Šta je važno znati o sunčevom zračenju: UVA i UVB Ultraljubičasto zračenje: primjena, djelovanje i zaštita od njega

Život ljudi, biljaka i životinja u bliskoj je vezi sa Suncem. Emituje zračenje koje ima posebna svojstva. Ultraljubičasto svjetlo se smatra nezamjenjivim i vitalnim. Njegovim nedostatkom počinju krajnje nepoželjni procesi u organizmu, a strogo dozirana količina može izliječiti ozbiljne bolesti.

Stoga je mnogima neophodna ultraljubičasta lampa za kućnu upotrebu. Razgovarajmo o tome kako ga pravilno odabrati.

Ultraljubičasto zračenje je zračenje koje je nevidljivo za ljude i zauzima područje između rendgenskog i vidljivog spektra. Dužine njenih sastavnih talasa kreću se od 10 do 400 nanometara. Fizičari uslovno dijele ultraljubičasti spektar na bliski i daleki, a razlikuju i tri vrste zraka koje ga čine. Zračenje C je klasifikovano kao tvrdo zračenje; uz relativno dugo izlaganje može ubiti žive ćelije.

Praktično se ne nalazi u prirodi, osim visoko u planinama. Ali može se dobiti pod veštačkim uslovima. Radijacija B se smatra da je srednje tvrdoće. To je ono što pogađa ljude usred vrelog ljetnog dana. Ako se koristi prekomjerno, može uzrokovati štetu. I na kraju, najmekši i najkorisniji su zraci tipa A. Oni čak mogu izliječiti čovjeka od nekih bolesti.

Ultraljubičasto ima široku primjenu u medicini i drugim poljima. Prije svega zato što u njegovom prisustvu tijelo proizvodi vitamin D, koji je neophodan za normalan razvoj djeteta i zdravlje odraslih. Ovaj element čini kosti jačima, jača imuni sistem i omogućava tijelu da pravilno apsorbira niz esencijalnih mikroelemenata.

Osim toga, doktori su dokazali da se pod uticajem ultraljubičastog zračenja u mozgu sintetiše serotonin, hormon sreće. Zato toliko volimo sunčane dane i padamo u neku vrstu depresije kada je nebo naoblačeno. Osim toga, ultraljubičasto svjetlo se koristi u medicini kao baktericidno, antimiotično i mutageno sredstvo. Poznato je i terapeutsko dejstvo zračenja.

Zračenje ultraljubičastog spektra je nehomogeno. Fizičari razlikuju tri grupe zraka koje čine. Najopasniji zraci grupe C za živa bića, najteže zračenje

Strogo dozirane zrake usmjerene na određeno područje daju dobar terapeutski učinak za niz bolesti. Pojavila se nova industrija - laserska biomedicina, koja koristi ultraljubičasto svjetlo. Koristi se za dijagnostiku tegoba i praćenje stanja organa nakon operacija.

UV zračenje ima široku primjenu i u kozmetologiji, gdje se najčešće koristi za tamnjenje i borbu protiv određenih kožnih problema.

Ne podcjenjujte nedostatak ultraljubičastog zračenja. Kada se pojavi, osoba pati od nedostatka vitamina, imunitet se smanjuje i dijagnosticiraju se kvarovi u radu nervnog sistema. Razvija se sklonost ka depresiji i mentalnoj nestabilnosti. Uzimajući sve ove faktore u obzir, razvijene su kućne verzije ultraljubičastih lampi za široku paletu namena koje se proizvode za zainteresovane. Hajde da ih bolje upoznamo.

Ozračivanje tvrdim ultraljubičastim svjetlom u svrhu dezinfekcije prostorija se decenijama uspješno koristi u medicini. Slične aktivnosti se mogu obavljati kod kuće.

UV lampe: šta su to?

Proizvedene su posebne ultraljubičaste lampe dizajnirane za normalan rast biljaka koje pate od nedostatka sunčeve svjetlosti

Treba shvatiti da se uništavanje događa samo u dometu zraka, koje, nažalost, ne mogu prodrijeti duboko u zid ili presvlaku tapaciranog namještaja. Za borbu protiv mikroorganizama potrebna su izlaganja različitog trajanja. Najgore ga podnose štapići i kokice. Najotporniji na ultraljubičasto zračenje su protozojski mikroorganizmi, sporne bakterije i gljive.

Međutim, ako mudro odaberete vrijeme ozračivanja, možete u potpunosti dezinficirati prostoriju. Ovo će trajati u prosjeku 20 minuta. Za to vrijeme možete se riješiti patogena, plijesni i spora gljivica itd.

Za brzo i efikasno sušenje različitih vrsta gel laka za manikir koriste se posebne ultraljubičaste lampe.

Princip rada standardne UV lampe je izuzetno jednostavan. To je boca napunjena plinom živom. Na njegove krajeve su pričvršćene elektrode.

Kada se primijeni napon, između njih se formira električni luk koji isparava živu, koja postaje izvor moćne svjetlosne energije. Ovisno o dizajnu uređaja, njegove glavne karakteristike se razlikuju.

Uređaji koji emituju kvarc

Sijalica za ove lampe je napravljena od kvarca, što direktno utiče na kvalitet njihovog zračenja. Emituju zrake u "tvrdom" UV opsegu od 205-315 nm. Iz tog razloga kvarcni uređaji imaju efikasan dezinfekcijski učinak. Odlično se nose sa svim poznatim bakterijama, virusima, drugim mikroorganizmima, jednoćelijskim algama, sporama raznih vrsta plijesni i gljivica.

UV lampe otvorenog tipa mogu biti kompaktne. Takvi uređaji vrlo dobro dezinficiraju odjeću, obuću i druge predmete.

Morate znati da UV valovi dužine manje od 257 nm aktiviraju stvaranje ozona, koji se smatra najjačim oksidantom. Zahvaljujući tome, tokom procesa dezinfekcije, ultraljubičasto svjetlo djeluje zajedno s ozonom, što omogućava brzo i efikasno uništavanje mikroorganizama.

Međutim, takve lampe imaju značajan nedostatak. Njihovo izlaganje opasno je ne samo za patogenu mikrofloru, već i za sve žive stanice. To znači da se tokom procesa dezinfekcije životinje, ljudi i biljke moraju ukloniti iz područja djelovanja lampe. S obzirom na naziv uređaja, postupak dezinfekcije naziva se kvarcizacija.

Koristi se za dezinfekciju bolničkih odjeljenja, operacionih sala, ugostiteljskih objekata, industrijskih prostorija itd. Istodobna primjena ozoniranja omogućava sprječavanje razvoja patogene mikroflore i truljenja, te duže očuvanje svježine proizvoda u skladištima ili trgovinama. Takve lampe se mogu koristiti u terapeutske svrhe.

Germicidni ultraljubičasti emiteri

Glavna razlika od gore opisanog uređaja je materijal tikvice. Za baktericidne lampe izrađen je od uviol stakla. Ovaj materijal dobro blokira “tvrde” talase, tako da se ozon ne stvara tokom rada opreme. Dakle, dezinfekcija se vrši samo zbog uticaja sigurnijeg mekog zračenja.

Uviol staklo, od kojeg je napravljena sijalica baktericidnih lampi, potpuno blokira tvrdo zračenje. Iz tog razloga, uređaj je manje efikasan

Takvi uređaji ne predstavljaju veliku prijetnju ljudima i životinjama, ali vrijeme i izloženost patogenoj mikroflori treba značajno povećati. Takvi uređaji se preporučuju za upotrebu kod kuće. U zdravstvenim ustanovama i sličnim ustanovama mogu funkcionisati kontinuirano. U tom slučaju, potrebno je pokriti lampe posebnim kućištem, koje će usmjeriti sjaj prema gore.

Ovo je neophodno kako bi se zaštitio vid posetilaca i radnika. Germicidne lampe su apsolutno sigurne za respiratorni sistem, jer ne emituju ozon, ali su potencijalno štetne za rožnicu oka. Dugotrajno izlaganje tome može dovesti do opekotina, što će na kraju dovesti do pogoršanja vida. Iz tog razloga, preporučljivo je koristiti posebne naočale za zaštitu očiju dok koristite uređaj.

Uređaji amalgamskog tipa

Poboljšana i stoga sigurnija upotreba ultraljubičastih lampi. Njihova posebnost je u tome što živa unutar tikvice nije prisutna u tekućem stanju, već u vezanom stanju. To je dio čvrstog amalgama koji prekriva unutrašnju površinu lampe.

Amalgam je legura indija i bizmuta sa dodatkom žive. Tokom procesa zagrijavanja, potonji počinje isparavati i emitirati ultraljubičasto zračenje.

Unutar ultraljubičastih lampi amalgamskog tipa nalazi se legura koja sadrži živu. Zbog činjenice da je tvar vezana, uređaj je potpuno siguran čak i nakon oštećenja tikvice

Tokom rada uređaja amalgamskog tipa isključena je emisija ozona, što ih čini sigurnim. Baktericidni efekat je veoma visok. Dizajnerske karakteristike takvih svjetiljki čine ih sigurnima čak i u slučaju nepažljivog rukovanja. Ako se hladna boca iz bilo kojeg razloga pokvari, možete je jednostavno baciti u najbliži kontejner za smeće. Ako je oštećen integritet svjetiljke koja gori, sve je malo složenije.

Iz njega će izaći pare žive jer je amalgam vruć. Međutim, njihov broj je minimalan i neće uzrokovati štetu. Za usporedbu, ako se pokvari germicidni ili kvarcni uređaj, postoji stvarna prijetnja zdravlju.

Svaki od njih sadrži oko 3 g tekuće žive, koja može biti opasna ako se prolije. Zbog toga se takve lampe moraju na poseban način zbrinuti, a područje u kojem se živa izlila mora biti tretirana od strane stručnjaka.

Još jedna prednost amalgamskih aparata je njihova izdržljivost. U odnosu na analogne, njihov vijek trajanja je najmanje dvostruko duži. To je zbog činjenice da tikvice, obložene amalgamom iznutra, ne gube svoju prozirnost. Dok se lampe s tekućom živom postepeno prekrivaju gustim, blago prozirnim premazom, što značajno smanjuje njihov vijek trajanja.

Kako ne pogriješiti u odabiru uređaja

Prije nego što se odlučite za kupovinu uređaja, trebali biste točno odrediti da li je zaista potreban. Kupovina će biti potpuno opravdana ako postoje indicije. Lampa se može koristiti za dezinfekciju prostorija, vode, zajedničkih predmeta itd.

Morate shvatiti da se ovim ne treba previše zanositi, jer život u sterilnim uslovima veoma negativno utiče na imuni sistem, posebno kod dece.

Prije kupovine ultraljubičaste lampe, morate odlučiti za koju svrhu će se koristiti. Morate shvatiti da ga morate koristiti vrlo pažljivo i tek nakon konsultacije sa svojim ljekarom.

Stoga ljekari preporučuju razumnu upotrebu uređaja u porodicama sa često bolesnom djecom tokom sezonskih bolesti. Uređaj će biti koristan u procesu njege ležećih pacijenata, jer omogućava ne samo dezinfekciju sobe, već i pomaže u borbi protiv rana, uklanja neugodne mirise itd. UV lampa može izliječiti neke bolesti, ali se u ovom slučaju koristi samo po preporuci ljekara.

Ultraljubičasto pomaže kod upala ORL organa, dermatitisa različitog porijekla, psorijaze, neuritisa, rahitisa, gripe i prehlade, u liječenju čireva i teško zacjeljivih rana, te ginekoloških problema. Moguće je koristiti UV emitere kod kuće u kozmetičke svrhe. Na ovaj način možete dobiti lijepu preplanulost i riješiti se problema s kožom, osušiti nokte premazane posebnim lakom.

Osim toga, proizvode se specijalne lampe za dezinfekciju vode i uređaji koji stimuliraju rast kućnih biljaka. Svi oni imaju specifične karakteristike koje ih sprečavaju da se koriste u druge svrhe. Stoga je asortiman kućnih UV lampi veoma velik. Među njima ima dosta univerzalnih opcija, tako da prije kupovine morate točno znati u koje svrhe i koliko često će se uređaj koristiti.

Ultraljubičasta lampa zatvorenog tipa je najsigurnija opcija za one u zatvorenom prostoru. Dijagram njegovog rada prikazan je na slici. Vazduh se dezinfikuje unutar zaštitnog kućišta

Osim toga, postoji niz faktora koji se moraju uzeti u obzir pri odabiru.

Vrsta kućne UV lampe

Proizvođači proizvode tri vrste opreme za rad kod kuće:

• Otvorene lampe. Ultraljubičasto zračenje iz izvora se nesmetano širi. Upotreba takvih uređaja ograničena je karakteristikama lampe. Najčešće se uključuju na strogo određeno vrijeme, životinje i ljudi se uklanjaju iz prostorija.
• Zatvoreni uređaji ili recirkulatori. Vazduh se dovodi unutar zaštićenog kućišta uređaja, gde se dezinfikuje, a zatim ulazi u prostoriju. Takve lampe nisu opasne za druge, pa mogu raditi u prisustvu ljudi.
• Specijalizirana oprema dizajnirana za obavljanje specifičnih zadataka. Najčešće je opremljen setom dodataka za cijevi.

Način montaže uređaja

Proizvođač predlaže odabir odgovarajućeg modela između dvije glavne opcije: stacionarni i mobilni. U prvom slučaju, uređaj se pričvršćuje na lokaciju odabranu za tu svrhu. Preseljenja nisu planirana. Takvi se uređaji mogu pričvrstiti na strop ili zid. Posljednja opcija je popularnija. Posebnost stacionarnih uređaja je njihova velika snaga, koja im omogućava da obrađuju prostoriju velike površine.

Snažniji, u pravilu, uređaji sa stacionarnom montažom. Montiraju se na zid ili plafon tako da tokom rada pokrivaju čitavu površinu prostorije.

Najčešće se u ovom dizajnu proizvode zatvorene recirkulacijske lampe. Mobilni uređaji su manje moćni, ali se lako mogu premjestiti na drugu lokaciju. To mogu biti zatvorene ili otvorene lampe. Potonje su posebno pogodne za dezinfekciju malih prostora: ormara, kupatila i toaleta itd. Mobilni uređaji se obično postavljaju na pod ili na stolove, što je prilično zgodno.

Štoviše, podni modeli imaju veću snagu i prilično su sposobni obraditi sobu impresivne veličine. Većina specijalizovane opreme je mobilna. Zanimljivi modeli UV emitera pojavili su se relativno nedavno. Ovo su jedinstveni hibridi lampe i baktericidne lampe sa dva načina rada. Oni rade kao rasvjetni uređaji ili dezinficiraju prostoriju.

Snaga UV emitera

Za pravilno korištenje UV lampe važno je da njena snaga odgovara veličini prostorije u kojoj će se koristiti. Proizvođač obično naznačuje takozvanu „pokrivenost prostorije“ u tehničkom listu proizvoda. Ovo je područje na koje uređaj utiče. Ako takve informacije nema, bit će naznačena snaga uređaja.

Područje pokrivenosti opreme i vrijeme njenog izlaganja ovise o snazi. Prilikom odabira UV lampe, ovo se mora uzeti u obzir

U prosjeku za prostorije do 65 kubnih metara. m, biće dovoljan uređaj od 15 W. To znači da se takva svjetiljka može sigurno kupiti ako je površina soba koje se tretiraju od 15 do 35 četvornih metara. m s visinom ne većom od 3 m. Snažnije primjerke koji proizvode 36 W treba kupiti za sobe površine 100-125 kubnih metara. m na standardnim visinama plafona.

Najpopularniji modeli UV lampi

Raspon ultraljubičastih emitera namijenjenih kućnoj upotrebi prilično je širok. Domaći proizvođači proizvode kvalitetnu, efikasnu i prilično pristupačnu opremu. Razmotrimo nekoliko takvih uređaja.

Razne modifikacije uređaja Solnyshko

Pod ovim brendom proizvode se kvarcni emiteri otvorenog tipa različitih snaga. Većina modela je dizajnirana za dezinfekciju površina i prostora čija površina nije veća od 15 kvadratnih metara. m. Osim toga, uređaj se može koristiti za terapijsko zračenje odraslih i djece starije od tri godine. Uređaj je višenamjenski, pa se smatra univerzalnim.

Ultraljubičasti emiter Sunce je posebno popularan. Ovaj univerzalni uređaj je sposoban za dezinfekciju prostora i izvođenje terapijskih procedura, za koje je opremljen setom posebnih dodataka.

Kućište je opremljeno posebnim zaštitnim ekranom koji se koristi tokom medicinskih procedura i uklanja se prilikom dezinfekcije prostorije. Ovisno o modelu, oprema je opremljena setom posebnih dodataka ili cijevi za različite terapijske procedure.

Kompaktni emiteri Crystal

Još jedan primjer domaće proizvodnje. To je mali mobilni uređaj. Namijenjen isključivo za dezinfekciju prostora čija zapremina ne prelazi 60 kubnih metara. m. Ovi parametri odgovaraju prostoriji standardne visine s površinom ne većom od 20 četvornih metara. m. Uređaj je lampa otvorenog tipa i stoga zahtijeva pravilno rukovanje.

Kompaktni mobilni UV emiter Crystal vrlo je zgodan za korištenje. Važno je zapamtiti da uklonite biljke, životinje i ljude iz područja njegovog djelovanja

Dok oprema radi, biljke, životinje i ljudi moraju biti uklonjeni iz područja njenog rada. Strukturno, uređaj je vrlo jednostavan. Ne postoji tajmer ili sistem automatskog isključivanja. Iz tog razloga, korisnik mora samostalno pratiti vrijeme rada uređaja. Ako je potrebno, UV lampa se može zameniti standardnom fluorescentnom lampom i tada će oprema raditi kao obična lampa.

Baktericidni recirkulatori serije RZT i ORBB

Ovo su moćni uređaji zatvorenog tipa. Dizajniran za dezinfekciju i pročišćavanje zraka. Uređaji su opremljeni UV lampom koja se nalazi unutar zatvorenog zaštitnog kućišta. Vazduh se u uređaj usisava pomoću ventilatora, a nakon obrade se dovodi van. Zahvaljujući tome, uređaj može funkcionirati u prisustvu ljudi, biljaka ili životinja. Ne doživljavaju negativne uticaje.

Ovisno o modelu, uređaji mogu biti dodatno opremljeni filterima koji hvataju čestice prljavštine i prašine. Oprema se uglavnom proizvodi u obliku stacionarnih uređaja sa zidnom montažom, a postoje i plafonske verzije. U nekim slučajevima uređaj se može skinuti sa zida i staviti na sto.

Zaključci i koristan video na temu

Upoznajmo se sa sunčevim UV lampama:

Kako radi Crystal baktericidna lampa:

Odabir pravog UV emitera za vaš dom:

Ultraljubičasto svjetlo je neophodno za svako živo biće. Nažalost, nije ga uvijek moguće nabaviti u dovoljnim količinama. Osim toga, UV zraci su moćno oružje protiv širokog spektra mikroorganizama i patogene mikroflore. Stoga mnogi ljudi razmišljaju o kupovini kućnog ultraljubičastog emitera. Prilikom odabira ne zaboravite da uređaj morate koristiti izuzetno pažljivo. Neophodno je striktno pridržavati se preporuka ljekara i ne pretjerivati. Velike doze ultraljubičastog zračenja vrlo su opasne za sva živa bića.

Opće karakteristike ultraljubičastog zračenja

Napomena 1

Otkriveno ultraljubičasto zračenje I.V. Ritter Naknadno su svojstva ovog zračenja i njegova primena podvrgnuti najpažljivijoj analizi i proučavanju. Veliki doprinos ovoj studiji dali su naučnici kao što su A. Becquerel, Warshawer, Danzig, Frank, Parfenov, Galanin i mnogi drugi.

Trenutno ultraljubičasto zračenješiroko se koristi u raznim oblastima aktivnosti. Ultraljubičasta aktivnost dostiže svoj vrhunac u rasponu visokih temperatura. Ova vrsta spektra se pojavljuje kada temperatura dostigne od $1500$ do $20000$ stepeni.

Uobičajeno, raspon zračenja je podijeljen u 2 područja:

1. Bliski spektar, koji do Zemlje stiže sa Sunca kroz atmosferu i ima talasnu dužinu od $380$-$200$ nm;
2. Distant Spectrum apsorbuju ozon, kiseonik iz vazduha i druge atmosferske komponente. Ovaj spektar se može proučavati pomoću posebnih vakuum uređaja, zbog čega se naziva i vakuum. Njegova talasna dužina je $200$-$2$ nm.

Ultraljubičasto zračenje može biti kratkog dometa, dugog dometa, ekstremnog, srednjeg, vakuumskog, a svaki tip ima svoja svojstva i nalazi svoju primenu. Svaka vrsta ultraljubičastog zračenja ima svoju talasnu dužinu, ali u granicama navedenim iznad.

Spektar ultraljubičastog sunčevog zračenja, dostižući Zemljinu površinu, je uzak - $400$...$290$ nm. Ispostavilo se da Sunce ne emituje svetlost talasne dužine kraće od 290$ nm. Je li to istina ili ne? Odgovor na ovo pitanje pronašao je Francuz A. Cornu, koji je ustanovio da ozon apsorbuje ultraljubičaste zrake kraće od 295$ nm. Na osnovu ovoga, A. Cornu predložio da Sunce emituje kratkotalasno ultraljubičasto zračenje. Molekuli kiseonika pod njegovim uticajem se raspadaju na pojedinačne atome i formiraju molekule ozona. Ozon u gornjim slojevima atmosfere pokriva planetu zaštitni ekran.

Nagađanje naučnika potvrđeno kada je čovjek uspio da se uzdigne u gornje slojeve atmosfere. Visina Sunca iznad horizonta i količina ultraljubičastih zraka koji dopiru do površine Zemlje su direktno povezani. Kada se osvjetljenje promijeni za 20$%, količina ultraljubičastih zraka koje dopiru do površine smanjit će se za 20$ puta. Eksperimenti su pokazali da se za svakih 100$ m uspona, intenzitet ultraljubičastog zračenja povećava za 3$-4$%. U ekvatorijalnoj oblasti planete, kada je Sunce u zenitu, zraci dužine od $290$...$289$ nm dopiru do površine Zemlje. Zemljina površina iznad arktičkog kruga prima zrake talasne dužine od $350$...$380$ nm.

Izvori ultraljubičastog zračenja

Ultraljubičasto zračenje ima svoje izvore:

1. Prirodni izvori;
2. Izvori koje je napravio čovjek;
3. Laserski izvori.

Prirodni izvor ultraljubičasti zraci su njihov jedini koncentrator i emiter - ovo je naš Ned. Nama najbliža zvijezda emituje snažan naboj valova koji mogu proći kroz ozonski omotač i doći do površine Zemlje. Brojne studije omogućile su naučnicima da iznesu teoriju da je tek pojavom ozonskog omotača na planeti mogao nastati život. Upravo ovaj sloj štiti sva živa bića od štetnog prekomjernog prodora ultraljubičastog zračenja. Sposobnost postojanja proteinskih molekula, nukleinskih kiselina i ATP-a postala je moguća upravo u tom periodu. Ozonski sloj obavlja vrlo važnu funkciju, u interakciji s masom UV-A, UV-B, UV-C, neutrališe ih i ne dozvoljava im da dođu do površine Zemlje. Ultraljubičasto zračenje koje stiže na površinu zemlje ima raspon koji se kreće od 200$ do 400$ nm.

Koncentracija ultraljubičastog zračenja na Zemlji zavisi od više faktora:

1. Prisutnost ozonskih rupa;
2. Položaj teritorije (visina) iznad nivoa mora;
3. Visina samog Sunca;
4. Sposobnost atmosfere da raspršuje zrake;
5. Reflektivnost donje površine;
6. Stanja para oblaka.

Vještački izvori Ultraljubičasto zračenje obično stvaraju ljudi. To mogu biti instrumenti, uređaji i tehnička sredstva dizajnirana od strane ljudi. Oni su kreirani da dobiju željeni spektar svjetlosti sa specificiranim parametrima talasne dužine. Svrha njihovog stvaranja je da se nastalo ultraljubičasto zračenje može korisno koristiti u različitim područjima djelovanja.

Izvori vještačkog porijekla uključuju:

1. Ima sposobnost da aktivira sintezu vitamina D u ljudskoj koži eritemske lampe. Oni ne samo da štite od rahitisa, već i liječe ovu bolest;
2. Poseban aparati za solarijume, sprečava zimsku depresiju i daje lijepu prirodnu preplanulost;
3. Koristi se u zatvorenom prostoru za kontrolu insekata privlačne lampe. Ne predstavljaju opasnost za ljude;
4. Merkur-kvarcni uređaji;
5. Excilamps;
6. Luminescentni uređaji;
7. Xenon lampe;
8. Uređaji za ispuštanje plina;
9. Plazma visoke temperature;
10. Sinhrotronsko zračenje u akceleratorima.

Umjetni izvori ultraljubičastog zračenja uključuju laseri, čiji se rad zasniva na stvaranju inertnih i neinertnih gasova. To mogu biti dušik, argon, neon, ksenon, organski scintilatori, kristali. Trenutno postoji laser radi za slobodnih elektrona. On proizvodi dužinu ultraljubičastog zračenja jednaku onoj koja se opaža u uslovima vakuuma. Lasersko ultraljubičasto se koristi u biotehnološkim, mikrobiološkim istraživanjima, spektrometriji mase itd.

Primjena ultraljubičastog zračenja

Ultraljubičasto zračenje ima karakteristike koje mu omogućavaju da se koristi u različitim oblastima.

UV karakteristike:

1. Visok nivo hemijske aktivnosti;
2. Baktericidno dejstvo;
3. Sposobnost izazivanja luminescencije, tj. sjaj različitih supstanci u različitim nijansama.

Na osnovu toga, ultraljubičasto zračenje može se široko koristiti, na primjer, u spektrometrijskim analizama, astronomiji, medicini, u dezinfekciji vode za piće, u analitičkom proučavanju minerala, za uništavanje insekata, bakterija i virusa. Svaka oblast koristi različitu vrstu UV zračenja sa svojim spektrom i talasnom dužinom.

Spektrometrija specijalizovana je za identifikaciju jedinjenja i njihovog sastava na osnovu njihove sposobnosti da apsorbuju UV svetlost određene talasne dužine. Na osnovu rezultata spektrometrije, spektri za svaku supstancu se mogu klasifikovati, jer oni su jedinstveni. Uništavanje insekata zasniva se na činjenici da njihove oči detektuju kratkotalasne spektre koji su nevidljivi ljudima. Insekti lete do ovog izvora i bivaju uništeni. Poseban instalacije u solarijumima izložiti ljudsko telo UV-A. Kao rezultat toga, u koži se aktivira proizvodnja melanina, što joj daje tamniju i ujednačeniju boju. Ovdje je, naravno, važno zaštititi osjetljiva područja i oči.

Lijek. Upotreba ultraljubičastog zračenja u ovoj oblasti povezana je i sa uništavanjem živih organizama - bakterija i virusa.

Medicinske indikacije za ultraljubičasto liječenje:

1. Traume tkiva, kostiju;
2. Upalni procesi;
3. Opekline, ozebline, kožne bolesti;
4. Akutne respiratorne bolesti, tuberkuloza, astma;
5. Zarazne bolesti, neuralgija;
6. Bolesti uha, nosa i grla;
7. Rahitis i trofični čir na želucu;
8. Ateroskleroza, zatajenje bubrega itd.

Ovo nije cijela lista bolesti za koje se koristi ultraljubičasto zračenje.

Napomena 2

Dakle, ultraljubičasto pomaže doktorima da spasu milione ljudskih života i povrate njihovo zdravlje. Ultraljubičasto svjetlo se također koristi za dezinfekciju prostorija i sterilizaciju medicinskih instrumenata i radnih površina.

Analitički rad sa mineralima. Ultraljubičasto zračenje uzrokuje luminescenciju u tvarima, što ga čini mogućim za analizu kvalitativnog sastava minerala i vrijednih stijena. Drago, poludrago i ukrasno kamenje daje vrlo zanimljive rezultate. Kada su zračeni katodnim talasima, daju neverovatne i jedinstvene nijanse. Plava boja topaza, na primjer, kada je ozračena, postaje svijetlo zelena, smaragdno - crvena, biseri svjetlucaju u više boja. Spektakl je neverovatan, fantastičan.

Ultraljubičasto je otkriveno prije više od 200 godina, ali tek pronalaskom umjetnih izvora ultraljubičastog zračenja čovjek je mogao iskoristiti zadivljujuća svojstva ove nevidljive svjetlosti. Danas ultraljubičasta lampa pomaže u borbi protiv mnogih bolesti i dezinficira, omogućava stvaranje novih materijala i koriste je kriminolozi. Ali kako bi uređaji UV spektra donosili koristi, a ne štete, potrebno je jasno razumjeti šta su i čemu služe.

Šta je ultraljubičasto zračenje i kako nastaje?

Verovatno znate da je svetlost elektromagnetno zračenje. U zavisnosti od frekvencije, boja takvog zračenja se mijenja. Niskofrekventni spektar nam se čini crvenim, a visokofrekventni spektar plavim. Ako povećate frekvenciju još više, svjetlo će postati ljubičasto, a zatim potpuno nestati. Tačnije, nestat će za vaše oči. Zapravo, zračenje će ići u ultraljubičasti spektar, koji zbog karakteristika oka ne možemo vidjeti.

Ali ako ne vidimo ultraljubičasto svjetlo, to ne znači da ono ni na koji način ne utiče na nas. Nećete poreći da je radijacija bezbedna jer je ne možemo videti. A zračenje nije ništa drugo do isto elektromagnetno zračenje kao svjetlo i ultraljubičasto, samo na višoj frekvenciji.

No, vratimo se ultraljubičastom spektru. Nalazi se, kako smo saznali, između vidljive svjetlosti i zračenja:

Ovisnost vrste elektromagnetnog zračenja o njegovoj frekvenciji

Ostavimo svjetlost i zračenje po strani i pogledajmo bliže ultraljubičasto zračenje:

Slika jasno pokazuje da je cijeli UV raspon konvencionalno podijeljen u dva podopsega: bliski i dalji. Ali na istoj slici iznad vidimo podjelu na UVA, UVB i UVC. U budućnosti ćemo koristiti upravo ovu podjelu - ultraljubičasto A, B i C, jer jasno ocrtava stepen uticaja zračenja na biološke objekte.

Stručno mišljenje

Alexey Bartosh

Završni dio dalekog dometa nije ni na koji način označen, jer nema poseban praktični značaj. Vazduh za ultraljubičasto zračenje talasne dužine kraće od 100 nm (koji se naziva i tvrdo ultraljubičasto) je praktično neproziran, pa se njegovi izvori mogu koristiti samo u vakuumu.

Svojstva ultraljubičastog zračenja i njegovo djelovanje na žive organizme

Dakle, na raspolaganju su nam tri ultraljubičasta opsega: A, B i C. Razmotrimo svojstva svakog od njih.

Ultraljubičasto A

Zračenje leži u rasponu od 400 - 320 nm i naziva se meko ili dugovalno ultraljubičasto. Njegov prodor u duboke slojeve živog tkiva je minimalan. Kada se koristi umjereno, UVA ne samo da ne šteti tijelu, već je i koristan. Jača imunološki sistem, podstiče proizvodnju vitamina D i poboljšava stanje kože. Pod ovim ultraljubičastim svjetlom se sunčamo na plaži.

Ali u slučaju predoziranja, čak i blagi ultraljubičasti opseg može predstavljati određenu opasnost za ljude. Dobar primjer: došao sam na plažu, legao par sati i “izgorio”. Zvuči poznato? Bez sumnje. Ali moglo je biti još gore da ste tamo ležali pet sati ili otvorenih očiju i bez kvalitetnih sunčanih naočara. Uz produženo izlaganje očiju, UVA zraka može izazvati opekotine rožnjače i bukvalno spaliti kožu do plikova.

Stručno mišljenje

Alexey Bartosh

Specijalista za popravku i održavanje električne opreme i industrijske elektronike.

Sve navedeno vrijedi i za druge biološke objekte: biljke, životinje, bakterije. Upravo umjereni UVA u velikoj mjeri izaziva „cvjetanje“ vode u rezervoarima i kvarenje hrane, podstičući rast algi i bakterija. Predoziranje je izuzetno štetno.

Ultraljubičasto B

Srednje talasno ultraljubičasto, zauzima opseg 320 - 280 nm. Ultraljubičasto zračenje ove talasne dužine sposobno je da prodre u gornje slojeve živih tkiva i izazove ozbiljne promene u njihovoj strukturi, uključujući i delimično uništenje DNK. Čak i minimalna doza UVB-a može izazvati ozbiljne i prilično duboke opekotine od zračenja kože, rožnjače i sočiva. Takvo zračenje predstavlja i ozbiljnu opasnost za biljke, a za mnoge vrste virusa i bakterija, zbog njihove male veličine, UVB je općenito fatalan.

Ultraljubičasto C

Najkraća talasna dužina i najopasniji raspon za sva živa bića, koji uključuje ultraljubičasto zračenje valne dužine od 280 do 100 nm. UVC, čak i u malim dozama, može uništiti lance DNK, uzrokujući mutacije. Kod ljudi izloženost obično uzrokuje rak kože i melanom. Zbog svoje sposobnosti da prodre dovoljno duboko u tkivo, UVC može izazvati nepovratne radijacijske opekotine mrežnjače i duboko oštećenje kože.

Dodatna opasnost je sposobnost ultraljubičastog C zračenja da ionizira molekule kisika u atmosferi. Kao rezultat takvog izlaganja u vazduhu nastaje ozon - troatomni kiseonik, koji je najjači oksidant, a po stepenu opasnosti za biološke objekte spada u prvu, najopasniju kategoriju otrova.

Uređaj ultraljubičaste lampe

Čovjek je naučio da stvara umjetne izvore ultraljubičastog zračenja, koje mogu emitovati u bilo kojem rasponu. Strukturno, ultraljubičaste lampe su napravljene u obliku tikvice napunjene inertnim plinom s primjesom metalne žive. Vatrostalne elektrode su zalemljene na stranice tikvice, na koje se dovodi napon napajanja uređaja. Pod uticajem ovog napona, u tikvici počinje užareno pražnjenje, što uzrokuje da molekuli žive emituju ultraljubičasto svetlo u svim spektrima UV opsega.

Izradom bočice od jednog ili drugog materijala, dizajneri mogu odsjeći zračenje određene valne dužine. Dakle, eritemska staklena lampa prenosi samo ultraljubičasto zračenje tipa A; UVB sijalica je već prozirna za UVB, ali ne prenosi tvrdo UVC zračenje. Ako je boca napravljena od kvarcnog stakla, tada će uređaj emitovati sve tri vrste ultraljubičastog spektra - A, B, C.

Sve ultraljubičaste svjetiljke su na plinsko pražnjenje i moraju biti povezane na mrežu preko posebnog balasta. U suprotnom, usijano pražnjenje u tikvici će se trenutno pretvoriti u nekontrolirani luk.

Bitan! Lampe sa žarnom niti s plavim balonom, koje često koristimo za zagrijavanje kod ORL bolesti, nisu ultraljubičaste. Ovo su obične sijalice sa žarnom niti, a plava sijalica služi samo da ne dobijete termalne opekotine i da ne oštetite oči jakim svjetlom, držeći prilično moćnu lampu blizu lica.

Primena UV lampe

Dakle, ultraljubičaste lampe postoje, a mi čak znamo šta je u njima. Ali čemu služe? Danas se ultraljubičasti uređaji široko koriste kako u svakodnevnom životu tako iu proizvodnji. Evo glavnih područja primjene UV lampi:

1. Promjena fizičkih svojstava materijala. Pod uticajem ultraljubičastog zračenja, neki sintetički materijali (boje, lakovi, plastika itd.) mogu promeniti svoja svojstva: stvrdnuti, omekšati, promeniti boju i druge fizičke karakteristike. Živi primjer je stomatologija. Specijalni fotopolimerni ispun je fleksibilan sve dok lekar, nakon ugradnje, ne osvetli usnu šupljinu mekim ultraljubičastim svetlom. Nakon ovog tretmana, polimer postaje jači od kamena. Kozmetički saloni koriste i poseban gel koji se stvrdnjava pod UV lampom. Uz njegovu pomoć, na primjer, kozmetolozi produžuju nokte.

2. Forenzika i krivično pravo. Polimeri koji svijetle u ultraljubičastom svjetlu naširoko se koriste za zaštitu od krivotvorenja. Za zabavu, pokušajte osvijetliti račun ultraljubičastom lampom. Na isti način možete provjeriti novčanice gotovo svih zemalja, autentičnost posebno važnih dokumenata ili pečata na njima (tzv. „Cerberus“ zaštita). Forenzičari koriste ultraljubičaste lampe za otkrivanje tragova krvi. On, naravno, ne svijetli, ali potpuno apsorbira ultraljubičasto zračenje i izgledat će potpuno crno na općoj pozadini.

Stručno mišljenje

Alexey Bartosh

Specijalista za popravku i održavanje električne opreme i industrijske elektronike.

Ako ste gledali filmove o kriminolozima, vjerovatno ste primijetili da u njima krv pod UV lampom, suprotno onome što sam rekao, svijetli plavo-bijelo. Kako bi postigli ovaj učinak, stručnjaci tretiraju sumnjive mrlje od krvi posebnim spojem koji stupa u interakciju s hemoglobinom, nakon čega počinje fluorescirati (svjetliti u ultraljubičastom zračenju). Ova metoda nije samo vizualnija za gledaoca, već je i efikasnija.

3. Sa nedostatkom prirodnog ultraljubičastog zračenja. Prednosti ultraljubičastog spektra Lampe za biološke objekte otkrivene su gotovo istovremeno sa njenim pronalaskom. Uz nedostatak prirodnog ultraljubičastog zračenja, ljudski imunološki sistem pati, a koža dobiva nezdravu blijedu nijansu. Ako se biljke i sobno cvijeće uzgajaju iza staklenog prozora ili pod običnim žaruljama sa žarnom niti, onda se ne osjećaju najbolje - slabo rastu i često se razbole. Sve je u nedostatku ultraljubičastog zračenja spektra A, čiji je nedostatak posebno štetan za djecu. Danas se UVA lampe koriste za jačanje imunološkog sistema i poboljšanje stanja kože svuda gdje nema dovoljno prirodnog svjetla.

Zapravo, uređaji koji se koriste za nadoknađivanje nedostatka prirodnog ultraljubičastog svjetla emituju ne samo ultraljubičasto A, već i B, iako je udio potonjeg u ukupnom zračenju izuzetno mali - od 0,1 do 2-3%.

4. Za dezinfekciju. Svi virusi i bakterije su također živi organizmi, a toliko su mali da ih nije teško “preopteretiti” ultraljubičastim svjetlom. Tvrdo ultraljubičasto (C) svjetlo može doslovno proći kroz neke mikroorganizme, uništavajući njihovu strukturu. Tako se žarulje B i C spektra, koje se nazivaju antibakterijskim ili baktericidnim, mogu koristiti za dezinfekciju stanova, javnih ustanova, zraka, vode, objekata, pa čak i za liječenje virusnih infekcija. Kada koristite UVC lampe, ozon djeluje kao dodatni dezinfekcijski faktor, o čemu sam pisao gore.

Verovatno ste čuli medicinski izraz kvarcizacija. Ovaj postupak nije ništa drugo do tretiranje predmeta ili ljudskog tijela strogo doziranim tvrdim ultraljubičastim zračenjem.

Glavne karakteristike izvora ultraljubičastog zračenja

Kojim karakteristikama UV lampe treba da se vodite kako biste postigli maksimalan efekat pri njenoj upotrebi i ne naštetili zdravlju sebi i drugima? Evo glavnih:

1. Raspon zračenja.
2. Snaga.
3. Svrha.
4. Životno vrijeme.

Emitovani opseg

Ovo je glavni parametar. U zavisnosti od talasne dužine, ultraljubičasto zračenje deluje drugačije. Ako je UVA opasan samo za oči i ako se pravilno koristi ne predstavlja ozbiljnu prijetnju tijelu, tada UVB ne samo da može oštetiti oči, već i uzrokovati duboke, ponekad nepovratne opekotine na koži. UVC je odličan dezinficijens, ali može biti fatalan za ljude jer zračenje na ovoj talasnoj dužini uništava DNK i stvara otrovni plin ozon.

S druge strane, UVA spektar je apsolutno beskoristan kao antibakterijski agens. Od takve lampe praktički neće biti nikakve koristi, na primjer, prilikom čišćenja zraka od mikroba. Štoviše, neke vrste bakterija i mikroflore će postati još aktivnije. Stoga, kada birate UV lampu, morate jasno razumjeti za šta će se koristiti i kakav emisioni spektar treba da ima.

Snaga

Ovo se odnosi na snagu UV fluksa koju stvara lampa. To je proporcionalno potrošnji energije, pa se pri odabiru uređaja obično fokusiraju na ovaj pokazatelj. Kućne ultraljubičaste lampe obično ne prelaze snagu od 40-60, profesionalni uređaji mogu imati snagu do 200-500 W ili više. Prvi obično imaju nizak pritisak u tikvici, a drugi visoki. Prilikom odabira radijatora za određene svrhe, morate jasno razumjeti da u smislu snage više ne znači uvijek bolje. Da bi se postigao maksimalan učinak, zračenje uređaja mora biti strogo dozirano. Stoga, prilikom kupovine lampe, obratite pažnju ne samo na njenu namjenu, već i na preporučenu površinu prostorije ili performanse uređaja ako se koristi za pročišćavanje zraka ili vode.

Namjena i dizajn

Prema svojoj namjeni, ultraljubičaste lampe se dijele na kućne i profesionalne. Potonji obično imaju veću snagu, širi i tvrđi spektar zračenja i složenog su dizajna. Zato im je za uslugu potreban kvalifikovan specijalista i relevantno znanje. Ako ćete kupiti ultraljubičastu lampu za kućnu upotrebu, onda je bolje odbiti profesionalne uređaje. U ovom slučaju postoji velika vjerovatnoća da će lampa učiniti više štete nego koristi. Ovo posebno važi za uređaje koji rade u UVC opsegu, čije zračenje je jonizujuće.

Prema vrsti dizajna, ultraljubičaste lampe se dijele na:

1. Otvorite. Ovi uređaji emituju ultraljubičasto svjetlo direktno u okolinu. Ako se nepravilno koriste, predstavljaju najveću opasnost za ljudski organizam, ali omogućavaju kvalitetnu dezinfekciju prostorije, uključujući zrak i sve predmete u njoj. Lampe otvorenog ili poluotvorenog (usko usmjerenog zračenja) dizajna također se koriste u medicinske svrhe: liječenje zaraznih bolesti i nadopunjavanje ultraljubičastog nedostatka (fitolampe, solariji).

2. Recirkulatori ili uređaji zatvorenog tipa. Lampa u njima se nalazi iza potpuno neprozirnog kućišta, a UV studija utiče samo na radni medij - gas ili tečnost, koju pokreće posebna pumpa kroz ozračenu komoru. U svakodnevnom životu, recirkulatori se obično koriste za baktericidni tretman vode ili zraka. Budući da uređaji ne emituju ultraljubičasto svjetlo, kada se pravilno koriste, potpuno su sigurni za ljude i mogu se koristiti u njihovom prisustvu. Recikleri mogu biti za kućne i industrijske svrhe.

3. Univerzalni. Uređaji ovog tipa mogu raditi i u režimu recirkulacije i direktnog zračenja. Konstruktivno dizajniran kao recirkulator sa sklopivim kućištem. U sklopljenom stanju je običan recirkulator, a sa otvorenim zavjesama je baktericidna lampa otvorenog tipa.

Životno vrijeme

Budući da je princip rada i dizajn ultraljubičaste lampe sličan principu i dizajnu uređaja za fluorescentnu rasvjetu, logično je pretpostaviti da je njihov vijek trajanja isti i može doseći 8.000-10.000 sati. U praksi to nije u potpunosti istinito. Tokom rada, lampa "stari": njen svjetlosni tok se smanjuje. Ali ako je u konvencionalnoj rasvjetnoj lampi ovaj efekat vidljiv vizualno, onda ga je nemoguće provjeriti "na oko" UV lampom. Stoga se proizvođač ograničava na znatno kraći radni vijek: od 1.000 do 9.000 sati, ovisno o snazi ​​lampe, namjeni i, naravno, kvaliteti materijala, komponenti i marke.

Ako u pasošu za uređaj nije navedena učestalost zamjene lampe ili je naveden maksimalni period od 20 tisuća sati ili više, tada biste trebali odbiti kupovinu takvog uređaja. Preniska cijena uređaja također bi vas trebala upozoriti. Najvjerojatnije je riječ o proizvodu niske kvalitete ili čak lažnom.

I ljubičasto), ultraljubičaste zrake, UV zračenje, elektromagnetno zračenje nevidljivo oku, koje zauzima područje spektra između vidljivog i rendgenskog zračenja u opsegu talasnih dužina λ 400-10 nm. Cijelo područje ultraljubičastog zračenja se konvencionalno dijeli na blisko (400-200 nm) i daleko, odnosno vakuum (200-10 nm); potonji naziv je zbog činjenice da ultraljubičasto zračenje iz ovog područja jako apsorbira zrak i proučava se pomoću vakuumskih spektralnih instrumenata.

Blizu ultraljubičastog zračenja otkrili su 1801. godine njemački naučnik N. Ritter i engleski naučnik W. Wollaston na osnovu fotohemijskog efekta ovog zračenja na srebrni hlorid. Vakuumsko ultraljubičasto zračenje otkrio je njemački naučnik W. Schumann koristeći vakuumski spektrograf sa fluoritnom prizmom koju je napravio (1885-1903) i fotografske ploče bez želatine. Bio je u stanju da otkrije kratkotalasno zračenje do 130 nm. Engleski naučnik T. Lyman, koji je prvi napravio vakuumski spektrograf sa konkavnom difrakcionom rešetkom, snimio je ultraljubičasto zračenje talasne dužine do 25 nm (1924). Do 1927. godine proučavan je čitav jaz između vakuumskog ultraljubičastog zračenja i rendgenskih zraka.

Spektar ultraljubičastog zračenja može biti obrubljen, kontinuiran ili se sastoji od traka, ovisno o prirodi izvora ultraljubičastog zračenja (vidi Optički spektri). UV zračenje iz atoma, jona ili svjetlosnih molekula (na primjer, H 2) ima linijski spektar. Spektre teških molekula karakteriziraju trake uzrokovane elektronsko-vibraciono-rotacionim prijelazima molekula (vidi Molekularni spektri). Kontinuirani spektar nastaje tokom kočenja i rekombinacije elektrona (vidi Bremsstrahlung).

Optička svojstva tvari.

Optička svojstva tvari u ultraljubičastom području spektra značajno se razlikuju od njihovih optičkih svojstava u vidljivom području. Karakteristična karakteristika je smanjenje transparentnosti (povećanje koeficijenta apsorpcije) većine tijela koja su transparentna u vidljivom području. Na primjer, obično staklo je neprozirno na λ< 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь увиолевое стекло, сапфир, фтористый магний, кварц, флюорит, фтористый литий и некоторые другие материалы. Наиболее далёкую границу прозрачности (105 нм) имеет фтористый литий. Для λ < 105 нм прозрачных материалов практически нет. Из газообразных веществ наибольшую прозрачность имеют инертные газы, граница прозрачности которых определяется величиной их ионизационного потенциала. Самую коротковолновую границу прозрачности имеет гелий - 50,4 нм. Воздух непрозрачен практически при λ < 185 нм из-за поглощения кислородом.

Refleksija svih materijala (uključujući metale) opada sa smanjenjem talasne dužine zračenja. Na primjer, refleksija svježe nanesenog aluminija, jednog od najboljih materijala za reflektirajuće prevlake u vidljivom području spektra, naglo opada pri λ< 90 нм (sl. 1). Refleksija aluminija je također značajno smanjena zbog površinske oksidacije. Za zaštitu aluminijske površine od oksidacije koriste se premazi litijum fluorida ili magnezijum fluorida. U regionu λ< 80 нм некоторые материалы имеют коэффициент отражения 10-30% (золото, платина, радий, вольфрам и др.), однако при λ < 40 нм и их коэффициент отражения снижается до 1% и меньше.

Izvori ultraljubičastog zračenja.

Zračenje čvrstih tijela zagrijanih na 3000 K sadrži primjetan udio ultraljubičastog zračenja kontinuiranog spektra, čiji se intenzitet povećava s povećanjem temperature. Jače ultraljubičasto zračenje emituje plazma gasnog pražnjenja. U tom slučaju, u zavisnosti od uslova pražnjenja i radne supstance, može se emitovati i kontinuirani i linijski spektar. Za različite primjene ultraljubičastog zračenja, industrija proizvodi živinu, vodikovu, ksenonsku i druge svjetiljke na plinsko pražnjenje, čiji su prozori (ili cijela sijalica) izrađeni od materijala providnih za ultraljubičasto zračenje (obično kvarc). Svaka visokotemperaturna plazma (plazma električnih iskri i lukova, plazma nastala fokusiranjem snažnog laserskog zračenja u plinovima ili na površini čvrstih tijela i tako dalje) je snažan izvor ultraljubičastog zračenja. Intenzivno ultraljubičasto zračenje kontinuiranog spektra emituju elektroni ubrzani u sinhrotronu (sinhrotronsko zračenje). Za ultraljubičasto područje spektra razvijeni su i optički kvantni generatori (laseri). Vodični laser ima najkraću talasnu dužinu (109,8 nm).

Prirodni izvori ultraljubičastog zračenja su Sunce, zvijezde, magline i drugi svemirski objekti. Međutim, samo dugotalasni dio ultraljubičastog zračenja (λ > 290 nm) dopire do površine Zemlje. Ultraljubičasto zračenje kraće talasne dužine apsorbuju ozon, kiseonik i druge komponente atmosfere na visini od 30-200 km od površine Zemlje, što igra veliku ulogu u atmosferskim procesima. Ultraljubičasto zračenje zvijezda i drugih kosmičkih tijela, pored apsorpcije u Zemljinoj atmosferi, u rasponu od 91,2-20 nm gotovo u potpunosti apsorbira međuzvjezdani vodonik.

Prijemnici ultraljubičastog zračenja.

Za snimanje ultraljubičastog zračenja na λ > 230 nm koriste se konvencionalni fotografski materijali. U području kraće talasne dužine, specijalni fotoslojevi sa niskim sadržajem želatina su osetljivi na njega. Koriste se fotoelektrični prijemnici koji koriste sposobnost ultraljubičastog zračenja da izazovu jonizaciju i fotoelektrični efekat: fotodiode, jonizacione komore, brojači fotona, fotomultiplikatori itd. Razvijen je i poseban tip fotoumnoživača - kanalni elektronski multiplikatori, koji omogućavaju stvaranje mikrokanalne ploče. U takvim pločicama, svaka ćelija je kanalni elektronski multiplikator veličine do 10 mikrona. Mikrokanalne ploče omogućavaju fotoelektrično snimanje u ultraljubičastom svjetlu i kombiniraju prednosti fotografskog i fotoelektričnog metoda detekcije zračenja. Prilikom proučavanja ultraljubičastog zračenja koriste se i različite luminiscentne tvari koje pretvaraju ultraljubičasto zračenje u vidljivo zračenje. Na osnovu toga su stvoreni uređaji za vizualizaciju slike u ultraljubičastom zračenju.

Primjena ultraljubičastog zračenja.

Proučavanje spektra emisije, apsorpcije i refleksije u UV području omogućava određivanje elektronske strukture atoma, jona, molekula, kao i čvrstih tijela. UV spektri Sunca, zvijezda, itd. nose informacije o fizičkim procesima koji se dešavaju u vrućim područjima ovih svemirskih objekata (vidi Ultraljubičasta spektroskopija, Vakumska spektroskopija). Fotoelektronska spektroskopija se zasniva na fotoelektričnom efektu uzrokovanom ultraljubičastim zračenjem. Ultraljubičasto zračenje može poremetiti hemijske veze u molekulima, usled čega se mogu javiti različite hemijske reakcije (oksidacija, redukcija, razgradnja, polimerizacija i tako dalje, vidi Fotohemiju). Luminiscencija pod uticajem ultraljubičastog zračenja se koristi u izradi fluorescentnih lampi, luminiscentnih boja, u luminiscentnoj analizi i detekciji luminiscentnih grešaka. Ultraljubičasto zračenje se koristi u forenzičkoj nauci za utvrđivanje identiteta boja, autentičnosti dokumenata itd. U povijesti umjetnosti ultraljubičasto zračenje omogućava otkrivanje tragova restauracije na slikama koje su nevidljive oku. (sl. 2). Sposobnost mnogih supstanci da selektivno apsorbuju ultraljubičasto zračenje koristi se za otkrivanje štetnih nečistoća u atmosferi, kao i u ultraljubičastoj mikroskopiji.

Meyer A., ​​Seitz E., Ultraljubičasto zračenje, trans. iz njemačkog, M., 1952; Lazarev D.N., Ultraljubičasto zračenje i njegova primena, L. - M., 1950; Samson I. A. R., Tehnike vakuumske ultraljubičaste spektroskopije, N. Y. - L. - Sydney, ; Zaidel A. N., Shreider E. Ya., Spektroskopija vakuum ultraljubičastog, M., 1967; Stolyarov K.P., Hemijska analiza u ultraljubičastim zracima, M. - L., 1965; Baker A., ​​Betteridge D., Fotoelektronska spektroskopija, trans. sa engleskog, M., 1975.

Rice. 1. Zavisnost koeficijenta refleksije r aluminijumskog sloja od talasne dužine.

Rice. 2. Ultra akcijski spektri. izl. na biološke objekte.

Rice. 3. Opstanak bakterija u zavisnosti od doze ultraljubičastog zračenja.

Biološki efekat ultraljubičastog zračenja.

Kada su izloženi živim organizmima, ultraljubičasto zračenje apsorbiraju gornji slojevi biljnog tkiva ili ljudske i životinjske kože. Biološki efekat ultraljubičastog zračenja zasniva se na hemijskim promenama u molekulima biopolimera. Ove promjene su uzrokovane kako direktnom apsorpcijom kvanta zračenja njima, tako i (u manjoj mjeri) radikalima vode i drugih niskomolekularnih spojeva koji nastaju tokom zračenja.

Male doze ultraljubičastog zračenja imaju blagotvoran učinak na ljude i životinje - potiču stvaranje vitamina D(vidi Kalciferoli), poboljšavaju imunobiološka svojstva organizma. Karakteristična reakcija kože na ultraljubičasto zračenje je specifično crvenilo - eritem (ultraljubičasto zračenje sa λ = 296,7 nm i λ = 253,7 nm ima maksimalan eritemski efekat), koje najčešće prelazi u zaštitnu pigmentaciju (tamnjenje). Velike doze ultraljubičastog zračenja mogu uzrokovati oštećenje oka (fotooftalmiju) i opekotine kože. Česte i prevelike doze ultraljubičastog zračenja mogu u nekim slučajevima imati kancerogeni učinak na kožu.

U biljkama ultraljubičasto zračenje mijenja aktivnost enzima i hormona, utiče na sintezu pigmenata, intenzitet fotosinteze i fotoperiodične reakcije. Nije utvrđeno da li su male doze ultraljubičastog zračenja korisne, a još manje potrebne za klijanje sjemena, razvoj rasada i normalno funkcioniranje viših biljaka. Velike doze ultraljubičastog zračenja su nesumnjivo nepovoljne za biljke, o čemu svjedoče njihovi postojeći zaštitni uređaji (na primjer, nakupljanje određenih pigmenata, ćelijski mehanizmi za oporavak od oštećenja).

Ultraljubičasto zračenje ima destruktivno i mutageno dejstvo na mikroorganizme i kultivisane ćelije viših životinja i biljaka (najefikasnije je ultraljubičasto zračenje sa λ u opsegu 280-240 nm). Obično se spektar smrtonosnih i mutagenih efekata ultraljubičastog zračenja približno poklapa sa spektrom apsorpcije nukleinskih kiselina - DNK i RNK (Sl. 3, A), u nekim slučajevima je spektar biološkog djelovanja blizak spektru apsorpcije proteina (Sl. 3, B). Glavna uloga u djelovanju ultraljubičastog zračenja na stanice očito pripada kemijskim promjenama u DNK: pirimidinske baze (uglavnom timin) uključene u njegov sastav, kada apsorbiraju kvante ultraljubičastog zračenja, formiraju dimere koji sprječavaju normalno udvostručenje (replikaciju) DNK. prilikom pripreme ćelije za deobu. To može dovesti do smrti ćelije ili promjena u njihovim nasljednim svojstvima (mutacije). Oštećenje bioloških membrana i poremećaj sinteze različitih komponenti membrana i ćelijske membrane također su od određene važnosti u smrtonosnom djelovanju ultraljubičastog zračenja na stanice.

Većina živih ćelija može se oporaviti od oštećenja uzrokovanih ultraljubičastim zračenjem zbog prisustva sistema za popravku. Sposobnost oporavka od oštećenja uzrokovanih ultraljubičastim zračenjem vjerojatno je nastala rano u evoluciji i igrala je važnu ulogu u preživljavanju primordijalnih organizama izloženih intenzivnom sunčevom ultraljubičastom zračenju.

Biološki objekti se jako razlikuju po osjetljivosti na ultraljubičasto zračenje. Na primjer, doza ultraljubičastog zračenja koja uzrokuje smrt 90% stanica za različite sojeve Escherichia coli je 10, 100 i 800 erg/mm2, a za bakteriju Micrococcus radiodurans - 7000 erg/mm2. (Slika 4, A i B). Osetljivost ćelija na ultraljubičasto zračenje u velikoj meri zavisi i od njihovog fiziološkog stanja i uslova uzgoja pre i posle zračenja (temperatura, sastav hranljive podloge itd.). Mutacije određenih gena uvelike utiču na osetljivost ćelija na ultraljubičasto zračenje. U bakterijama i kvascima poznato je oko 20 gena čije mutacije povećavaju osjetljivost na ultraljubičasto zračenje. U nekim slučajevima, takvi geni su odgovorni za obnovu ćelija od oštećenja zračenja. Mutacije drugih gena remete sintezu proteina i strukturu ćelijskih membrana, čime se povećava radiosenzibilnost ne-genetskih komponenti ćelije. Mutacije koje povećavaju osjetljivost na ultraljubičasto zračenje poznate su i kod viših organizama, uključujući ljude. Dakle, nasljedna bolest xeroderma pigmentosum uzrokovana je mutacijama gena koji kontroliraju popravak tamne boje.

Genetske posljedice zračenja ultraljubičastim zračenjem polena viših biljaka, biljnih i životinjskih ćelija, kao i mikroorganizama, izražavaju se u povećanju učestalosti mutacije gena, hromozoma i plazmida. Učestalost mutacije pojedinih gena, kada su izloženi visokim dozama ultraljubičastog zračenja, može se povećati hiljadama puta u odnosu na prirodni nivo i dostići nekoliko procenata. Za razliku od genetskog efekta jonizujućeg zračenja, mutacije gena pod uticajem ultraljubičastog zračenja javljaju se relativno češće nego mutacije hromozoma. Zbog snažnog mutagenog djelovanja, ultraljubičasto zračenje ima široku primjenu kako u genetskim istraživanjima, tako i u selekciji biljaka i industrijskih mikroorganizama koji proizvode antibiotike, aminokiseline, vitamine i proteinsku biomasu. Genetski efekti ultraljubičastog zračenja mogli bi igrati značajnu ulogu u evoluciji živih organizama. Za upotrebu ultraljubičastog zračenja u medicini, pogledajte Fototerapija.

Samoilova K. A., Utjecaj ultraljubičastog zračenja na ćeliju, L., 1967; Dubrov A. P., Genetski i fiziološki efekti ultraljubičastog zračenja na više biljke, M., 1968; Galanin N.F., Energija zračenja i njen higijenski značaj, L., 1969; Smith K., Hanewalt F., Molecular Photobiology, trans. sa engleskog, M., 1972; Shulgin I.A., Biljke i sunce, L., 1973; Myasnik M. N., Genetička kontrola radiosenzitivnosti bakterija, M., 1974.

Voda, sunčeva svjetlost i kisik sadržani u Zemljinoj atmosferi glavni su uvjeti za nastanak i faktori koji osiguravaju nastavak života na našoj planeti. Istovremeno, odavno je dokazano da su spektar i intenzitet sunčevog zračenja u vakuumu svemira nepromijenjeni, a na Zemlji utjecaj ultraljubičastog zračenja ovisi o više razloga: doba godine, geografska lokacija, nadmorska visina , debljina ozonskog omotača, oblačnost i nivo koncentracije prirodnih i industrijskih nečistoća u vazduhu.

Šta su ultraljubičasti zraci

Sunce emituje zrake u rasponima vidljivim i nevidljivim ljudskom oku. Nevidljivi spektar uključuje infracrvene i ultraljubičaste zrake.

Infracrveno zračenje su elektromagnetski talasi dužine od 7 do 14 nm, koji prenose kolosalan tok toplotne energije do Zemlje, pa se zbog toga često nazivaju termalnim. Udio infracrvenih zraka u sunčevom zračenju iznosi 40%.

Ultraljubičasto zračenje je spektar elektromagnetnih valova, čiji se raspon konvencionalno dijeli na bliske i udaljene ultraljubičaste zrake. Daleke ili vakuumske zrake u potpunosti apsorbiraju gornji slojevi atmosfere. U kopnenim uslovima, veštački se stvaraju samo u vakuumskim komorama.

Bliski ultraljubičasti zraci podijeljeni su u tri podgrupe raspona:

• dužina – A (UVA) od 400 do 315 nm;
• srednji – B (UVB) od 315 do 280 nm;
• kratki – C (UVC) od 280 do 100 nm.

Kako se mjeri ultraljubičasto zračenje? Danas postoji mnogo specijalnih uređaja, kako za kućnu tako i za profesionalnu upotrebu, koji vam omogućavaju da izmjerite učestalost, intenzitet i veličinu primljene doze UV ​​zraka i na taj način ocijenite njihovu vjerovatnu štetnost za organizam.

Unatoč činjenici da ultraljubičasto zračenje čini samo oko 10% sunčeve svjetlosti, zahvaljujući njegovom utjecaju dogodio se kvalitativni skok u evolucijskom razvoju života - pojava organizama iz vode na kopno.

Glavni izvori ultraljubičastog zračenja

Glavni i prirodni izvor ultraljubičastog zračenja je, naravno, Sunce. Ali čovjek je također naučio da "proizvodi ultraljubičasto svjetlo" koristeći posebne lampe:

• živino-kvarcne lampe visokog pritiska koje rade u opštem opsegu UV zračenja - 100-400 nm;
• vitalne fluorescentne lampe koje generišu talasne dužine od 280 do 380 nm, sa maksimalnim maksimumom emisije između 310 i 320 nm;
• ozonske i neozonske (sa kvarcnim staklom) baktericidne lampe, od kojih je 80% ultraljubičastih zraka na dužini od 185 nm.

I ultraljubičasto zračenje sunca i umjetno ultraljubičasto svjetlo imaju sposobnost da utiču na hemijsku strukturu ćelija živih organizama i biljaka, a trenutno je poznato samo nekoliko vrsta bakterija koje mogu bez njega. Za sve ostale, nedostatak ultraljubičastog zračenja će dovesti do neizbježne smrti.

Dakle, koji je pravi biološki učinak ultraljubičastih zraka, koje su prednosti i ima li štete od ultraljubičastog zračenja za ljude?

Utjecaj ultraljubičastih zraka na ljudski organizam

Najpodmuklije ultraljubičasto zračenje je kratkotalasno ultraljubičasto zračenje, jer uništava sve vrste proteinskih molekula.

Pa zašto je zemaljski život moguć i nastavlja se na našoj planeti? Koji sloj atmosfere blokira štetne ultraljubičaste zrake?

Živi organizmi su od tvrdog ultraljubičastog zračenja zaštićeni ozonskim slojevima stratosfere, koji u potpunosti apsorbiraju zrake u ovom rasponu, a one jednostavno ne dopiru do površine Zemlje.

Dakle, 95% ukupne mase sunčevog ultraljubičastog zračenja dolazi od dugih talasa (A), a približno 5% od srednjih talasa (B). Ali ovdje je važno razjasniti. Uprkos činjenici da ima mnogo više dugih UV talasa i da imaju veliku prodornu moć, utičući na retikularne i papilarne slojeve kože, najveći biološki uticaj ima 5% srednjih talasa koji ne mogu da prodru dalje od epiderme.

To je ultraljubičasto zračenje srednjeg dometa koje intenzivno utječe na kožu, oči, a također aktivno utječe na rad endokrinog, centralnog nervnog i imunološkog sistema.

S jedne strane, ultraljubičasto zračenje može uzrokovati:

• teške opekotine kože od sunca - ultraljubičasti eritem;
• zamućenje sočiva koje dovodi do sljepoće - katarakte;
• karcinom kože – melanom.

Osim toga, ultraljubičaste zrake imaju mutageno djelovanje i uzrokuju poremećaje u funkcioniranju imunološkog sistema, što uzrokuje pojavu drugih onkoloških patologija.

S druge strane, djelovanje ultraljubičastog zračenja ima značajan utjecaj na metaboličke procese koji se odvijaju u ljudskom tijelu u cjelini. Povećava se sinteza melatonina i serotonina, čiji nivo pozitivno utiče na funkcionisanje endokrinog i centralnog nervnog sistema. Ultraljubičasto svjetlo aktivira proizvodnju vitamina D, koji je glavna komponenta za apsorpciju kalcija, a također sprječava razvoj rahitisa i osteoporoze.

Ultraljubičasto zračenje kože

Lezije kože mogu biti i strukturne i funkcionalne prirode, koje se, pak, mogu podijeliti na:

1. Akutne povrede– nastaju zbog visokih doza sunčevog zračenja od zraka srednjeg dometa primljenih u kratkom vremenu. To uključuje akutnu fotodermatozu i eritem.
2. Odgođena šteta– nastaju u pozadini dugotrajnog zračenja dugotalasnim ultraljubičastim zracima, čiji intenzitet, inače, ne zavisi od doba godine ili doba dana. To uključuje hronični fotodermatitis, fotostarenje kože ili solarnu gerodermu, ultraljubičastu mutagenezu i pojavu neoplazmi: melanoma, karcinoma skvamoznih i bazalnih ćelija kože. Među odloženim povredama je i herpes.

Važno je napomenuti da akutna i odložena oštećenja mogu biti uzrokovana pretjeranim izlaganjem umjetnom sunčanju, nenošenjem sunčanih naočara, kao i posjećivanjem solarija koji koriste necertificiranu opremu i/ili ne provode posebnu preventivnu kalibraciju ultraljubičastih lampi.

Zaštita kože od ultraljubičastog zračenja

Ako ne zloupotrebljavate nikakvo “sunčanje”, onda će se ljudski organizam sam nositi sa zaštitom od zračenja, jer više od 20% zadržava zdrava epiderma. Danas se zaštita kože od ultraljubičastog zračenja svodi na sljedeće tehnike koje smanjuju rizik od nastanka malignih neoplazmi:

• ograničavanje vremena provedenog na suncu, posebno tokom podnevnih ljetnih sati;
• nošenje lagane, ali zatvorene odeće, jer da biste dobili potrebnu dozu koja stimuliše proizvodnju vitamina D, uopšte nije potrebno da se preplanulite;
• izbor krema za sunčanje u zavisnosti od specifičnog ultraljubičastog indeksa karakterističnog za područje, doba godine i dana, kao i vašeg sopstvenog tipa kože.

Pažnja! Za autohtone stanovnike centralne Rusije, UV indeks iznad 8 ne samo da zahtijeva korištenje aktivne zaštite, već predstavlja i stvarnu prijetnju zdravlju. Mjerenja radijacije i prognoze solarnih indeksa mogu se pronaći na vodećim vremenskim web stranicama.

Izlaganje očiju ultraljubičastom zračenju

Oštećenje strukture očne rožnice i sočiva (elektrooftalmija) moguće je pri vizualnom kontaktu sa bilo kojim izvorom ultraljubičastog zračenja. Unatoč činjenici da zdrava rožnica ne prenosi i reflektira 70% tvrdog ultraljubičastog zračenja, postoji mnogo razloga koji mogu postati izvor ozbiljnih bolesti. Među njima:

• nezaštićeno posmatranje baklji, pomračenja Sunca;
• usputni pogled na zvijezdu na morskoj obali ili u visokim planinama;
• foto ozljeda od blica fotoaparata;
• promatranje rada aparata za zavarivanje ili zanemarivanje sigurnosnih mjera (nedostatak zaštitne kacige) pri radu s njim;
• dugotrajan rad stroboskopa u diskotekama;
• kršenje pravila za posjetu solariju;
• dugotrajan boravak u prostoriji u kojoj rade kvarcne baktericidne ozonske lampe.

Koji su prvi znaci elektrooftalmije? Klinički simptomi, odnosno crvenilo očne bjeloočnice i očnih kapaka, bol pri pomicanju očnih jabučica i osjećaj stranog tijela u oku, u pravilu se javljaju 5-10 sati nakon navedenih okolnosti. Međutim, sredstva zaštite od ultraljubičastog zračenja dostupna su svima, jer ni obične staklene leće ne propuštaju većinu UV zraka.

Upotreba zaštitnih naočara sa posebnim fotohromskim premazom na sočivima, takozvanih „kameleonskih naočala“, biće najbolja „kućna“ opcija za zaštitu očiju. Nećete morati da brinete o tome koja boja i nivo nijanse UV filtera zapravo pruža efikasnu zaštitu u određenim okolnostima.

I naravno, ako očekujete kontakt očima sa ultraljubičastim bljeskovima, potrebno je unaprijed nositi zaštitne naočale ili koristiti druge uređaje koji blokiraju zrake štetne za rožnicu i sočivo.

Primjena ultraljubičastog zračenja u medicini

Ultraljubičasto svjetlo ubija gljivice i druge mikrobe u zraku i na površini zidova, stropova, podova i predmeta, a nakon izlaganja posebnim lampama, plijesan se uklanja. Ljudi koriste ovo baktericidno svojstvo ultraljubičastog svjetla kako bi osigurali sterilnost manipulacionih i hirurških prostorija. Ali ultraljubičasto zračenje u medicini se ne koristi samo za borbu protiv bolničkih infekcija.

Svojstva ultraljubičastog zračenja našla su svoju primjenu u širokom spektru bolesti. Istovremeno, nove tehnike se pojavljuju i stalno se usavršavaju. Na primjer, ultraljubičasto zračenje krvi, izumljeno prije 50-ak godina, u početku se koristilo za suzbijanje rasta bakterija u krvi tijekom sepse, teške upale pluća, opsežnih gnojnih rana i drugih gnojno-septičkih patologija.

Danas ultraljubičasto zračenje krvi ili pročišćavanje krvi pomaže u borbi protiv akutnog trovanja, predoziranja lijekovima, furunkuloze, destruktivnog pankreatitisa, obliterirajuće ateroskleroze, ishemije, cerebralne ateroskleroze, alkoholizma, ovisnosti o drogama, akutnih psihičkih poremećaja i mnogih drugih bolesti, čiji se popis stalno širi. . .

Bolesti za koje je indicirana upotreba ultraljubičastog zračenja i kada je bilo koji postupak UV zračenjem štetan:

Kako bi živjeli bez bolova, osobama s oštećenjem zglobova koristit će ultraljubičasta lampa kao neprocjenjiva pomoć u općoj kompleksnoj terapiji.

Utjecaj ultraljubičastog zračenja kod reumatoidnog artritisa i artroze, kombinacija tehnika ultraljubičaste terapije sa pravilnim odabirom biodoze i kompetentnog režima antibiotika je 100% garancija za postizanje sistemskog zdravstvenog efekta uz minimalno opterećenje lijekovima.

Zaključno, napominjemo da će pozitivan učinak ultraljubičastog zračenja na tijelo i samo jedan postupak ultraljubičastog zračenja (pročišćavanja) krvi + 2 sesije u solariju pomoći da zdrava osoba izgleda i osjeća se 10 godina mlađe.