Ultraviolette Strahlung in der Medizin, Geräte, Indikationen, Methoden. Ultraviolette Strahlung: Anwendung, Wirkung und Schutz dagegen

Der in der Erdatmosphäre enthaltene Sauerstoff, das Sonnenlicht und das Wasser sind die wichtigsten Voraussetzungen für den Fortbestand des Lebens auf dem Planeten. Forscher haben seit langem bewiesen, dass die Intensität und das Spektrum der Sonnenstrahlung im Vakuum, das im Weltraum herrscht, unverändert bleiben.

Auf der Erde hängt die Intensität ihrer Wirkung, die wir ultraviolette Strahlung nennen, von vielen Faktoren ab. Dazu gehören: die Jahreszeit, die geografische Lage des Gebiets über dem Meeresspiegel, die Dicke der Ozonschicht, die Bewölkung sowie der Konzentrationsgrad industrieller und natürlicher Verunreinigungen in den Luftmassen.

Ultraviolette Strahlung

Sonnenlicht erreicht uns in zwei Bereichen. Das menschliche Auge kann nur einen davon unterscheiden. Ultraviolette Strahlen liegen im für den Menschen unsichtbaren Spektrum. Was sind Sie? Dabei handelt es sich um nichts anderes als elektromagnetische Wellen. Die Wellenlänge der ultravioletten Strahlung liegt zwischen 7 und 14 nm. Solche Wellen transportieren enorme Ströme thermischer Energie auf unseren Planeten, weshalb sie oft als thermische Wellen bezeichnet werden.

Unter ultravioletter Strahlung wird üblicherweise ein breites Spektrum elektromagnetischer Wellen verstanden, dessen Reichweite herkömmlicherweise in Fern- und Nahstrahlen unterteilt ist. Die ersten davon gelten als Vakuum. Sie werden vollständig von den oberen Schichten der Atmosphäre absorbiert. Unter Erdbedingungen ist ihre Erzeugung nur in Vakuumkammern möglich.

Die Strahlen im nahen Ultraviolett werden in drei Untergruppen eingeteilt, die nach den folgenden Bereichen eingeteilt werden:

Lang, im Bereich von 400 bis 315 Nanometern;

Mittel – von 315 bis 280 Nanometer;

Kurz – von 280 bis 100 Nanometer.

Messgeräte

Wie erkennt ein Mensch ultraviolette Strahlung? Heutzutage gibt es viele Spezialgeräte, die nicht nur für den professionellen, sondern auch für den häuslichen Gebrauch konzipiert sind. Mit ihrer Hilfe werden Intensität und Frequenz sowie die Größe der empfangenen UV-Strahlendosis gemessen. Die Ergebnisse ermöglichen es uns, ihre mögliche Schädigung des Körpers einzuschätzen.

Ultraviolette Quellen

Der wichtigste „Lieferant“ der UV-Strahlen auf unserem Planeten ist natürlich die Sonne. Allerdings hat der Mensch heute auch künstliche Quellen ultravioletter Strahlung erfunden, bei denen es sich um spezielle Lampengeräte handelt. Unter ihnen:

Hochdruck-Quecksilber-Quarzlampe, die im allgemeinen Bereich von 100 bis 400 nm betrieben werden kann;

Eine leuchtende Vitallampe, die Wellen mit einer Länge von 280 bis 380 nm erzeugt, der maximale Höhepunkt ihrer Emission liegt zwischen 310 und 320 nm;

Ozonfreie und ozonbakterizide Lampen, die ultraviolette Strahlen erzeugen, von denen 80 % eine Länge von 185 nm haben.

Vorteile von UV-Strahlen

Ähnlich wie die natürliche ultraviolette Strahlung der Sonne beeinflusst das von speziellen Geräten erzeugte Licht die Zellen von Pflanzen und lebenden Organismen und verändert deren chemische Struktur. Heute kennen Forscher nur wenige Bakterienarten, die ohne diese Strahlen existieren können. Der Rest der Organismen wird mit Sicherheit sterben, wenn sie sich in Bedingungen befinden, in denen keine ultraviolette Strahlung vorhanden ist.

UV-Strahlen können erhebliche Auswirkungen auf laufende Stoffwechselprozesse haben. Sie steigern die Synthese von Serotonin und Melatonin, was sich positiv auf die Funktion des zentralen Nervensystems und des endokrinen Systems auswirkt. Unter dem Einfluss von ultraviolettem Licht wird die Produktion von Vitamin D aktiviert. Dies ist der Hauptbestandteil, der die Aufnahme von Kalzium fördert und die Entstehung von Osteoporose und Rachitis verhindert.

Schäden durch UV-Strahlen

Die für lebende Organismen schädliche ultraviolette Strahlung kann durch die in der Stratosphäre befindlichen Ozonschichten nicht auf die Erde gelangen. Allerdings können Strahlen im mittleren Bereich, die die Oberfläche unseres Planeten erreichen, Folgendes verursachen:

Ultraviolettes Erythem – schwere Hautverbrennung;

Katarakt – Trübung der Augenlinse, die zur Erblindung führt;

Melanom ist Hautkrebs.

Darüber hinaus können ultraviolette Strahlen eine mutagene Wirkung haben und zu Funktionsstörungen des Immunsystems führen, was zum Auftreten onkologischer Erkrankungen führt.

Hautläsionen

Ultraviolette Strahlen verursachen manchmal:

Akute Hautverletzungen. Ihr Auftreten wird durch hohe Dosen der Sonnenstrahlung mit Mittelstrahlung begünstigt. Sie wirken für kurze Zeit auf die Haut und verursachen Erytheme und akute Photodermatose.
Verzögerte Hautschädigung. Sie tritt nach längerer Einwirkung langwelliger UV-Strahlen auf. Dies sind chronische Photodermatitis, solare Gerodermie, Lichtalterung der Haut, das Auftreten von Neoplasien, UV-Mutagenese, Basalzellen- und Plattenepithelkarzinom der Haut. Auch Herpes steht auf dieser Liste.

Sowohl akute als auch Spätschäden entstehen mitunter durch übermäßige künstliche Sonneneinwirkung, aber auch durch den Besuch von Solarien, in denen nicht zertifizierte Geräte zum Einsatz kommen oder bei denen keine UV-Lampenkalibrierung durchgeführt wird.

Hautschutz

Der menschliche Körper ist mit einer begrenzten Menge an Sonnenbaden in der Lage, die ultraviolette Strahlung selbst zu bewältigen. Tatsache ist, dass über 20 % dieser Strahlen von einer gesunden Epidermis blockiert werden können. Heutzutage erfordert der Schutz vor ultravioletter Strahlung, um das Auftreten bösartiger Formationen zu vermeiden:

Begrenzung der Zeit, die Sie in der Sonne verbringen, was besonders an Sommernachmittagen wichtig ist;

Tragen von leichter, aber gleichzeitig geschlossener Kleidung;

Auswahl wirksamer Sonnenschutzmittel.

Nutzung der bakteriziden Eigenschaften von ultraviolettem Licht

UV-Strahlen können Pilze und andere Mikroben abtöten, die sich auf Gegenständen, Wandoberflächen, Böden, Decken und in der Luft befinden. Diese bakteriziden Eigenschaften der ultravioletten Strahlung werden in der Medizin häufig genutzt und entsprechend genutzt. Spezielle Lampen, die UV-Strahlen erzeugen, sorgen für die Sterilität von Operations- und Manipulationsräumen. Ultraviolette bakterizide Strahlung wird von Ärzten jedoch nicht nur zur Bekämpfung verschiedener nosokomialer Infektionen, sondern auch als eine der Methoden zur Beseitigung vieler Krankheiten eingesetzt.

Phototherapie

Der Einsatz ultravioletter Strahlung in der Medizin ist eine der Methoden zur Beseitigung verschiedener Krankheiten. Bei dieser Behandlung wird eine dosierte Einwirkung von UV-Strahlen auf den Körper des Patienten ausgeübt. Gleichzeitig wird der Einsatz ultravioletter Strahlung in der Medizin für diese Zwecke durch den Einsatz spezieller Phototherapielampen möglich.

Ein ähnliches Verfahren wird zur Beseitigung von Erkrankungen der Haut, der Gelenke, der Atmungsorgane, des peripheren Nervensystems und der weiblichen Geschlechtsorgane durchgeführt. Ultraviolettes Licht wird verschrieben, um den Heilungsprozess von Wunden zu beschleunigen und Rachitis vorzubeugen.

Der Einsatz ultravioletter Strahlung ist besonders wirksam bei der Behandlung von Psoriasis, Ekzemen, Vitiligo, einigen Arten von Dermatitis, Prurigo, Porphyrie und Pruritis. Es ist erwähnenswert, dass dieses Verfahren keine Anästhesie erfordert und dem Patienten keine Beschwerden bereitet.

Die Verwendung einer Lampe, die ultraviolettes Licht erzeugt, ermöglicht gute Ergebnisse bei der Behandlung von Patienten, die sich schweren eitrigen Operationen unterzogen haben. In diesem Fall hilft den Patienten auch die bakterizide Eigenschaft dieser Wellen.

Der Einsatz von UV-Strahlen in der Kosmetik

Infrarotwellen werden auch aktiv im Bereich der Erhaltung der Schönheit und Gesundheit des Menschen eingesetzt. Daher ist der Einsatz ultravioletter bakterizider Strahlung notwendig, um die Sterilität verschiedener Räume und Geräte zu gewährleisten. Dies könnte beispielsweise die Verhinderung einer Infektion von Maniküreinstrumenten sein.

Der Einsatz ultravioletter Strahlung in der Kosmetik ist natürlich ein Solarium. Darin können sich Kunden mit Hilfe spezieller Lampen bräunen. Es schützt die Haut perfekt vor möglichen Folgesonnenbränden. Deshalb empfehlen Kosmetikerinnen vor Reisen in heiße Länder oder ans Meer mehrere Sitzungen im Solarium.

Auch in der Kosmetik sind spezielle UV-Lampen notwendig. Dank ihnen kommt es zu einer schnellen Polymerisation des für die Maniküre verwendeten Spezialgels.

Bestimmung elektronischer Strukturen von Objekten

Ultraviolette Strahlung findet auch in der physikalischen Forschung Anwendung. Mit seiner Hilfe werden Reflexions-, Absorptions- und Emissionsspektren im UV-Bereich bestimmt. Dadurch ist es möglich, die elektronische Struktur von Ionen, Atomen, Molekülen und Festkörpern aufzuklären.

Die UV-Spektren von Sternen, der Sonne und anderen Planeten enthalten Informationen über die physikalischen Prozesse, die in den heißen Regionen der untersuchten Weltraumobjekte ablaufen.

Wasserreinigung

Wo sonst werden UV-Strahlen eingesetzt? Zur Desinfektion von Trinkwasser wird ultraviolette bakterizide Strahlung eingesetzt. Und wenn früher zu diesem Zweck Chlor verwendet wurde, ist seine negative Wirkung auf den Körper heute recht gut untersucht. Daher können die Dämpfe dieser Substanz zu Vergiftungen führen. Der Eintritt von Chlor in den Körper führt zur Entstehung von Krebs. Deshalb werden in Privathaushalten zunehmend UV-Lampen zur Wasserdesinfektion eingesetzt.

Auch in Schwimmbädern kommen UV-Strahlen zum Einsatz. Ultraviolettstrahler werden in der Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie zur Beseitigung von Bakterien eingesetzt. Auch diese Gebiete benötigen sauberes Wasser.

Luftdesinfektion

Wo sonst nutzen Menschen UV-Strahlen? Auch der Einsatz ultravioletter Strahlung zur Luftdesinfektion hat sich in den letzten Jahren zunehmend durchgesetzt. Rezirkulatoren und Strahler werden an überfüllten Orten wie Supermärkten, Flughäfen und Bahnhöfen installiert. Der Einsatz ultravioletter Strahlung, die auf Mikroorganismen einwirkt, ermöglicht eine Desinfektion ihres Lebensraums in höchstem Maße, nämlich bis zu 99,9 %.

Haushaltsgebrauch

Quarzlampen, die UV-Strahlen erzeugen, desinfizieren und reinigen seit vielen Jahren die Luft in Kliniken und Krankenhäusern. In letzter Zeit wird jedoch zunehmend ultraviolette Strahlung im Alltag eingesetzt. Es ist hochwirksam bei der Beseitigung organischer Verunreinigungen wie Schimmel, Viren, Hefen und Bakterien. Besonders schnell verbreiten sich diese Mikroorganismen in Räumen, in denen Menschen aus unterschiedlichen Gründen Fenster und Türen über längere Zeit dicht schließen.

Der Einsatz eines bakteriziden Bestrahlungsgeräts im häuslichen Bereich empfiehlt sich, wenn der Wohnbereich klein ist und eine große Familie mit kleinen Kindern und Haustieren lebt. Mit einer UV-Lampe können Sie Räume regelmäßig desinfizieren und so das Risiko des Auftretens und der weiteren Übertragung von Krankheiten minimieren.

Ähnliche Geräte werden auch von Tuberkulosepatienten verwendet. Schließlich werden solche Patienten nicht immer in einem Krankenhaus behandelt. Während sie zu Hause sind, müssen sie ihr Zuhause desinfizieren, auch mit ultravioletter Strahlung.

Anwendung in der Forensik

Wissenschaftler haben eine Technologie entwickelt, mit der sie minimale Sprengstoffdosen erkennen können. Zu diesem Zweck wird ein Gerät verwendet, das ultraviolette Strahlung erzeugt. Ein solches Gerät ist in der Lage, das Vorhandensein gefährlicher Elemente in der Luft und im Wasser, auf Stoffen sowie auf der Haut eines Tatverdächtigen zu erkennen.

Ultraviolette und infrarote Strahlung werden auch für die Makrofotografie von Objekten mit unsichtbaren und kaum sichtbaren Spuren eines Verbrechens verwendet. Dies ermöglicht es Forensikern, Dokumente und Schussspuren sowie Texte zu untersuchen, die durch die Bedeckung mit Blut, Tinte usw. verändert wurden.

Andere Anwendungen von UV-Strahlen

Ultraviolette Strahlung wird verwendet:

Im Showbusiness zur Erstellung von Lichteffekten und Beleuchtung;

In Währungsdetektoren;

Im Druck;

In der Viehzucht und Landwirtschaft;

Zum Fangen von Insekten;

In Restaurierung;

Zur chromatographischen Analyse.

Die Sonne ist eine starke Wärme- und Lichtquelle. Ohne sie kann es kein Leben auf dem Planeten geben. Die Sonne sendet Strahlen aus, die für das bloße Auge unsichtbar sind. Lassen Sie uns herausfinden, welche Eigenschaften ultraviolette Strahlung hat, welche Auswirkungen sie auf den Körper hat und welche Schäden sie verursachen kann.

Das Sonnenspektrum besteht aus infraroten, sichtbaren und ultravioletten Anteilen. UV-Strahlung hat sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf den Menschen. Es wird in verschiedenen Lebensbereichen eingesetzt. Es wird häufig in der Medizin eingesetzt; ultraviolette Strahlung hat die Fähigkeit, die biologische Struktur von Zellen zu verändern und sich auf den Körper auszuwirken.

Expositionsquellen

Die Hauptquelle ultravioletter Strahlung ist die Sonne. Sie werden auch mit speziellen Glühbirnen gewonnen:

Hochdruck-Quecksilberquarz.
Vital leuchtend.
Ozon- und Quarzbakterizid.

Derzeit sind der Menschheit nur wenige Bakterienarten bekannt, die ohne ultraviolette Strahlung existieren können. Für andere lebende Zellen führt sein Fehlen zum Tod.

Welche Wirkung hat ultraviolette Strahlung auf den menschlichen Körper?

Positive Maßnahmen

Heutzutage wird UV in der Medizin häufig eingesetzt. Es hat eine beruhigende, schmerzstillende, antirachitische und antispastische Wirkung. Positive Auswirkungen ultravioletter Strahlen auf den menschlichen Körper:

Aufnahme von Vitamin D, es wird für die Aufnahme von Kalzium benötigt;
Verbesserung des Stoffwechsels, da Enzyme aktiviert werden;
Verringerung der nervösen Anspannung;
erhöhte Produktion von Endorphinen;
Erweiterung der Blutgefäße und Normalisierung der Blutzirkulation;
Beschleunigung der Regeneration.

Ultraviolettes Licht ist auch für den Menschen nützlich, da es die immunbiologische Aktivität beeinflusst und dabei hilft, die Schutzfunktionen des Körpers gegen verschiedene Infektionen zu aktivieren. Ab einer bestimmten Konzentration führt Strahlung zur Bildung von Antikörpern, die Krankheitserreger bekämpfen.

Schlechter Einfluss

Der Schaden einer UV-Lampe für den menschlichen Körper übersteigt oft ihre wohltuenden Eigenschaften. Bei unsachgemäßer Anwendung zu medizinischen Zwecken und Nichtbeachtung der Sicherheitsvorkehrungen ist eine Überdosierung möglich, die durch folgende Symptome gekennzeichnet ist:

Schwäche.
Apathie.
Verminderter Appetit.
Gedächtnisprobleme.
Kardiopalmus.

Längere Sonneneinstrahlung ist schädlich für Haut, Augen und Immunität. Die Folgen übermäßiger Bräunung, wie Verbrennungen, dermatische und allergische Hautausschläge, verschwinden nach einigen Tagen. Ultraviolette Strahlung reichert sich langsam im Körper an und verursacht gefährliche Krankheiten.

UV-Strahlung der Haut kann zu Erythemen führen. Die Gefäße erweitern sich, was durch Hyperämie und Ödeme gekennzeichnet ist. Histamin und Vitamin D reichern sich im Körper an und gelangen in die Blutbahn, was Veränderungen im Körper begünstigt.

Das Entwicklungsstadium des Erythems hängt ab von:

Bereich der UV-Strahlen;
Strahlendosen;
individuelle Sensibilität.

Übermäßige Bestrahlung führt zu einer Verbrennung der Haut mit Blasenbildung und anschließender Konvergenz des Epithels.

Der Schaden der ultravioletten Strahlung beschränkt sich jedoch nicht nur auf Verbrennungen; ihre irrationale Anwendung kann pathologische Veränderungen im Körper hervorrufen.

Wirkung von UV-Strahlung auf die Haut

Die meisten Mädchen streben nach einem schönen, gebräunten Körper. Allerdings verfärbt sich die Haut unter dem Einfluss von Melanin dunkel, sodass sich der Körper vor weiterer Strahlung schützt. Es schützt jedoch nicht vor den schwerwiegenderen Auswirkungen der Strahlung:

Lichtempfindlichkeit – hohe Empfindlichkeit gegenüber ultravioletter Strahlung. Seine minimale Wirkung kann zu Brennen, Juckreiz oder Verbrennungen führen. Dies ist vor allem auf die Einnahme von Medikamenten, Kosmetika oder bestimmten Lebensmitteln zurückzuführen.
Alterung – UV-Strahlen dringen in die tiefen Hautschichten ein, zerstören Kollagenfasern, die Elastizität geht verloren und es entstehen Falten.
Das Melanom ist ein Hautkrebs, der durch häufige und längere Sonnenexposition entsteht. Eine übermäßige Dosis ultravioletter Strahlung führt zur Entwicklung bösartiger Neubildungen im Körper.
Basalzell- und Plattenepithelkarzinome sind Krebsarten des Körpers, die eine chirurgische Entfernung der betroffenen Bereiche erfordern. Diese Krankheit tritt häufig bei Menschen auf, deren Arbeit eine längere Sonneneinstrahlung erfordert.

Jede durch UV-Strahlen verursachte Hautdermatitis kann zur Entstehung von Hautkrebs führen.

Wirkung von UV-Strahlung auf die Augen

Auch ultraviolette Strahlung kann schädlich für die Augen sein. Durch seinen Einfluss können folgende Erkrankungen entstehen:

Photoophthalmie und Elektroophthalmie. Es ist durch Rötung und Schwellung der Augen, Tränenfluss und Photophobie gekennzeichnet. Tritt bei Personen auf, die sich bei Schneewetter häufig ohne Sonnenbrille in der hellen Sonne aufhalten, oder bei Schweißern, die sich nicht an die Sicherheitsvorschriften halten.
Katarakt ist eine Trübung der Linse. Diese Krankheit tritt hauptsächlich im Alter auf. Sie entsteht durch die Einwirkung von Sonnenlicht auf die Augen, das sich im Laufe des Lebens ansammelt.
Pterygium ist eine Wucherung der Bindehaut des Auges.

Auch einige Krebsarten an Augen und Augenlidern sind möglich.

Wie wirkt sich UV auf das Immunsystem aus?

Wie wirkt sich Strahlung auf das Immunsystem aus? In einer bestimmten Dosis verstärken UV-Strahlen die Schutzfunktionen des Körpers, ihre übermäßige Wirkung schwächt jedoch das Immunsystem.

Strahlung verändert die Schutzzellen und sie verlieren ihre Fähigkeit, verschiedene Viren und Krebszellen zu bekämpfen.

Hautschutz

Um sich vor den Sonnenstrahlen zu schützen, müssen Sie bestimmte Regeln beachten:

Die Exposition gegenüber der offenen Sonne sollte mäßig sein; eine leichte Bräune hat eine lichtschützende Wirkung.
Es ist notwendig, die Ernährung mit Antioxidantien sowie den Vitaminen C und E anzureichern.
Sie sollten immer Sonnenschutzmittel verwenden. In diesem Fall müssen Sie ein Produkt mit einem hohen Schutzniveau wählen.
Der Einsatz ultravioletter Strahlung zu medizinischen Zwecken ist nur unter Aufsicht eines Facharztes gestattet.
Wer mit UV-Quellen arbeitet, dem wird empfohlen, sich mit einer Maske zu schützen. Dies ist erforderlich, wenn eine bakterizide Lampe verwendet wird, die für die Augen gefährlich ist.
Wer eine gleichmäßige Bräune mag, sollte nicht zu oft ins Solarium gehen.

Um sich vor Strahlung zu schützen, können Sie auch spezielle Kleidung verwenden.

Kontraindikationen

Bei folgenden Personen ist die Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung kontraindiziert:

diejenigen, die zu helle und empfindliche Haut haben;
mit einer aktiven Form der Tuberkulose;
Kinder;
bei akuten entzündlichen oder onkologischen Erkrankungen;
Albinos;
während der Stadien II und III der Hypertonie;
mit einer großen Anzahl von Muttermalen;
diejenigen, die an systemischen oder gynäkologischen Erkrankungen leiden;
bei längerer Einnahme bestimmter Medikamente;
mit einer erblichen Veranlagung für Hautkrebs.

Infrarotstrahlung

Ein weiterer Teil des Sonnenspektrums ist Infrarotstrahlung, die eine thermische Wirkung hat. Es wird in einer modernen Sauna verwendet.

- Dies ist ein kleiner Holzraum mit eingebauten Infrarotstrahlern. Unter dem Einfluss ihrer Wellen erwärmt sich der menschliche Körper.

Die Luft in einer Infrarotsauna erwärmt sich nicht über 60 Grad. Allerdings erwärmen die Strahlen den Körper bis zu 4 cm, während in einem herkömmlichen Bad die Wärme nur 5 mm eindringt.

Dies liegt daran, dass Infrarotwellen genauso lang sind wie Wärmewellen, die von einer Person ausgehen. Der Körper akzeptiert sie als seine eigenen und wehrt sich nicht gegen das Eindringen. Die Körpertemperatur des Menschen steigt auf 38,5 Grad. Dadurch sterben Viren und gefährliche Mikroorganismen ab. Eine Infrarotsauna hat eine heilende, verjüngende und vorbeugende Wirkung. Es ist für jedes Alter geeignet.

Bevor Sie eine solche Sauna besuchen, müssen Sie einen Spezialisten konsultieren und auch die Sicherheitsvorkehrungen für den Aufenthalt in einem Raum mit Infrarotstrahlern beachten.

Video: Ultraviolett.

UV in der Medizin

In der Medizin gibt es den Begriff „Ultraviolettfasten“. Dies geschieht, wenn der Körper nicht genügend Sonnenlicht erhält. Um das Auftreten von Pathologien zu verhindern, werden künstliche UV-Quellen verwendet. Sie helfen, den Vitamin-D-Mangel im Winter zu bekämpfen und die Immunität zu stärken.

Diese Strahlung wird auch bei der Behandlung von Gelenken, allergischen und dermatologischen Erkrankungen eingesetzt.

Darüber hinaus hat UV folgende heilende Eigenschaften:

Normalisiert die Funktion der Schilddrüse.
Verbessert die Funktion des Atmungs- und Hormonsystems.
Erhöht Hämoglobin.
Desinfiziert den Raum und medizinische Instrumente.
Reduziert den Zuckergehalt.
Hilft bei der Behandlung eitriger Wunden.

Es ist zu bedenken, dass eine UV-Lampe nicht immer von Vorteil ist, sondern auch großer Schaden möglich ist.

Damit sich UV-Strahlung positiv auf den Körper auswirkt, müssen Sie sie richtig anwenden, Sicherheitsvorkehrungen beachten und die Zeit, die Sie in der Sonne verbringen, nicht überschreiten. Eine zu hohe Strahlendosis ist gefährlich für die Gesundheit und das Leben des Menschen.

Die Sonne strahlt wie andere Sterne mehr als nur sichtbares Licht aus – sie erzeugt ein ganzes Spektrum elektromagnetischer Wellen, die sich in Frequenz, Länge und Menge der übertragenen Energie unterscheiden. Dieses Spektrum ist in Bereiche unterteilt, die von Strahlung bis zu Radiowellen reichen. Der wichtigste davon ist Ultraviolett, ohne das Leben unmöglich ist. Abhängig von verschiedenen Faktoren kann UV-Strahlung entweder vorteilhaft oder schädlich sein.

Ultraviolett ist ein Bereich des elektromagnetischen Spektrums, der zwischen sichtbarer Strahlung und Röntgenstrahlung liegt und eine Wellenlänge von 10 bis 400 nm aufweist. Diesen Namen erhielt es gerade wegen seiner Lage – knapp außerhalb des Bereichs, den das menschliche Auge als violett wahrnimmt.

Der ultraviolette Bereich wird in Nanometern gemessen und gemäß der internationalen ISO-Norm in Untergruppen unterteilt:

nahe (lange Wellenlänge) - 300−400 nm;
mittel (Mittelwelle) - 200−300 nm;
große Reichweite (kurze Wellenlänge) – 122−200 nm;
extrem - Wellenlänge beträgt 10−121 nm.

Je nachdem, zu welcher Gruppe ultraviolette Strahlung gehört, können sich ihre Eigenschaften ändern. Somit ist der überwiegende Teil des Spektrums für den Menschen unsichtbar, nahes Ultraviolett ist jedoch sichtbar, wenn es eine Wellenlänge von 400 nm hat. Solches violette Licht wird beispielsweise von Dioden emittiert.

Da sich verschiedene Lichtbereiche in der übertragenen Energiemenge und Frequenz unterscheiden, unterscheiden sich die Untergruppen erheblich in der Durchdringungskraft. Wenn Menschen beispielsweise Strahlung im nahen UV-Bereich ausgesetzt werden, wird sie von der Haut blockiert, während mittelwellige Strahlung in Zellen eindringen und DNA-Mutationen verursachen kann. Diese Eigenschaft wird in der Biotechnologie genutzt, um gentechnisch veränderte Organismen herzustellen.

Auf der Erde trifft man in der Regel nur auf Strahlung im nahen und mittleren Ultraviolett: Diese Strahlung kommt von der Sonne, ohne von der Atmosphäre blockiert zu werden, und wird zudem künstlich erzeugt. Es sind Strahlen von 200–400 nm, die eine große Rolle bei der Entwicklung des Lebens spielen, denn mit ihrer Hilfe produzieren Pflanzen Sauerstoff aus Kohlendioxid. Harte kurzwellige Strahlung, die für lebende Organismen gefährlich ist, erreicht dank der Ozonschicht, die Photonen teilweise reflektiert und absorbiert, nicht die Oberfläche des Planeten.

Ultraviolette Quellen

Natürliche Erzeuger elektromagnetischer Strahlung sind Sterne: Während des Prozesses der Kernfusion im Zentrum des Sterns entsteht ein vollständiges Strahlenspektrum. Dementsprechend stammt der Großteil der ultravioletten Strahlung auf der Erde von der Sonne. Die Intensität der Strahlung, die die Oberfläche des Planeten erreicht, hängt von vielen Faktoren ab:

Dicke der Ozonschicht;
die Höhe der Sonne über dem Horizont;
Höhe über dem Meeresspiegel;
atmosphärische Zusammensetzung;
Wetter;
Reflexionskoeffizient der Strahlung von der Erdoberfläche.

Es gibt viele Mythen rund um die ultraviolette Sonnenstrahlung. Daher geht man davon aus, dass man bei bewölktem Wetter nicht bräunen kann. Obwohl Bewölkung die Intensität der UV-Strahlung beeinflusst, kann ein Großteil davon durch Wolken dringen. In den Bergen und im Winter auf Meereshöhe scheint das Risiko einer Schädigung durch ultraviolette Strahlung minimal zu sein, tatsächlich nimmt es jedoch sogar zu: In großen Höhen nimmt die Strahlungsintensität aufgrund der dünnen Luft zu und die Schneedecke wird zu einer Schneedecke indirekte Quelle ultravioletter Strahlung, da bis zu 80 % der Strahlen von ihr reflektiert werden.

An einem sonnigen, aber kalten Tag müssen Sie besonders vorsichtig sein: Auch wenn Sie die Hitze der Sonne nicht spüren, gibt es immer ultraviolette Strahlung. Wärme- und UV-Strahlen liegen am entgegengesetzten Ende des sichtbaren Spektrums und haben unterschiedliche Wellenlängen. Wenn im Winter Infrarotstrahlung tangential zur Erde trifft und reflektiert wird, erreicht ultraviolette Strahlung immer die Erdoberfläche.

Natürliche UV-Strahlung hat einen erheblichen Nachteil: Sie ist nicht kontrollierbar. Daher werden künstliche Quellen ultravioletter Strahlung für den Einsatz in der Medizin, Hygiene, Chemie, Kosmetik und anderen Bereichen entwickelt. In ihnen wird der erforderliche Bereich des elektromagnetischen Spektrums durch Erhitzen von Gasen mit einer elektrischen Entladung erzeugt. Typischerweise werden die Strahlen von Quecksilberdampf emittiert. Dieses Funktionsprinzip kennzeichnet verschiedene Arten von Lampen:

lumineszierend – erzeugen zusätzlich sichtbares Licht durch den Effekt der Photolumineszenz;
Quecksilberquarz – emittiert Wellen mit einer Länge von 185 nm (hartes Ultraviolett) bis 578 nm (orange);
bakterizid – haben Sie einen Kolben aus Spezialglas, der Strahlen von weniger als 200 nm blockiert und so die Bildung von giftigem Ozon verhindert;
Excilampen – enthalten kein Quecksilber, es wird ultraviolette Strahlung im allgemeinen Bereich emittiert;
- Dank des Elektrolumineszenzeffekts können sie in jedem engen Bereich von Ultraviolett bis Ultraviolett arbeiten.

In der wissenschaftlichen Forschung, bei Experimenten und in der Biotechnologie wird spezielle ultraviolette Strahlung eingesetzt. Die Strahlungsquelle in ihnen können Edelgase, Kristalle oder freie Elektronen sein.

Somit erzeugen verschiedene künstliche Ultraviolettquellen Strahlung unterschiedlicher Subtypen, was ihren Anwendungsbereich bestimmt. Lampen im Bereich >300 nm werden in der Medizin eingesetzt,<200 - для обеззараживания и т. д.

Anwendungsbereiche

Ultraviolettes Licht kann einige chemische Prozesse beschleunigen, beispielsweise die Synthese von Vitamin D in der menschlichen Haut, den Abbau von DNA-Molekülen und Polymerverbindungen. Darüber hinaus verursacht es bei einigen Substanzen einen Photolumineszenzeffekt. Dank dieser Eigenschaften werden künstliche Quellen dieser Strahlung in verschiedenen Bereichen häufig eingesetzt.

Medizin

Erstens hat die bakterizide Eigenschaft der ultravioletten Strahlung in der Medizin Anwendung gefunden. Mit Hilfe von UV-Strahlen wird das Wachstum pathogener Mikroorganismen bei Wunden, Erfrierungen und Verbrennungen unterdrückt. Die Blutbestrahlung wird bei Vergiftungen durch Alkohol, Drogen und Medikamente, Entzündungen der Bauchspeicheldrüse, Sepsis und schweren Infektionskrankheiten eingesetzt.

Die Bestrahlung mit einer UV-Lampe verbessert den Zustand des Patienten bei Erkrankungen verschiedener Körpersysteme:

endokrin - Vitamin-D-Mangel oder Rachitis, Diabetes mellitus;
nervös - Neuralgie verschiedener Genese;
Bewegungsapparat – Myositis, Osteomyelitis, Osteoporose, Arthritis und andere Gelenkerkrankungen;
Urogenital - Adnexitis;
Atemwege;
Hautkrankheiten - Psoriasis, Vitiligo, Ekzeme.

Es ist zu bedenken, dass ultraviolette Strahlung nicht das Hauptmittel zur Behandlung der aufgeführten Krankheiten ist: Die Bestrahlung damit wird als physiotherapeutisches Verfahren eingesetzt, das sich positiv auf das Wohlbefinden des Patienten auswirkt. Es gibt eine Reihe von Kontraindikationen, sodass Sie eine UV-Lampe nicht ohne Rücksprache mit einem Arzt verwenden können.

UV-Strahlung wird in der Psychiatrie auch zur Behandlung von „Winterdepressionen“ eingesetzt, bei denen aufgrund einer Abnahme des natürlichen Sonnenlichts die Synthese von Melatonin und Serotonin im Körper abnimmt, was die Funktion des Zentralnervensystems beeinträchtigt. Zu diesem Zweck werden spezielle Leuchtstofflampen verwendet, die ein vollständiges Lichtspektrum vom ultravioletten bis zum infraroten Bereich abstrahlen.

Hygiene

Am nützlichsten ist der Einsatz von ultravioletter Strahlung zur Desinfektion. Zur Desinfektion von Wasser, Luft und harten Oberflächen werden Niederdruck-Quecksilber-Quarzlampen verwendet, die Strahlen mit einer Wellenlänge von 205–315 nm erzeugen. Diese Strahlung wird am besten von DNA-Molekülen absorbiert, was zu einer Störung der Genstruktur von Mikroorganismen führt, weshalb sie sich nicht mehr vermehren und schnell aussterben.

Die UV-Desinfektion zeichnet sich durch das Fehlen einer Langzeitwirkung aus: Unmittelbar nach Abschluss der Behandlung lässt die Wirkung nach und die Mikroorganismen beginnen sich wieder zu vermehren. Dies führt einerseits dazu, dass die Desinfektion weniger wirksam ist, andererseits wird ihr die Fähigkeit genommen, sich negativ auf den Menschen auszuwirken. Mit der UV-Bestrahlung lässt sich Trinkwasser oder Haushaltsflüssigkeiten nicht vollständig aufbereiten, sie kann jedoch ergänzend zur Chlorung eingesetzt werden.

Die Bestrahlung mit mittelwelligem Ultraviolett wird oft mit einer Behandlung mit harter Strahlung mit einer Wellenlänge von 185 nm kombiniert. In diesem Fall wird Sauerstoff zu Sauerstoff, der für Krankheitserreger giftig ist. Diese Desinfektionsmethode nennt sich Ozonierung und ist um ein Vielfaches wirksamer als herkömmliche UV-Lampenbeleuchtung.

Chemische Analyse

Da Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich stark von Materie absorbiert wird, können UV-Strahlen für die Spektrometrie, eine Methode zur Bestimmung der Zusammensetzung von Materie, genutzt werden. Die Probe wird von einem Ultraviolettgenerator mit wechselnder Wellenlänge bestrahlt, absorbiert und reflektiert einen Teil der Strahlen, auf deren Grundlage ein für jede Substanz einzigartiges Spektrumsdiagramm erstellt wird.

Der Photolumineszenzeffekt wird bei der Analyse von Mineralien genutzt, die Stoffe enthalten, die bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht leuchten können. Der gleiche Effekt wird zum Schutz von Dokumenten genutzt: Sie werden mit einer speziellen Farbe markiert, die unter einer Schwarzlichtlampe sichtbares Licht ausstrahlt. Mithilfe von Leuchtfarbe können Sie außerdem das Vorhandensein von UV-Strahlung feststellen.

UV-Strahler werden unter anderem in der Kosmetik, zum Beispiel für Bräunungs-, Trocknungs- und andere Verfahren, in der Druck- und Restaurierungstechnik, in der Entomologie, Gentechnik usw. eingesetzt.

Negative Auswirkungen von UV-Strahlen auf den Menschen

Obwohl UV-Strahlen häufig zur Behandlung von Krankheiten und mit heilender Wirkung eingesetzt werden, kann ultraviolette Strahlung auch schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben. Es hängt alles davon ab, wie viel Energie durch Sonnenstrahlung auf lebende Zellen übertragen wird.

Kurzwellige Strahlen (UVC-Typ) haben die meiste Energie; Darüber hinaus haben sie die größte Durchdringungskraft und können DNA sogar in den tiefen Geweben des Körpers zerstören. Diese Strahlung wird jedoch vollständig von der Atmosphäre absorbiert. Unter den Strahlen, die die Oberfläche erreichen, sind 90 % langwellige (UVA) und 10 % mittelwellige (UVB) Strahlung.

Eine langfristige Einwirkung von UVA-Strahlen oder eine kurzfristige Einwirkung von ultraviolettem UVB führt zu einer relativ hohen Strahlungsdosis, die schwerwiegende Folgen hat:

Hautverbrennungen unterschiedlicher Schwere;
Hautzellmutationen, die zu beschleunigter Alterung und Melanomen führen;
Katarakt;
Brennen der Hornhaut des Auges.

Spätschäden – Hautkrebs und Grauer Star – können sich im Laufe der Zeit entwickeln; Darüber hinaus kann UVA-Strahlung zu jeder Jahreszeit und bei jedem Wetter wirken. Deshalb sollten Sie sich insbesondere bei Menschen mit erhöhter Lichtempfindlichkeit immer vor der Sonne schützen.

UV-Schutz

Der Mensch verfügt über eine natürliche Abwehr gegen ultraviolette Strahlung – Melanin, das in Hautzellen, Haaren und der Iris des Auges enthalten ist. Dieses Protein absorbiert den größten Teil der ultravioletten Strahlung und verhindert so, dass sie andere Strukturen des Körpers beeinträchtigt. Die Wirksamkeit des Schutzes hängt von der Hautfarbe ab, weshalb UVA-Strahlen zur Bräunung beitragen.

Bei übermäßiger Belastung kann Melanin jedoch den UV-Strahlen nicht mehr standhalten. Um zu verhindern, dass Sonnenlicht Schaden anrichtet, sollten Sie:

versuche im Schatten zu bleiben;
geschlossene Kleidung tragen;
Schützen Sie Ihre Augen mit einer speziellen Brille oder Kontaktlinsen, die UV-Strahlung blockieren, aber für sichtbares Licht transparent sind.
Verwenden Sie Schutzcremes, die mineralische oder organische Substanzen enthalten, die UV-Strahlen reflektieren.

Natürlich ist es nicht notwendig, immer eine vollständige Schutzausrüstung zu verwenden. Sie sollten sich auf den Ultraviolettindex konzentrieren, der das Vorhandensein überschüssiger UV-Strahlung an der Erdoberfläche beschreibt. Es kann Werte von 1 bis 11 annehmen, ab 8 Punkten ist ein aktiver Schutz erforderlich. Informationen zu diesem Index können der Wettervorhersage entnommen werden.

Somit ist Ultraviolett eine Art elektromagnetischer Strahlung, die sowohl nützlich als auch schädlich sein kann. Es ist wichtig zu bedenken, dass Sonnenbaden den Körper nur heilt und verjüngt, wenn es in Maßen angewendet wird; Übermäßige Lichteinwirkung kann zu ernsthaften Gesundheitsproblemen führen.

Sonnenenergie besteht aus elektromagnetischen Wellen, die in mehrere Teile des Spektrums unterteilt sind:

Röntgenstrahlen – mit der kürzesten Wellenlänge (unter 2 nm);
Die Wellenlänge der ultravioletten Strahlung beträgt 2 bis 400 nm;
der sichtbare Teil des Lichts, der vom Auge von Mensch und Tier erfasst wird (400-750 nm);
warmes Oxidationsmittel (über 750 nm).

Jeder Teil hat seine eigene Anwendung und ist für das Leben des Planeten und seiner gesamten Biomasse von großer Bedeutung. Wir schauen uns an, was Strahlen im Bereich von 2 bis 400 nm sind, wo sie eingesetzt werden und welche Rolle sie im Leben der Menschen spielen.

Geschichte der Entdeckung der UV-Strahlung

Die ersten Erwähnungen stammen aus dem 13. Jahrhundert in den Beschreibungen eines Philosophen aus Indien. Er schrieb über ein für das Auge unsichtbares violettes Licht, das er entdeckte. Die damaligen technischen Möglichkeiten reichten jedoch offensichtlich nicht aus, um dies experimentell zu bestätigen und im Detail zu untersuchen.

Dies gelang fünf Jahrhunderte später einem deutschen Physiker, Ritter. Er war es, der Experimente mit Silberchlorid zu dessen Zersetzung unter dem Einfluss elektromagnetischer Strahlung durchführte. Der Wissenschaftler erkannte, dass dieser Prozess nicht in dem damals bereits entdeckten Lichtbereich, der als Infrarot bezeichnet wurde, schneller abläuft, sondern im entgegengesetzten Bereich. Es stellte sich heraus, dass es sich hierbei um ein neues Gebiet handelt, das noch nicht erforscht wurde.

So wurde 1842 die ultraviolette Strahlung entdeckt, deren Eigenschaften und Anwendungen anschließend von verschiedenen Wissenschaftlern sorgfältig analysiert und untersucht wurden. Einen großen Beitrag dazu haben Menschen wie Alexander Becquerel, Warshawer, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin und andere geleistet.

allgemeine Charakteristiken

Was ist die Anwendung, die heute in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit so weit verbreitet ist? Zunächst ist zu beachten, dass dieses Licht nur bei sehr hohen Temperaturen von 1500 bis 2000 °C auftritt. In diesem Bereich erreicht UV seine höchste Aktivität.

Aufgrund ihrer physikalischen Natur handelt es sich um eine elektromagnetische Welle, deren Länge in einem ziemlich weiten Bereich variiert – von 10 (manchmal von 2) bis 400 nm. Der gesamte Bereich dieser Strahlung wird herkömmlicherweise in zwei Bereiche unterteilt:

Nahes Spektrum. Erreicht die Erde durch die Atmosphäre und die Ozonschicht von der Sonne. Wellenlänge - 380-200 nm.
Fern (Vakuum). Wird aktiv von Ozon, Luftsauerstoff und atmosphärischen Bestandteilen absorbiert. Es kann nur mit speziellen Vakuumgeräten erkundet werden, weshalb es seinen Namen erhielt. Wellenlänge - 200-2 nm.

Es gibt eine Klassifizierung von Typen, die ultraviolette Strahlung aufweisen. Jeder von ihnen findet Eigenschaften und Anwendungen.

Nahe.
Weiter.
Extrem.
Durchschnitt.
Vakuum.
Langwelliges Schwarzlicht (UV-A).
Kurzwellige keimtötende Wirkung (UV-C).
Mittelwelliges UV-B.

Die Wellenlänge der ultravioletten Strahlung ist bei jedem Typ unterschiedlich, sie liegen jedoch alle innerhalb der bereits oben genannten allgemeinen Grenzen.

Ein interessantes Beispiel ist UV-A, das sogenannte Schwarzlicht. Tatsache ist, dass dieses Spektrum eine Wellenlänge von 400-315 nm hat. Dies liegt an der Grenze zum sichtbaren Licht, das das menschliche Auge wahrnehmen kann. Daher kann diese Strahlung, wenn sie bestimmte Objekte oder Gewebe durchdringt, in den Bereich des sichtbaren violetten Lichts gelangen und wird von Menschen als schwarzer, dunkelblauer oder dunkelvioletter Farbton unterschieden.

Es gibt drei Arten von Spektren, die von ultravioletten Strahlungsquellen erzeugt werden:

regiert;
kontinuierlich;
molekular (Band).

Die ersten sind charakteristisch für Atome, Ionen und Gase. Die zweite Gruppe dient der Rekombination, der Bremsstrahlung. Quellen des dritten Typs werden am häufigsten bei der Untersuchung verdünnter molekularer Gase angetroffen.

Ultraviolette Strahlungsquellen

Die Hauptquellen von UV-Strahlen lassen sich in drei große Kategorien einteilen:

natürlich oder natürlich;
künstlich, von Menschenhand geschaffen;
Laser

Die erste Gruppe umfasst einen einzigen Konzentrator- und Emittertyp – die Sonne. Es ist der Himmelskörper, der die stärkste Ladung dieser Art von Wellen liefert, die in der Lage sind, die Erdoberfläche zu durchdringen und zu erreichen. Allerdings nicht mit seiner gesamten Masse. Wissenschaftler vertreten die Theorie, dass das Leben auf der Erde erst entstand, als der Ozonschirm begann, es vor übermäßigem Eindringen schädlicher UV-Strahlung in hohen Konzentrationen zu schützen.

In dieser Zeit wurden Proteinmoleküle, Nukleinsäuren und ATP existenzfähig. Bis heute interagiert die Ozonschicht eng mit dem Großteil der UV-A-, UV-B- und UV-C-Strahlen, neutralisiert diese und lässt sie nicht durch. Daher ist der Schutz des gesamten Planeten vor ultravioletter Strahlung allein sein Verdienst.

Was bestimmt die Konzentration der ultravioletten Strahlung, die die Erde durchdringt? Es gibt mehrere Hauptfaktoren:

Ozonlöcher;
Höhe über dem Meeresspiegel;
Sonnenwendehöhe;
atmosphärische Ausbreitung;
der Grad der Reflexion von Strahlen von den natürlichen Erdoberflächen;
Zustand der Wolkendämpfe.

Der Bereich der ultravioletten Strahlung, die von der Sonne auf die Erde eindringt, liegt zwischen 200 und 400 nm.

Die folgenden Quellen sind künstlich. Dazu gehören alle Instrumente, Geräte und technischen Mittel, die vom Menschen entwickelt wurden, um das gewünschte Lichtspektrum mit bestimmten Wellenlängenparametern zu erhalten. Dies geschah, um ultraviolette Strahlung zu erhalten, deren Einsatz in verschiedenen Tätigkeitsbereichen äußerst nützlich sein kann. Zu den künstlichen Quellen gehören:

Erythemlampen, die die Vitamin-D-Synthese in der Haut aktivieren können. Dies schützt vor Rachitis und behandelt diese.
Geräte für Solarien, in denen Menschen nicht nur eine schöne natürliche Bräune bekommen, sondern auch Krankheiten behandelt werden, die durch mangelndes offenes Sonnenlicht entstehen (die sogenannte Winterdepression).
Lockstofflampen, mit denen Sie Insekten in Innenräumen sicher und für den Menschen bekämpfen können.
Quecksilber-Quarz-Geräte.
Excilamp.
Lumineszenzgeräte.
Xenonlampen.
Gasentladungsgeräte.
Hochtemperaturplasma.
Synchrotronstrahlung in Beschleunigern.

Eine andere Art von Quelle sind Laser. Ihre Arbeit basiert auf der Erzeugung verschiedener Gase – sowohl inerter als auch nicht. Quellen können sein:

Stickstoff;
Argon;
Neon;
Xenon;
organische Szintillatoren;
Kristalle.

In jüngerer Zeit, vor etwa vier Jahren, wurde ein Laser erfunden, der mit freien Elektronen arbeitet. Die Länge der darin enthaltenen ultravioletten Strahlung entspricht der unter Vakuumbedingungen beobachteten Länge. Anbieter von UV-Lasern werden in der Biotechnologie, mikrobiologischen Forschung, Massenspektrometrie usw. eingesetzt.

Biologische Wirkungen auf Organismen

Die Wirkung ultravioletter Strahlung auf Lebewesen ist zweifach. Einerseits kann es bei einem Mangel zu Krankheiten kommen. Dies wurde erst zu Beginn des letzten Jahrhunderts klar. Künstliche Bestrahlung mit speziellem UV-A in den erforderlichen Standards ist in der Lage:

das Immunsystem aktivieren;
verursachen die Bildung wichtiger gefäßerweiternder Verbindungen (z. B. Histamin);
Stärkung des Haut-Muskel-Systems;
Verbesserung der Lungenfunktion, Erhöhung der Intensität des Gasaustausches;
beeinflussen die Geschwindigkeit und Qualität des Stoffwechsels;
den Tonus des Körpers erhöhen, indem die Produktion von Hormonen aktiviert wird;
erhöhen die Durchlässigkeit der Wände der Blutgefäße auf der Haut.

Gelangt UV-A in ausreichender Menge in den menschlichen Körper, entwickelt er keine Krankheiten wie Winterdepression oder Lichthunger und auch das Risiko, an Rachitis zu erkranken, wird deutlich reduziert.

Die Auswirkungen ultravioletter Strahlung auf den Körper sind folgender Art:

bakterizid;
entzündungshemmend;
regenerierend;
Schmerzmittel.

Diese Eigenschaften erklären weitgehend den weit verbreiteten Einsatz von UV in medizinischen Einrichtungen jeglicher Art.

Allerdings gibt es neben den aufgeführten Vorteilen auch negative Aspekte. Es gibt eine Reihe von Krankheiten und Beschwerden, die auftreten können, wenn man keine zusätzlichen Mengen erhält oder im Gegenteil übermäßige Mengen der betreffenden Wellen zu sich nimmt.

Hautkrebs. Dies ist die gefährlichste Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung. Melanome können durch übermäßige Einwirkung von Wellen jeglicher Quelle – sowohl natürlicher als auch künstlicher Natur – entstehen. Dies gilt insbesondere für diejenigen, die sich im Solarium bräunen. Bei allem sind Mäßigung und Vorsicht geboten.
Zerstörerische Wirkung auf die Netzhaut der Augäpfel. Mit anderen Worten: Es kann zu Katarakt, Pterygium oder Membranverbrennungen kommen. Die schädliche übermäßige Wirkung von UV-Strahlung auf die Augen ist seit langem von Wissenschaftlern nachgewiesen und durch experimentelle Daten bestätigt. Daher sollten Sie bei der Arbeit mit solchen Quellen vorsichtig sein. Sie können sich auf der Straße mit Hilfe einer dunklen Brille schützen. Allerdings sollte man in diesem Fall vor Fälschungen auf der Hut sein, denn wenn das Glas nicht mit UV-abweisenden Filtern ausgestattet ist, ist die zerstörerische Wirkung noch stärker.
Verbrennungen auf der Haut. Im Sommer können Sie sich diese verdienen, wenn Sie sich längere Zeit unkontrolliert der UV-Strahlung aussetzen. Im Winter kann es aufgrund der Eigenschaft des Schnees dazu kommen, dass diese Wellen diese Wellen fast vollständig reflektieren. Daher erfolgt die Strahlung sowohl von der Sonne als auch vom Schnee.
Altern. Wenn Menschen längere Zeit UV-Strahlung ausgesetzt sind, zeigen sich schon sehr früh Anzeichen der Hautalterung: Stumpfheit, Falten, Erschlaffung. Dies liegt daran, dass die schützende Barrierefunktion der Haut geschwächt und gestört ist.
Exposition mit Folgen im Laufe der Zeit. Sie bestehen in Manifestationen negativer Einflüsse nicht in jungen Jahren, sondern näher am Alter.

Alle diese Ergebnisse sind die Folgen einer Verletzung der UV-Dosierungen, d.h. Sie entstehen, wenn der Einsatz ultravioletter Strahlung irrational, falsch und ohne Beachtung von Sicherheitsmaßnahmen erfolgt.

Ultraviolette Strahlung: Anwendung

Die Haupteinsatzgebiete richten sich nach den Eigenschaften des Stoffes. Dies gilt auch für spektrale Wellenstrahlungen. Daher sind die Hauptmerkmale von UV, auf denen seine Verwendung basiert, folgende:

hohe chemische Aktivität;
bakterizide Wirkung auf Organismen;
die Fähigkeit, verschiedene Stoffe in unterschiedlichen, für das menschliche Auge sichtbaren Schattierungen zum Leuchten zu bringen (Lumineszenz).

Dies ermöglicht eine weitverbreitete Nutzung ultravioletter Strahlung. Einsatz möglich in:

spektrometrische Analysen;
astronomische Forschung;
Medizin;
Sterilisation;
Desinfektion von Trinkwasser;
Fotolithographie;
analytische Untersuchung von Mineralien;
UV-Filter;
zum Fangen von Insekten;
um Bakterien und Viren loszuwerden.

Jeder dieser Bereiche verwendet eine bestimmte UV-Art mit eigenem Spektrum und eigener Wellenlänge. In jüngster Zeit wird diese Art von Strahlung aktiv in der physikalischen und chemischen Forschung eingesetzt (Aufklärung der elektronischen Konfiguration von Atomen, der Kristallstruktur von Molekülen und verschiedenen Verbindungen, Arbeit mit Ionen, Analyse physikalischer Transformationen in verschiedenen Weltraumobjekten).

Es gibt noch ein weiteres Merkmal der Wirkung von UV-Strahlung auf Stoffe. Einige Polymermaterialien können sich zersetzen, wenn sie einer intensiven, konstanten Quelle dieser Wellen ausgesetzt werden. Zum Beispiel:

Polyethylen jeglichen Drucks;
Polypropylen;
Polymethylmethacrylat oder organisches Glas.

Was sind die Auswirkungen? Produkte aus den aufgeführten Materialien verlieren ihre Farbe, reißen, verblassen und brechen schließlich zusammen. Daher werden sie üblicherweise als empfindliche Polymere bezeichnet. Dieses Merkmal des Kohlenstoffkettenabbaus unter Sonneneinstrahlung wird in der Nanotechnologie, Röntgenlithographie, Transplantologie und anderen Bereichen aktiv genutzt. Dies geschieht hauptsächlich, um die Oberflächenrauheit von Produkten zu glätten.

Die Spektrometrie ist ein wichtiger Zweig der analytischen Chemie, der sich auf die Identifizierung von Verbindungen und ihrer Zusammensetzung anhand ihrer Fähigkeit, UV-Licht einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren, spezialisiert hat. Es stellt sich heraus, dass die Spektren für jede Substanz einzigartig sind und daher anhand der Ergebnisse der Spektrometrie klassifiziert werden können.

Ultraviolette bakterizide Strahlung wird auch verwendet, um Insekten anzulocken und zu zerstören. Die Wirkung basiert auf der Fähigkeit des Insektenauges, für den Menschen unsichtbare kurzwellige Spektren zu erkennen. Daher fliegen Tiere zur Quelle, wo sie zerstört werden.

Einsatz in Solarien – spezielle vertikale und horizontale Anlagen, bei denen der menschliche Körper UVA-Strahlung ausgesetzt wird. Dies geschieht, um die Melaninproduktion in der Haut zu aktivieren und ihr eine dunklere Farbe und Geschmeidigkeit zu verleihen. Darüber hinaus trocknet es Entzündungen aus und zerstört schädliche Bakterien auf der Oberfläche der Haut. Besonderes Augenmerk sollte auf den Schutz der Augen und empfindlicher Bereiche gelegt werden.

Medizinischen Bereich

Die Verwendung ultravioletter Strahlung in der Medizin basiert auch auf ihrer Fähigkeit, für das Auge unsichtbare lebende Organismen – Bakterien und Viren – zu zerstören, sowie auf den Eigenschaften, die im Körper bei richtiger Beleuchtung mit künstlicher oder natürlicher Strahlung auftreten.

Die Hauptindikationen für eine UV-Behandlung lassen sich in mehreren Punkten umreißen:

Alle Arten von entzündlichen Prozessen, offene Wunden, Eiterung und offene Nähte.
Bei Gewebe- und Knochenverletzungen.
Bei Verbrennungen, Erfrierungen und Hautkrankheiten.
Bei Atemwegserkrankungen, Tuberkulose, Asthma bronchiale.
Mit der Entstehung und Entwicklung verschiedener Arten von Infektionskrankheiten.
Bei Beschwerden, die mit starken Schmerzen einhergehen, Neuralgien.
Erkrankungen des Rachens und der Nasenhöhle.
Rachitis und trophische
Zahnerkrankungen.
Regulierung des Blutdrucks, Normalisierung der Herzfunktion.
Entstehung von Krebstumoren.
Arteriosklerose, Nierenversagen und einige andere Erkrankungen.

Alle diese Krankheiten können sehr schwerwiegende Folgen für den Körper haben. Daher ist die Behandlung und Vorbeugung mit UV-Strahlung eine echte medizinische Entdeckung, die Tausende und Abermillionen Menschenleben rettet und ihre Gesundheit erhält und wiederherstellt.

Eine weitere Möglichkeit des UV-Einsatzes aus medizinischer und biologischer Sicht ist die Desinfektion von Räumlichkeiten, die Sterilisation von Arbeitsflächen und Instrumenten. Die Wirkung beruht auf der Fähigkeit von UV, die Entwicklung und Replikation von DNA-Molekülen zu hemmen, was zu deren Aussterben führt. Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren sterben.

Das Hauptproblem bei der Verwendung solcher Strahlung zur Sterilisation und Desinfektion eines Raumes ist der Beleuchtungsbereich. Schließlich werden Organismen nur durch direkte Einwirkung direkter Wellen zerstört. Alles, was draußen bleibt, existiert weiterhin.

Analytische Arbeit mit Mineralien

Die Fähigkeit, in Stoffen Lumineszenz hervorzurufen, ermöglicht es, mithilfe von UV die qualitative Zusammensetzung von Mineralien und wertvollen Gesteinen zu analysieren. In diesem Zusammenhang sind Edel-, Halbedel- und Ziersteine sehr interessant. Welche Farbtöne erzeugen sie, wenn sie mit Kathodenwellen bestrahlt werden! Malakhov, der berühmte Geologe, hat darüber sehr interessant geschrieben. In seiner Arbeit geht es um Beobachtungen des Leuchtens der Farbpalette, das Mineralien in verschiedenen Strahlungsquellen erzeugen können.

Zum Beispiel erscheint Topas, der im sichtbaren Spektrum eine schöne satte blaue Farbe hat, bei Bestrahlung hellgrün und Smaragdrot. Perlen können im Allgemeinen keine bestimmte Farbe verleihen und schimmern in vielen Farben. Das daraus resultierende Spektakel ist einfach fantastisch.

Wenn die Zusammensetzung des untersuchten Gesteins Uranverunreinigungen enthält, zeigt die Hervorhebung eine grüne Farbe. Verunreinigungen von Melit ergeben einen blauen und Morganit einen lila oder blassvioletten Farbton.

Verwendung in Filtern

Ultraviolette bakterizide Strahlung wird auch in Filtern eingesetzt. Die Arten solcher Strukturen können unterschiedlich sein:

hart;
gasförmig;
flüssig.

Derartige Geräte werden hauptsächlich in der chemischen Industrie, insbesondere in der Chromatographie, eingesetzt. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die Zusammensetzung eines Stoffes qualitativ zu analysieren und ihn anhand seiner Zugehörigkeit zu einer bestimmten Klasse organischer Verbindungen zu identifizieren.

Trinkwasseraufbereitung

Die Desinfektion von Trinkwasser mit ultravioletter Strahlung ist eine der modernsten und hochwertigsten Methoden zur Reinigung von biologischen Verunreinigungen. Die Vorteile dieser Methode sind folgende:

Zuverlässigkeit;
Effizienz;
Abwesenheit von Fremdprodukten im Wasser;
Sicherheit;
Effizienz;
Erhaltung der organoleptischen Eigenschaften von Wasser.

Deshalb hält diese Desinfektionstechnik heute mit der traditionellen Chlorierung Schritt. Die Wirkung basiert auf den gleichen Merkmalen – der Zerstörung der DNA schädlicher Lebewesen im Wasser. Zum Einsatz kommt UV mit einer Wellenlänge von etwa 260 nm.

Neben der direkten Wirkung auf Schädlinge wird ultraviolettes Licht auch dazu verwendet, die Reste chemischer Verbindungen zu zerstören, die zur Wasserenthärtung und -reinigung verwendet werden, wie zum Beispiel Chlor oder Chloramin.

Schwarzlichtlampe

Solche Geräte sind mit speziellen Emittern ausgestattet, die lange Wellenlängen nahe dem Sichtbaren erzeugen können. Für das menschliche Auge sind sie jedoch immer noch nicht zu unterscheiden. Solche Lampen werden als Geräte verwendet, die geheime UV-Zeichen lesen: zum Beispiel in Pässen, Dokumenten, Banknoten usw. Das heißt, solche Marken können nur unter dem Einfluss eines bestimmten Spektrums unterschieden werden. So ist das Funktionsprinzip von Geldprüfgeräten und Geräten zur Echtheitsprüfung von Banknoten aufgebaut.

Restaurierung und Feststellung der Echtheit des Gemäldes

Und in diesem Bereich kommt UV zum Einsatz. Jeder Künstler verwendete Weiß, das in jeder Epoche unterschiedliche Schwermetalle enthielt. Dank der Bestrahlung ist es möglich, sogenannte Untermalungen zu erhalten, die Aufschluss über die Echtheit des Gemäldes sowie über die spezifische Technik und den Malstil des jeweiligen Künstlers geben.

Darüber hinaus handelt es sich bei dem Lackfilm auf der Oberfläche von Produkten um ein empfindliches Polymer. Daher kann sie altern, wenn sie Licht ausgesetzt wird. Dies ermöglicht es uns, das Alter von Kompositionen und Meisterwerken der künstlerischen Welt zu bestimmen.

Der ultraviolette Bereich elektromagnetischer Strahlung liegt jenseits des violetten (kurzwelligen) Endes des sichtbaren Spektrums.

Nahe ultraviolettes Licht der Sonne dringt durch die Atmosphäre. Es bewirkt eine Bräunung der Haut und ist für die Produktion von Vitamin D notwendig. Eine übermäßige Exposition kann jedoch zur Entstehung von Hautkrebs führen. UV-Strahlung ist schädlich für die Augen. Daher ist das Tragen einer Schutzbrille auf dem Wasser und insbesondere bei Schnee in den Bergen unbedingt erforderlich.

Stärkere UV-Strahlung wird in der Atmosphäre von Ozonmolekülen und anderen Gasen absorbiert. Es kann nur vom Weltraum aus beobachtet werden und wird daher Vakuum-Ultraviolett genannt.

Die Energie ultravioletter Quanten reicht aus, um biologische Moleküle, insbesondere DNA und Proteine, zu zerstören. Darauf basiert eine der Methoden zur Zerstörung von Mikroben. Es wird angenommen, dass das Leben das Wasser an Land nicht verlassen konnte, solange es in der Erdatmosphäre kein Ozon gab, das einen erheblichen Teil der ultravioletten Strahlung absorbiert.

Ultraviolettes Licht wird von Objekten mit Temperaturen zwischen Tausenden und Hunderttausenden Grad emittiert, beispielsweise jungen, heißen, massereichen Sternen. Allerdings wird UV-Strahlung von interstellarem Gas und Staub absorbiert, sodass wir oft nicht die Quellen selbst, sondern die von ihnen beleuchteten kosmischen Wolken sehen.

Zum Sammeln der UV-Strahlung werden Spiegelteleskope, zur Registrierung Photomultiplierröhren und im nahen UV wie im sichtbaren Licht CCD-Matrizen eingesetzt.

Quellen

Das Leuchten entsteht, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds mit Molekülen in der Jupiteratmosphäre kollidieren. Die meisten Teilchen gelangen unter dem Einfluss des Magnetfelds des Planeten in der Nähe seiner Magnetpole in die Atmosphäre. Daher erfolgt das Leuchten in einem relativ kleinen Bereich. Ähnliche Prozesse finden auf der Erde und auf anderen Planeten statt, die über eine Atmosphäre und ein Magnetfeld verfügen. Das Bild wurde vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen.

Empfänger

Hubble-Weltraumteleskop

Sky-Bewertungen

Die Durchmusterung wurde vom umlaufenden Ultraviolett-Observatorium Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE, 1992–2001) durchgeführt. Die Linienstruktur des Bildes entspricht der Umlaufbewegung des Satelliten, und die Inhomogenität der Helligkeit einzelner Bänder ist mit Änderungen in der Kalibrierung der Ausrüstung verbunden. Schwarze Streifen sind Bereiche des Himmels, die nicht beobachtet werden konnten. Die geringe Anzahl an Details in diesem Aufsatz ist darauf zurückzuführen, dass es relativ wenige Quellen harter ultravioletter Strahlung gibt und darüber hinaus ultraviolette Strahlung durch kosmischen Staub gestreut wird.

Terrestrische Anwendung

Anlage zur dosierten Bestrahlung des Körpers mit nahe ultraviolettem Licht zur Bräunung. Ultraviolette Strahlung führt zur Freisetzung des Pigments Melanin in den Zellen, was zu einer Veränderung der Hautfarbe führt.

Ärzte unterteilen das nahe ultraviolette Licht in drei Abschnitte: UV-A (400–315). nm), UV-B (315–280 nm) und UV-C (280–200). nm). Das mildeste ultraviolette UV-A stimuliert die Freisetzung von Melanin, das in Melanozyten gespeichert ist – den Zellorganellen, in denen es produziert wird. Die härteren UV-B-Strahlen regen die Produktion von neuem Melanin an und regen zudem die Produktion von Vitamin D in der Haut an. Die Modelle von Solarien unterscheiden sich in der Strahlungsleistung in diesen beiden Bereichen des UV-Bereichs.

Im Sonnenlicht an der Erdoberfläche liegen bis zu 99 % der ultravioletten Strahlung im UV-A-Bereich, der Rest im UV-B-Bereich. Strahlung im UV-C-Bereich wirkt bakterizid; Im Sonnenspektrum ist es viel geringer als UV-A und UV-B, außerdem wird der größte Teil davon in der Atmosphäre absorbiert. Ultraviolette Strahlung führt zu Austrocknung und Alterung der Haut und trägt zur Entstehung von Krebs bei. Darüber hinaus erhöht Strahlung im UV-A-Bereich die Wahrscheinlichkeit der gefährlichsten Art von Hautkrebs – dem Melanom.

UV-B-Strahlung wird durch Schutzcremes fast vollständig blockiert, im Gegensatz zu UV-A, das durch solche Schutzcremes und teilweise sogar durch Kleidung dringt. Im Allgemeinen geht man davon aus, dass sehr geringe UV-B-Dosen gesundheitsfördernd sind und dass der Rest der ultravioletten Strahlung schädlich ist.

Zur Feststellung der Echtheit von Banknoten wird ultraviolette Strahlung eingesetzt. Zu Banknoten werden Polymerfasern mit einem speziellen Farbstoff gepresst, der ultraviolette Quanten absorbiert und anschließend weniger energiereiche Strahlung im sichtbaren Bereich abgibt. Unter dem Einfluss von ultraviolettem Licht beginnen die Fasern zu leuchten, was als eines der Echtheitszeichen gilt.

Die ultraviolette Strahlung des Detektors ist für das Auge unsichtbar; das blaue Leuchten, das beim Betrieb der meisten Detektoren wahrnehmbar ist, ist darauf zurückzuführen, dass die verwendeten UV-Quellen auch im sichtbaren Bereich emittieren.