Работа в условиях низких температур на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях разрешена, но с целым рядом дополнительных правил и условий.
Конкретные примеры профессий с работой в условиях низких температур — это целый список: монтажники, строители, грузчики, продавцы уличной торговли, работники коммунальных служб и т.д. Для некоторых видов деятельности труд на холоде — стандартная сезонная особенность, для других — форс-мажор, но инструкция по охране труда требуется в любом случае.
Кроме того, существуют отраслевые нормы не только по персоналу, но и по поддержанию самого производства в холодное время года. Например, требования к работе объектов завода с зимнее время, дополнительные затраты на это и т.д.
Нормы микроклимата в рабочих помещениях
Согласно Трудовому кодексу Российской Федерации, работодатели обязаны обеспечить безопасность для жизни и здоровья своих сотрудников на рабочих местах. Это касается и микроклимата в помещениях, на это есть нормы, прописанные Роспотребнадзором. То есть с наступлением холодов в большинстве случаев работа (при низких температурах на улице) в нормальном режиме возможна только со включенным отоплением, а в сильную жару — с кондиционированием.
Если вовремя не включили отопление, то продолжительность трудового дня зависит от вида деятельности — категории профессии по уровню энергозатрат.
Градация действует и для помещений, и на улице. Пример: менеджеры, сидящие за компьютерами в офисе, и продавцы, торгующие новогодними фейерверками под открытым небом, относятся к категории Iа.
Сокращение рабочего дня, если в помещении холодно
В помещениях допустимая продолжительность трудового дня следующая:
|
t, ºC |
Порядок работы при низких температурах — максимальное время пребывания, ч. |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Iа | Iб | IIа | IIб | III | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
6 |
— |
— |
— |
— |
1 |
|
7 |
— |
— |
— |
— |
2 |
|
8 |
— |
— |
— |
1 |
3 |
|
9 |
— |
— |
— |
2 |
4 |
|
10 |
— |
— |
1 |
3 |
5 |
|
11 |
— |
— |
2 |
4 |
6 |
|
12 |
— |
1 |
3 |
5 |
7 |
|
13 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
14 |
2 |
3 |
5 |
7 |
— |
|
15 |
3 |
4 |
6 |
8 |
— |
|
16 |
4 |
5 |
7 |
— |
— |
|
17 |
5 |
6 |
8 |
— |
— |
|
18 |
6 |
7 |
— |
— |
— |
|
19 |
7 |
8 |
— |
— |
— |
|
20 |
8 |
— |
— |
— |
— |
Работа на открытом воздухе при низких температурах
Основой для составления внутренних документов по охране труда на воздухе являются Методические рекомендации, утвержденные 19.09.2006, МР 2.2.7.2129-06. 2.2.7 «Физиология труда и эргономика. Режимы труда и отдыха работающих в холодное время на открытой территории или в неотапливаемых помещениях».
В Рекомедациях перечислены общие гигиенические требования, по которым организуется производство работ при низких температурах на открытом воздухе:
- допуск к работам только лиц, прошедших медосмотр, без противопоказаний по здоровью;
- обеспечение теплой одеждой, обувью, головными уборами, рукавицами с соответствующей теплоизоляцией;
- обязательные места обогрева с температурой +21 — +25 градусов С, оборудованные устройствами для обогрева кистей и стоп;
- обязательные перерывы на обогрев.
Перерывы на обогрев — это не отдых, а восстановление сил, то есть рабочее время, и оно оплачивается.
Методические рекомендации Роспотребнадзора — рамочные правила работы при низких температурах с учетом всего комплекса факторов:
- климатической зоны (условные: Норильск и Краснодар имеют разную специфику);
- погодных условий (при —10, но с сильным влажным ветром обморозиться проще, чем при —30 при полном безветрии);
- категории деятельности по энерготратам (дворник с лопатой и электрик с отверткой на морозе тратят разное количество энергии).
Для того чтобы внутренняя инструкция по охране труда в условиях низких температур на предприятии отражала не среднюю погоду по Российской Федерации, а конкретные условия, МР снабжены таблицами допустимой продолжительности пребывания на открытой территории, количества перерывов и т. д. для каждого климатического пояса в зависимости от температуры, ветра и вида деятельности.
Погода — фактор важный, но не всегда решающий. Пример: пункт 5.12 не рекомендует планировать работы категории выше, чем IIа, если холоднее —30. То есть плановые работы прекращаются при температуре воздуха ниже этого значения. Экстренных случаев это не касается, и если произошла авария на теплотрассе или обрыв ЛЭП и несколько тысяч человек сидят без отопления и света, то ждать, когда потеплеет, невозможно.
Ещё раз: плановые работы и форс-мажор — разные вещи. Когда остановить производственный процесс невозможно даже при наступлении температуры наружного воздуха ниже минус 30 градусов по Цельсию, задача работодателей — обеспечить дополнительные средства защиты.
Штрафы за несоблюдение требований охраны труда
Несоблюдение санитарных и гигиенических правил грозит штрафами (статья 6.3 КоАП РФ):
- от 500 до 1000 рублей — для должностных лиц и индивидуальных предпринимателей;
- от 10 000 до 20 000 рублей — для юридических лиц.
В крайних случаях деятельность организации или ИП приостанавливается до 90 дней.
Если нарушается охрана труда, работа при низких температурах организована с несоблюдением СанПиНов, то грозят (после первичного предупреждения) штрафные санкции по статье 5.27.1 КоАП:
- от 2000 до 5000 — для должностных лиц и ИП;
- от 50 000 до 80 000 рублей — для организаций.
Миленина Нина
Образование — исторический факультет Нижегородского педагогического университета, специальность — история и право.
Все статьи автора
Начало теста:
- <
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
Чем необходимо смазать открытые участки тела перед выходом на холод?
Варианты ответов:
- репеллентом
- кремом для защиты от повышенных температур
- кремом для защиты от пониженных температур
- кремом для защиты от загрязнений
Производство каких видов работ допускается, при понижении температуры воздуха до предельно установленных значений и ниже?
Варианты ответов:
- реконструкция производственных объектов с непрерывным технологическим циклом работ
- капитальный ремонт производственных объектов с непрерывным технологическим циклом работ
- обслуживание производственных объектов с непрерывным технологическим циклом работ
- текущий ремонт производственных объектов с непрерывным технологическим циклом работ
Что необходимо сделать в случае аварийной ситуации или инциденте?
Варианты ответов:
- незамедлительно приступить к ликвидации последствий аварий или инцидента
- вызвать аварийно-спасательную службу
- прекратить работу, незамедлительно поставить в известность своего непосредственного руководителя или в установленном порядке других должностных лиц, дальнейшие действия выполнять согласно ПЛА
Предельная температура при скорости ветра свыше 10 м/сек, при которой все работы, за исключением лесозаготовительных, строительно-монтажных и ремонтных, должны быть приостановлены
Варианты ответов:
- — 30°С
- — 38°С
- — 32°С
- — 35°С
Кто отслеживает динамику изменения температуры?
Варианты ответов:
- служба охраны труда структурного подразделения
- диспетчерская служба структурного подразделения
- ответственные руководители работ, старшие смены, бригады
Какие действия должны быть приняты ответственными руководителями работ, старшими смены, бригады и т.п., при понижении температуры воздуха до предельно допустимых значений и ниже?
Варианты ответов:
- сообщить в диспетчерскую службу структурного подразделения величину температуры
- сообщить в МЧС
- сообщить по телефону 40-24-83
С какой целью допускается производство определенных видов работ, технологических процессов при снижении температуры до предельно допустимых значений и ниже
Варианты ответов:
- с целью предупреждения аварий, осложнений
- выхода из строя дорогостоящего оборудования
- все перечисленное
Какие действия должны быть приняты ответственными руководителями работ, старшими смены, бригады и т.п., при понижении температуры воздуха до предельно допустимых значений и ниже, при отсутствии возможности связаться с диспетчерской службой или руководством структурного подразделения?
Варианты ответов:
- обязаны продолжить производство работ принять необходимые меры по предупреждению возникновения аварийных ситуаций, случаев обморожений персонала и выходу из строя оборудования, машин механизмов и т.п.
- обязаны самостоятельно принять решение о приостановке производства работ (с фиксацией факта приостановки работ в вахтовом журнале, в журнале производства работ или оперативном журнале)
- Обязаны самостоятельно принять решение о приостановке производства работ (с фиксацией факта приостановки работ в вахтовом журнале, в журнале производства работ или оперативном журнале), приняв при этом необходимые меры по предупреждению возникновения аварийных ситуаций, случаев обморожений персонала и выхода из строя оборудования, машин и механизмов и т.п
Какие дополнительные меры безопасности принимаются при понижении температуры воздуха до предельно допустимых значений и ниже?
Варианты ответов:
- движение на отдаленные месторождения (отдаленные объекты внутри месторождений) колонной не менее четырех единиц транспорта, обеспеченность аварийным запасом топлива не менее 60 литров;
- движение на отдаленные месторождения (отдаленные объекты внутри месторождений) колонной не менее трех единиц транспорта, обеспеченность радиосвязью с основной базой и аварийным запасом топлива не менее 50 литров
- транспортное средство должно быть укомплектовано дежурной меховой спецодеждой, валенками и меховыми рукавицами
- движение на отдаленные месторождения (отдаленные объекты внутри месторождений) колонной не менее двух единиц фанепорта, обеспеченность радиосвязью с основной базой и аварийным запасом топлива не менее 40 литров; транспортное средство должно быть укомплектовано дежурной меховой спецодеждой, валенками и меховыми рукавицами
Начиная с какой температуры воздуха работникам предоставляются перерывы продолжительностью 10 минут через каждый час работы для обогрева в специально отведенных для этой цели помещениях
Варианты ответов:
- — 38 °С
- — 32 °С
- — 35 °С
- — 28 °С
Идет подсчет результатов
11
Сообщить о нарушение
Ваше сообщение отправлено, мы постараемся разобраться в ближайшее время.
Отправить сообщение
355 просмотров
Верно 4 / С ошибками 42
- 0
- 0
Популярные тесты
-
Вас можно назвать ходячей энциклопедией, если сможете набрать восемь правильных ответов
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 485 315
790 489 просмотров — 22 ноября 2018
Пройти тест -
Умеете ли вы готовить? Сложный кулинарный Блиц-тест ресторатора Ивана Шишкина
HTML-код
АдминистраторКоличество прохождений: 301 554
612 974 просмотров — 01 декабря 2016
Пройти тест -
Тест, который покажет, каким животным вы являетесь в душе.
HTML-код
Никитин КонстантинКоличество прохождений: 419 720
634 959 просмотров — 11 января 2017
Пройти тест -
Тест: Узнайте в каком году вы должны были родиться на самом деле?
HTML-код
Никитин КонстантинКоличество прохождений: 454 828
665 864 просмотров — 25 декабря 2016
Пройти тест -
Сможете ли вы узнать советских актеров по фото в молодости?
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 359 106
568 694 просмотров — 11 марта 2019
Пройти тест -
Только 4% людей способны пройти этот тест с вопросами различной направленности
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 314 618
580 695 просмотров — 23 августа 2018
Пройти тест -
Докажите свою высокоинтеллектуальность, набрав в нашем тесте на общие знания 13/13
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 311 903
555 192 просмотров — 21 марта 2019
Пройти тест -
Главный тест на общие знания: насколько ты умён?
HTML-код
Всякие Научные ШтукиКоличество прохождений: 475 288
678 464 просмотров — 28 февраля 2019
Пройти тест -
Сможете ли вы пройти тест для разведчиков?
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 579 861
1 161 556 просмотров — 24 июля 2018
Пройти тест -
Тест на знание всего на свете: Осилите его на все 100%?
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 419 522
664 542 просмотров — 15 марта 2019
Пройти тест -
А вы сможете продолжить эти 13 крылатых фраз?
HTML-код
ВладленаКоличество прохождений: 464 237
728 681 просмотров — 31 марта 2020
Пройти тест -
Если в этом тесте вы наберете 13/13, то вам пора поступать в Гарвард
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 437 643
693 010 просмотров — 03 марта 2019
Пройти тест -
Сможете ли вы узнать 20 людей, определивших ход истории?
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 675 448
1 111 612 просмотров — 12 февраля 2019
Пройти тест -
Из какой страны вы душой?
HTML-код
Коклягина ПолинаКоличество прохождений: 763 932
1 143 832 просмотров — 05 января 2017
Пройти тест -
Если вы закончите представленные 15 фраз, то вы настоящий интеллектуал!
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 408 197
768 144 просмотров — 06 марта 2019
Пройти тест -
Сможете ли вы назвать имена всех этих легендарных артистов, популярных в СССР?
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 556 318
1 009 797 просмотров — 06 декабря 2018
Пройти тест -
Тест на интеллект: Если наберете 9/9, то уровень вашего IQ точно выше среднего
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 870 083
1 732 603 просмотров — 16 ноября 2019
Пройти тест -
Если вы родом из СССР, то точно сможете закончить фразы тех времен на все 10 из 10
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 578 884
852 942 просмотров — 08 февраля 2019
Пройти тест -
Сможете ответить на вопросы на общие знания, в которых стыдно сделать ошибку?
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 314 633
524 614 просмотров — 24 декабря 2018
Пройти тест -
Тест по фильмам СССР: Сможете пройти его на все 10/10? (Часть 2)
HTML-код
АндрейКоличество прохождений: 360 184
583 262 просмотров — 04 марта 2019
Пройти тест
HTML-код для вставки на сайт
Разрешить комментарии
Автор теста запретил комментарии
Блок Новинок и Популярных тестов
Теперь тесты из блоков новинок и популярных отображаются внутри вашего сайта, что увеличивает просмотры ваших страниц в 5 раз!
Все комментарии после публикации проходят строгую модерацию!
OK
К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица:
Получившие вводный инструктаж по охране труда и пожарной безопасности, первичный инструктаж на рабочем месте по охране труда и пожарной безопасности
Не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, получившие первичный инструктаж на рабочем месте по охране труда
Не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, получившие вводный инструктаж по охране труда и пожарной безопасности, первичный инструктаж на рабочем месте по охране труда и пожарной безопасности
Не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, получившие вводный и первичный инструктаж по охране труда
Найти другие ответы на вопросы
Связанные темы
Темы, в которых встречается данный вопрос:
- Меры безопасности при работе при низких температурах воздуха. Оказание первой медицинской помощи пострадавшим
- Оказание первой помощи при переохлаждениях, обморожения, потери сознания, остановке дыхания и работы сердца
- Оказание первой доврачебной помощи при обморожении
-
Использование принципов защиты,
применяемых при работе с источниками
излучения в закрытом виде. Эти правила
предусматривают личностные требования
к работающим с источниками ионизирующих
излучений: запрещение курения в рабочей
зоне, тщательная очистка (дезактивация)
кожных покровов после окончания работы,
проведение дозиметрического контроля
загрязнения спецодежды, спецобуви и
кожных покровов. -
Атмосферное давление
-
Производственная деятельность людей
на поверхности земли протекает обычно
при атмосферном давлении, близком к
среднему атмосферному давлению над
уровнем моря, равном 1000 гПа. Оно
равномерно распределяется по всему
телу и уравновешивается давлением
газов изнутри организма, содержащихся
в крови, полостных органах и тканях. В
качестве единственной единицы измерения
давления принят паскаль. До этого
времени в метеорологии за нормальное
давление принималась величина1000
мбар =750 мм рт. ст. В физике за нормальную
атмосферу принималось давление760 мм
рт. ст. -
Повышенное атмосферное давление
-
При выполнении водолазных спусковикессонных работ, при подводном
плавании в аквалангах, при лечении
сжатым воздухом или кислородом в камерах
повышенного давления и барокамерах,
предназначенных для проведения
хирургических операций. -
Кессонные работы
-
Применяются при сооружении опор
мостов, фундаментов гидротехнических
сооружений, при проходке стволов шахт,
туннелей. Они выполняются под водой
или под землей в сильно насыщенных
водой грунтах. Сущность кессонного
способа ведения работ заключается в
вытеснении воды из замкнутого пространства
путем нагнетания в это пространство
сжатого воздуха. Работа на глубине
требует поддержания повышенного
давления с помощью специального
снаряжения или оборудования, в частности
кессонов (специальных камер). -
Водолазные работы
-
Используется специальное водолазное
снаряжение, которое изолирует человека
от прямого воздействия водной среды и
обеспечивает дыхание водолаза при
повышенном барометрическом давлении
при погружении под воду. -
В выполнении кессонных и глубоководных
работ обычно также различают три
периода:
-
Период
повышения давления – компрессия; -
Период
нахождения в условиях повышенного
атмосферного давления; -
Период
понижения давления – декомпрессия.
-
Каждому из которых присущ специфический
комплекс функциональных измененийв организме. -
Биологическое действие повышенного
атмосферного давления
-
При
работе в условиях гипербарии соответственно
повышенной плотности воздуха снижаются
показатели вентиляции легкихза
счет некоторого урежения частоты
дыхания и пульса; -
Наиболее
опасным является период декомпрессии,
во время которого или вскоре после
выхода в условиях нормального атмосферного
давления может развиться декомпрессионная
(кессонная) болезнь. Тяжесть
декомпрессионной (кессонной) болезни
и ее симптоматика определяются
массовостью закупорки сосудов эмболами,
их локализацией.
-
При возникновении признаков
декомпрессионной болезни необходимо
пострадавшего срочно поместить в
специальную камеру (лечебный шлюз), в
которой создается давление, соответствующее
тому, при котором происходила работа
рабочего кессона или водолаза. После
растворения азота и исчезновения
признаков болезни приступают к медленному
понижению атмосферного давления до
нормального. При необходимости лечебная
рекомпрессия может быть повторена. -
Профилактические мероприятия
-
К
физической работе в кессонах допускаются
лица мужского пола в возрасте от 18 до
50 лет. Женщины на кессонные работы
допускаются только в качестве
инженерно-технического и медицинского
персонала при отсутствии у них
беременности и заболеваний мочеполовых
органов с наклонностью к кровотечениям. -
При
проведении водолазных работ пользуются
специальными таблицами, регламентирующими
виды деятельности, глубину погружения
и соответствующие режимы декомпрессий.
Погружение обеспечивается применением
необходимых комплексов водолазно-технических
средств. -
Для
профилактики кессонной болезни имеют
значение и другие гигиенические и
организационные мероприятия. Важную
роль играют количество и качество
подаваемого в кессон сжатого воздуха. -
В
соответствии с правилами для кессонных
рабочих устраивают общежития вблизи
места работы или предоставляют транспорт
для доставки на работу и к месту
жительства. Оканчивающим работу в
ночную смену, если они проживают далеко
от места работы, предоставляют койки
в общежитии. -
Во всех
случаях, когда проводятся кессонные
работы, обязательно организуется
здравпункт или амбулатория с круглосуточным
дежурством медицинского персонала.
-
Пониженное атмосферное давление
-
При выполнении работ в горной
местности. Пребывание на высоте
связано с влиянием на организм пониженного
атмосферного давления и обусловленного
этим уменьшения парциального давления
газов, входящих в состав воздуха, в том
числе кислорода.Наиболее чувствительны
к гипоксии:
-
ЦНС
(особенно кора головного мозга и
мозжечок), -
зрительный
анализатор, -
мышцы
сердца.
-
Ранние симптомывысотной болезни
проявляются головокружением, повышенной
утомляемостью, апатией, в дальнейшем
отмечаются нарушение координации
движений, головная боль, резкая слабость,
адинамия, эмоциональная неустойчивость
(эйфория или угнетенное состояние),
могут присоединяться психопатологические
проявления: «некритическая» оценка
своего состояния, резкое снижение
памяти и внимания, неадекватные действия.
Снижается острота зрения. -
Профилактические мероприятия
-
рациональный
режим труда, механизация и
автоматизация производственных
процессов, перевозка рабочих к месту
работы и домой в комфортных условиях,
улучшение условий труда (снижение
загазованности и запыленности, улучшение
микроклимата) и организация правильного
рационального питания; -
строгий
профессиональный отбор людей,
направляемых на работы в горные условия.
-
Нагревающий микроклимат. Изменение
физиологических функций -
Нагревающий микроклимат—
сочетание параметров микроклимата
(температура, влажность и т.д) при котором
происходит нарушение теплообмена
организма со средой, выражающиеся внакопление тепла в организме(работа в горячих цехах). Для оценки
нагревающегося микроклимата в помещение
и на улице в теплое время года используется
показатель-тепловая нагрузка среды
ТНС.
-
В связи
со значительным потоотделением (4 —6
кг за смену) происходит резкое нарушение
водного обмена; -
Нарушение
белкового и витаминного обмена; -
Повышение
вязкости крови; -
Изменение
деятельности ССС; -
Торможение
нервной системы; -
Поражение
органов дыхания.
-
Профессиональные заболевания:
болезни органов дыхания, ИБС, артериальная
гипертензия, профессиональная катаракта. -
Влияние охлаждающего микроклимата
на организм человека -
Охлаждающийся микроклимат—
сочетание параметров микроклимата,
при котором имеет место изменение
теплообмена, приводящее кдефициту
тепла в организме, за счет снижения
температуры «ядра» тела. -
Имеет место и в помещениях некоторых
производств (холодильники, бродильные
отделения пивоваренных заводов,
судостроительные предприятия и др.)
и при непосредственном соприкосновении
работающего с холодными материалами.
-
Нарушения
рефлекторной деятельности; -
Тактильной
чувствительности; -
Поражение
органов дыхания.
-
Профессиональные заболевания:
ревматизм, болезни верхних дыхательных
путей, пояснично-крестцовый радикулит,
невралгии лицевого, тройничного,
седалищного нервов, пиелит, цистит. -
Мероприятия по улучшению производственного
микроклимата и профилактики
профессиональных заболеваний. -
Профилактика перегревания работающих
в нагревающем микроклимате:
-
Нормирования
верхней границы внешней термической
нагрузки на допустимом уровне
применительно к 8-часовой рабочей смене; -
Регламентации
продолжительности воздействия
нагревающей среды; -
Использования
специальных коллективных и индивидуальных
средств защиты, направленных на
уменьшение поступления тепла извне
к поверхности тела человека и обеспечения
за счет этого допустимого теплового
состояния работающих; -
Применения
средств, направленных на повышение
тепловой устойчивости организма, в том
числе за счет адаптации к термической
нагрузке, улучшения функционального
состояния (витаминизация, рациональный
питьевой режим, фармакологические
средства и др.).
-
При работе в охлаждающем микроклимате:
-
Регламентации
времени работы. Период непрерывного
пребывания работающих в охлаждающей
производственной среде в зависимости
от температуры воздуха должен составлять
8, 6, 4, 2 или 1 ч.; -
Комплекты
специальной одежды; -
Защита
рабочих мест в производственных
помещениях от потоков холодного воздуха; -
Облучение
передней поверхности тела источником
инфракрасного излучения малой
интенсивности (0,3 — 0,5 кал/см2/мин) на
месте работы или устройство обогреваемых
помещений для периодического пребывания
там работающих.
Соседние файлы в папке Экзамен
- #
- #
ПРОГРАММА-МИНИМУМ
кандидатского экзамена
по специальности
01.04.09 «Физика низких температур»
по
физико-математическим и техническим наукам
Введение
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: техника низких
температур, термодинамика и статистическая физика, физика конденсированного
состояния.
Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии
Министерства образования Российской Федерации по физике при участии Московского
государственного университета им. М.В. Ломоносова и Института физических проблем
им. П.Л. Капицы РАН.
1. Техника низких температур
1.1. Эффект Пельтье. Дросселирование газов и эффект Джоуля-Томсона.
Температура инверсии. Детандер, расширение газов при постоянной энтропии.
Рефрижератор растворения. Фазовая диаграмма смеси 3He и
4He. Процесс Стирлинга. Охлаждение по методу Померанчука. Метод
адиабатического размагничивания. Ядерное размагничивание. Тепловые контакты и
теплоизоляция. Криостаты.
1.2. Газовый термометр. Термопары. Металлические,
полупроводниковые и угольные термометры сопротивления. Магнитная
термометрия.
1.3. Методы получения сильных магнитных полей. Стационарные
магнитные поля, электромагниты. Сверхпроводящие соленоиды. Импульсные
поля.
1.4. Методы получения высоких давлений. Камеры высокого давления.
Наковальни Бриджмена.
2. Термодинамика и статистическая физика
2.1. Абсолютная температура. Термодинамическая и эмпирическая шкалы
температуры, их взаимосвязь. Равновесные и неравновесные состояния
макроскопических систем. Параметры состояния. Обратимые и необратимые процессы.
Первое, второе и третье начала термодинамики. Термодинамические потенциалы.
Энтропия. Дифференциальные соотношения между производными термодинамических
величин. Уравнения состояния. Изотермические и адиабатические процессы. Цикл
Карно. Термодинамическое равновесие. Условия равновесия фаз. Химический
потенциал. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса. Тройная точка, критическая
точка.
2.2. Понятие функции распределения. Каноническое распределение Гиббса.
Статистическое истолкование термодинамики. Вычисление свободной энергии методами
статистической физики. Теорема равнораспределения энергии по степеням свободы.
Термодинамические функции идеального газа. Распределение Максвелла —
Больцмана.
2.3. Равновесные фазовые переходы. Фазовые переходы первого рода.
Скрытая теплота перехода. Метастабильные состояния. Переохлаждение и перегрев.
Фазовые переходы второго рода. Скачок теплоемкости. Изменение симметрии и
параметр порядка. Критические индексы. Фазовые переходы 2.5 рода.
2.4.
Статистика Ферми — Дирака. Статистика Бозе — Эйнштейна. Бозе-эйнштейновская
конденсация, свойства бозе-конденсата.
3. Низкотемпературная физика твердого тела
3.1. Трансляционная симметрия кристаллов. Концепция квазичастиц. Теорема
Блоха. Элементарная ячейка и зона Бриллюэна. Энергетический спектр электронов в
твердых телах. Основные методы расчета зонной структуры. Разрешенные и
запрещенные зоны. Энергия Ферми. Поверхность Ферми. Металлы-полупроводники,
диэлектрики. Электроны и дырки в полупроводниках, примесные уровни.
3.2.
Фононный спектр в кристаллах. Тепловое расширение твердых тел. Теплоемкость
твердых тел. Температура Дебая. Теплопроводность твердых тел.
3.3.
Гальваномагнитные явления. Магнитосопротивление. Эффект Холла. Квантование
орбитального движения, уровни Ландау. Формула Лифшица — Онсагера. Температура
Дингла. Квантовые осцилляции термодинамических величин, эффект де Хааза — Ван
Альфвена. Квантовые осцилляции кинетических величин, эффект Шубникова — де
Хааза. Ультраквантовый предел.
3.4. Высокочастотные свойства твердых тел.
Скин-эффект. Аномальный скин-эффект. Поверхностный импеданс. Геликоны.
Альфвеновские волны. Затухание Ландау. Циклотронный резонанс. Плазменные
колебания.
3.5. Электронный парамагнитный резонанс. Ядерный магнитный
резонанс. Ядерный квадрупольный резонанс. Эффект Мёссбауэра.
3.6.
Целочисленный и дробный квантовые эффекты Холла. Композитные фермионы, дробная
статистика.
4. Сверхтекучесть
4.1. Жидкий гелий. Сверхтекучесть 4He и 3He. Теория
сверхтекучести Ландау. Сверхтекучая и нормальная компоненты. Параметр порядка в
сверхтекучем 4He и сверхтекучем 3He. Фазовые диаграммы
4He и 3He. Фононы и ротоны. Квантованные вихри в гелии.
Сверхтекучесть в пленках.
4.2. Твердый гелий, фазовая диаграмма.
Антиферромагнетизм 3He.
5. Сверхпроводимость
5.1. Критическая температура. Критический ток. Критическое магнитное поле.
Эффект Мейснера. Термодинамика сверхпроводников, формула Рутгерса. Линейная
электродинамика сверхпроводников, уравнения Лондонов.
5.2. Нелинейная
электродинамика сверхпроводников, уравнение Пиппарда. Скин-эффект и
поверхностный импеданс в сверхпроводниках. Квантование магнитного потока. Теория
сверхпроводимости Гинзбурга-Ландау. Глубина проникновения и длина когерентности.
Параметр Гинзбурга-Ландау. Энергия границы раздела нормальной и сверхпроводящей
фаз.
5.3. Сверхпроводники первого рода. Промежуточное состояние.
Сверхпроводники второго рода. Смешанное состояние. Первое и второе критические
поля. Вихри Абрикосова. Пиннинг вихрей и крип магнитного потока.
5.4.
Изотопический эффект. Взаимодействие Фрелиха, куперовские пары. Модель
Бардина-Купера-Шриффера. Спектр элементарных возбуждений в сверхпроводниках.
Энергетическая щель. Плотность состояний на уровне Ферми. Электрон-фононное
взаимодействие.
5.5. Туннельный эффект в сверхпроводниках. Переход металл —
изолятор — металл. Переход нормальный металл — изолятор — сверхпроводник.
Переход сверхпроводник — изолятор — сверхпроводник. Андреевское отражение.
Стационарный эффект Джозефсона Нестационарный эффект Джозефсона. Джозефсоновская
глубина проникновения. Скорость Свихарта. Ступеньки Шапиро.
5.6. Квантовые
интерферометры. Сверхпроводящее кольцо с джозефсоновским контактом.
Безгистерезисный режим СКВИДа. Гистерезисный режим СКВИДа. Низкочастотный СКВИД.
Высокочастотный СКВИД. Симметричный СКВИД Циммермана, трансформатор
потока.
5.7. Органические сверхпроводники. Фуллерены, сверхпроводимость
фуллеридов. Системы с тяжелыми фермионами. Магнитные сверхпроводники. Оксидные
высокотемпературные сверхпроводники.
5.8. Сверхпроводниковые приемники
излучения. Детектирование электромагнитных волн. Сверхпроводниковый
болометр.
6. Низкотемпературный магнетизм
6.1. Атомный магнетизм. Принцип Паули. Спиновый магнитный момент. Орбитальный
магнитный момент. Спин-орбитальное взаимодействие. Диамагнетизм и парамагнетизм.
Закон Кюри. Диамагнетизм Ландау. Парамагнетизм Паули. Парамагнетизм Ван Флека.
Парамагнетизм коллективизированных электронов. Эффект Кондо.
6.2. Основные
типы магнитного упорядочения. Закон Кюри — Вейсса. Ферромагнетизм. Критерий
Стонера. Ферримагнетизм. Антиферромагнетизм. Слабый ферромагнетизм
антиферромагнетиков, взаимодействие Дзялошинского. Состояние спинового
стекла.
6.3. Обменное взаимодействие. Косвенное обменное взаимодействие через
лиганды (сверхобмен). Обменное взаимодействие через электроны проводимости
(РККИ-взаимодействие).
6.4. Модель Изинга. Модель Гейзенберга.
6.5.
Магнитная анизотропия. Ориентационные фазовые переходы. Спин-флоп и спин-флип
переходы.
6.6. Магнитные кластеры, наноразмерные структуры. Низкоразмерный
магнетизм. Димеры, спиновые цепочки, спиновые лестницы. Спиновая щель.
Спин-пайерлсовский переход.
6.7. Динамические свойства магнетиков,
антиферромагнитный и ферромагнитный резонансы.
Основная литература
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука, 1976; Квантовая
механика. М.: Наука, 1974; Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.
Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Статистическая физика. Ч. II. М.: Наука,
1978; Физическая кинетика. М.: Наука, 1979.
Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1974.
Абрикосов А.А. Основы теории металлов. М.: Наука, 1987.
Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М.: Мир, 1979.
Шмидт В.В. Введение в сверхпроводимость. М.: Наука, 1982.
Тилли Дж., Тилли Дж. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. М.: Мир, 1977.
Лоунасмаа О.В. Принципы и методы получения температур ниже 1 К. М.:
Мир, 1977.
Линтон Э.А. Сверхпроводимость. М.: Мир, 1974.
Справочник по физико-техническим основам криогеники / Под ред. М.П.
Малкова). М.: Энергоатомиздат, 1985.
Дополнительная литература
Скотт Р.Б. Техника низких температур. М.: Изд-во иностр. лит., 1962.
Методы получения и измерения низких и сверхнизких температур / Под ред.
Б.И. Веркина. Киев: Наукова думка, 1987.
Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М.: Наука, 1971.
Попов М.И. Термометрия и каллориметрия. М.: Изд-во МГУ, 1954.
Заварицкий Н.В. Сверхпроводимость. М.: Изд-во МФТИ, 1985.
Примечание. При подготовке к экзамену по техническим наукам акцентировать
внимание на разделы 1.1 — 1.4, 2.1, 3.1, 3.2, 3.5, 5.6, 5.8, 6.1 — 6.3,
6.7.
О безопасной работе на открытом воздухе в холодный период года.
Существует ряд организаций и предприятий, работники которых в силу технологического процесса или чрезвычайных ситуаций осуществляют свою деятельность на открытом воздухе. Такие работы часто осуществляются в условиях пониженной температуры воздуха.
При работе на открытом воздухе в условиях низких температур возможно воздействие следующих опасных и вредных производственных факторов: пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенная влажность воздуха рабочей зоны; повышенная скорость движения воздуха;
опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; переохлаждение, обморожение. Охлаждение человека как общее, так и локальное способствует изменению его двигательной активности, нарушает координацию и способность выполнять точные операции; вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, способствует развитию патологии.
К выполнению работ на открытом воздухе в условиях низких температур допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья, прошедшие вводный и первичный на рабочем месте инструктажи по охране труда, теоретическую и практическую подготовку, обучение безопасным методам работы и стажировку на рабочем месте, проверку знаний по охране труда, имеющие соответствующую группу по электробезопасности, а также прошедшие проверку знаний правил пожарной безопасности в объеме должностных обязанностей.
Рабочий при выполнении работ на открытом воздухе в условиях низких температур должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты в соответствии с действующими Нормами выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты (СИЗ), разработанными на основании Межотраслевых правил обеспечения работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты. Выдаваемые специальная одежда, специальная обувь и другие СИЗ должны соответствовать характеру и условиям работы, обеспечивать безопасность труда, иметь сертификат соответствия или декларацию. Средства индивидуальной защиты, на которые не имеется технической документации, а также с истекшим сроком годности к применению не допускаются.
При организации работ на открытом воздухе в условиях низких температур необходимо соблюдать регламент времени пребывания на холоде и времени, необходимого на обогрев. Гигиенические требования к режиму труда и отдыха в холодный период года на открытой территории и в неотапливаемых помещениях установлены МР 2.2.7.2129-06 «Режимы труда и отдыха работающих в холодное время на открытой территории или в неотапливаемых помещениях». Согласно данного документа продолжительность однократного перерыва на обогрев в отапливаемом помещении должна быть не менее 10 минут, температура воздуха в местах обогрева поддерживаться на уровне 21-25 °С. Руководители организаций обязаны обеспечивать надлежащие условия для работающих на открытом воздухе в зимний период, в том числе наличие помещений для обогрева и приема пищи, соблюдение в них оптимального температурного режима.
Таким образом, работодатель (совместно со службой охраны труда, руководителями подразделений) должен оценить степень воздействия холода для работников на конкретных работах и обеспечить принятие соответствующих мер защиты их жизни и здоровья.