Primjena ultraljubičastog zračenja kod djece i odraslih. Kako ultraljubičasto zračenje utječe na ljudski organizam?

Sjećam se dezinfekcije UV lampama iz djetinjstva - u vrtićima, sanatorijima, pa čak iu ljetnim kampovima postojale su pomalo zastrašujuće strukture koje su u mraku svijetlile prekrasnom ljubičastom svjetlošću i od kojih su nas učitelji tjerali. Dakle, što je zapravo ultraljubičasto zračenje i zašto ga osoba treba?

Možda je prvo pitanje na koje treba odgovoriti što su ultraljubičaste zrake i kako djeluju. Ovo se obično zove elektromagnetska radijacija, koji je u rasponu između vidljivog i rendgensko zračenje. Ultraljubičasto zračenje karakterizira valna duljina od 10 do 400 nanometara.
Otkriven je još u 19. stoljeću, a to se dogodilo zahvaljujući otkriću infracrvenog zračenja. Otkrivši IC spektar, 1801. godine I.V. Ritter je skrenuo pozornost na suprotni kraj svjetlosnog spektra tijekom pokusa sa srebrnim kloridom. A onda je nekoliko znanstvenika odmah došlo do zaključka da je ultraljubičasto zračenje heterogeno.

Danas se dijeli u tri skupine:

• UVA zračenje – blizu ultraljubičastog;
• UV-B – srednje;
• UV-C - daleko.

Ova podjela velikim dijelom nastala je zbog utjecaja zraka na čovjeka. Prirodni i glavni izvor ultraljubičastog zračenja na Zemlji je Sunce. Zapravo, od tog se zračenja štitimo kremama za sunčanje. U ovom slučaju, daleko ultraljubičasto zračenje potpuno apsorbira Zemljina atmosfera, a UV-A tek dopire do površine, uzrokujući ugodnu preplanulost. A u prosjeku 10% UV-B zraka izaziva te iste opekline, a može dovesti i do stvaranja mutacija i kožnih bolesti.

Umjetni izvori ultraljubičastog zračenja stvaraju se i koriste u medicini, poljoprivreda, kozmetologije i raznih sanitarnih ustanova. Generiranje ultraljubičasto zračenje moguće na nekoliko načina: temperaturom (žarulje sa žarnom niti), kretanjem plinova (plinske svjetiljke) ili metalnih para (živine žarulje). Štoviše, snaga takvih izvora varira od nekoliko vata, obično malih mobilnih emitera, do kilovata. Potonji su montirani u velikim stacionarnim instalacijama. Područja primjene UV zraka određena su njihovim svojstvima: sposobnošću ubrzavanja kemijskih i bioloških procesa, baktericidnim djelovanjem i luminiscencijom pojedinih tvari.

Ultraljubičasto se široko koristi za rješavanje raznih problema. U kozmetologiji se korištenje umjetnog UV zračenja prvenstveno koristi za tamnjenje. Solarij prema uvedenim standardima stvara prilično blagu ultraljubičastu-A, a udio UV-B u lampama za sunčanje nije veći od 5%. Suvremeni psiholozi preporučuju solarije za liječenje “zimske depresije”, koja je uglavnom uzrokovana nedostatkom vitamina D, jer on nastaje pod utjecajem UV zraka. UV lampe se također koriste u manikuri, jer se u tom spektru suše posebno otporni gel lakovi, šelak i slično.

Za izradu fotografija koriste se ultraljubičaste svjetiljke nestandardne situacije, na primjer, za snimanje svemirskih objekata koji su nevidljivi konvencionalnim teleskopom.

Ultraljubičasto svjetlo se široko koristi u stručnim aktivnostima. Uz njegovu pomoć provjerava se autentičnost slika, jer svježije boje i lakovi na takvim zrakama izgledaju tamnije, što znači da se može utvrditi stvarna starost djela. Forenzičari također koriste UV zrake za otkrivanje tragova krvi na predmetima. Osim toga, ultraljubičasto svjetlo naširoko se koristi za izradu skrivenih pečata, sigurnosnih elemenata i niti koje potvrđuju autentičnost dokumenata, kao i u dizajnu osvjetljenja predstava, znakova ustanova ili ukrasa.

U medicinskim ustanovama ultraljubičaste svjetiljke koriste se za sterilizaciju kirurških instrumenata. Osim toga, još uvijek je raširena dezinfekcija zraka pomoću UV zraka. Postoji nekoliko vrsta takve opreme.

Tako se zovu žarulje s visokim i niskim stupnjem srebra. niski pritisak, kao i xenon bljeskalice. Žarulja takve svjetiljke izrađena je od kvarcnog stakla. Glavna prednost baktericidnih lampi je njihov dug radni vijek i trenutna sposobnost rada. Otprilike 60% njihovih zraka je u baktericidnom spektru. Živine svjetiljke su prilično opasne za rad; ako se kućište slučajno ošteti, potrebno je temeljito čišćenje i demerkurizacija prostorije. Ksenonske žarulje su manje opasne ako su oštećene i imaju veću baktericidnu aktivnost. Germicidne lampe također se dijele na ozonske i bezozone. Za prve je karakteristično prisustvo vala duljine 185 nanometara u njihovom spektru, koji u interakciji s kisikom u zraku pretvara ga u ozon. Visoke koncentracije ozona opasne su za ljude, a uporaba takvih svjetiljki je vremenski strogo ograničena i preporučuje se samo u prozračenom prostoru. Sve je to dovelo do stvaranja svjetiljki bez ozona, čija je žarulja presvučena posebnim premazom koji nije propuštao val od 185 nm prema van.

Bez obzira na vrstu, baktericidne žarulje imaju zajedničke nedostatke: rade u složenoj i skupoj opremi, prosječni radni vijek emitera je 1,5 godina, a same lampe se nakon izgaranja moraju zapakirane skladištiti u posebnoj prostoriji i zbrinjavati. na poseban način sukladno važećim propisima.

Sastoji se od lampe, reflektora i ostalih pomoćnih elemenata. Postoje dvije vrste takvih uređaja - otvoreni i zatvoreni, ovisno o tome izlaze li UV zrake ili ne. Otvoreni oslobađaju ultraljubičasto zračenje, pojačano reflektorima, u prostor oko sebe, zahvaćajući gotovo cijelu prostoriju odjednom ako su postavljeni na strop ili zid. Strogo je zabranjeno tretirati prostoriju takvim ozračivačem u prisutnosti ljudi.
Zatvoreni ozračivači rade na principu recirkulatora unutar kojeg je ugrađena lampa, a ventilator uvlači zrak u uređaj i ispušta već ozračeni zrak van. Postavljaju se na zidove na visini od najmanje 2 m od poda. Mogu se koristiti u prisutnosti ljudi, ali proizvođač ne preporučuje dugotrajno izlaganje jer bi dio UV zraka mogao proći.
Nedostaci takvih uređaja su otpornost na spore plijesni, kao i sve poteškoće recikliranja lampi i strogi propisi za korištenje ovisno o vrsti emitera.

Baktericidne instalacije

Skupina ozračivača spojenih u jedan uređaj koji se koristi u jednoj prostoriji naziva se baktericidna instalacija. Obično su prilično veliki i imaju veliku potrošnju energije. Obrada zraka baktericidnim instalacijama provodi se strogo u odsutnosti ljudi u prostoriji i prati se prema Potvrdi o puštanju u rad i Dnevniku registracije i kontrole. Koristi se samo u medicinskim i higijenskim ustanovama za dezinfekciju zraka i vode.

Nedostaci ultraljubičaste dezinfekcije zraka

Uz već navedeno, uporaba UV emitera ima i druge nedostatke. Prije svega, samo ultraljubičasto zračenje opasno je za ljudsko tijelo, ne samo da može izazvati opekline kože, već i utjecati na rad kardio-vaskularnog sustava, opasno je za mrežnicu. Osim toga, može uzrokovati pojavu ozona, a s njim i neugodne simptome svojstvene ovom plinu: iritaciju dišni put, poticanje ateroskleroze, pogoršanje alergija.

Učinkovitost UV lampi prilično je kontroverzna: inaktivacija patogena u zraku dopuštenim dozama ultraljubičastog zračenja događa se samo kada su ti štetnici statični. Ako se mikroorganizmi kreću i komuniciraju s prašinom i zrakom, tada se potrebna doza zračenja povećava za 4 puta, što konvencionalna UV lampa ne može stvoriti. Stoga se učinkovitost ozračivača izračunava zasebno, uzimajući u obzir sve parametre, te je izuzetno teško odabrati one koji su pogodni za djelovanje na sve vrste mikroorganizama odjednom.

Prodor UV zraka relativno je plitak, pa čak i ako su nepokretni virusi ispod sloja prašine, gornji slojevi štite donje reflektirajući ultraljubičasto zračenje od sebe. To znači da se nakon čišćenja mora ponovno izvršiti dezinfekcija.
UV radijatori ne mogu filtrirati zrak, oni se samo bore protiv mikroorganizama, zadržavajući sve mehaničke zagađivače i alergene u njihovom izvornom obliku.

Povoljno djelovanje UV zraka na tijelo

Sunčeve zrake daju toplinu i svjetlost, što poboljšava opće stanje i potiče cirkulaciju krvi. Tijelu je potrebna mala količina ultraljubičastog svjetla za proizvodnju vitamina D. Vitamin D igra važnu ulogu u apsorpciji kalcija i fosfora iz hrane, kao i u razvoju kostura, funkcioniranju imunološkog sustava i stvaranju krvnih stanica. Bez sumnje mala količina sunčeva svjetlost korisno za nas. Izlaganje suncu u trajanju od 5 do 15 minuta na rukama, licu i šakama dva do tri puta tjedno tijekom ljetnih mjeseci dovoljno je za održavanje normalna razina vitamin D. Bliže ekvatoru, gdje je UV zračenje jače, dovoljan je još kraći interval.

Stoga je manjak vitamina D malo vjerojatan za većinu ljudi. Moguće iznimke su oni koji su znatno ograničili svoje izlaganje suncu: stariji ljudi vezani za dom ili ljudi s jako pigmentiranom kožom koji žive u zemljama s niskom razinom UV zračenja. Prirodni vitamin D vrlo je rijedak u našoj prehrani, uglavnom prisutan u ribljem ulju i ulju jetre bakalara.

Ultraljubičasto zračenje se uspješno koristi u liječenju mnogih bolesti, uključujući rahitis, psorijazu, ekcem itd. Ovaj terapeutski učinak ne isključuje negativne nuspojave UV zračenje, ali se provodi pod liječničkim nadzorom kako bi se osiguralo da koristi nadmašuju rizike.

Unatoč značajnoj ulozi UV zračenja u medicini, negativni učinci UV zračenja obično znatno nadmašuju pozitivne. Osim dobro poznatih neposrednih učinaka ekscesa ultraljubičasto zračenje kao što su opekline ili alergijske reakcije, dugoročni učinci predstavljaju doživotnu opasnost za zdravlje. Pretjerano sunčanje uzrokuje oštećenje kože, očiju, a možda i imunološkog sustava. Mnogi ljudi zaboravljaju da se UV zračenje nakuplja tijekom života. Vaš stav prema sunčanju sada određuje vaše šanse za razvoj raka kože ili katarakte kasnije u životu! Rizik od razvoja raka kože izravno je povezan s trajanjem i učestalošću sunčanja.

Udarac naultraljubičasto svjetlo na koži

Ne postoji zdrava preplanulost! Stanice kože proizvode tamni pigment samo u svrhu zaštite od naknadnog zračenja. Sunčanje pruža određenu zaštitu od ultraljubičastog zračenja. Tamni ten na bijeloj koži jednak je SPF-u između 2 i 4. Međutim, to ne štiti od dugoročnih učinaka poput raka kože. Preplanuli ten može biti kozmetički privlačan, ali sve što zapravo znači je da je vaša koža oštećena i da se pokušava zaštititi.

Dva su različita mehanizma nastanka tamnjenja: brzo tamnjenje, kada pod utjecajem ultraljubičastog zračenja tamni pigment koji već postoji u stanicama. Ova preplanulost počinje blijediti nekoliko sati nakon prestanka izlaganja. Dugotrajno tamnjenje događa se u razdoblju od otprilike tri dana jer se novi melanin proizvodi i distribuira među stanicama kože. Ovaj ten može trajati nekoliko tjedana.

Opekline od sunca- Visoke doze ultraljubičastog zračenja destruktivne su za većinu epidermalnih stanica, a preživjele stanice su oštećene. U najbolji mogući scenarij opekline od sunca uzrokuje crvenilo kože koje se naziva eritem. Javlja se ubrzo nakon izlaganja suncu, a najveći intenzitet postiže između 8 i 24 sata. U tom slučaju učinci nestaju u roku od nekoliko dana. Međutim, jaka preplanulost može ostaviti bolne mjehuriće i mrlje na koži. bijela, nova koža umjesto koje nema zaštitu i osjetljivija je na oštećenja od ultraljubičastog zračenja.

fotoosjetljivost - Mali postotak stanovništva ima sposobnost vrlo oštre reakcije na ultraljubičasto zračenje. Čak i minimalna doza ultraljubičastog zračenja dovoljna je da kod njih izazove alergijske reakcije, što dovodi do brzih i teških opeklina od sunca. Fotosenzitivnost je često povezana s upotrebom određenih lijekova, uključujući neke nesteroidne protuupalne lijekove, lijekove protiv bolova, sredstva za smirenje, oralne antidijabetike, antibiotike i antidepresive. Ako stalno uzimate bilo kakve lijekove, pažljivo pročitajte upute ili se posavjetujte s liječnikom o mogućim fotosenzitivnim reakcijama. Neki prehrambeni i kozmetički proizvodi, poput parfema ili sapuna, također mogu sadržavati sastojke koji povećavaju UV osjetljivost.

fotostarenje- Izlaganje suncu pridonosi starenju vaše kože kombinacijom čimbenika. UVB stimulira brzo povećanje broja stanica u gornjem sloju kože. Jer sve više stanica proizvedene, epidermis zadeblja.

UVA, prodirući u dublje slojeve kože, oštećuju strukture vezivnog tkiva i koža postupno gubi elastičnost. Bore i opuštena koža česta su posljedica ovog gubitka. Fenomen koji često možemo primijetiti kod starijih osoba je lokalizirana prekomjerna proizvodnja melanina, što dovodi do tamnih područja ili jetrenih mrlja. Osim toga, sunčeve zrake isušuju vašu kožu, čineći je grubom i grubom.

Nemelanomski karcinomi kože - Za razliku od melanoma, karcinom bazalnih stanica i karcinom pločastih stanica obično ne dovode do smrtni ishod, ali kirurško uklanjanje može biti bolno i uzrokovati ožiljke.

Nemelanomski karcinomi najčešće se nalaze na dijelovima tijela izloženim suncu, poput ušiju, lica, vrata i podlaktica. Utvrđeno je da su češći kod radnika koji rade na otvorenom nego kod radnika koji rade u zatvorenom prostoru. Ovo sugerira da dugoročna akumulacija UV zračenja igra glavnu ulogu u razvoju nemelanomskih karcinoma kože.

Melanoma- Maligni melanom je najrjeđi, ali i najopasniji tip raka kože. To je jedan od najčešćih karcinoma u ljudi u dobi od 20 do 35 godina, osobito u Australiji i Novom Zelandu. Svi oblici raka kože bilježe trend porasta u posljednjih dvadesetak godina, međutim, melanom je i dalje najveći u svijetu.

Melanom se može pojaviti kao novi madež ili kao promjena boje, oblika, veličine ili promjena u opipu postojećih mrlja, pjega ili madeža. Melanomi obično imaju neravnu konturu i heterogenu boju. Svrbež je još jedan uobičajeni simptom, no može se pojaviti i kod normalnih madeža. Ako se bolest prepozna i liječenje se provodi na vrijeme, prognoza za život je povoljna. Ako se ne liječi, tumor može brzo rasti i stanice raka se mogu proširiti na druge dijelove tijela.

Izlaganje ultraljubičastom zračenju na oči

Oči zauzimaju manje od 2 posto površine tijela, ali su jedini organski sustav koji omogućuje prodiranje vidljivog svjetla duboko u tijelo. Tijekom evolucije razvili su se mnogi mehanizmi za zaštitu ovog vrlo osjetljivog organa od štetnog djelovanja sunčevih zraka:

Oko se nalazi u anatomskim udubljenjima glave, zaštićeno lukovima obrva, obrvama i trepavicama. Međutim, ova anatomska prilagodba samo djelomično štiti od ultraljubičastih zraka u ekstremnim uvjetima, kao što je korištenje solarija ili kada postoji jaka refleksija svjetlosti od snijega, vode i pijeska.

Suženjem zjenice, zatvaranjem kapaka i škiljenjem smanjuje se prodor sunčevih zraka u oko.

Međutim, ti se mehanizmi aktiviraju jakim vidljivim svjetlom, a ne ultraljubičastim zrakama, ali za oblačnog dana ultraljubičasto zračenje također može biti visoko. Stoga je učinkovitost ovih prirodnih obrambenih mehanizama protiv izlaganja UV zračenju ograničena.

Fotokeratitis i fotokonjunktivitis - Fotokeratitis je upala rožnice, dok se fotokonjunktivitis odnosi na upalu spojnice, membrane koja obrubljuje oko i prekriva unutarnju površinu vjeđa. Upalne reakcije očne jabučice i vjeđa mogu biti jednake opeklinama kože od sunca i vrlo su osjetljive te se obično pojavljuju unutar nekoliko sati nakon izlaganja. Fotokeratitis i fotokonjunktivitis mogu biti vrlo bolni, međutim, reverzibilni su i čini se da ne uzrokuju dugotrajno oštećenje oka ili oštećenje vida.

Ekstremni oblik fotokeratitisa je "snježno sljepilo". To se ponekad događa kod skijaša i penjača koji su izloženi vrlo visokim dozama ultraljubičastih zraka zbog uvjeta na velikoj nadmorskoj visini i vrlo jake refleksije. Svježi snijeg može reflektirati do 80 posto ultraljubičastih zraka. Ove ultra-visoke doze ultraljubičastog zračenja štetne su za stanice oka i mogu dovesti do sljepoće. Snježno sljepilo je vrlo bolno. Nove stanice najčešće rastu brzo i vid se vraća unutar nekoliko dana. U nekim slučajevima, sljepilo od sunca može dovesti do komplikacija kao što su kronična iritacija ili suzne oči.

pterigij - Ovaj rast konjunktive na površini oka čest je kozmetički nedostatak za koji se smatra da je povezan s produljenim izlaganjem ultraljubičastom svjetlu. Pterigij se može proširiti u središte rožnice i tako smanjiti vid. Ovaj fenomen također se može upaliti. Iako se bolest može eliminirati operacijom, ona ima tendenciju recidiva.

katarakta- vodeći uzrok sljepoće u svijetu. Proteini leće nakupljaju pigmente koji oblažu leću i na kraju dovode do sljepoće. Iako se katarakta pojavljuje u različitim stupnjevima kod većine ljudi kako stare, čini se da izlaganje ultraljubičastom svjetlu povećava vjerojatnost njihove pojave.

Kancerogene lezije očiju - Najnoviji znanstveni dokazi pokazuju da se različiti oblici raka oka mogu povezati s doživotnom izloženošću ultraljubičastom zračenju.

Melanoma- Čest rak oka koji ponekad zahtijeva kirurško uklanjanje. Bazocelularni karcinom najčešće se nalazi u području kapaka.

Utjecaj UV zračenja na imunološki sustav

Izlaganje sunčevoj svjetlosti može prethoditi herpetičnim erupcijama. Vrlo je vjerojatno da UVB zračenje smanjuje učinkovitost imunološkog sustava i on više ne može držati virus pod kontrolom. herpes simplex. Kao rezultat toga, infekcija se oslobađa. Jedna studija u Sjedinjenim Državama ispitivala je učinak kreme za sunčanje na ozbiljnost izbijanja herpesa. Od 38 pacijenata oboljelih od herpes simplex infekcije, njih 27 razvilo je osip nakon izlaganja UV zračenju. Nasuprot tome, pri korištenju kreme za sunčanje niti kod jednog pacijenta nisu se pojavili osipi. Stoga, uz zaštitu od sunca, krema za sunčanje može biti učinkovita u sprječavanju ponovnog izbijanja herpesa uzrokovanog sunčevom svjetlošću.

Istraživanja posljednjih godina sve više pokazuju da izloženost ultraljubičastom zračenju vanjsko okruženje može promijeniti aktivnost i distribuciju nekih stanica odgovornih za imunološki odgovor u ljudskom tijelu. Kao rezultat toga, višak UV zračenja može povećati rizik od infekcije ili smanjiti sposobnost tijela da se obrani od raka kože. Tamo gdje su razine ultraljubičastog zračenja visoke (uglavnom u zemljama u razvoju) to može smanjiti učinkovitost cijepljenja.

Također je sugerirano da ultraljubičasto zračenje može uzrokovati rak na dva različita načina: izravnim oštećenjem DNK i slabljenjem imunološkog sustava. Do danas nije provedeno mnogo studija koje bi opisale potencijalni utjecaj imunomodulacije na razvoj raka.

Razgradiv kada je izložen svjetlu, brže se razgrađuje kada je izložen nevidljivom zračenju izvan ljubičastog područja spektra. Srebrni klorid, koji je bijele boje, potamni na svjetlu u roku od nekoliko minuta. Različiti dijelovi spektra imaju različite učinke na brzinu zatamnjenja. To se najbrže događa ispred ljubičastog područja spektra. Mnogi znanstvenici, uključujući Rittera, tada su se složili da se svjetlost sastoji od tri različite komponente: oksidativne ili toplinske (infracrvene) komponente, iluminantne (vidljive svjetlosti) komponente i redukcijske (ultraljubičaste) komponente.

Ideje o jedinstvu troje razne dijelove spektar se prvi put pojavio tek 1842. u djelima Alexandera Becquerela, Macedonija Mellonija i drugih.

Podvrste

Aktivni medij u ultraljubičastim laserima mogu biti plinovi (na primjer, argonski laser, dušikov laser, excimer laser, itd.), kondenzirani inertni plinovi, posebni kristali, organski scintilatori ili slobodni elektroni koji se šire u ondulatoru.

Postoje i ultraljubičasti laseri koji koriste učinke nelinearne optike za generiranje drugog ili trećeg harmonika u ultraljubičastom području.

Udarac

Razgradnja polimera i bojila

Na ljudsko zdravlje

U najčešćim niskotlačnim svjetiljkama gotovo cijeli spektar zračenja pada na valnu duljinu od 253,7 nm, što je u dobrom skladu s vrhom krivulje baktericidne učinkovitosti (to jest učinkovitosti apsorpcije ultraljubičastog zračenja od strane molekula DNA). Ovaj vrh se nalazi oko valne duljine zračenja jednake 253,7 nm, koja ima najveći učinak na DNK, ali prirodne tvari (na primjer, voda) odgađaju prodor UV-a.

Relativna spektralna baktericidna učinkovitost ultraljubičastog zračenja - relativna ovisnost djelovanja baktericidnog ultraljubičastog zračenja o valnoj duljini u spektralnom području 205 - 315 nm. Na valnoj duljini 265 nm maksimalna vrijednost spektralna baktericidna učinkovitost jednaka je jedinici.

Germicidno UV zračenje na ovim valnim duljinama uzrokuje dimerizaciju timina u molekulama DNA. Akumulacija takvih promjena u DNA mikroorganizama dovodi do usporavanja njihove reprodukcije i izumiranja. Ultraljubičaste svjetiljke s baktericidnim učinkom uglavnom se koriste u uređajima kao što su baktericidni iradijatori i baktericidni recirkulatori.

Dezinfekcija zraka i površina

Ultraljubičasto tretiranje vode, zraka i površina nema produljeni učinak. Prednost ove značajke je u tome što eliminira štetne učinke na ljude i životinje. U slučaju UV pročišćavanja otpadnih voda, flora akumulacija ne trpi ispuste, kao npr. kod ispuštanja vode pročišćene klorom, koji nastavlja uništavati život dugo nakon upotrebe u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda.

Ultraljubičaste svjetiljke s baktericidnim učinkom često se u svakodnevnom životu nazivaju jednostavno baktericidnim svjetiljkama. Kvarcne lampe također imaju baktericidni učinak, ali njihov naziv nije zbog učinka djelovanja, kao kod baktericidnih lampi, već je povezan s materijalom žarulje svjetiljke -

Opće karakteristike ultraljubičastog zračenja

Napomena 1

Otkriveno ultraljubičasto zračenje I.V. Ritter u $1842$ Naknadno su svojstva ovog zračenja i njegova primjena podvrgnuti najpažljivijoj analizi i proučavanju. Znanstvenici kao što su A. Becquerel, Warshawer, Danzig, Frank, Parfenov, Galanin i mnogi drugi dali su veliki doprinos ovom istraživanju.

Trenutno ultraljubičasto zračenješiroko se koristi u različitim područjima djelovanja. Vrhunac aktivnosti zbog ultraljubičastog zračenja doseže u intervalu visoke temperature. Ova vrsta spektra pojavljuje se kada temperatura dosegne od $1500$ do $20000$ stupnjeva.

Uobičajeno, raspon zračenja podijeljen je u 2 područja:

1. Blizu spektra, koji do Zemlje stiže od Sunca kroz atmosferu i ima valnu duljinu od $380$-$200$ nm;
2. Daleki spektar apsorbiraju ozon, kisik iz zraka i drugi sastojci atmosfere. Ovaj spektar se može proučavati pomoću posebnih vakuumskih uređaja, zbog čega se i naziva vakuum. Njegova je valna duljina $200$-$2$ nm.

Ultraljubičasto zračenje mogu biti kratkodometne, dalekometne, ekstremne, srednje, vakuumske, a svaka vrsta ima svoja svojstva i nalazi svoju primjenu. Svaka vrsta ultraljubičastog zračenja ima svoju valnu duljinu, ali unutar gore navedenih granica.

Ultraljubičasti spektar sunčeve zrake , koji doseže Zemljinu površinu, uzak je - $400$...$290$ nm. Ispostavilo se da Sunce ne emitira svjetlost valne duljine kraće od $290$ nm. Je li to istina ili nije? Odgovor na ovo pitanje pronašao je jedan Francuz A. Cornu, koji je utvrdio da ultraljubičaste zrake kraće od $295$ nm apsorbira ozon. Na temelju toga A. Cornu predložio da Sunce emitira kratkovalno ultraljubičasto zračenje. Molekule kisika pod njegovim utjecajem raspadaju se na pojedinačne atome i tvore molekule ozona. Ozon u gornjoj atmosferi pokriva planet zaštitni ekran.

Pretpostavka znanstvenika potvrđeno kada se čovjek uspio uzdići u gornje slojeve atmosfere. Visina Sunca iznad horizonta i količina ultraljubičastih zraka koje dopiru do Zemljine površine izravno su povezani. Kada se osvjetljenje promijeni za $20$%, količina ultraljubičastih zraka koje dolaze do površine smanjit će se za $20$ puta. Eksperimenti su pokazali da se za svakih $100$ m uspona intenzitet ultraljubičastog zračenja povećava za $3$-$4$%. U ekvatorijalnom području planeta, kada je Sunce u zenitu, zrake duljine $290$...$289$ nm dopiru do Zemljine površine. Zemljina površina iznad Arktičkog kruga prima zrake valne duljine $350$...$380$ nm.

Izvori ultraljubičastog zračenja

Ultraljubičasto zračenje ima svoje izvore:

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

Prirodni izvor ultraljubičaste zrake je njihov jedini koncentrator i emiter - ovo je naš Sunce. Nama najbliža zvijezda emitira snažan naboj valova koji može proći kroz ozonski omotač i dosegnuti Zemljina površina. Brojna istraživanja omogućila su znanstvenicima da iznesu teoriju da je tek s pojavom ozonskog omotača život mogao nastati na planetu. Upravo taj sloj štiti sva živa bića od štetnog prekomjernog prodiranja ultraljubičastog zračenja. Sposobnost postojanja proteinskih molekula, nukleinskih kiselina i ATP-a postala je moguća upravo u tom razdoblju. Ozonski omotač izvodi vrlo važna funkcija, u interakciji s masom UV-A, UV-B, UV-C, neutralizira ih i ne dopušta im da dopru do površine Zemlje. Ultraljubičasto zračenje koje dolazi do Zemljine površine ima raspon koji se kreće od 200$ do 400$ nm.

Koncentracija ultraljubičastog zračenja na Zemlji ovisi o nizu čimbenika:

1. Prisutnost ozonskih rupa;
2. Položaj teritorija (visina) iznad razine mora;
3. Visina samog Sunca;
4. Sposobnost atmosfere da raspršuje zrake;
5. Reflektivnost podloge;
6. Stanja oblačnih para.

Umjetni izvori Ultraljubičasto zračenje obično stvaraju ljudi. To mogu biti instrumenti, uređaji i tehnička sredstva koja su izradili ljudi. Stvoreni su za dobivanje željenog spektra svjetlosti s određenim parametrima valne duljine. Svrha njihovog stvaranja je da se rezultirajuće ultraljubičasto zračenje može korisno koristiti u raznim područjima djelovanja.

Izvori umjetnog podrijetla uključuju:

1. Ima sposobnost aktiviranja sinteze vitamina D u ljudskoj koži lampe za eritem. Oni ne samo da štite od rahitisa, već i liječe ovu bolest;
2. Posebna aparati za solarije, sprječavanje zimske depresije i davanje prekrasne prirodne preplanulosti;
3. Koristi se u zatvorenim prostorima za suzbijanje insekata privlačne lampe. Ne predstavljaju opasnost za ljude;
4. Merkur-kvarcni uređaji;
5. Eksilampovi;
6. Luminescentni uređaji;
7. Xenon svjetiljke;
8. Uređaji za pražnjenje plina;
9. Plazma visoke temperature;
10. Sinkrotronsko zračenje u akceleratorima.

Umjetni izvori ultraljubičastog zračenja uključuju laseri, čiji se rad temelji na stvaranju inertnih i neinertnih plinova. To može biti dušik, argon, neon, ksenon, organski scintilatori, kristali. Trenutno postoji laser radeći za slobodni elektroni. Proizvodi duljinu ultraljubičastog zračenja koja je jednaka onoj opaženoj u uvjetima vakuuma. Ultraljubičasti laser se koristi u biotehnološkim, mikrobiološkim istraživanjima, spektrometriji mase itd.

Primjena ultraljubičastog zračenja

Ultraljubičasto zračenje ima karakteristike koje mu omogućuju upotrebu u raznim područjima.

UV karakteristike:

1. Visoka razina kemijske aktivnosti;
2. Baktericidni učinak;
3. Sposobnost izazivanja luminiscencije, tj. sjaj razne tvari različite nijanse.

Na temelju toga ultraljubičasto zračenje može se široko koristiti, primjerice u spektrometrijskim analizama, astronomiji, medicini i dezinfekciji. piti vodu, analitička studija minerala, za uništavanje insekata, bakterija i virusa. Svako područje koristi drugu vrstu UV zračenja sa svojim spektrom i valnom duljinom.

Spektrometrija specijalizirao se za prepoznavanje spojeva i njihovog sastava prema njihovoj sposobnosti da apsorbiraju UV svjetlo određene valne duljine. Na temelju rezultata spektrometrije mogu se klasificirati spektri za svaku tvar, jer jedinstveni su. Uništavanje insekata temelji se na činjenici da njihove oči detektiraju kratkovalne spektre koji su nevidljivi ljudima. Insekti lete na ovaj izvor i bivaju uništeni. Posebna instalacije u solarijima izložiti ljudsko tijelo UV-A. Kao rezultat, u koži se aktivira proizvodnja melanina, što joj daje tamniju i ujednačeniju boju. Ovdje je, naravno, važno zaštititi osjetljiva područja i oči.

Lijek. Korištenje ultraljubičastog zračenja u ovom području također je povezano s uništavanjem živih organizama - bakterija i virusa.

Medicinske indikacije za ultraljubičasto liječenje:

1. Trauma tkiva, kostiju;
2. Upalni procesi;
3. Opekline, ozebline, kožne bolesti;
4. Akutne respiratorne bolesti, tuberkuloza, astma;
5. Zarazne bolesti, neuralgija;
6. Bolesti uha, nosa i grla;
7. Rahitis i trofični ulkusi trbuh;
8. ateroskleroza, zatajenje bubrega i tako dalje.

Ovo nije cijeli popis bolesti za koje se koristi ultraljubičasto zračenje.

Napomena 2

Tako, ultraljubičasto pomaže liječnicima spasiti milijune ljudskih života i vratiti im zdravlje. Ultraljubičasto svjetlo također se koristi za dezinfekciju prostorija i sterilizaciju medicinskih instrumenata i radnih površina.

Analitički rad s mineralima. Ultraljubičasto zračenje uzrokuje luminiscenciju u tvarima i to omogućuje njegovu upotrebu za analizu kvalitativnog sastava minerala i vrijednih stijene. Drago, poludrago i ukrasno kamenje daje vrlo zanimljive rezultate. Kada su ozračeni katodnim valovima, daju nevjerojatne i jedinstvene nijanse. Plava boja topaza, na primjer, kada se zrači, ispada svijetlo zelena, smaragdno crvena, biseri svjetlucaju višebojnim bojama. Spektakl je nevjerojatan, fantastičan.

Otkrićem infracrvenog zračenja nekada slavni njemački fizičar Johann Wilhelm Ritter imao je želju proučavati suprotnu stranu ovog fenomena.

Nakon nekog vremena uspio je saznati da drugi kraj ima znatnu kemijsku aktivnost.

Ovaj spektar je postao poznat kao ultraljubičaste zrake. Pokušajmo dalje razumjeti što je to i kakav učinak ima na žive zemaljske organizme.

Oba zračenja su u svakom slučaju Elektromagnetski valovi. I infracrveno i ultraljubičasto, s obje strane, ograničavaju spektar svjetlosti koju percipira ljudsko oko.

Glavna razlika između ova dva fenomena je valna duljina. Ultraljubičasto ima prilično širok raspon valnih duljina - od 10 do 380 mikrona i nalazi se između vidljive svjetlosti i rendgenskog zračenja.

Razlike između infracrvenog i ultraljubičastog zračenja

IC zračenje ima glavno svojstvo emitiranja topline, dok ultraljubičasto zračenje ima kemijsku aktivnost, koja ima značajan učinak na ljudsko tijelo.

Kako ultraljubičasto zračenje utječe na ljude?

Budući da se UV zračenje dijeli prema razlici u valnoj duljini, ono biološki djeluje na ljudski organizam na različite načine, pa znanstvenici razlikuju tri dijela ultraljubičastog spektra: UV-A, UV-B, UV-C: blizu, srednje a daleko ultraljubičasto.

Atmosfera koja obavija naš planet djeluje kao zaštitni štit koji ga štiti od solarne ultraljubičaste struje. Daleko zračenje zadržavaju i gotovo potpuno apsorbiraju kisik, vodena para, ugljični dioksid. Dakle, manje zračenje dopire do površine u obliku zračenja bliskog i srednjeg dometa.

Najopasnije je zračenje kratke valne duljine. Ako kratkovalno zračenje padne na živo tkivo, izaziva trenutni destruktivni učinak. Ali zahvaljujući činjenici da naš planet ima ozonski štit, sigurni smo od utjecaja takvih zraka.

VAŽNO! Unatoč prirodnoj zaštiti, u svakodnevnom životu koristimo neke izume koji su izvori upravo ovog raspona zraka. To su strojevi za zavarivanje i ultraljubičaste svjetiljke, koje se, nažalost, ne mogu napustiti.

Biološki, ultraljubičasto zračenje djeluje na ljudsku kožu kao blago crvenilo i tamnjenje, što je prilično blaga reakcija. Ali vrijedi razmisliti individualna značajka kože koja može specifično reagirati na UV zračenje.

Izlaganje UV zrakama također ima negativne učinke na oči. Mnogi ljudi znaju da ultraljubičasto zračenje nekako utječe na ljudsko tijelo, ali ne znaju svi pojedinosti, pa ćemo pokušati detaljnije razumjeti ovu temu.

UV mutageneza ili kako UV zračenje utječe na ljudsku kožu

U potpunosti izbjegavajte izlaganje sunčevoj svjetlosti kožni pokrov To je nemoguće, to će dovesti do krajnje neugodnih posljedica.

Ali također je kontraindicirano ići u krajnosti i pokušati steći atraktivnu nijansu tijela, iscrpljujući se pod nemilosrdnim zrakama sunca. Što se može dogoditi ako se nekontrolirano izlažete užarenom suncu?

Ako se primijeti crvenilo kože, to nije znak da će ono nakon nekog vremena proći i ostati lijepa, čokoladna preplanulost. Koža je tamnija zbog činjenice da tijelo proizvodi pigment za bojanje, melanin, koji se bori protiv štetnih učinaka UV zraka na naše tijelo.

Štoviše, crvenilo na koži ne traje dugo, ali može zauvijek izgubiti elastičnost. Epitelne stanice također mogu početi rasti, što se vizualno odražava u obliku pjega i staračkih pjega, koje će također ostati dugo ili čak zauvijek.

Prodirući duboko u tkivo, ultraljubičasto zračenje može dovesti do ultraljubičaste mutageneze, što je oštećenje stanica na razini gena. Najopasniji može biti melanom, koji može uzrokovati smrt ako metastazira.

Kako se zaštititi od ultraljubičastog zračenja?

Je li moguće zaštititi kožu od negativan utjecaj ultraljubičasto? Da, ako se na plaži pridržavate samo nekoliko pravila:

1. Potrebno je boraviti na užarenom suncu kratko vrijeme iu točno određene sate, kada će stečena lagana preplanulost djelovati kao fotozaštita kože.
2. Obavezno koristite kremu za sunčanje. Prije nego što kupite ovu vrstu proizvoda, svakako provjerite može li vas zaštititi od UVA i UVB zraka.
3. Vrijedi uključiti u svoju prehranu hranu koja sadrži maksimalan iznos vitaminima C i E, a također je bogat antioksidansima.

Ako niste na plaži, ali ste prisiljeni biti na otvorenom, trebali biste odabrati posebnu odjeću koja može zaštititi vašu kožu od UV zraka.

Elektrooftalmija - negativan učinak UV zračenja na oči

Elektrooftalmija je pojava koja nastaje zbog negativnog djelovanja ultraljubičastog zračenja na strukturu oka. UV valovi srednjeg dometa u ovom slučaju vrlo su destruktivni za ljudski vid.

Elektrooftalmija

Ovi se fenomeni najčešće javljaju kada:

• Osoba promatra sunce i njegov položaj bez zaštite očiju posebnim uređajima;
• Jarko sunce na otvorenom prostoru (plaža);
• Osoba je u snježnom području, u planinama;
• U prostoriji u kojoj se osoba nalazi nalaze se kvarcne lampe.

Elektrooftalmija može dovesti do opekline rožnice, čiji glavni simptomi uključuju:

• Suzne oči;
• Značajna bol;
• Strah od jakog svjetla;
• Crvenilo bijelog;
• Oticanje epitela rožnice i kapaka.

Što se tiče statistike, duboki slojevi rožnice nemaju vremena biti oštećeni, stoga, kada epitel zacijeli, vid se potpuno obnavlja.

Kako pružiti prvu pomoć za elektrooftalmiju?

Ako osoba doživi gore navedene simptome, to nije samo estetski neugodno, već može izazvati i nezamislivu patnju.

Prva pomoć je vrlo jednostavna:

• Prvo isperite oči čistom vodom;
• Zatim nanesite hidratantne kapi;
• Stavite naočale;

Da biste se riješili bolova u očima, samo napravite oblog od mokrih vrećica crnog čaja ili naribajte sirovi krumpir. Ako ove metode ne pomognu, trebali biste odmah potražiti pomoć od stručnjaka.

Da biste izbjegli takve situacije, dovoljno je steći društvene Sunčane naočale. Oznaka UV-400 označava da ovaj dodatak može zaštititi oči od svih UV zračenja.

Kako se UV zračenje koristi u medicinskoj praksi?

U medicini postoji koncept "ultraljubičastog posta", koji se može pojaviti u slučaju dugotrajnog izbjegavanja sunčeve svjetlosti. U tom slučaju mogu nastati neugodne patologije koje se lako mogu izbjeći korištenjem umjetnih izvora ultraljubičasto.

Njihova mala izloženost može nadoknaditi zimski nedostatak vitamina D.

Osim toga, takva je terapija primjenjiva u slučaju problema sa zglobovima, kožnih bolesti i alergijskih reakcija.

Korištenjem UV zračenja možete:

• Povećajte hemoglobin, ali smanjite razinu šećera;
• Normalizirati rad štitnjače;
• Poboljšati i ukloniti probleme dišnog i endokrinog sustava;
• Pomoću instalacija s ultraljubičastim zračenjem dezinficiraju se prostorije i kirurški instrumenti;
• UV zrake imaju baktericidna svojstva, što je posebno korisno za pacijente s gnojnim ranama.

VAŽNO! Kad god se ovakva zračenja koriste u praksi, vrijedi se upoznati ne samo s pozitivnim, već i s negativnim aspektima njihovog utjecaja. Korištenje umjetnog, kao i prirodnog, UV zračenja u liječenju strogo je zabranjeno za onkologiju, krvarenje, hipertenziju 1. i 2. stupnja i aktivnu tuberkulozu.