Какво причинява ултравиолетовото лъчение. Ултравиолетова лампа за домашна употреба: видове, как да изберем, кой производител е по-добър

Теоретично въпросът " Как се различават инфрачервените лъчи от ултравиолетовите?„може да заинтересува всеки. В крайна сметка и двата лъча са част от слънчевия спектър – и ние сме изложени на слънце всеки ден. На практика този въпрос най-често се задава от онези, които планират да закупят устройства, известни като инфрачервени нагреватели, и искат да се уверят, че такива устройства са абсолютно безопасни за човешкото здраве.

Как инфрачервените лъчи се различават от ултравиолетовите лъчи от гледна точка на физиката?

Както е известно, освен седемте видими цвята на спектъра, извън неговите граници има и невидими за окото лъчения. В допълнение към инфрачервените и ултравиолетовите, те включват рентгенови лъчи, гама лъчи и микровълни.

Инфрачервените и ултравиолетовите лъчи си приличат по едно нещо: и двете принадлежат към онази част от спектъра, която не се вижда с просто човешко око. Но тук приликите им свършват.

Инфрачервено лъчение

Инфрачервените лъчи бяха открити отвъд червената граница, между дългите и късите вълни на тази част от спектъра. Заслужава да се отбележи, че почти половината от слънчевата радиация е инфрачервена радиация. Основната характеристика на тези невидими за окото лъчи е силната топлинна енергия: тя непрекъснато се излъчва от всички нагрети тела.
Излъчването от този тип е разделено на три области според такъв параметър като дължина на вълната:

• от 0,75 до 1,5 µm – близка област;
• от 1,5 до 5,6 микрона – средно;
• от 5,6 до 100 микрона – далеч.

Трябва да разберете, че инфрачервеното лъчение не е продукт на всички видове съвременни технически устройства, например инфрачервени нагреватели. Това е естествен фактор на околната среда, който постоянно влияе върху хората. Нашето тяло непрекъснато абсорбира и излъчва инфрачервени лъчи.

Ултравиолетова радиация

Съществуването на лъчи отвъд виолетовия край на спектъра е доказано през 1801 г. Диапазонът на ултравиолетовите лъчи, излъчвани от Слънцето, варира от 400 до 20 nm, но само малка част от късовълновия спектър достига земната повърхност - до 290 nm.
Учените смятат, че ултравиолетовото лъчение играе значителна роля в образуването на първите органични съединения на Земята. Но въздействието на това лъчение също е отрицателно, което води до разпадане на органични вещества.
Когато отговаряте на въпроса, Как се различава инфрачервеното лъчение от ултравиолетовото?, е наложително да се вземе предвид въздействието върху човешкото тяло. И тук основната разлика е, че ефектът на инфрачервените лъчи се ограничава предимно до топлинно действие, докато ултравиолетовите лъчи могат да имат и фотохимичен ефект.
UV радиацията се абсорбира активно от нуклеиновите киселини, което води до промени в най-важните показатели за жизнената активност на клетките - способността за растеж и делене. Именно увреждането на ДНК е основният компонент на механизма на действие на ултравиолетовите лъчи върху организмите.
Основният орган на нашето тяло, който е засегнат от ултравиолетовото лъчение, е кожата. Известно е, че благодарение на ултравиолетовите лъчи се задейства процесът на образуване на витамин D, който е необходим за нормалното усвояване на калций, а също така се синтезират серотонин и мелатонин - важни хормони, които влияят върху циркадните ритми и настроението на човека.

Излагане на кожата на IR и UV лъчение

Когато човек е изложен на слънчева светлина, инфрачервените и ултравиолетовите лъчи също въздействат върху повърхността на тялото му. Но резултатът от това въздействие ще бъде различен:

• Инфрачервените лъчи предизвикват прилив на кръв към повърхностните слоеве на кожата, повишаване на нейната температура и зачервяване (калорична еритема). Този ефект изчезва веднага след като облъчването спре.
• Излагането на UV радиация има латентен период и може да се появи няколко часа след излагането. Продължителността на ултравиолетовия еритем варира от 10 часа до 3-4 дни. Кожата се зачервява, може да се лющи, след което цветът й става по-тъмен (тен).

Доказано е, че прекомерното излагане на ултравиолетова радиация може да доведе до злокачествени кожни заболявания. В същото време в определени дози ултравиолетовите лъчи са полезни за организма, което дава възможност да се използват за профилактика и лечение, както и за унищожаване на бактерии във въздуха в помещенията.

Безопасно ли е инфрачервеното лъчение?

Притесненията на хората относно такъв тип устройства, каквито са инфрачервените нагреватели, са съвсем разбираеми. В съвременното общество вече се е формирала стабилна тенденция да се третират много видове радиация с доста голям страх: радиация, рентгенови лъчи и др.
За обикновените потребители, които планират да закупят устройства, базирани на използването на инфрачервено лъчение, най-важното е да знаят следното: инфрачервените лъчи са напълно безопасни за човешкото здраве. Именно на това си струва да се наблегне при разглеждането на въпроса Как се различават инфрачервените лъчи от ултравиолетовите?.
Изследванията доказват, че дълговълновото инфрачервено лъчение е не само полезно за нашето тяло – то е абсолютно необходимо за него. При недостиг на инфрачервени лъчи имунитетът на организма страда, проявява се и ефектът от ускореното му стареене.


Положителните ефекти на инфрачервеното лъчение вече не са под съмнение и се проявяват в различни аспекти.

Ултравиолетово лъчение (UVR) - електромагнитно излъчване на оптичния диапазон, който условно се разделя на късовълнови (UVI S - с дължина на вълната 200-280 nm), средни вълни (UVI B - с дължина на вълната 280-320 nm) и дълги вълни (UVI A - с дължина на вълната 320-400 nm).

UVR се генерира както от естествени, така и от изкуствени източници. Основният естествен източник на UVR е Слънцето. UVR достига повърхността на Земята в диапазона 280-400 nm, тъй като по-късите вълни се абсорбират в горните слоеве на стратосферата.

Изкуствените UVR източници се използват широко в индустрията, медицината и др.

На практика всеки материал, нагрят до температура над 2500 eK, генерира UV радиация. UVI източници са заваряване с кислородно-ацетиленови, кислородно-водородни и плазмени горелки.

Източниците на биологично ефективни UVR могат да бъдат разделени на газоразрядни и флуоресцентни. Газоразрядните лампи включват живачни лампи с ниско налягане с максимална емисия при дължина на вълната 253,7 nm, т.е. съответстваща на максимална бактерицидна ефективност и високо налягане с дължини на вълните 254, 297, 303, 313 nm. Последните се използват широко във фотохимични реактори, в печата и за фототерапия на кожни заболявания. Ксеноновите лампи се използват за същите цели като живачните. Оптичните спектри на флаш лампите зависят от използвания газ в тях - ксенон, криптон, аргон, неон и др.

При флуоресцентните лампи спектърът зависи от използвания живачен фосфор.

Работниците в промишлени предприятия и медицински институции, които използват горните източници, както и хората, работещи на открито поради слънчева радиация (селскостопански, строителни, железничари, рибари и др.), могат да бъдат изложени на прекомерно излагане на UV радиация.

Установено е, че както дефицитът, така и излишъкът на UVR се отразяват негативно на човешкото здраве. Ако UVR е недостатъчно, децата развиват рахит поради липса на витамин D и нарушена фосфорно-калциева обмяна, активността на защитните системи на организма, предимно на имунната система, намалява, което го прави по-уязвим към въздействието на неблагоприятни фактори.

Критичните органи за възприемане на UVR са кожата и очите. Остри очни лезии, така наречената електроофталмия (фотоофталмия), са остър конюнктивит. Заболяването се предшества от латентен период, който продължава около 12 часа. Хроничните очни лезии са свързани с хроничен конюнктивит, блефарит и катаракта на лещата.

Кожните лезии се появяват под формата на остър дерматит с еритема, понякога подуване, до образуването на мехури. Наред с локалната реакция могат да се наблюдават общотоксични явления. Впоследствие се наблюдава хиперпигментация и лющене. Хроничните промени в кожата, причинени от ултравиолетовото лъчение, се изразяват в стареене на кожата, възможно е развитие на кератоза, атрофия на епидермиса, злокачествени новообразувания.

Напоследък значително се е увеличил интересът към подобряване на общественото здраве чрез превантивно ултравиолетово облъчване. Всъщност ултравиолетовото гладуване, обикновено наблюдавано през зимния сезон и особено сред жителите на северната част на Русия, води до значително намаляване на защитните сили на организма и увеличаване на заболеваемостта. Първи страдат децата.

Нашата страна е основоположник на движението за компенсиране на ултравиолетовия дефицит сред населението с помощта на изкуствени източници на ултравиолетова радиация, чийто спектър е близък до естествения. Опитът с използването на изкуствени източници на ултравиолетова радиация изисква подходяща корекция по отношение на дозата и методите на употреба.

Територията на Русия от юг на север се простира от 40 до 80? северна ширина и условно е разделена на пет климатични района на страната. Нека да оценим естествения ултравиолетов климат на два крайни и един среден географски регион. Това са районите на Севера (70°N - Мурманск, Норилск, Дудинка и др.), Средната зона (55°N - Москва и др.) и Юга (40°N - Сочи и др.) нашата страна. .

Нека припомним, че според биологичния ефект спектърът на ултравиолетовото лъчение от Слънцето се разделя на две области: „А” - лъчение с дължина на вълната 400-315 nm и „В” - лъчение с дължина на вълната по-малка от 315 nm (до 280 nm). Въпреки това, лъчи, по-къси от 290 nm, практически не достигат до земната повърхност. Ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната под 280 nm, което се среща само в спектъра на изкуствените източници, принадлежи към "C" областта на ултравиолетовото лъчение. Хората нямат рецептори, които спешно (с кратък латентен период) реагират на ултравиолетова радиация. Характеристика на естественото ултравиолетово лъчение е способността му да предизвиква (с относително дълъг латентен период) еритема, която е специфична реакция на организма към действието на ултравиолетовите лъчи в слънчевия спектър. UV радиацията с максимална дължина на вълната 296,7 nm е способна да образува еритема в най-голяма степен. (Таблица 10.1).

Таблица 10.1.Еритемна ефективност на монохроматично UV лъчение

Както се вижда от маса 10.1,лъчението с дължина на вълната 285 nm е 10 пъти по-малко активно, а лъчите с дължина на вълната 290 nm и 310 nm са 3 пъти по-малко активни при образуване на еритема от лъчението с дължина на вълната 297 nm.

Пристигане на дневна UV радиация от слънцето за горните райони на страната през лятото (Таблица 10.2)относително висока 35-52 er-h/m -2 (1 er-h/m -2 = 6000 μW-min/cm 2). Въпреки това, в други периоди от годината има значителна разлика, а през зимата, особено на север, няма естествена радиация от слънцето.

Таблица 10.2.Средно разпределение на еритемната радиация на зоната (er-h/m -2)

Количеството обща радиация на различни географски ширини отразява ежедневното постъпване на радиация. Но като се вземе предвид количеството радиация, пристигащо средно не за 24, а само за 1 час, се получава следната картина. И така, през юни на 70-а ширина? северна ширина На ден се получават 35 ер-ч/м -2. В същото време слънцето не напуска небето през цялото денонощие, следователно еритемната радиация на час ще бъде 1,5 er-h/m -2. През същия период от годината на ширина 40? Слънцето излъчва 77 er-h/m -2 и грее 15 часа, следователно часовото еритемно излъчване ще бъде 5,13 er-h/m -2, т.е. стойност 3 пъти по-голяма от тази на ширина 70°. За определяне на режима на облъчване е препоръчително да се оцени пристигането на обща UV слънчева радиация не за 24, а за 15 часа, т.е. по време на будния период на човек, тъй като в крайна сметка се интересуваме от количеството естествена радиация, което влияе на човека, а не от количеството слънчева енергия, падаща върху повърхността на Земята като цяло.

Важна характеристика на ефекта на естествената ултравиолетова радиация върху хората е способността да се предотврати така нареченият дефицит на D-витамин. За разлика от обикновените витамини, витамин D всъщност не се намира в естествените храни (изключения включват черния дроб на някои риби, особено треска и камбала, както и яйчен жълтък и мляко). Този витамин се синтезира в кожата под въздействието на UV радиация.

Недостатъчното излагане на ултравиолетова радиация без едновременното въздействие на видимата радиация върху човешкото тяло води до различни прояви на D-витаминоза.

В процеса на дефицит на витамин D се нарушава предимно трофиката на централната нервна система и клетъчното дишане, като субстрат на нервната трофика. Това нарушение, водещо до отслабване на редокс процесите, очевидно трябва да се счита за основно, докато всички други разнообразни прояви ще бъдат вторични. Най-чувствителни към липсата на ултравиолетово лъчение са малките деца, които в резултат на недостиг на витамин D могат да развият рахит и, като следствие от рахита, късогледство.

UVB радиацията има най-голяма способност за предотвратяване и лечение на рахит.

Процесът на синтез на витамин D под въздействието на UV радиация е доста сложен.

У нас витамин D е получен синтетично през 1952 г. Изходен материал за синтеза е холестеролът. По време на превръщането на холестерола в провитамин се образува двойна връзка в В пръстена на стерола чрез последователно бромиране. Полученият 7-дехидрохолестерол бензоат се осапунява в G-дехидрохолестерол, който под въздействието на UV радиация се превръща във витамин. Сложните процеси на прехода на провитамина във витамин зависят от спектралния състав на UV радиацията. Така лъчите с дължина на вълната максимум 310 nm са в състояние да превърнат ергостерол в лумистерол, който се превръща в техистерол, и накрая, под въздействието на лъчи с дължина на вълната 280-313 nm, техистеролът се превръща във витамин D.

Витамин D в тялото регулира нивата на калций и фосфор в кръвта. При недостиг на този витамин се нарушава фосфорно-калциевия метаболизъм, който е тясно свързан с процесите на осификация на скелета, киселинно-алкалния баланс, кръвосъсирването и др.

При рахит се нарушава условната рефлекторна дейност, докато образуването на условни рефлекси се случва по-бавно, отколкото при здрави хора, и те бързо изчезват, т.е. Възбудимостта на мозъчната кора при деца, страдащи от рахит, е значително намалена. В този случай клетките на кората функционират лошо и лесно се изчерпват. Освен това има нарушение на инхибиторната функция на мозъчните полукълба.

Инхибирането за дълъг период от време може да се разпространи широко в кората на главния мозък.

Абсолютно ясно е, че е необходимо да се извършват подходящи превантивни мерки, т.е. използвайте пълен UV климат.

Все пак трябва да се отбележи, че спектралният състав на изкуствения радиационен климат, който се получава във фотариум с лампа тип PRK, се различава значително от естествения поради наличието на късовълнова UV радиация.

С пускането на еритемни флуоресцентни лампи с ниска мощност в нашата страна стана възможно използването на изкуствени източници на ултравиолетово лъчение в условията на фоториум и в обща система за осветление.

Доза превантивно UV облъчване. Няколко думи от историята. Превантивното облъчване на миньорите започва през 30-те години на ХХ век. По това време няма съответен опит и необходимата теоретична база по отношение на избора на дозата конкретно

превантивно облъчване. Беше решено да се използва терапевтичният опит, използван във физиотерапевтичната практика при лечението на различни заболявания. Бяха заимствани не само източниците на UV радиация, но и схемата на облъчване. Биологичният ефект от облъчването с PRK лампи, чийто спектър съдържа бактерицидно лъчение, беше много съмнителен. По този начин установихме, че съотношението на биологичната активност на областите "В" и "С", участващи в образуването на еритема, е 1:8. Първите насоки за използване на фотория са разработени предимно от физиотерапевти. Впоследствие хигиенисти и биолози се занимават с проблемите на превантивното облъчване. През 50-те години на миналия век проблемът с превантивното облъчване придобива хигиенна насоченост. Бяха проведени многобройни изследвания в различни градове и климатични райони на Русия, които позволиха да се възприеме нов подход към дозата на превантивното ултравиолетово облъчване.

Установяване профилактична доза UV радиацията е много труден проблем, тъй като редица взаимосвързани фактори трябва да бъдат разгледани и взети под внимание, като например:

източник на UV радиация;

Как се използва;

Площ на облъчена повърхност;

Сезон на началото на облъчването;

Фоточувствителност на кожата (биодоза);

Интензитет на облъчване (облъчване);

Време на облъчване.

В работата са използвани еритемни лампи, чийто спектър не съдържа бактерицидно UV лъчение. Еритема биодоза

Таблица 10.4.Връзка между физически и редуцирани единици за

Изрази за дозата UV радиация в област B (280-350 nm)

изразени във физически (μW/cm 2) или редуцирани (μEr/cm 2) количества, съотношенията на които са представени в маса 10.4.

Специално трябва да се подчертае, че облъчването на еритемния поток от UV лъчение може да се оцени в ефективни (или редуцирани) единици - ери (Er - еритемен поток от лъчение с дължина на вълната 296,7 nm и мощност 1 W) само при излъчване в район "Б".

За да се изрази излъчването на участък "B" от UV спектъра в ери, неговото излъчване, изразено във физически единици (W), трябва да се умножи по коефициента на еритемна чувствителност на кожата. Коефициентът на еритемна чувствителност на кожата към лъчи с дължина на вълната 296,7 nm е приет през 1935 г. от Международната комисия по осветление като единица.

Използвайки LER лампи, започнахме да намираме оптималната профилактична доза UV радиация и да оценим „метода на облъчване“, който основно се отнася до продължителността на ежедневното излагане, продължаващо от минута до няколко часа.

От своя страна, продължителността на превантивното облъчване зависи от метода на използване на изкуствени излъчватели (използване на излъчватели в система за общо осветление или във fotaria) и от фоточувствителността на кожата (от стойността на еритемната биодоза).

Разбира се, при различни методи за използване на изкуствени излъчватели, различни повърхности на тялото са изложени на облъчване. Така при използване на луминесцентни лампи в система за общо осветление се облъчват само отворени части на тялото - лицето, ръцете, шията, скалпа, а при фотосветлина - почти цялото тяло.

UV облъчването в помещението при използване на еритемни лампи е малко, поради което продължителността на облъчването е 6-8 часа, докато във фотария, където облъчването достига значителна стойност, ефектът от облъчването не надвишава 5-6 минути.

При намиране на оптималната доза превантивно облъчване трябва да се ръководи от факта, че първоначалната доза превантивно облъчване трябва да бъде по-ниска от биодозата, т.е. суберитемна. В противен случай може да възникнат изгаряния на кожата. Профилактичната доза на UV компонента трябва да се изрази в абсолютни стойности.

Повдигането на въпроса за изразяване на профилактична доза в абсолютни физически (редуцирани) стойности в никакъв случай не е

означава елиминиране на необходимостта от определяне на индивидуалната чувствителност на кожата към UV лъчение. Определянето на биодозата преди започване на облъчването е необходимо, но само за да се установи дали е по-малка от препоръчителната профилактична доза. На практика при определяне на биодозата (според Горбачов) може да се използва биодизиметър, който има не 8 или 10 дупки, както е в медицинската практика, а много по-малко или дори една, която може да бъде облъчена с доза, равна на профилактичната. Ако облъчената област на кожата се зачерви, т.е. биодозата е по-малка от профилактичната, тогава първоначалната доза облъчване трябва да се намали и облъчването се извършва в нарастващи дози с начална доза, равна на биодозата.

Сравнителен анализ на такива физиологични показатели като еритемна биодоза, фагоцитна активност на кръвните левкоцити, чупливост на капилярите, активност на алкална фосфатаза показва, че допълнителното изкуствено облъчване с ултравиолетови лъчи от еритемни лампи, извършено през зимата, въпреки че причинява много положителен ефект, не дава пълен ефект. допринасят за поддържането на изследваните физиологични реакции на нивото, наблюдавано през есента след продължително излагане на естествена UV радиация.

Анализът на нивата на физиологичните показатели на лицата, изложени на доза ултравиолетово лъчение с различни методи на облъчване, определени чрез метода на използване на изкуствени излъчватели, ни позволи да заключим, че биологичният ефект от излагането на ултравиолетово лъчение не зависи от методите на облъчване. използвани.

Динамиката на чувствителността на кожата към ултравиолетовите лъчи по познат начин отразява процесите, протичащи в организма в резултат на продължително отсъствие на естествено ултравиолетово лъчение.

По време на превантивното ултравиолетово облъчване е необходимо да се вземат предвид климатичните особености на района, в който живеят облъчените хора (за да се определи времето на облъчване), средната стойност на тяхната еритемна биодоза (за да се избере първоначалната доза на облъчване) и фактът, че че превантивната доза облъчване, нормирана в абсолютни стойности, не трябва да бъде по-ниска от 2000 μW-min/cm 2 (60-62 mEr-h/m 2).

Превантивните мерки за предотвратяване на остър конюнктивит при излагане на ултравиолетово лъчение се свеждат до използването на светлозащитни очила или щитове по време на електрическо заваряване и друга работа с източници на ултравиолетово лъчение. За защита на кожата от UV лъчите се използват

защитно облекло, слънцезащитен екран (сенник), специални кремове.

Основната роля в предотвратяването на неблагоприятните ефекти на ултравиолетовото лъчение върху тялото принадлежи на хигиенните стандарти. Действащи ли са „Санитарни норми за ултравиолетово лъчение в промишлени помещения” SN в момента? 4557-88. Нормираната стойност е излъчване, W/m1. Тези стандарти регулират допустимите стойности на UVR за кожата, като вземат предвид продължителността на експозиция по време на работна смяна и площта на облъчената кожна повърхност.

Концепцията за ултравиолетовите лъчи се среща за първи път от индийски философ от 13 век в неговата работа. Атмосферата на района, който той описва Бхутакашасъдържаше виолетови лъчи, които не се виждаха с просто око.

Скоро след откриването на инфрачервеното лъчение немският физик Йохан Вилхелм Ритер започва да търси радиация в противоположния край на спектъра, с дължина на вълната, по-къса от тази на виолетовото.През 1801 г. той открива, че сребърен хлорид, който се разлага по-бързо, когато е изложен на светлина разлага се под въздействието на невидимо лъчение извън виолетовата област на спектъра. Сребърният хлорид, който е бял на цвят, потъмнява на светлина в рамките на няколко минути. Различните части от спектъра имат различен ефект върху скоростта на потъмняване. Това се случва най-бързо пред виолетовата област на спектъра. Много учени, включително Ритър, тогава се съгласиха, че светлината се състои от три различни компонента: окислителен или топлинен (инфрачервен) компонент, осветителен (видима светлина) компонент и редуциращ (ултравиолетов) компонент. По това време ултравиолетовото лъчение се нарича още актинично лъчение. Идеите за единството на три различни части от спектъра са изказани за първи път едва през 1842 г. в произведенията на Александър Бекерел, Македонио Мелони и други.

Подтипове

Разграждане на полимери и багрила

Обхват на приложение

Черна светлина

Химичен анализ

UV спектрометрия

UV спектрофотометрията се основава на облъчване на вещество с монохроматично UV лъчение, чиято дължина на вълната се променя с времето. Веществото абсорбира UV радиация при различни дължини на вълната в различна степен. Графика, чиято ординатна ос показва количеството пропусната или отразена радиация, а абсцисната ос - дължината на вълната, образува спектър. Спектрите са уникални за всяко вещество, което е основа за идентифициране на отделните вещества в дадена смес, както и тяхното количествено измерване.

Анализ на минерали

Много минерали съдържат вещества, които при ултравиолетова светлина започват да излъчват видима светлина. Всеки примес свети по свой собствен начин, което позволява да се определи съставът на даден минерал по естеството на сиянието. А. А. Малахов в книгата си „Интересно за геологията“ (Москва, „Млада гвардия“, 1969 г., 240 стр.) говори за това по следния начин: „Необичайното сияние на минералите се причинява от катодни, ултравиолетови и рентгенови лъчи. В света на мъртвия камък тези минерали, които светят и блестят най-ярко, са тези, които веднъж в зоната на ултравиолетовата светлина разказват за най-малките примеси на уран или манган, включени в скалата. Много други минерали, които не съдържат никакви примеси, също имат странен „неземен“ цвят. Прекарах целия ден в лабораторията, където наблюдавах луминисцентното сияние на минералите. Обикновеният безцветен калцит става чудотворно оцветен под въздействието на различни източници на светлина. Катодните лъчи направиха кристала рубиненочервен, в ултравиолетова светлина той светеше с пурпурночервени тонове. Двата минерала, флуорит и циркон, бяха неразличими на рентгенови лъчи. И двете бяха зелени. Но веднага след като катодната светлина беше свързана, флуоритът стана лилав, а цирконът стана лимоненожълт. (стр. 11).

Качествен хроматографски анализ

Хроматограмите, получени чрез TLC, често се разглеждат под ултравиолетова светлина, което прави възможно идентифицирането на редица органични вещества по техния цвят на светене и индекс на задържане.

Улавяне на насекоми

Често се използва ултравиолетово лъчение при улавяне на насекоми със светлина (често в комбинация с лампи, излъчващи във видимата част на спектъра). Това се дължи на факта, че при повечето насекоми видимият диапазон е изместен в сравнение с човешкото зрение към късовълновата част на спектъра: насекомите не виждат това, което хората възприемат като червено, но виждат мека ултравиолетова светлина.

Изкуствен тен и “Планинско слънце”

При определени дози изкуственият тен може да подобри състоянието и външния вид на човешката кожа и насърчава образуването на витамин D. В момента са популярни фотариите, които в ежедневието често се наричат ​​солариуми.

Ултравиолетово при възстановяване

Един от основните инструменти на експертите е ултравиолетовото, рентгеновото и инфрачервеното лъчение. Ултравиолетовите лъчи позволяват да се определи стареенето на лаково покритие - по-свежият лак изглежда по-тъмен на ултравиолетова светлина. В светлината на голяма лабораторна ултравиолетова лампа възстановените участъци и ръкописните подписи изглеждат като по-тъмни петна. Рентгеновите лъчи се блокират от най-тежките елементи. В човешкото тяло това е костна тъкан, но в картината е варовак. Основата на бялото в повечето случаи е олово, през 19 век започва да се използва цинк, а през 20 век титан. Всичко това са тежки метали. В крайна сметка, на филма получаваме изображение на боядисаната отдолу боя. Подрисуването е индивидуалният „почерк” на художника, елемент от неговата собствена уникална техника. За анализ на подрисуването се използва база данни от рентгенови снимки на картини на велики майстори. Тези снимки се използват и за определяне на автентичността на картината.

Бележки

1. ISO 21348 Процес за определяне на слънчевото излъчване. Архивиран от оригинала на 23 юни 2012 г.
2. Бобух, ЕвгенийЗа зрението на животните. Архивиран от оригинала на 7 ноември 2012 г. Посетен на 6 ноември 2012 г.
3. Съветска енциклопедия
4. В. К. Попов // UFN. - 1985. - Т. 147. - С. 587-604.
5. А. К. Шуайбов, В. С. ШевераУлтравиолетов азотен лазер при 337,1 nm в режим на често повторение // Украински физически журнал. - 1977. - Т. 22. - № 1. - С. 157-158.
6. А. Г. Молчанов

Обща характеристика на ултравиолетовото лъчение

Бележка 1

Открито ултравиолетово лъчение И.В. Ритърв $1842$ Впоследствие свойствата на това лъчение и неговото приложение бяха подложени на най-внимателен анализ и изследване. Учени като А. Бекерел, Варшауер, Данциг, Франк, Парфенов, Галанин и много други имат голям принос в това изследване.

Понастоящем ултравиолетова радиацияшироко използвани в различни сфери на дейност. Ултравиолетовата активност достига своя връх в областта на високите температури. Този тип спектър се появява, когато температурата достигне от $1500$ до $20000$ градуса.

Условно радиационният обхват е разделен на 2 области:

1. Близък спектър, който достига Земята от Слънцето през атмосферата и има дължина на вълната $380$-$200$ nm;
2. Далечен спектърабсорбирани от озона, кислорода на въздуха и други атмосферни компоненти. Този спектър може да се изследва с помощта на специални вакуумни устройства, поради което се нарича още вакуум. Дължината на вълната му е $200$-$2$ nm.

Ултравиолетова радиацияможе да бъде близък, далечен, екстремен, среден, вакуум, като всеки тип има свои собствени свойства и намира своето приложение. Всеки вид ултравиолетово лъчение има своя собствена дължина на вълната, но в границите, посочени по-горе.

Спектър на ултравиолетовата слънчева светлина, достигаща повърхността на Земята, е тясна - $400$...$290$ nm. Оказва се, че Слънцето не излъчва светлина с дължина на вълната, по-малка от $290$ nm. Вярно ли е това или не? Отговорът на този въпрос е намерен от французин А. Корню, който установи, че ултравиолетовите лъчи, по-къси от $295$ nm, се абсорбират от озона. Въз основа на това А. Корню предложиче Слънцето излъчва късовълнова ултравиолетова радиация. Кислородните молекули под негово влияние се разпадат на отделни атоми и образуват озонови молекули. Озонв горните слоеве на атмосферата покрива планетата защитен екран.

Предположение на учения потвърденокогато човек успя да се издигне до горните слоеве на атмосферата. Височината на Слънцето над хоризонта и количеството ултравиолетови лъчи, достигащи земната повърхност, са пряко свързани. Когато осветеността се промени с $20$%, количеството ултравиолетови лъчи, достигащи повърхността, ще намалее с $20$ пъти. Експериментите показват, че на всеки $100$ m изкачване интензитетът на ултравиолетовото лъчение се увеличава с $3$-$4$%. В екваториалната област на планетата, когато Слънцето е в зенита си, до земната повърхност достигат лъчи с дължина $290$...$289$ nm. Земната повърхност над полярния кръг получава лъчи с дължина на вълната $350$...$380$ nm.

Източници на ултравиолетово лъчение

Ултравиолетовото лъчение има своите източници:

1. Естествени извори;
2. Изкуствени източници;
3. Лазерни източници.

Естествен източникултравиолетовите лъчи е единственият им концентратор и излъчвател – това е нашият слънце. Най-близката до нас звезда излъчва мощен заряд от вълни, които могат да преминат през озоновия слой и да достигнат земната повърхност. Многобройни изследвания позволиха на учените да представят теорията, че едва с появата на озоновия слой е възможно да възникне живот на планетата. Именно този слой предпазва всички живи същества от вредното прекомерно проникване на ултравиолетова радиация. Именно през този период става възможна възможността за съществуване на протеинови молекули, нуклеинови киселини и АТФ. Озонов слойизпълнява много важна функция, взаимодействайки с масата UV-A, UV-B, UV-C,неутрализира ги и не им позволява да достигнат повърхността на Земята. Ултравиолетовото лъчение, достигащо до земната повърхност, има диапазон от $200$ до $400$ nm.

Концентрацията на ултравиолетовото лъчение на Земята зависи от редица фактори:

1. Наличието на озонови дупки;
2. Разположение на територията (височина) над морското равнище;
3. Височината на самото Слънце;
4. Способността на атмосферата да разпръсква лъчи;
5. Отражателна способност на подлежащата повърхност;
6. Състояния на облачни пари.

Изкуствени източнициУлтравиолетовото лъчение обикновено се създава от хората. Това могат да бъдат инструменти, устройства и технически средства, създадени от хора. Те са създадени за получаване на желания спектър от светлина с определени параметри на дължината на вълната. Целта на тяхното създаване е полученото ултравиолетово лъчение да се използва полезно в различни сфери на дейност.

Източници с изкуствен произход включват:

1. Има способността да активира синтеза на витамин D в човешката кожа еритемни лампи. Те не само предпазват от рахит, но и лекуват това заболяване;
2. Специален апарати за солариуми, предотвратявайки зимната депресия и придавайки красив естествен загар;
3. Използва се на закрито за борба с насекоми атрактивни лампи. Те не представляват опасност за хората;
4. Живачно-кварцови апарати;
5. ексилампи;
6. Луминесцентни устройства;
7. ксенонови лампи;
8. Газоразрядни устройства;
9. Високотемпературна плазма;
10. Синхротронно лъчение в ускорителите.

Изкуствените източници на ултравиолетова радиация включват лазери, чиято работа се основава на генерирането на инертни и неинертни газове. Това може да бъде азот, аргон, неон, ксенон, органични сцинтилатори, кристали. В момента съществува лазерработещ за свободни електрони. Той произвежда ултравиолетово лъчение с дължина, равна на тази, наблюдавана при условия на вакуум. Лазерният ултравиолет се използва в биотехнологични, микробиологични изследвания, масспектрометрия и др.

Прилагане на ултравиолетово лъчение

Ултравиолетовото лъчение има характеристики, които позволяват използването му в различни области.

UV характеристики:

1. Високо ниво на химическа активност;
2. Бактерициден ефект;
3. Способността да предизвиква луминесценция, т.е. блясък на различни вещества в различни нюанси.

Въз основа на това ултравиолетовото лъчение може да се използва широко, например в спектрометрични анализи, астрономия, медицина, при дезинфекция на питейна вода, при аналитично изследване на минерали, за унищожаване на насекоми, бактерии и вируси. Всяка област използва различен тип UV със собствен спектър и дължина на вълната.

спектрометрияспециализира в идентифицирането на съединения и техния състав въз основа на способността им да абсорбират UV светлина с определена дължина на вълната. Въз основа на резултатите от спектрометрията, спектрите за всяко вещество могат да бъдат класифицирани, т.к те са уникални. Унищожаването на насекомите се основава на факта, че очите им улавят късовълнови спектри, които са невидими за хората. Насекомите летят до този източник и биват унищожени. Специален инсталации в солариумиизлагат човешкото тяло на UV-A. В резултат на това в кожата се активира производството на меланин, което й придава по-тъмен и равномерен цвят. Тук, разбира се, е важно да защитите чувствителните зони и очите.

Лекарство. Използването на ултравиолетова радиация в тази област също е свързано с унищожаването на живи организми - бактерии и вируси.

Медицински показания за ултравиолетово лечение:

1. Травма на тъкани, кости;
2. Възпалителни процеси;
3. Изгаряния, измръзване, кожни заболявания;
4. Остри респираторни заболявания, туберкулоза, астма;
5. Инфекциозни заболявания, невралгия;
6. Болести на ушите, носа и гърлото;
7. Рахит и трофични стомашни язви;
8. Атеросклероза, бъбречна недостатъчност и др.

Това не е целият списък от заболявания, за които се използва ултравиолетова радиация.

Бележка 2

По този начин, ултравиолетовото помага на лекарите да спасят милиони човешки животи и да възстановят здравето им. Ултравиолетовата светлина се използва и за дезинфекция на помещения и стерилизиране на медицински инструменти и работни повърхности.

Аналитична работа с минерали. Ултравиолетовото лъчение предизвиква луминесценция на веществата и това дава възможност да се използва за анализ на качествения състав на минерали и ценни скали. Скъпоценните, полускъпоценните и декоративните камъни дават много интересни резултати. При облъчване с катодни вълни те дават удивителни и уникални нюанси. Синият цвят на топаза, например, когато се облъчва, се оказва ярко зелен, изумрудено - червен, перлите блестят с многоцветия. Зрелището е невероятно, фантастично.

Водата, слънчевата светлина и кислородът, съдържащи се в земната атмосфера, са основните условия за възникването и факторите, които осигуряват продължаването на живота на нашата планета. В същото време отдавна е доказано, че спектърът и интензитетът на слънчевата радиация във вакуума на космоса са непроменени, а на Земята въздействието на ултравиолетовото лъчение зависи от много причини: време на годината, географско местоположение, надморска височина , дебелината на озоновия слой, облачността и нивото на концентрация на природни и промишлени примеси във въздуха.

Какво представляват ултравиолетовите лъчи

Слънцето излъчва лъчи във видими и невидими за човешкото око диапазони. Невидимият спектър включва инфрачервени и ултравиолетови лъчи.

Инфрачервеното лъчение е електромагнитни вълни с дължина от 7 до 14 nm, които носят колосален поток от топлинна енергия към Земята, поради което често се наричат ​​термични. Делът на инфрачервените лъчи в слънчевата радиация е 40%.

Ултравиолетовото лъчение е спектър от електромагнитни вълни, чийто диапазон условно се разделя на близки и далечни ултравиолетови лъчи. Далечните или вакуумни лъчи се абсорбират напълно от горните слоеве на атмосферата. В земни условия те се генерират изкуствено само във вакуумни камери.

Близките ултравиолетови лъчи се разделят на три подгрупи диапазони:

• дълго – A (UVA) от 400 до 315 nm;
• среден – B (UVB) от 315 до 280 nm;
• късо – C (UVC) от 280 до 100 nm.

Как се измерва ултравиолетовото лъчение? Днес има много специални устройства, както за домашна, така и за професионална употреба, които ви позволяват да измервате честотата, интензитета и големината на получената доза UV лъчи и по този начин да оцените вероятната им вредност за тялото.

Въпреки факта, че ултравиолетовата радиация съставлява само около 10% от слънчевата светлина, благодарение на нейното влияние настъпи качествен скок в еволюционното развитие на живота - появата на организми от водата на сушата.

Основни източници на ултравиолетова радиация

Основният и естествен източник на ултравиолетова радиация е, разбира се, Слънцето. Но човекът също се е научил да „произвежда ултравиолетова светлина“ с помощта на специални лампови устройства:

• живачно-кварцови лампи с високо налягане, работещи в общия диапазон на UV радиация - 100-400 nm;
• жизненоважни флуоресцентни лампи, генериращи дължини на вълните от 280 до 380 nm, с максимален пик на излъчване между 310 и 320 nm;
• озонови и неозонови (с кварцово стъкло) бактерицидни лампи, 80% от ултравиолетовите лъчи на които са с дължина 185 nm.

Както ултравиолетовото лъчение от слънцето, така и изкуствената ултравиолетова светлина имат способността да влияят на химичната структура на клетките на живите организми и растенията и в момента са известни само някои видове бактерии, които могат да се справят без него. За всички останали липсата на ултравиолетова радиация ще доведе до неизбежна смърт.

И така, какъв е реалният биологичен ефект на ултравиолетовите лъчи, какви са ползите и има ли вреда от ултравиолетовото лъчение за хората?

Ефектът на ултравиолетовите лъчи върху човешкото тяло

Най-коварното ултравиолетово лъчение е късовълновото ултравиолетово лъчение, тъй като то унищожава всички видове протеинови молекули.

И така, защо животът на земята е възможен и продължава да съществува на нашата планета? Какъв слой от атмосферата блокира вредните ултравиолетови лъчи?

Живите организми са защитени от силното ултравиолетово лъчение от озоновия слой на стратосферата, който напълно абсорбира лъчите в този диапазон и те просто не достигат до повърхността на Земята.

Следователно 95% от общата маса на слънчевия ултравиолет идва от дълги вълни (A) и приблизително 5% от средни вълни (B). Но тук е важно да се изясни. Въпреки факта, че има много повече дълги UV вълни и те имат голяма проникваща способност, засягайки ретикуларния и папиларния слой на кожата, най-голямо биологично въздействие имат 5% средни вълни, които не могат да проникнат извън епидермиса.

Това е ултравиолетово лъчение от среден диапазон, което интензивно засяга кожата, очите, а също така активно влияе върху функционирането на ендокринната, централната нервна и имунната системи.

От една страна, ултравиолетовото облъчване може да причини:

• силно слънчево изгаряне на кожата - ултравиолетов еритем;
• помътняване на лещата, водещо до слепота - катаракта;
• рак на кожата – меланом.

В допълнение, ултравиолетовите лъчи имат мутагенен ефект и причиняват смущения във функционирането на имунната система, което води до появата на други онкологични патологии.

От друга страна, ефектът от ултравиолетовото лъчение оказва значително влияние върху метаболитните процеси, протичащи в човешкото тяло като цяло. Увеличава се синтеза на мелатонин и серотонин, чието ниво има положителен ефект върху функционирането на ендокринната и централната нервна система. Ултравиолетовата светлина активира производството на витамин D, който е основният компонент за усвояването на калций, а също така предотвратява развитието на рахит и остеопороза.

Ултравиолетово облъчване на кожата

Кожните лезии могат да бъдат както структурни, така и функционални по природа, които от своя страна могат да бъдат разделени на:

1. Остри наранявания– възникват поради високи дози слънчева радиация от средни лъчи, получени за кратко време. Те включват остра фотодерматоза и еритема.
2. Забавени щети– възникват на фона на продължително облъчване с дълговълнови ултравиолетови лъчи, чиято интензивност, между другото, не зависи от времето на годината или от времето на дневната светлина. Те включват хроничен фотодерматит, фотостареене на кожата или слънчева геродермия, ултравиолетова мутагенеза и появата на неоплазми: меланом, плоскоклетъчен и базалноклетъчен рак на кожата. Сред списъка със забавени наранявания е херпесът.

Важно е да се отбележи, че както остри, така и забавени увреждания могат да бъдат причинени от прекомерно излагане на изкуствени слънчеви бани, неносене на слънчеви очила, както и от посещение на солариуми, които използват несертифицирано оборудване и/или не извършват специално превантивно калибриране на ултравиолетовите лампи.

Защита на кожата от ултравиолетова радиация

Ако не злоупотребявате с „слънчеви бани“, тогава човешкото тяло ще се справи самостоятелно със защитата от радиация, тъй като повече от 20% се задържат от здравия епидермис. Днес защитата на кожата от ултравиолетовото лъчение се свежда до следните техники, които минимизират риска от образуване на злокачествени новообразувания:

• ограничаване на времето, прекарано на слънце, особено през обедните летни часове;
• носенето на леки, но затворени дрехи, тъй като за да получите необходимата доза, която стимулира производството на витамин D, изобщо не е необходимо да се покривате с тен;
• избор на слънцезащитни продукти в зависимост от специфичния ултравиолетов индекс, характерен за района, времето от годината и деня, както и собствения тип кожа.

внимание! За местните жители на Централна Русия UV индекс над 8 не само изисква използването на активна защита, но също така представлява реална заплаха за здравето. Измерванията на радиацията и прогнозите за слънчевите индекси могат да бъдат намерени на водещи уебсайтове за времето.

Излагане на ултравиолетова радиация на очите

Увреждане на структурата на роговицата и лещата на окото (електроофталмия) е възможно при визуален контакт с всеки източник на ултравиолетово лъчение. Въпреки факта, че здравата роговица не пропуска и отразява 70% от силното ултравиолетово лъчение, има много причини, които могат да станат източник на сериозни заболявания. Между тях:

• незащитено наблюдение на факли, слънчеви затъмнения;
• случаен поглед към звезда на морския бряг или във високите планини;
• фото нараняване от светкавица на камерата;
• наблюдение на работата на заваръчна машина или пренебрегване на предпазните мерки (липса на защитна каска) при работа с нея;
• дългосрочна работа на строб светлината в дискотеки;
• нарушаване на правилата за посещение на солариум;
• дългосрочен престой в стая, в която работят кварцови бактерицидни озонови лампи.

Какви са първите признаци на електроофталмия? Клиничните симптоми, а именно зачервяване на склерата на окото и клепачите, болка при движение на очните ябълки и усещане за чуждо тяло в окото, като правило, се появяват 5-10 часа след горните обстоятелства. Средствата за защита срещу ултравиолетово лъчение обаче са достъпни за всички, тъй като дори обикновените стъклени лещи не пропускат повечето UV лъчи.

Използването на предпазни очила със специално фотохромно покритие върху лещите, така наречените „очила хамелеон“, ще бъде най-добрата „домакинска“ опция за защита на очите. Няма да се притеснявате да се чудите какъв цвят и ниво на нюанс на UV филтъра всъщност осигурява ефективна защита при определени обстоятелства.

И разбира се, ако очаквате контакт с очите с ултравиолетови светкавици, е необходимо предварително да носите защитни очила или да използвате други устройства, които блокират лъчите, вредни за роговицата и лещата.

Приложение на ултравиолетовото лъчение в медицината

Ултравиолетовата светлина убива гъбичките и другите микроби във въздуха и по повърхността на стени, тавани, подове и предмети, а след излагане на специални лампи мухълът се отстранява. Хората използват това бактерицидно свойство на ултравиолетовата светлина, за да гарантират стерилността на манипулационните и хирургическите зали. Но ултравиолетовото лъчение в медицината се използва не само за борба с болнични инфекции.

Свойствата на ултравиолетовото лъчение са намерили своето приложение при голямо разнообразие от заболявания. В същото време се появяват нови техники, които непрекъснато се усъвършенстват. Например, ултравиолетовото облъчване на кръвта, изобретено преди около 50 години, първоначално се използва за потискане на растежа на бактериите в кръвта по време на сепсис, тежка пневмония, обширни гнойни рани и други гнойно-септични патологии.

Днес ултравиолетовото облъчване на кръвта или пречистването на кръвта помага в борбата с остри отравяния, предозиране на лекарства, фурункулоза, деструктивен панкреатит, облитерираща атеросклероза, исхемия, церебрална атеросклероза, алкохолизъм, наркомания, остри психични разстройства и много други заболявания, чийто списък непрекъснато се разширява . .

Заболявания, при които е показано използването на ултравиолетово лъчение и когато всяка процедура с UV лъчи е вредна:

За да живеят без болка, хората със ставни увреждания ще се възползват от ултравиолетовата лампа като безценен помощник в общата комплексна терапия.

Ефектът на ултравиолетовото лъчение при ревматоиден артрит и артроза, комбинацията от техники на ултравиолетова терапия с правилния избор на биодоза и компетентен антибиотичен режим е 100% гаранция за постигане на системен здравен ефект с минимално лекарствено натоварване.

В заключение отбелязваме, че положителният ефект на ултравиолетовото лъчение върху тялото и само една процедура на ултравиолетово облъчване (пречистване) на кръвта + 2 сесии в солариум ще помогнат на здравия човек да изглежда и да се чувства 10 години по-млад.