SR18F של חברת Sterlights מפיקות אור בתחום על-סגולי באורכי גל UVC (222nm). במקום העבודה מתכננים להשתמש במנורות באולמות ייצור למטרות חיטוי. בהתאם למפרט הטכני בשתי המנורות האור העל-סגולי מופק ממנורות Krypton Chloride Excimer Lamp, הספק המכשיר UV Pro222 הוא W17, הספק המכשיר SR18F - W 250. בהתאם למפרט טכני של היצרן הקרינה האפקטיבית (Effective Irradiance) של שתי המנורות UV מסתכמת בנתונים הבאים: במרחק 1 מטר ממקור האור UV - 17 מיקרוואט על סנטימטר בריבוע, ובמרחק כ-2 מטרים ממקור האור UV - 4.251 מיקרוואט על סנטימטר בריבוע.

בהתאם לנתונים האלה במהלך יום העבודה מותר להיחשף לאור UV הנ"ל רק כ-5 דקות במרחק 1 מטר ממקור האור העל- סגולי, כ-10 דקות במרחק 2 מטרים ממקור האור העל- סגולי. במקום העבודה מתכננים התקנת מנורות בגובה של 2-2.5 מטרים, כאשר האור מכוון כלפי מטה. האור העל-סגולי מתפזר ממנורה אחת לרצפה ומכסה את השטח בקוטר של כ-3 מטרים. במהלך יום עבודה השגרתי מתכננים הפקה רצופה של אור על-סגולי ממספר מנורות. כאמור, זמן החשיפה המותר של העובדים לאור על-סגולי שמפיקים ממנורות UV Pro222 ו-SR18F  כ-5 דקות במרחק 1 מטר ממנורה, כ-10 דקות במרחק 2 מטרים ממנורה במהלך יום העבודה השגרתי בהתאם למוגדר בספר TLV & BEI של ACGIH ("Chapter “Ultraviolet Radiation).

טבלה 3 בפרק הנדון בספר מציגה ערכי TLV עבור עוצמת קרינה אפקטיבית - Eeff (effective irradiance) למשכי חשיפה שונים. משך חשיפה מקסימלי מותר לעוצמה מסויימת של קרינה אולטרה-סגולה אפקטיבית ניתן לחישוב על פי וריאציה של הנוסחה:  (cm2י/Tmax[S] = 0.003(J/cm2)/Eeff (W

חשיפה של העובדים לאור על-סגולי שמפיקים ממנורות UV Pro222  ו-SR18F  לפרקי זמן ארוכים יותר תביא באופן וודאי לחריגה מהרמה המרבית המותרת בהתאם למוגדר בספר הרגולטורי TLV & BEI של ACGIH.

אמצעי מניעה והגנה

• סגירת מקורות קרינה במעטפות אטומות או מסכים בולעי UV

• שימוש במחסומים ומחיצות במכונות ומתקנים להפקת אור אולטרה-סגול.

2. ארגוניים:
 

• הדרכת עובדים לגבי הסיכונים בריאותיים הנובעים מחשיפה לקרינה אולטרה-סגולה.

• סימון/שילוט אזורים עם קרינת UV אזהרה מתאימה.

• הגבלת זמן חשיפה בהתאם למוגדר בספר TLV & BEI של ACGIH ("Chapter “Ultraviolet Radiation) וארגון משמרות.
   

3. ציוד מגן אישי (PPE):
 

• משקפי מגן או מסכות עם עדשות בולעות UV .

• לבוש מגן ארוך וסופג קרינה.

• כפפות מתאימות להגנה על הידיים.
   

4. בדיקות בריאות תקופתיות - מעקב רפואי על מצב העור והעיניים.
 

קרינה UVC (טווח 100–280 ננומטר) היא החלק הכי אנרגטי ומזיק בספקטרום ה-UV, במיוחד לעיניים ולעור. במשקפיים המגנים מפני קרינת UVC חשוב לשים לב לכמה פרמטרים:

עקרונות להתאמת משקפי מגן ל-UV

1. חומר עדשות:
 

פוליקרבונט (Polycarbonate) - באופן טבעי סופג כמעט לחלוטין קרינה מתחת ל־400 נ"מ, כולל UVC.

חומרים פלסטיים עם ציפוי UV-block - מצופים בחומרים סופגים או מסננים את הקרינה.

זכוכית רגילה - אינה מגינה כראוי ב־UVC, לכן אינה מתאימה.
 

2. תקנים ועמידה בדרישות:

משקפיים צריכים לשאת סימון תקני כגון:
 

EN 170 (אירופאי) - מסנן UV תעשייתי, כולל UVC.

ANSI Z87.1 (אמריקאי) - מגן עיניים לבטיחות כללית עם סימון לבליעת UV. ברוב המקרים מצוין על גבי המשקף  “UV400” או “UV-block 200-400 nm”.
 

3. רמת סינון (Scale Number):

במשקפי מגן ל־UV  נהוג להשתמש בסימון 2–3  לפי EN 170 המספר מראה את רמת הסינון; ככל שהמספר גבוה יותר – פחות אור נראה עובר.

5. שילוב עם ציוד מגן נוסף:

אם יש רמות חשיפה גבוהות (כמו בחדרי חיטוי עם מנורות UVC או בעבודות ניסוי במעבדה), רצוי להשתמש גם במגן פנים שקוף סופג UV בנוסף למשקפיים.

סיכום
 

קרינה אולטרה-סגולה מהווה גורם סיכון משמעותי בתעשייה, הן בחשיפה חריפה והן כרונית. מניעה יעילה דורשת שילוב של פתרונות הנדסיים, ארגוניים ושימוש בציוד מגן אישי. הקפדה על ערכי חשיפה מומלצים והדרכת עובדים חיונית להפחתת נזקים בריאותיים ולשמירה על בטיחות העובדים.

מקורות:

.American Conference of Governmental Industrial Hygienists. (2025). Threshold limit values for chemical substances and physical agents & biological exposure indices. ACGIH
.European Committee for Standardization. (n.d.). EN 170: Personal eye-protection – Ultraviolet filters – Transmittance requirements and recommended use. CEN
International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. (2004). Guidelines on limits of exposure to ultraviolet radiation of wavelengths between 180 nm and 400 nm (incoherent optical radiation). Health Physics, 87(2), 171–186. https://doi.org/10.1097/00004032-200408000-00006
.International Labour Organization. (2019). Encyclopaedia of occupational health and safety – Non-ionizing radiation: Ultraviolet radiation (4th ed.). ILO Publications. https://www.iloencyclopaedia.org/%20
Tatiana Koutchma (2012). Ultraviolet Light in Food Technology Principles and Applications. https://doi.org/10.1201/9780429244414