Ultraviolett strålning från solen. Källor till ultraviolett strålning. Vad är ultravioletta strålar

Allmänna egenskaper hos ultraviolett strålning

Anmärkning 1

Ultraviolett strålning upptäckt I.V. Ritter i $1842$ Därefter utsattes egenskaperna hos denna strålning och dess tillämpning för den mest noggranna analysen och studien. Forskare som A. Becquerel, Warshawer, Danzig, Frank, Parfenov, Galanin och många andra gjorde ett stort bidrag till denna studie.

För närvarande ultraviolett strålning används ofta inom olika verksamhetsområden. Ultraviolett aktivitet når sin topp i det höga temperaturområdet. Denna typ av spektrum visas när temperaturen når från $1500$ till $20000$ grader.

Konventionellt är strålningsområdet uppdelat i 2 områden:

1. Nära spektrum, som når jorden från solen genom atmosfären och har en våglängd på $380$-$200$ nm;
2. Avlägset spektrum absorberas av ozon, luftens syre och andra atmosfäriska komponenter. Detta spektrum kan studeras med hjälp av speciella vakuumanordningar, varför det också kallas vakuum. Dess våglängd är $200$-$2$ nm.

Ultraviolett strålning kan vara kort räckvidd, lång räckvidd, extrem, medium, vakuum, och varje typ har sina egna egenskaper och hittar sin egen tillämpning. Varje typ av ultraviolett strålning har sin egen våglängd, men inom de gränser som anges ovan.

Spektrum av ultraviolett solljus, som når jordens yta, är smal - $400$...$290$ nm. Det visar sig att solen inte sänder ut ljus med en våglängd som är kortare än $290$ nm. Är detta sant eller inte? Svaret på denna fråga hittade en fransman A. Cornu, som fastställde att ultravioletta strålar kortare än $295$ nm absorberas av ozon. Baserat på detta, A. Cornu föreslog att solen sänder ut kortvågig ultraviolett strålning. Syremolekyler under dess inflytande sönderfaller till individuella atomer och bildar ozonmolekyler. Ozon i den övre atmosfären täcker planeten skyddande skärm.

Forskarens gissning bekräftas när människan lyckades ta sig upp till de övre lagren av atmosfären. Solens höjd över horisonten och mängden ultravioletta strålar som når jordens yta är direkt relaterade. När belysningen ändras med $20$%, kommer mängden ultravioletta strålar som når ytan att minska med $20$ gånger. Experiment har visat att för varje $100$ m uppstigning ökar intensiteten av ultraviolett strålning med $3$-$4$%. I ekvatorialområdet på planeten, när solen är i zenit, når strålar med en längd på $290$...$289$ nm jordens yta. Jordens yta ovanför polcirkeln tar emot strålar med en våglängd på $350$...$380$ nm.

Ultravioletta strålningskällor

Ultraviolett strålning har sina källor:

1. Naturliga källor;
2. Mänskliga källor;
3. Laserkällor.

Naturlig källa ultravioletta strålar är deras enda koncentrator och sändare - det här är vår Sol. Stjärnan närmast oss avger en kraftfull laddning av vågor som kan passera genom ozonskiktet och nå jordytan. Många studier har gjort det möjligt för forskare att lägga fram teorin att endast med tillkomsten av ozonskiktet på planeten kunde liv uppstå. Det är detta lager som skyddar alla levande varelser från skadlig överdriven penetration av ultraviolett strålning. Förmågan för existensen av proteinmolekyler, nukleinsyror och ATP blev möjlig just under denna period. Ozonskikt utför en mycket viktig funktion, interagerar med bulken UV-A, UV-B, UV-C, det neutraliserar dem och tillåter dem inte att nå jordens yta. Ultraviolett strålning som anländer till jordens yta har ett intervall som sträcker sig från $200$ till $400$ nm.

Koncentrationen av ultraviolett strålning på jorden beror på ett antal faktorer:

1. Förekomsten av ozonhål;
2. Territoriets position (höjd) över havet;
3. Höjden på själva solen;
4. Atmosfärens förmåga att sprida strålar;
5. Reflexionsförmåga hos den underliggande ytan;
6. Tillstånd av molnångor.

Konstgjorda källor Ultraviolett strålning skapas vanligtvis av människor. Dessa kan vara instrument, anordningar och tekniska hjälpmedel designade av människor. De skapas för att erhålla det önskade ljusspektrumet med specificerade våglängdsparametrar. Syftet med deras skapelse är så att den resulterande ultravioletta strålningen kan användas på ett användbart sätt inom olika verksamhetsområden.

Källor av artificiellt ursprung inkluderar:

1. Har förmågan att aktivera syntesen av vitamin D i mänsklig hud erytem lampor. De skyddar inte bara mot rakitis, utan behandlar också denna sjukdom;
2. Särskild apparater för solarier, förhindrar vinterdepression och ger en vacker naturlig solbränna;
3. Används inomhus för att bekämpa insekter lockande lampor. De utgör ingen fara för människor;
4. Kvicksilverkvartsanordningar;
5. Excilamps;
6. Självlysande anordningar;
7. Xenonlampor;
8. Gasutsläppsanordningar;
9. Hög temperatur plasma;
10. Synkrotronstrålning i acceleratorer.

Artificiella källor för ultraviolett strålning inkluderar lasrar, vars funktion är baserad på generering av inerta och icke-inerta gaser. Detta kan vara kväve, argon, neon, xenon, organiska scintillatorer, kristaller. Finns för närvarande laser arbetar för fria elektroner. Den producerar en längd av ultraviolett strålning som är lika med den som observeras under vakuumförhållanden. Laser ultraviolett används inom bioteknologisk, mikrobiologisk forskning, masspektrometri, etc.

Applicering av ultraviolett strålning

Ultraviolett strålning har egenskaper som gör att den kan användas inom olika områden.

UV-egenskaper:

1. Hög nivå av kemisk aktivitet;
2. bakteriedödande effekt;
3. Förmågan att orsaka luminescens, d.v.s. glöd av olika ämnen i olika nyanser.

Utifrån detta kan ultraviolett strålning användas i stor utsträckning, till exempel i spektrometriska analyser, astronomi, medicin, vid desinfektion av dricksvatten, i analytiska studier av mineraler, för att förstöra insekter, bakterier och virus. Varje område använder en annan typ av UV med sitt eget spektrum och våglängd.

Spektrometri specialiserar sig på att identifiera föreningar och deras sammansättning baserat på deras förmåga att absorbera UV-ljus av en specifik våglängd. Baserat på resultaten av spektrometri kan spektra för varje ämne klassificeras, eftersom de är unika. Förstörelsen av insekter bygger på det faktum att deras ögon upptäcker kortvågsspektra som är osynliga för människor. Insekter flyger till denna källa och förstörs. Särskild installationer i solarier utsätta människokroppen för UV-A. Som ett resultat aktiveras melaninproduktionen i huden, vilket ger den en mörkare och jämnare färg. Här är det förstås viktigt att skydda känsliga områden och ögon.

Medicin. Användningen av ultraviolett strålning i detta område är också förknippad med förstörelsen av levande organismer - bakterier och virus.

Medicinska indikationer för ultraviolett behandling:

1. Trauma i vävnader, ben;
2. Inflammatoriska processer;
3. Brännskador, köldskador, hudsjukdomar;
4. Akuta luftvägssjukdomar, tuberkulos, astma;
5. Infektionssjukdomar, neuralgi;
6. Sjukdomar i öron, näsa och svalg;
7. Rakitis och trofiska magsår;
8. Åderförkalkning, njursvikt m.m.

Detta är inte hela listan över sjukdomar för vilka ultraviolett strålning används.

Anmärkning 2

Således, hjälper ultraviolett läkare rädda miljontals människoliv och återställa deras hälsa. Ultraviolett ljus används också för att desinficera lokaler och sterilisera medicinska instrument och arbetsytor.

Analytiskt arbete med mineraler. Ultraviolett ljus orsakar luminescens i ämnen, och detta gör det möjligt att använda det för att analysera den kvalitativa sammansättningen av mineraler och värdefulla bergarter. Ädelstenar, halvädelstenar och prydnadsstenar ger mycket intressanta resultat. När de bestrålas med katodvågor ger de fantastiska och unika nyanser. Den blå färgen på topas, till exempel, när den bestrålas visar sig vara ljusgrön, smaragdröd, pärlor skimrar med flerfärger. Skådespelet är fantastiskt, fantastiskt.

Ultraviolett upptäcktes för mer än 200 år sedan, men först med uppfinningen av artificiella källor för ultraviolett strålning kunde människan använda de fantastiska egenskaperna hos detta osynliga ljus. Idag hjälper en ultraviolett lampa att bekämpa många sjukdomar och desinficerar, tillåter skapandet av nya material och används av kriminologer. Men för att UV-spektrumenheter ska ge fördelar och inte skada, är det nödvändigt att tydligt förstå vad de är och vad de tjänar.

Vad är ultraviolett strålning och hur uppstår det?

Du vet förmodligen att ljus är elektromagnetisk strålning. Beroende på frekvensen ändras färgen på sådan strålning. Lågfrekvensspektrumet verkar rött för oss, högfrekvensspektrumet verkar blått. Om du höjer frekvensen ännu högre blir ljuset lila och försvinner sedan helt. Mer exakt kommer det att försvinna för dina ögon. I själva verket kommer strålningen att gå in i det ultravioletta spektrumet, vilket vi inte kan se på grund av ögats egenskaper.

Men om vi inte ser ultraviolett ljus betyder det inte att det inte påverkar oss på något sätt. Du kommer inte att förneka att strålning är säker eftersom vi inte kan se den. Och strålning är inget annat än samma elektromagnetiska strålning som ljus och ultraviolett, bara vid en högre frekvens.

Men låt oss återgå till det ultravioletta spektrumet. Den ligger, som vi fick reda på, mellan synligt ljus och strålning:

Beroende av typen av elektromagnetisk strålning på dess frekvens

Låt oss lägga ljus och strålning åt sidan och titta närmare på ultraviolett strålning:

Uppdelning av det ultravioletta området i delområden

Figuren visar tydligt att hela UV-området konventionellt är uppdelat i två delområden: nära och fjärran. Men i samma figur ovan ser vi uppdelningen i UVA, UVB och UVC. I framtiden kommer vi att använda exakt denna uppdelning - ultraviolett A, B och C, eftersom det tydligt avgränsar graden av påverkan av strålning på biologiska föremål.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Ställ en fråga till en expert

Den sista sektionen av fjärrområdet är inte markerad på något sätt, eftersom den inte har någon speciell praktisk betydelse. Luft för ultraviolett strålning med en våglängd kortare än 100 nm (även kallad hård ultraviolett) är praktiskt taget ogenomskinlig, så dess källor kan endast användas i vakuum.

Egenskaper för ultraviolett strålning och dess effekt på levande organismer

Så vi har tre ultravioletta intervall till vårt förfogande: A, B och C. Låt oss överväga egenskaperna hos var och en av dem.

Ultraviolett A

Strålningen ligger i intervallet 400 - 320 nm och kallas för mjuk eller långvågig ultraviolett. Dess penetration in i de djupa lagren av levande vävnad är minimal. När den används med måtta skadar UVA inte bara kroppen, utan är också fördelaktig. Det stärker immunförsvaret, främjar produktionen av vitamin D och förbättrar hudens kondition. Det är under detta ultravioletta ljus som vi solar på stranden.

Men vid överdosering kan även det milda ultravioletta området utgöra en viss fara för människor. Ett bra exempel: jag kom till stranden, låg ner i ett par timmar och "brände ut". Låter det bekant? Utan tvivel. Men det kunde ha varit ännu värre om man legat där i fem timmar eller med öppna ögon och utan kvalitetssolglasögon. Vid långvarig exponering för ögonen kan UVA orsaka brännskador på hornhinnan och bokstavligen bränna huden till blåsor.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Specialist på reparation och underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.

Ställ en fråga till en expert

Allt ovanstående gäller även för andra biologiska föremål: växter, djur, bakterier. Det är måttlig UVA som till stor del framkallar "blomning" av vatten i reservoarer och förstöring av mat, vilket stimulerar tillväxten av alger och bakterier. En överdos av det är extremt skadligt.

Ultraviolett B

Mediumvåg ultraviolett, upptar området 320 - 280 nm. Ultraviolett strålning med denna våglängd kan penetrera de övre lagren av levande vävnader och orsaka allvarliga förändringar i deras struktur, inklusive partiell förstörelse av DNA. Även en minimal dos av UVB kan orsaka allvarliga och ganska djupa brännskador på huden, hornhinnan och linsen. Sådan strålning utgör också en allvarlig fara för växter, och för många typer av virus och bakterier är UVB på grund av deras ringa storlek i allmänhet dödlig.

Ultraviolett C

Den kortaste våglängden och det farligaste området för alla levande varelser, vilket inkluderar ultraviolett strålning med en våglängd från 280 till 100 nm. UVC, även i små doser, kan förstöra DNA-kedjor och orsaka mutationer. Hos människor orsakar exponering vanligtvis hudcancer och melanom. På grund av sin förmåga att penetrera tillräckligt djupt in i vävnaden kan UVC orsaka irreversibla strålningsbrännskador på näthinnan och djupa skador på huden.

En ytterligare fara är förmågan hos ultraviolett C-strålning att jonisera syremolekyler i atmosfären. Som ett resultat av sådan exponering bildas ozon i luften - triatomiskt syre, som är det starkaste oxidationsmedlet, och när det gäller graden av fara för biologiska föremål, tillhör det den första, farligaste kategorin av gifter.

Ultraviolett lampa enhet

Människan har lärt sig att skapa artificiella källor för ultraviolett strålning, och de kan avge i vilket intervall som helst. Strukturellt är ultravioletta lampor gjorda i form av en kolv fylld med en inert gas med en blandning av metalliskt kvicksilver. Eldfasta elektroder löds på sidorna av kolven, till vilken enhetens strömförsörjningsspänning tillförs. Under påverkan av denna spänning börjar en glödurladdning i kolven, vilket gör att kvicksilvermolekyler avger ultraviolett ljus i alla spektra av UV-området.

Ultraviolett lampdesign

Genom att tillverka en kolv av ett eller annat material kan designers skära av strålning av en viss våglängd. Således sänder en erytemglaslampa endast ultraviolett strålning av typ A en UVB-lampa är redan genomskinlig för UVB, men sänder inte ut hård UVC-strålning. Om kolven är gjord av kvartsglas, kommer enheten att avge alla tre typer av ultraviolett spektrum - A, B, C.

Alla ultravioletta lampor är gasurladdningar och måste anslutas till nätverket genom en speciell ballast. Annars kommer glödurladdningen i kolven omedelbart att förvandlas till en okontrollerad båge.

Elektromagnetiska (vänster) och elektroniska förkopplingsdon för ultravioletta urladdningslampor

Viktig! Glödlampor med blå ballong, som vi ofta använder för att värma upp för ÖNH-sjukdomar, är inte ultravioletta. Dessa är vanliga glödlampor, och den blå glödlampan tjänar bara till att säkerställa att du inte får en termisk brännskada och inte skadar dina ögon med starkt ljus, och håller en ganska kraftfull lampa nära ditt ansikte.

Minin-reflektorn har inget med ultraviolett strålning att göra och är utrustad med en vanlig glödlampa i blått glas

Applicering av UV-lampor

Så det finns ultravioletta lampor, och vi vet till och med vad som finns inuti dem. Men vad är de till för? Idag används ultraviolett ljus i stor utsträckning både i vardagen och i produktionen. Här är de huvudsakliga användningsområdena för UV-lampor:

1. Förändring av materials fysikaliska egenskaper. Under påverkan av ultraviolett strålning kan vissa syntetiska material (färger, lacker, plaster etc.) ändra sina egenskaper: härda, mjukna, ändra färg och andra fysiska egenskaper. Ett levande exempel är tandvård. En speciell fotopolymerfyllning är flexibel tills läkaren, efter att ha installerat den, belyser munhålan med mjukt ultraviolett ljus. Efter denna behandling blir polymeren starkare än sten. Skönhetssalonger använder också en speciell gel som härdar under en UV-lampa. Med dess hjälp förlänger till exempel kosmetologer naglar.

Efter behandling med en ultraviolett lampa får fyllningen, mjuk som plasticine, exceptionell styrka

2. Kriminalteknik och straffrätt. Polymerer som lyser i ultraviolett ljus används ofta för att skydda mot förfalskning. För skojs skull kan du prova att lysa upp näbben med en ultraviolett lampa. På samma sätt kan du kontrollera sedlar från nästan alla länder, äktheten av särskilt viktiga dokument eller stämplar på dem (det så kallade "Cerberus"-skyddet). Rättsmedicinska forskare använder ultravioletta lampor för att upptäcka spår av blod. Det lyser naturligtvis inte, men det absorberar helt ultraviolett strålning och kommer att se helt svart ut mot den allmänna bakgrunden.

Säkerhetselement för sedlar, frimärken och pass (Vitryssland), synliga endast i ultraviolett ljus

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Specialist på reparation och underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.

Ställ en fråga till en expert

Om du har sett filmer om kriminologer har du säkert märkt att i dem lyser blod under en UV-lampa, tvärtemot vad jag sa ovan, blåvitt. För att uppnå denna effekt behandlar specialister misstänkta blodfläckar med en speciell sammansättning som interagerar med hemoglobin, varefter det börjar fluorescera (glöda i ultraviolett strålning). Denna metod är inte bara mer visuell för tittaren, utan också mer effektiv.

3. Med brist på naturlig ultraviolett strålning. Fördelarna med ultraviolett spektrum En lampa för biologiska föremål upptäcktes nästan samtidigt med dess uppfinning. Med brist på naturlig ultraviolett strålning lider det mänskliga immunsystemet, och huden får en ohälsosam blek nyans. Om växter och inomhusblommor odlas bakom ett glasfönster eller under vanliga glödlampor, så mår de inte som bäst – de växer dåligt och blir ofta sjuka. Allt handlar om bristen på ultraviolett strålning av spektrum A, vars brist är särskilt skadlig för barn. Idag används UVA-lampor för att stärka immunförsvaret och förbättra hudtillståndet överallt där det inte finns tillräckligt med naturligt ljus.

Använda ultravioletta lampor av spektrum A för att kompensera för bristen på naturlig ultraviolett strålning

Faktum är att enheter som används för att fylla på bristen på naturligt ultraviolett ljus avger inte bara ultraviolett A, utan också B, även om andelen av den senare i den totala strålningen är extremt liten - från 0,1 till 2-3%.

4. För desinfektion. Alla virus och bakterier är också levande organismer, och de är så små att det inte är svårt att "överbelasta" dem med ultraviolett ljus. Hårt ultraviolett (C) ljus kan bokstavligen passera rakt igenom vissa mikroorganismer och förstöra deras struktur. Således kan spektrum B- och C-lampor, som kallas antibakteriella eller bakteriedödande, användas för att desinficera lägenheter, offentliga institutioner, luft, vatten, föremål och till och med för att behandla virusinfektioner. Vid användning av UVC-lampor är en extra desinficerande faktor ozon, som jag skrev om ovan.

Använder ultravioletta lampor för desinfektion och antibakteriell behandling

Du har säkert hört den medicinska termen kvartsering. Denna procedur är inget annat än behandling av föremål eller människokroppen med strikt doserad hård ultraviolett strålning.

Huvudegenskaper hos ultravioletta strålkällor

Vilka egenskaper hos en UV-lampa bör du vägledas av för att få maximal effekt när du använder den och inte skada dig själv och andras hälsa? Här är de viktigaste:

1. Strålningsområde.
2. Driva.
3. Ändamål.
4. Livslängd.

Emitterad räckvidd

Detta är huvudparametern. Beroende på våglängden verkar ultraviolett strålning annorlunda. Om UVA endast är farligt för ögonen och om det används korrekt inte utgör ett allvarligt hot mot kroppen, kan UVB inte bara skada ögonen utan också orsaka djupa, ibland irreversibla brännskador på huden. UVC är ett utmärkt desinfektionsmedel, men kan vara dödligt för människor eftersom strålning vid denna våglängd förstör DNA och skapar den giftiga gasen ozon.

Å andra sidan är UVA-spektrumet helt värdelöst som antibakteriellt medel. Det kommer praktiskt taget ingen nytta av en sådan lampa, till exempel vid rengöring av luften från mikrober. Dessutom kommer vissa typer av bakterier och mikroflora att bli ännu mer aktiva. När du väljer en UV-lampa måste du alltså tydligt förstå vad den ska användas till och vilket emissionsspektrum den ska ha.

Driva

Detta hänvisar till styrkan hos UV-flödet som skapas av lampan. Det är proportionellt mot strömförbrukningen, så när de väljer en enhet fokuserar de vanligtvis på denna indikator. Hushålls ultravioletta lampor överstiger vanligtvis inte en effekt på 40-60, professionella enheter kan ha en effekt på upp till 200-500 W eller mer. De förra har vanligtvis lågt tryck i kolven, de senare – högt. När du väljer en radiator för vissa ändamål måste du tydligt förstå att när det gäller kraft betyder mer inte alltid bättre. För att uppnå maximal effekt måste strålningen från enheten vara strikt doserad. Därför, när du köper en lampa, var uppmärksam inte bara på dess syfte, utan också på det rekommenderade området i rummet eller enhetens prestanda om den används för att rena luft eller vatten.

Syfte och design

Enligt deras syfte är ultravioletta lampor indelade i hushåll och professionella. De senare har vanligtvis högre effekt, ett bredare och hårdare strålningsspektrum och är komplexa till sin design. Det är därför de kräver en kvalificerad specialist och relevant kunskap för sin tjänst. Om du ska köpa en ultraviolett lampa för hemmabruk, är det bättre att vägra professionella enheter. I det här fallet är det stor sannolikhet att lampan kommer att göra mer skada än nytta. Detta gäller särskilt för enheter som arbetar inom UVC-området, vars strålning är joniserande.

Efter typ av design är ultravioletta lampor indelade i:

1. Öppna. Dessa enheter avger ultraviolett ljus direkt i miljön. Om de används felaktigt utgör de den största faran för människokroppen, men de tillåter högkvalitativ desinfektion av rummet, inklusive luften och alla föremål i det. Lampor med öppen eller halvöppen design (snävt riktad strålning) används också för medicinska ändamål: behandling av infektionssjukdomar och påfyllning av ultraviolett brist (fytolampor, solarier).

Användningen av bakteriedödande lampor för antibakteriell behandling av lokaler

2. Recirkulatorer eller slutna enheter. Lampan i dem är placerad bakom ett helt ogenomskinligt hölje, och UV-studien påverkar endast arbetsmediet - gas eller vätska, som drivs av en speciell pump genom den bestrålade kammaren. I vardagen används vanligtvis recirkulatorer för bakteriedödande behandling av vatten eller luft. Eftersom enheterna inte avger ultraviolett ljus, när de används på rätt sätt, är de helt säkra för människor och kan användas i deras närvaro. Återvinningsföretag kan vara för både hushålls- och industriändamål.

Recirkulator – sterilisator för vatten (vänster) och luft

3. Universal. Enheter av denna typ kan arbeta i både luftåtercirkulation och direktstrålning. Strukturellt utformad som en recirkulator med ett hopfällbart hölje. När den är monterad är den en vanlig recirkulator med gardinerna öppna, det är en bakteriedödande lampa av öppen typ.

Universal bakteriedödande lampa i recirkulatorläge (vänster)

Livslängd

Eftersom funktionsprincipen och designen för en ultraviolett lampa liknar principen och designen för en lysrörsanordning, är det logiskt att anta att deras livslängd är densamma och kan nå 8 000–10 000 timmar. I praktiken är detta inte helt sann. Under drift "åldras" lampan: dess ljusflöde minskar. Men om denna effekt är märkbar visuellt i en konventionell belysningslampa, är det omöjligt att kontrollera det "med ögat" med en UV-lampa. Därför begränsar tillverkaren sig till en mycket kortare livslängd: från 1 000 till 9 000 timmar, beroende på lampans effekt, dess syfte och, naturligtvis, kvaliteten på material, komponenter och märke.

Säkert många vet att ultraviolett strålning kan skapa en dubbel situation för din hud. Det kan orsaka vad vi kallar en solbränna (med andra ord, det påverkar melaninet under vår hud) på kroppen, eller det kan orsaka en allvarlig brännskada.

Ultraviolett ljus- den mest kraftfulla strålningen från vårt huvudsakliga och enda system - Solen, nu vet varje skolbarn detta. Det vi ser som solens strålar är faktiskt bara ljus från en stjärna som når oss över ett otroligt avstånd.

Ultravioletta vågor, osynliga för oss, stannar helt enkelt utanför det spektrum som är tillgängligt för det mänskliga ögat.

Dessa är bara resterna av energi som når oss från solen genom avståndet till jorden (vilket är 149 600 000 km) och övervinner planetens huvudsakliga skydd - ozonskiktet.

Det vi kan känna på vår hud är små partiklar av den otroliga mängd värme som stjärnan släpper ut varje sekund. Du kanske har hört talas om ozonskiktet från miljö-tv-program och annat liknande material, och det av goda skäl.

Om ozonskiktet inte fanns skulle allt liv på jorden dö nästan omedelbart av ett kraftfullt flöde av strålning. Ja, ultraviolett ljus är radioaktivt och kan i stora doser orsaka skada, till och med dödsfall.

Det ultravioletta strålningsområdet ligger mellan de strålar som är synliga för oss (nämligen den violetta gränsen för vår ljusseende) och röntgenstrålar.

Det är därför den här typen av elektromagnetiska strålar fick sitt namn - ultraviolett, från lat. ultra (över något, bortom något) och violett (lila från engelska).

Ultraviolett ljus har också olika våglängder - från 400 till 100 nm. Våglängden är viktig – den påverkar levande organismer med en kraft som är direkt proportionell mot räckvidden.

USF-våglängden på 280-200 nm har den starkaste effekten på levande organismer, till exempel organvävnad. Det fungerar som en bakteriedödande strålning på mikroorganismer och förstör dem helt.

Vem upptäckte ultraviolett ljus?

Misstankar om att osynliga ljusspektra existerar har cirkulerat bland mänsklighetens största hjärnor under mycket lång tid. Forskare från den tiden kunde inte förklara fenomenet, men de gjorde mycket lovande gissningar, vilket ledde moderna vetenskapsmän till upptäckten i sin rena form.

Upptäckten inträffade kort efter att mänskligheten upptäckt infraröd strålning. Ungefär vid denna tid började den tyske fysikern Johann Wilhelm Ritter att bedriva forskning i regionen i den motsatta änden av spektrumet, med strålar bortom den violetta gränsen.

Artonhundratalet hade precis börjat, folk visste fortfarande inte mycket om ljus och vad det var, för att inte tala om vad ultraviolett strålning var.

Allt lärde sig genom experiment, sällsynta kontakter med kollegor från andra länder och en lång process av trial and error. Ritter gick samma väg.

Han tänkte ut ett intressant experiment, som han utförde i sin forskning med silverklorid. Genom att bestråla det med olika delar av spektrumet märkte han att oxidationen av ämnet sker i olika hastigheter.

Varje del av spektrumet hade olika effekt, men en indikator skilde sig mycket tydligt från de andra - silver mörknade snabbast utanför den violetta delen, eller snarare framför den.

Trots att även kunskapen om våglängdsområdet var ganska suddig vid den tiden, drog forskare en slutsats från detta som förändrade fysiken för alltid.

Efter mycket diskussion och diskussion gavs slutsatsen till allmänheten ganska tydligt.

Forskare har kommit överens om att ljus kan delas in i tre villkorade, strikt separata delar:

1. synligt ljus (synligt för det mänskliga ögat);
2. infraröd strålning (osynliga strålar som ger effekten av värme och är ansvariga för oxidation);
3. ultravioletta strålar (reparativ).

Naturligtvis kan ingen veta effekten av ultraviolett strålning på mänsklig hud, liksom alla områden där människor kommer att använda denna strålning i framtiden.

Ändå fortsatte forskningen och fortsätter idag, och ultraviolett ljus överraskar ständigt forskare med några nya egenskaper och möjligheter för dess användning.

Fördelarna med ultraviolett strålning för människor

Varje år upptäckte mänskligheten fler och fler nya sätt att använda denna fantastiska strålning.

En av de mest kända och bekanta för alla som har haft oturen att vistas på ett sjukhus under lång tid är kvartsering - bestråla ett sjukhusrum med ultraviolett ljus för att helt sterilisera rummet från mikroorganismer.

Även om metoden är gammal används den fortfarande – många sjukhusavdelningar är fortfarande utrustade med speciella lampor som avger ultravioletta strålar.

Alla människor, inklusive personal, lämnar rummet under kvartsering, eftersom ultravioletta strålar med tillräcklig kraft för en bakteriedödande effekt säkert kommer att skada en person.

En person som befinner sig till och med kort under effekten av en sådan lampa kommer att känna ett surrande i öronen, ökat blodtryck och kommer att hemsökas av en specifik lukt och huvudvärk.

Ultraviolett (UVS) strålning används också vid vattendesinfektion. Tillsammans med klor, som används mer för industriella ändamål, och inte för vatten som sedan ska komma in i folks hem, hjälper ultraviolett ljus inte bara till att rena vatten, utan eliminerar också konsekvenserna av klorering och ozonering av vatten - överdriven hårdhet, kemiskt sediment.

Det är mest populärt vid rening av vatten för industriella behov, fabriker och simbassänger - spektrumet av ultraviolett strålning är sådant att sådan rening inte kommer att skada människor.

Samma klor är mycket farligare - om du till exempel i en simbassäng inte räknar ut ämnets proportioner till vattnet kan klor lätt orsaka svaga men märkbara mindre brännskador på din hud.

Ultraviolett har också utmärkt sig inom området miljöanalys. Den, som all strålning, kan användas för att studera ämnen. Effekten är särskilt synlig på mineraler – när de bestrålas börjar stenar och stenar glöda, var och en på olika sätt.

Det finns inga konsekvenser av sådan bestrålning, och varje minerals speciella reaktion på ultravioletta strålar har varit mycket användbar för geologer. Nu, genom att lysa genom hela lager av stenar, kan man "känna igen" den eller den stenen med nästan absolut säkerhet.

Röntgenstrålar används också av geologer för sådana analyser, men den fantastiska effektiviteten av ultraviolett ljus är svår att konkurrera med.

Tja, det kanske mest kända tillämpningsområdet för sådana strålar är nu. Det här är konstigt nog kosmetologiområdet.

Mänskligheten har länge undrat om ultraviolett ljus i solens strålar (det vill säga solen är den huvudsakliga källan till kosmisk ultraviolett för oss) orsakar solbränna på mänsklig hud.

Varför inte skapa en konstgjord källa och få den här effekten året runt, och inte bara under strandsäsongerna, när det är möjligt att sola?

Effekten av UVC på huden är extremt enkel och mekanisk - strålarna verkar på vårt mänskliga pigment (melanin), som helt enkelt skyddar sig själv, mörknar i processen - detta förklarar också orsaken till att solbrännan försvinner med tiden.

Vi lyckades skapa en konstgjord källa - nu är dessa ultramoderna solarier med skonsamma lampor. De är nästan helt säkra för människor med vilken hudtyp som helst, och de använder ultraviolett ljus lätt och utan någon rädsla.

Ingen är immun från att applicera för mycket av en solbränna eller förstöra den jämna tonen, men att få brännskador i ett solarium kommer inte att hända - säkerhetsåtgärder tillåter inte det.

Farorna med ultraviolett strålning för huden

Förresten, om säkerhet. I små mängder kan ultraviolett strålning i det fria inte orsaka allvarligare skada än solbränd hud, även om du är i vatten.

Men vi pratar om en standarddos av strålning för en person, och det finns människor som, frivilligt eller omedvetet, får överskott av ultravioletta strålar mycket oftare än flera gånger om året.

Tyvärr hotar detta inte bara permanent garvning. Strålarna verkar inte på huden på bästa sätt, ibland bildar eller intensifierar de ett befintligt melanom – med andra ord hudcancer.

Det finns flera typer av melanom, men alla är maligna tumörer. Dessutom spelar det ingen roll var du solar - både kosmisk solenergi och artificiell ultraviolett, som används i solarier, kommer att ha samma effekt.

Risken att få melanom är liten, men om du har haft andra cancerformer tidigare ökar ultraviolett strålning risken för återfall, vilket är bevisat.

Melanom– de sämsta alternativen och chanserna att det händer är små. Men om du överanvänder solande får du några fler obehagliga överraskningar.

Det är de hudbrännskador vi alla känner från barndomen, varefter det översta lagret av epidermis glider av i strimlor. Det finns en hög sannolikhet för för tidigt åldrande av huden på grund av samma melanin, som helt enkelt inte tål en sådan belastning.

Och om du blir av med brännskadorna, eftersom speciella krämer redan används överallt för behandling och förebyggande av solbränna, är det osannolikt att åldrandet kommer att vändas.

En annan genialisk mänsklig uppfinning, solglasögon, uppfanns också i ett försök att bekämpa överflödig ultraviolett strålning, eftersom dessa strålar också är mycket skadliga för det mänskliga ögat.

Den skadliga effekten kommer att vara av samma typ - en brännskada, men bara till ögats huvudbarriär, näthinnan. Detta är en allvarlig skada, integriteten hos näthinnan är mycket svår och dyr att återställa.

Anmärkningsvärt nog, när man ersatte näthinnan, började vissa patienter bokstavligen se ultraviolett strålning i form av ett svagt lila sken, och i nya modeller av snabbt utvecklande implantat existerar inte detta fel längre.

Du kan skydda ditt öga från strålarna endast med en direkt "skärm", vars roll spelas av glasögonen - dess huvudfunktion är just detta, och inte att förbättra din synlighet på en solig dag.

Överraskande nog har vi från vår fiende sakta men säkert förvandlat ultraviolett till en villkorlig vän. Vi använder strålning för att lösa vardagsproblem, som vid mer eller mindre allvarliga brott i ozonskiktet lätt kan orsaka en apokalyps.

Vi har lärt oss att hantera det med försiktighet och känna till dess huvudhemligheter, men det betyder inte alls att det inte längre är farligt för oss.

Först och främst beror allt på människorna själva - tills tekniken är tillräckligt utvecklad för att helt rädda oss från effekterna av kosmisk strålning, bör vi vara extremt försiktiga och akta oss för brännskador, särskilt med sådana konsekvenser.

Solen är en kraftfull källa till värme och ljus. Utan det kan det inte finnas något liv på planeten. Solen sänder ut strålar som är osynliga för blotta ögat. Låt oss ta reda på vilka egenskaper ultraviolett strålning har, dess effekt på kroppen och eventuell skada.

Solspektrumet har infraröda, synliga och ultravioletta delar. UV har både positiva och negativa effekter på människor. Det används inom olika sfärer av livet. Det används ofta inom medicin ultraviolett strålning har förmågan att förändra den biologiska strukturen hos celler, vilket påverkar kroppen.

Exponeringskällor

Den huvudsakliga källan till ultravioletta strålar är solen. De erhålls också med hjälp av speciella glödlampor:

1. Högtrycks kvicksilver-kvarts.
2. Vital självlysande.
3. Ozon och kvarts bakteriedödande.

För närvarande är endast ett fåtal typer av bakterier kända för mänskligheten som kan existera utan ultraviolett strålning. För andra levande celler kommer dess frånvaro att leda till döden.

Vad är effekten av ultraviolett strålning på människokroppen?

Positiv åtgärd

Idag används UV flitigt inom medicin. Det har en lugnande, smärtstillande, antirakitisk och antispastisk effekt. Positiva effekter av ultravioletta strålar på människokroppen:

• intag av vitamin D, det behövs för absorption av kalcium;
• förbättring av metabolism, eftersom enzymer aktiveras;
• minskning av nervös spänning;
• ökad produktion av endorfiner;
• utvidgning av blodkärl och normalisering av blodcirkulationen;
• acceleration av regenerering.

Ultraviolett ljus är också användbart för människor eftersom det påverkar immunbiologisk aktivitet och hjälper till att aktivera kroppens skyddsfunktioner mot olika infektioner. Vid en viss koncentration orsakar strålning produktion av antikroppar som påverkar patogener.

Negativ påverkan

Skadan av en ultraviolett lampa på människokroppen överstiger ofta dess fördelaktiga egenskaper. Om dess användning för medicinska ändamål inte utförs korrekt och säkerhetsåtgärder inte följs, är en överdos möjlig, kännetecknad av följande symtom:

1. Svaghet.
2. Apati.
3. Minskad aptit.
4. Minnesproblem.
5. Ökad hjärtfrekvens.

Långvarig exponering för solen är skadligt för huden, ögonen och immuniteten. Konsekvenserna av överdriven garvning, såsom brännskador, dermatologiska och allergiska utslag, försvinner efter några dagar. Ultraviolett strålning ackumuleras långsamt i kroppen och orsakar farliga sjukdomar.

UV-exponering av huden kan orsaka erytem. Kärlen vidgas, vilket kännetecknas av hyperemi och ödem. Histamin och D-vitamin samlas på kroppen och kommer in i blodomloppet, vilket främjar förändringar i kroppen.

Stadiet för utveckling av erytem beror på:

• utbud av UV-strålar;
• stråldoser;
• individuell känslighet.

Överdriven bestrålning orsakar en brännskada på huden med bildandet av en bubbla och efterföljande konvergens av epitelet.

Men skadan av ultraviolett strålning är inte begränsad till brännskador, dess irrationella användning kan provocera fram patologiska förändringar i kroppen.

Effekt av UV på huden

De flesta tjejer strävar efter en vacker solbränd kropp. Men huden får en mörk färg under påverkan av melanin, så kroppen skyddar sig mot ytterligare strålning. Men det kommer inte att skydda mot de allvarligare effekterna av strålning:

1. Fotosensitivitet – hög känslighet för ultraviolett strålning. Dess minimala effekt kan orsaka sveda, klåda eller brännskador. Detta beror främst på användningen av läkemedel, kosmetika eller vissa livsmedel.
2. Åldrande - UV-strålar tränger in i hudens djupa lager, förstör kollagenfibrer, spänst går förlorad och rynkor uppstår.
3. Melanom är en hudcancer som bildas som ett resultat av frekvent och långvarig exponering för solen. En överdriven dos av ultraviolett strålning orsakar utvecklingen av maligna neoplasmer på kroppen.
4. Basalcellscancer och skivepitelcancer är cancer i kroppen som kräver kirurgiskt avlägsnande av de drabbade områdena. Denna sjukdom uppstår ofta hos personer vars arbete kräver långvarig exponering för solen.

All huddermatit som orsakas av UV-strålar kan orsaka bildandet av hudcancer.

Effekt av UV på ögonen

Ultraviolett strålning kan också vara skadligt för ögonen. Som ett resultat av dess inflytande kan följande sjukdomar utvecklas:

• Fotooftalmi och elektrooftalmi. Det kännetecknas av rodnad och svullnad i ögonen, tårbildning och fotofobi. Uppträder hos dem som ofta är i strålande sol i snöväder utan solglasögon eller hos svetsare som inte följer säkerhetsreglerna.
• Katarakt är grumling av linsen. Denna sjukdom uppträder främst i hög ålder. Det utvecklas som ett resultat av exponering för solljus på ögonen, som ackumuleras under hela livet.
• Pterygium är en tillväxt av ögats bindhinna.

Vissa typer av cancer i ögon och ögonlock är också möjliga.

Hur påverkar UV immunförsvaret?

Hur påverkar strålning immunförsvaret? I en viss dos ökar UV-strålar kroppens skyddande funktioner, men deras överdrivna effekt försvagar immunförsvaret.

Strålning förändrar skyddscellerna, och de förlorar sin förmåga att bekämpa olika virus, cancerceller.

Hudskydd

För att skydda dig mot solens strålar måste du följa vissa regler:

1. Exponering för den öppna solen bör vara måttlig; en lätt solbränna har en fotoskyddande effekt.
2. Det är nödvändigt att berika kosten med antioxidanter och vitamin C och E.
3. Du bör alltid använda solskyddsmedel. I det här fallet måste du välja en produkt med hög skyddsnivå.
4. Användning av ultraviolett strålning för medicinska ändamål är endast tillåten under överinseende av en specialist.
5. De som arbetar med UV-källor rekommenderas att skydda sig med en mask. Detta är nödvändigt när du använder en bakteriedödande lampa, vilket är farligt för ögonen.
6. De som gillar en jämn solbränna bör inte besöka solariet för ofta.

För att skydda dig mot strålning kan du också använda speciella kläder.

Kontraindikationer

Följande personer är kontraindicerade från exponering för ultraviolett strålning:

• de som har för ljus och känslig hud;
• med en aktiv form av tuberkulos;
• barn;
• för akuta inflammatoriska eller onkologiska sjukdomar;
• albinos;
• under steg II och III av hypertoni;
• med ett stort antal mol;
• de som lider av systemiska eller gynekologiska åkommor;
• med långvarig användning av vissa mediciner;
• med ärftlig anlag för hudcancer.

Infraröd strålning

En annan del av solspektrumet är infraröd strålning, som har en termisk effekt. Den används i en modern bastu.

– Det här är ett litet trärum med inbyggda infraröda sändare. Under påverkan av deras vågor värms människokroppen upp.

Luften i en infraröd bastu stiger inte över 60 grader. Men strålarna värmer kroppen upp till 4 cm, när i ett traditionellt bad tränger värmen bara 5 mm.

Detta händer eftersom infraröda vågor är lika långa som värmevågor som kommer från en person. Kroppen accepterar dem som sina egna och motstår inte penetration. Den mänskliga kroppstemperaturen stiger till 38,5 grader. Tack vare detta dör virus och farliga mikroorganismer. En infraröd bastu har en läkande, föryngrande och förebyggande effekt. Det är indicerat för alla åldrar.

Innan du besöker en sådan bastu måste du rådgöra med en specialist och även följa säkerhetsåtgärder för att vistas i ett rum med infraröda strålar.

Video: ultraviolett.

UV i medicin

Inom medicin finns en term "ultraviolett fasta". Detta händer när kroppen inte får tillräckligt med solljus. För att förhindra att några patologier uppstår används konstgjorda ultravioletta källor. De hjälper till att bekämpa vintervitamin D-brist och stärker immuniteten.

Denna strålning används också vid behandling av leder, allergiska och dermatologiska sjukdomar.

Dessutom har UV följande läkande egenskaper:

1. Normaliserar sköldkörtelns funktion.
2. Förbättrar funktionen hos andnings- och endokrina system.
3. Ökar hemoglobin.
4. Desinficerar rummet och medicinska instrument.
5. Minskar sockernivåerna.
6. Hjälper till vid behandling av purulenta sår.

Man måste komma ihåg att en ultraviolett lampa inte alltid är till stor skada.

För att UV-strålning ska ha en gynnsam effekt på kroppen måste du använda den på rätt sätt, följa säkerhetsåtgärder och inte överskrida tiden i solen. För hög stråldos är farlig för människors hälsa och liv.

Livgivande strålar.

Solen avger tre typer av ultravioletta strålar. Var och en av dessa typer påverkar huden på olika sätt.

De flesta av oss känner oss friskare och mättare efter att ha tillbringat tid på stranden. Tack vare de livgivande strålarna bildas D-vitamin i huden, vilket är nödvändigt för ett fullständigt upptag av kalcium. Men bara små doser solstrålning har en gynnsam effekt på kroppen.

Men kraftigt solbränd hud är fortfarande skadad hud och som ett resultat för tidigt åldrande och hög risk att utveckla hudcancer.

Solljus är elektromagnetisk strålning. Förutom det synliga spektrumet av strålning innehåller den ultraviolett strålning, som faktiskt är ansvarig för garvning. Ultraviolett ljus stimulerar melanocytpigmentcellernas förmåga att producera mer melanin, vilket har en skyddande funktion.

Typer av UV-strålar.

Det finns tre typer av ultravioletta strålar, som skiljer sig i våglängd. Ultraviolett strålning kan tränga igenom hudens epidermis till djupare lager. Detta aktiverar produktionen av nya celler och keratin, vilket resulterar i stramare, strävare hud. Solstrålar som tränger in i dermis förstör kollagen och leder till förändringar i hudens tjocklek och struktur.

Ultravioletta strålar A.

Dessa strålar har den lägsta nivån av strålning. Tidigare trodde man allmänt att de var ofarliga, men det är nu bevisat att så inte är fallet. Nivån på dessa strålar förblir nästan konstant under hela dagen och året. De penetrerar till och med glas.

UV A-strålar tränger igenom hudens lager, når dermis, skadar hudens bas och struktur, förstör kollagen- och elastinfibrer.

A-strålar främjar uppkomsten av rynkor, minskar hudens elasticitet, påskyndar uppkomsten av tecken på för tidigt åldrande och försvagar hudens försvarssystem, vilket gör den mer mottaglig för infektioner och eventuellt cancer.

Ultravioletta strålar B.

Denna typ av strålar sänds ut av solen endast vid vissa tider på året och timmar på dygnet. Beroende på lufttemperatur och latitud kommer de vanligtvis in i atmosfären mellan 10:00 och 16:00.

UVB-strålar orsakar allvarligare skador på huden eftersom de interagerar med DNA-molekyler som finns i hudceller. B-strålar skadar epidermis, vilket leder till solbränna. B-strålar skadar epidermis, vilket leder till solbränna. Denna typ av strålning ökar aktiviteten hos fria radikaler, som försvagar hudens naturliga försvarssystem.

Ultravioletta B-strålar främjar solbränna och orsakar solbränna, leder till för tidigt åldrande och uppkomsten av mörka pigmentfläckar, gör huden sträv och sträv, påskyndar uppkomsten av rynkor och kan provocera utvecklingen av precancerösa sjukdomar och hudcancer.