Ultravijolično sevanje: uporaba, korist in škoda
Kisik, ki ga vsebuje Zemljina atmosfera sončni žarki in voda so glavni pogoji za nadaljevanje življenja na planetu. Raziskovalci so že dolgo dokazali, da je intenzivnost in spekter sončno sevanje v vakuumu, ki obstaja v vesolju, ostaja nespremenjen.
Na Zemlji je intenzivnost vpliva, ki ga imenujemo ultravijolično sevanje, odvisna od mnogih dejavnikov. Med njimi: sezona, geografska lega območja nad morsko gladino, debelina ozonskega plašča, oblačnost in stopnja koncentracije industrijskih in naravnih nečistoč v zračnih masah.
Ultravijolični žarki
Sončna svetloba nas doseže v dveh območjih. Človeško oko zna ločiti samo enega od njih. V nevidnem spektru za ljudi in so ultravijolični žarki. Kaj predstavljajo? Nič ni všeč elektromagnetna valovanja. Dolžina ultravijoličnega sevanja je v območju od 7 do 14 nm. Takšni valovi prenašajo ogromen pretok toplotne energije na naš planet, zato jih pogosto imenujemo toplotna.
Ultravijolično sevanje se običajno razume kot širok spekter elektromagnetnih valov z območjem, ki je običajno razdeljeno na daljne in bližnje žarke. Prvi se šteje za vakuum. Povsem absorbira zgornja atmosfera. V pogojih Zemlje je njihova generacija mogoča le pod pogoji vakuumskih komor.
Kar se tiče ultravijoličnih žarkov, so razdeljeni v tri podskupine, razvrščene po obsegu v:
- dolg, od 400 do 315 nanometrov;
- srednje - od 315 do 280 nanometrov;
- kratek - od 280 do 100 nanometrov.
Merilni instrumenti
Kako človek opredeli ultravijolično sevanje? Danes obstaja veliko posebnih naprav, zasnovanih ne samo za profesionalno, ampak tudi za domačo uporabo. Z njihovo pomočjo merimo intenzivnost in frekvenco ter velikost prejete doze UV žarkov. Rezultati omogočajo oceno njihove možne škode za telo.
UV viri
Glavni "dobavitelj" UV žarkov na našem planetu je seveda sonce. Vendar pa je danes človek izumil in umetnih virov ultravijoličnega sevanja, ki so posebne svetilke naprave. Med njimi so:
- živosrebrno kvarčno svetilko visokega tlaka, ki lahko deluje v splošnem območju od 100 do 400 nm;
- luminiscenčna vitalna svetilka, ki proizvaja valove z dolžino od 280 do 380 nm, maksimalni vrh njenega sevanja je med vrednostmi 310 in 320 nm;
- baktericidne svetilke brez ozona in ozona, ki proizvajajo ultravijolične žarke, od katerih je 80% dolžine 185 nm.
Prednosti UV žarkov
Podobno kot pri naravnem ultravijoličnem sevanju, ki prihaja iz Sonca, svetloba, ki jo proizvajajo posebne naprave, vpliva na celice rastlin in živih organizmov ter spreminja njihovo kemijsko strukturo. Danes raziskovalci poznajo le nekatere vrste bakterij, ki lahko obstajajo brez teh žarkov. Drugi organizmi, enkrat v pogojih, kjer ni ultravijoličnega sevanja, bodo zagotovo umrli.
UV žarki lahko pomembno vplivajo na presnovne procese. Povečujejo sintezo serotonina in melatonina, kar pozitivno vpliva tako na delovanje osrednjega živčevja kot tudi na endokrini sistem. Pri delovanju ultravijolične svetlobe se aktivira proizvodnja vitamina D. In to je glavna sestavina, ki spodbuja absorpcijo kalcija in preprečuje razvoj osteoporoze in rahitisa.
Poškodbe UV žarkov
Ostro ultravijolično sevanje, ki uničuje žive organizme, ne dopušča vstopu ozonskih plasti v stratosfero na Zemljo. Vendar lahko žarki, ki so v srednjem razponu in dosežejo površino našega planeta, povzročijo:
- eritem UV - huda opeklina kože;
- katarakta - zamegljenost očesne leče, ki vodi v slepoto;
- melanom - kožni rak.
Poleg tega lahko ultravijolični žarki povzročijo mutageni učinek, povzročijo motnje v imunskih silah, kar postane vzrok za onkološke patologije.
Kožne spremembe
Ultravijolični žarki včasih povzročijo:
- Akutne kožne spremembe. Njihov pojav spodbujajo visoki odmerki sončnega sevanja, ki vsebujejo žarke na srednjem območju. Kratek čas prizadenejo kožo in povzročajo eritem in akutno fotodermatozo.
- Zapoznela poškodba kože. Pojavi se po daljšem obsevanju z dolgoletnimi UV žarki. To so kronični fotodermatitis, sončna gerodermija, fotostaranje kože, pojav tumorjev, ultravijolična mutageneza, karcinom bazalnih celic in skvamoznocelični kožni rak. Herpes je na tem seznamu.
Akutna in zapoznela škoda je včasih dosežena s pretiranim navdušenjem za umetno sončenje, kot tudi med obiskom teh solarijev, ki uporabljajo necertificirano opremo ali kjer niso sprejeti nobeni ukrepi za umerjanje UV žarnic.
Zaščita kože
Človeško telo, ki ima omejeno količino sončenja, se lahko sama spopade z ultravijoličnim sevanjem. Dejstvo je, da lahko več kot 20% takšnih žarkov upočasni zdravo epidermo. Danes bo UV zaščita, da bi se izognili pojavu malignih tumorjev, zahtevala:
- omejitve časa, porabljenega na soncu, kar je še posebej pomembno v poletnem popoldnevu;
- nošenje lahkih, a hkrati zaprtih oblačil;
- izbira učinkovitih sredstev za zaščito pred soncem.
Uporaba baktericidnih lastnosti ultravijoličnega sevanja
UV žarki lahko ubijejo glivice, kot tudi druge mikrobe, ki so na predmetih, površinah sten, tal, stropov in v zraku. V medicini se te baktericidne lastnosti ultravijoličnega sevanja pogosto uporabljajo in njihova uporaba je primerna. Posebne svetilke, ki proizvajajo UV žarke, zagotavljajo sterilnost kirurških in manipulacijskih prostorov. Vendar pa zdravniki uporabljajo ultravijolično baktericidno sevanje ne le za boj proti različnim bolnišničnim okužbam, temveč tudi kot eno od metod za odpravo številnih bolezni.
Svetlobna terapija
Uporaba ultravijoličnega sevanja v medicini je ena od metod za odpravo različnih bolezni. Med takšnim zdravljenjem se na telesu bolnika izmeri odmerek UV-žarkov. Poleg tega uporaba ultravijoličnega sevanja v medicini za te namene postane možna z uporabo posebnih svetilk za fototerapijo.
Podoben postopek se izvaja za odpravo bolezni kože, sklepov, dihal, perifernega živčnega sistema in ženskih spolnih organov. Ultravijolično sevanje je predpisano za pospešitev procesa celjenja ran in za preprečevanje rahitisa.
Uporaba ultravijoličnega sevanja pri zdravljenju psoriaze, ekcema, vitiliga, nekaterih vrst dermatitisa, prurigo, porfirije, pruritisa je še posebej učinkovita. Opozoriti je treba, da ta postopek ne zahteva anestezije in ne povzroča nelagodja bolniku.
Uporaba svetilke, ki proizvaja ultravijolično svetlobo, vam omogoča dober rezultat pri zdravljenju bolnikov, ki so doživeli hude gnojne operacije. V tem primeru baktericidna lastnost teh valov pomaga tudi pacientom.
Uporaba UV žarkov v kozmetologiji
Infrardeči valovi se aktivno uporabljajo na področju ohranjanja lepote in zdravja ljudi. Tako je uporaba ultravijoličnega baktericidnega sevanja nujna za zagotovitev sterilnosti različnih prostorov in naprav. Na primer, lahko je preprečevanje okužb z instrumenti za manikuro.
Uporaba ultravijoličnega sevanja v kozmetologiji je seveda solarij. V njej lahko kupci s pomočjo posebnih svetilk dobijo tan. Popolnoma ščiti kožo pred morebitnimi posledicami sončnih opeklin. Zato kozmetiki priporočajo, da pred odhodom v vroče države ali na morje opravijo več sej v solarij.
Uporaba ultravijoličnega sevanja je priporočljiva tudi za obnavljanje vitamina D v telesu, ki je odgovorno za absorpcijo kalcija, to je za moč naših nohtov, zob in kosti.
Potrebna v kozmetologiji in posebnih UV svetilkah. Zahvaljujoč jim je na voljo hitra polimerizacija posebnega gela za manikuro.
Opredelitev elektronskih struktur objektov
Ultravijolično sevanje se uporablja tudi v fizikalnih raziskavah. Z njim določimo spektre odboja, absorpcije in emisije v UV območju. To vam omogoča, da določite elektronsko strukturo ionov, atomov, molekul in trdnih snovi.
UV spektri zvezd, Sonca in drugih planetov nosijo informacije o fizikalnih procesih, ki se pojavljajo v vročih predelih proučevanih vesoljskih objektov.
Čiščenje vode
Kje drugje se uporabljajo UV-žarki? Uporablja se ultravijolično baktericidno sevanje za razkuževanje pitne vode. Če je bil za ta namen uporabljen zgodnejši klor, je bil danes njegov negativen učinek na organizem precej dobro raziskan. Torej, hlapi te snovi lahko povzročijo zastrupitev. Samo zaužitje klora povzroča nastanek raka. Zato se ultravijolične svetilke vedno bolj uporabljajo za razkuževanje vode v zasebnih domovih.
Nanesite UV žarke in bazene. Ultravijolični emiterji za odstranjevanje bakterij se uporabljajo v prehrambeni, kemični in farmakološki industriji. Ta območja potrebujejo tudi čisto vodo.
Dezinfekcija zraka
Kje drugje uporablja UV žarke? Uporaba ultravijoličnega sevanja za razkuževanje zraka je tudi v zadnjem času vse pogostejša. Reciklerji in onesnaževalci so nameščeni na mestih, kjer je veliko ljudi, kot so supermarketi, letališča in železniške postaje. Uporaba učinkov ultravijoličnega sevanja na mikroorganizme omogoča razkuževanje njihovega okolja v največji meri, do 99,9%.
Gospodinjska uporaba
Kvarčne svetilke, ki ustvarjajo UV žarke, že več let razkužujejo in čistijo zrak v klinikah in bolnišnicah. V zadnjem času pa se vedno bolj uporablja ultravijolično sevanje v vsakdanjem življenju. Je zelo učinkovita pri odstranjevanju organskih onesnaževal, kot so glivice in plesni, virusi, kvas in bakterije. Ti mikroorganizmi se še posebej hitro širijo v prostorih, kjer ljudje iz različnih razlogov stalno zapirajo okna in vrata.
Uporaba baktericidnega obsevalnika v domačem okolju postane primerna, če je majhno območje stanovanja in velika družina, v kateri so majhni otroci in domače živali. Svetilka z UV sevanjem bo občasno razkužila prostore, kar bo zmanjšalo tveganje za nastanek in nadaljnji prenos bolezni.
Uporabljajo se podobne naprave in tuberkuloza. Navsezadnje se taki bolniki ne zdravijo vedno v bolnišnici. Medtem ko doma, morajo svoj dom razkužiti z ultravijoličnim sevanjem.
Uporaba v forenziki
Znanstveniki so razvili tehnologijo za odkrivanje najmanjšega odmerka eksplozivov. V ta namen uporabite napravo, ki proizvaja ultravijolično sevanje. Takšna naprava je zmožna zaznati prisotnost nevarnih elementov v zraku in vodi, na tkanini, kot tudi na koži osumljenca v kaznivem dejanju.
Tudi ultravijolični in infrardeče sevanje ko makro fotografiranje predmetov z nevidnimi in komaj vidnimi sledovi popolnega prestopka. To omogoča kriminologom, da pregledajo dokumente in sledi posnetka, besedila, ki so se spremenila zaradi poplavljanja s krvjo, črnilom itd.
Druge uporabe UV žarkov
Uporablja se ultravijolično sevanje:
- pri ustvarjanju svetlobnih učinkov in razsvetljave v šovnem podjetju;
- v detektorjih valut;
- pri tiskanju;
- v živinoreji in kmetijstvu;
- za lovljenje žuželk;
- v restavratorstvu;
- za kromatografsko analizo.