Мы столько слышим про вред ультрафиолетового излучения, однако даже не подозреваем, когда подвергаемся его воздействию. В этой статье мы расскажем вам все, что важно знать об этом виде излучения.
Ультрафиолетовый свет — это вид электромагнитного излучения, которое заставляет невидимые загрязнения светиться и отвечает за летний загар и солнечные ожоги. Однако слишком сильное воздействие ультрафиолетового излучения наносит ущерб живым тканям.
Электромагнитное излучение исходит от Солнца и передается волнами или частицами на разных длинах волн и частотах. Этот широкий диапазон длин волн известен как электромагнитный спектр. Спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты. Наиболее распространенными областями являются радиоволны, микроволны, инфракрасный (ИК), видимый, ультрафиолет (УФ), рентгеновские и гамма-лучи.
Ультрафиолетовый (УФ) свет попадает в диапазон электромагнитного спектра между видимым светом и рентгеновскими лучами. Он имеет частоты от 8×1014 до 3×1016 герц (Гц), и длины волн от 380 нанометров до 10 нм. Ультрафиолетовое излучение обычно делится на три поддиапазона:
- UVA или ближний УФ (315-400 нм)
- UVB, или средний УФ (280-315 нм)
- UVC или дальний УФ (180-280 нм)
Излучение с длинами волн от 10 до 180 нм иногда называют вакуумными или экстремальными ультрафиолетом. Эти длины волн блокируются воздухом, и они распространяются только в вакууме.
Ионизация
Ультрафиолетовое излучение обладает достаточной энергией, чтобы разорвать химические связи. Из-за их более высоких энергий ультрафиолетовые фотоны могут вызывать ионизацию — процесс, при котором электроны отрываются от атомов. Образующаяся вакансия влияет на химические свойства атомов и заставляет их образовывать или разрывать химические связи, которых в противном случае не было бы. Это может быть полезно при химических превращениях, но вредно для материалов и живых тканей. Этот эффект может быть полезным, например, при дезинфекции поверхностей, но он также может быть вреден, особенно для кожи и глаз, которые наиболее подвержены воздействию высокоэнергетического UVB и UVC излучения.
УФ-эффекты
Большая часть естественного ультрафиолетового света, с которым сталкиваются люди, исходит от Солнца. Однако только около 10 процентов солнечного света приходится на ультрафиолет, и только около трети из них проникает в атмосферу, достигая земли. Из солнечной ультрафиолетовой энергии, достигающей экватора, 95 процентов приходится на UVA, а 5 процентов-на UVB. Дальний ультрафиолет в сколь либо малом количестве не достигает земли, поскольку озон, молекулярный кислород и водяной пар в верхних слоях атмосферы полностью поглощают самые короткие ультрафиолетовые волны. Тем не менее, ультрафиолетовое излучение UVA и UVB являются самыми сильными и вредными для живых существ.
Солнечные ожоги
Загар — это реакция кожи на воздействие вредных ультрафиолетовых лучей. По сути, загар возникает в результате срабатывания естественного защитного механизма организма. Потемнение кожи обуславливается выработкой пигмента под названием меланин, который создают клетки кожи, называемые меланоцитами. Меланин поглощает ультрафиолетовый свет и рассеивает его в виде тепла. Когда тело чувствует повреждение солнца, оно посылает меланин в облучаемые клетки и пытается защитить их от дальнейшего повреждения. Пигмент вызывает потемнение кожи.
Меланин представляет собой естественный солнцезащитный крем. Однако длительное воздействие ультрафиолетового излучения может подавить защитные силы организма. Когда это происходит, возникает токсическая реакция, приводящая к солнечному ожогу. Ультрафиолетовые лучи могут повредить ДНК в клетках организма. Тело чувствует это разрушение и обеспечивает приток крови к этой области, чтобы помочь процессу заживления. Возникает также болезненное воспаление. Обычно уже через полдня после чрезмерного пребывания на солнце кожа человека становится красной от ожога, после чего через некоторое время кожа либо слезает, либо на ней формируется загар.
Иногда клетки с ДНК, мутированной солнечными лучами, превращаются в проблемные клетки, которые не умирают, а продолжают размножаться и формируют раковые опухоли.
В результате возникает рак кожи, самая распространенная форма рака в мире. Люди, которые постоянно загорают на солнце, подвергаются гораздо более высокому риску этой болезни. По данным Фонда борьбы с раком кожи, риск развития самой смертоносной формы рака кожи, называемой меланомой, удваивается для тех, кто получил пять или более солнечных ожогов.
Другие источники ультрафиолетового излучения
Для получения ультрафиолетового излучения был разработан ряд искусственных источников. Искусственные источники УФ – это солярии, черные лампы, отверждающие лампы, бактерицидные лампы, ртутные лампы, галогенные лампы, высокоинтенсивные газоразрядные лампы, люминесцентные и лампы накаливания, а также некоторые типы лазеров.
Одним из наиболее распространенных способов получения ультрафиолетового света является пропускание электрического тока через пары ртути или какой-либо другой газ. Этот тип ламп обычно используется в соляриях и для дезинфекции поверхностей. Светоизлучающие диоды (светодиоды), лазеры и дуговые лампы также могут применяться в качестве источников ультрафиолетового излучения с различными длинами волн для промышленного, медицинского и исследовательского применения.
Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.