>

UV obsevanje kaj. Biološki učinki na organizme. Uporaba ultravijoličnega sevanja

Ultravijolično sevanje- oblika optično sevanje, ni vidno človeškemu očesu, za katero je značilna krajša dolžina in večja energija fotonov v primerjavi s svetlobo. Ultravijolični žarki pokrivajo spekter med vidnim in rentgenskim sevanjem v območju valovnih dolžin 400-10 nm. V tem primeru se območje sevanja v območju 200-10 nm imenuje daleč ali vakuum, območje v območju 400-200 nm pa se imenuje blizu.

UV viri

1 Naravni viri (zvezde, Sonce itd.)

Samo dolgovalovni del ultravijoličnega sevanja vesoljskih teles (290-400 nm) lahko doseže Zemljino površino. Hkrati kratkovalovno sevanje popolnoma absorbira kisik in druge snovi v ozračju na nadmorski višini 30-200 km od zemeljske površine. UV sevanje zvezd v območju valovnih dolžin 90-20 nm se skoraj popolnoma absorbira.


2. Umetni viri

Sevanje trdnih snovi, segretih na temperaturo 3 tisoč Kelvinov, vključuje določen delež UV-sevanja, katerega intenzivnost se opazno poveča z naraščanjem temperature.

Močan vir UV sevanja je plazma s praznjenjem v plinu.

V različnih industrijah (prehrambena, kemična in druge industrije) in medicini se uporabljajo plinske, ksenonske, živosrebrne in druge sijalke, katerih cilindri so izdelani iz prozornih materialov - običajno kremena. Precejšnje UV sevanje oddajajo elektroni v pospeševalniku in posebni laserji v niklju podobnem ionu.

Osnovne lastnosti ultravijoličnega sevanja

Praktična uporaba ultravijoličnega sevanja je posledica njegovih osnovnih lastnosti:

— pomembna kemična aktivnost (pomaga pospešiti potek kemičnih in bioloških procesov);

- baktericidni učinek;

- sposobnost povzročitve luminiscence snovi - žarenje z različnimi barvami oddane svetlobe.

Raziskave o sodobno opremo emisijski/absorpcijski/odbojni spektri v UV-območju omogoča določanje elektronske strukture atomov, molekul in ionov.

UV spektri Sonca, zvezd in različnih meglic omogočajo pridobitev zanesljivih informacij o procesih, ki se dogajajo v teh objektih.

Prav tako lahko ultravijolično sevanje moti in spremeni kemične vezi v molekulah, posledično lahko pride do različne reakcije(redukcija, oksidacija, polimerizacija itd.), ki služi kot osnova za takšno znanost, kot je fotokemija.

UV-sevanje lahko uniči bakterije in mikroorganizme. Tako se ultravijolične svetilke pogosto uporabljajo za dezinfekcijo na javnih mestih (zdravstvene ustanove, vrtci, podzemne železnice, železniške postaje itd.).

Določeni odmerki UV-sevanja prispevajo k nastanku vitamina D, serotonina in drugih snovi na površini človeške kože, ki vplivajo na tonus in aktivnost telesa. Prekomerna izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju vodi do opeklin in pospeši proces staranja kože.

Ultravijolično sevanje se aktivno uporablja tudi v kulturni in zabavni sferi - za ustvarjanje vrste edinstvenih svetlobnih učinkov v diskotekah, odrih barov, gledališč itd.

Ultravijolično sevanje (ultravijolično, UV, UV) - elektromagnetno sevanje, ki zasedajo območje med vijolično mejo vidnega sevanja in rentgenskega sevanja (380 - 10 nm, 7,9 1014 - 3 1016 Hertz).

S konceptom ultravijoličnih žarkov se je v svojem delu prvi srečal indijski filozof iz 13. stoletja. Ozračje območja Bhootakasha, ki ga je opisal, je vsebovalo vijolične žarke, ki jih ni mogoče videti s prostim očesom.

Kmalu po odkritju infrardečega sevanja je nemški fizik Johann Wilhelm Ritter začel iskati sevanje na nasprotnem koncu spektra, z valovno dolžino, krajšo od vijolične. Leta 1801 je odkril, da srebrov klorid, ki se hitreje razgradi, če je izpostavljen svetlobi. razpade pod vplivom nevidnega sevanja izven vijoličnega področja spektra. Srebrov klorid bela v nekaj minutah potemni na svetlobi. Različni deli spektra imajo različne učinke na hitrost zatemnitve. Najhitreje se to zgodi pred vijoličnim območjem spektra. Številni znanstveniki, vključno z Ritterjem, so se takrat strinjali, da je svetloba sestavljena iz treh različnih komponent: oksidativne ali toplotne (infrardeče) komponente, osvetljevalne (vidne svetlobe) komponente in redukcijske (ultravijolične) komponente. Takrat so ultravijolično sevanje imenovali tudi aktinično sevanje. Ideje o enotnosti treh različnih delov spektra so bile prvič izražene šele leta 1842 v delih Aleksandra Becquerela, Macedonija Mellonija in drugih.

Elektromagnetni spekter ultravijoličnega sevanja lahko na različne načine razdelimo na podskupine. Standard ISO za definicijo sončnega sevanja (ISO-DIS-21348) podaja naslednje definicije:

Ime

Okrajšava

Valovna dolžina v nanometrih

Količina energije na foton

Blizu

400 nm - 300 nm

3,10 - 4,13 eV

Povprečje

300 nm - 200 nm

4,13 - 6,20 eV

Nadalje

200 nm - 122 nm

6,20 - 10,2 eV

Ekstremno

121 nm - 10 nm

10,2 - 124 eV

Ultravijolično A, dolgo valovno območje

400 nm - 315 nm

3,10 - 3,94 eV

Ultravijolično B, srednji val

315 nm - 280 nm

3,94 - 4,43 eV

Ultravijolično C, kratkovalovno

280 nm - 100 nm

4,43 - 12,4 eV

Bližnjemu ultravijoličnemu območju se pogosto reče »črna svetloba«, ker je človeško oko ne prepozna, ko pa se odbije od nekaterih materialov, se spekter premakne v vidno območje.

Za daljni in skrajni obseg se pogosto uporablja izraz "vakuum" (VUV), ker valove v tem območju močno absorbira zemeljska atmosfera.

Biološki učinki ultravijoličnega sevanja v treh spektralnih območjih so bistveno različni, zato biologi včasih kot najpomembnejša pri svojem delu označujejo naslednja območja:

Bližnji ultravijolični, UV-A žarki (UVA, 315-400 nm)

UV-B žarki (UVB, 280-315 nm)

Daljnji ultravijolični, UV-C žarki (UVC, 100-280 nm)

Skoraj vse UVC in približno 90 % UVB absorbira ozon, pa tudi vodna para, kisik in ogljikov dioksid, ko prehajajo skozi sončna svetloba skozi zemeljsko atmosfero. Ozračje slabo absorbira sevanje iz območja UVA. Zato sevanje, ki doseže zemeljsko površje, v veliki meri vsebuje skoraj ultravijolične UVA in majhen delež - UVB.

Nekoliko kasneje, v delih (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefedov, E. A. Shepelev, S. N. Zaloguev, N. E. Panferova, I. V. Anisimova), je bil ta specifičen učinek sevanja potrjen v vesoljski medicini. Preventivno UV obsevanje je bilo uvedeno v prakso vesoljskih poletov skupaj z Metodološkimi navodili (MU) iz leta 1989 »Preventivno ultravijolično obsevanje ljudi (z uporabo umetnih virov UV sevanja)«. Oba dokumenta sta zanesljiva osnova za nadaljnje izboljšave zaščite pred UV žarki.

Izpostavljenost kože ultravijoličnemu sevanju, ki presega naravno zaščitno sposobnost kože za porjavitev, povzroči opekline.

Dolgotrajna izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju lahko prispeva k razvoju melanoma in prezgodnjemu staranju.

Ultravijolično sevanje je za človeško oko nezaznavno, vendar pri intenzivnem obsevanju povzroča značilne radiacijske poškodbe (opekline mrežnice).

Naravni izviri

Glavni vir ultravijoličnega sevanja na Zemlji je Sonce. Razmerje med intenzivnostjo UV-A in UV-B sevanja, skupna količina ultravijoličnih žarkov, ki dosežejo zemeljsko površje, je odvisno od naslednjih dejavnikov:

    o koncentraciji atmosferskega ozona nad zemeljsko površino (glej ozonske luknje)

    od višine Sonca nad obzorjem

    od višine nad morsko gladino

    od atmosferske disperzije

    o stanju oblačnosti

    na stopnjo odboja UV žarkov od površine (voda, prst)

Zahvaljujoč ustvarjanju in izboljšanju umetnih virov UV sevanja, ki je potekalo vzporedno z razvojem električnih virov vidne svetlobe, so danes zagotovljeni strokovnjaki, ki se ukvarjajo z UV sevanjem v medicini, preventivnih, sanitarnih in higienskih ustanovah, kmetijstvu itd. z bistveno večjimi možnostmi kot pri uporabi naravnega UV sevanja.

Obstaja veliko laserjev, ki delujejo v ultravijoličnem območju. Laser proizvaja visoko intenzivno koherentno sevanje. Vendar je ultravijolično območje težko za lasersko generiranje, zato tukaj ni tako močnih virov kot v vidnem in infrardečem območju. Ultravijolični laserji najdejo svojo uporabo v masni spektrometriji, laserski mikrodisekciji, biotehnologiji in drugih znanstvenih raziskavah.

Številni polimeri, ki se uporabljajo v potrošniških izdelkih, se razgradijo, če so izpostavljeni UV svetlobi. Za preprečitev razgradnje so takim polimerom dodane posebne snovi, ki lahko absorbirajo UV, kar je še posebej pomembno v primerih, ko je izdelek neposredno izpostavljen sončni svetlobi. Težava se kaže v bledenju barve, bledenju površine, razpokanju in včasih popolnem uničenju samega izdelka. Hitrost uničenja se povečuje z večanjem časa izpostavljenosti in intenzivnosti sončne svetlobe.

Opisani učinek je znan kot UV staranje in je ena od vrst staranja polimerov. Med občutljive polimere spadajo termoplasti, kot so polipropilen, polietilen, polimetil metakrilat (pleksi steklo), pa tudi posebna vlakna, kot je aramidno vlakno. UV-absorpcija povzroči uničenje polimerne verige in izgubo trdnosti na številnih točkah v strukturi. Učinek UV na polimere se uporablja v nanotehnologiji, transplantologiji, rentgenski litografiji in na drugih področjih za spreminjanje lastnosti (hrapavost, hidrofobnost) površine polimera. Na primer, poznan je učinek glajenja vakuumskega ultravijoličnega sevanja (VUV) na površino polimetil metakrilata.

Uporaba: Dezinfekcija z ultravijoličnim (UV) sevanjem, Sterilizacija zraka in trdih površin, Dezinfekcija pitne vode, Kemijska analiza, UV spektrometrija, Mineralna analiza, Kvalitativna kromatografska analiza, Lovljenje insektov, Umetno strojenje in “Mountain son”, restavriranje.


Ultravijolično sevanje specifično vpliva na žive celice, ne da bi pri tem vplivalo kemična sestava vode in zraka, kar ga izjemno ugodno loči od vseh kemične metode dezinfekcija in dezinfekcija vode.

Dosežki V zadnjih letih v razsvetljavi in ​​elektrotehniki lahko zagotovijo visoko stopnjo zanesljivosti dezinfekcije vode z ultravijoličnimi žarki.

Kakšno sevanje je to

Ultravijolično sevanje, ultravijolični žarki, UV-sevanje, očesu nevidno elektromagnetno sevanje, ki zavzema spektralno območje med vidnim in rentgenskim sevanjem v območju valovnih dolžin 400-10 nm. Celotno območje UV sevanja je običajno razdeljeno na blizu (400-200 nm) in daleč ali vakuum (200-10 nm); priimek zaradi dejstva, da zrak močno absorbira UV sevanje tega območja in ga proučujemo z vakuumskimi spektralnimi instrumenti.

Naravni viri UV sevanja so Sonce, zvezde, meglice in drugi vesoljski objekti. Zemeljsko površje pa doseže le dolgovalovni del UV sevanja - 290 nm. UV-sevanje s krajšo valovno dolžino absorbirajo ozon, kisik in druge sestavine atmosfere na nadmorski višini 30-200 km od zemeljskega površja, ki igrajo veliko vlogo v atmosferskih procesih.

Umetni viri UV sevanja. Za različne uporabe UV-sevanja industrija proizvaja živosrebrne, vodikove, ksenonske in druge plinskoelektrične sijalke, katerih okna (ali celoten balon) so izdelana iz materialov, propustnih za UV-sevanje (običajno kremena). Vsaka visokotemperaturna plazma (plazma električnih isker in oblokov, plazma, ki nastane pri fokusiranju močnega laserskega sevanja v pline ali na površino trdnih snovi itd.) močan vir UV sevanje.

Kljub dejstvu, da nam ultravijolično sevanje daje narava sama, ni varno

Obstajajo tri vrste ultravijoličnega: "A"; "B"; "Z". Ozonski plašč preprečuje, da bi ultravijolični C dosegel zemeljsko površje. Svetloba v ultravijoličnem "A" spektru ima valovno dolžino od 320 do 400 nm, svetloba v ultravijoličnem "B" spektru ima valovno dolžino od 290 do 320 nm. UV-sevanje ima dovolj energije, da vpliva na kemične vezi, tudi v živih celicah.

Energija ultravijolične komponente sončne svetlobe povzroča poškodbe mikroorganizmov na celični in genetski ravni, enako škodo povzroči človeku, vendar je omejena na kožo in oči. Sončne opekline nastanejo zaradi izpostavljenosti ultravijoličnim B žarkom. Ultravijolični "A" prodre veliko globlje kot ultravijolični "B" in prispeva k prezgodnjemu staranju kože. Poleg tega izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju A in B vodi do kožnega raka.

Iz zgodovine ultravijoličnih žarkov

Baktericidni učinek ultravijoličnih žarkov je bil odkrit pred približno 100 leti. Prvi laboratorijski testi UVR v dvajsetih letih 20. stoletja so bili tako obetavni, da se je zdelo, da je popolno izkoreninjenje okužb, ki se prenašajo po zraku, mogoče v zelo bližnji prihodnosti. UVI se pogosto uporablja od leta 1930 in je bil prvič uporabljen leta 1936 za sterilizacijo zraka v kirurški operacijski sobi. Leta 1937 je prva uporaba UVR v prezračevalnem sistemu ameriške šole izjemno zmanjšala pojavnost ošpic in drugih okužb med učenci. Potem se je zdelo, da so našli čudovito zdravilo za boj proti okužbam, ki se prenašajo po zraku. Vendar pa je nadaljnja študija UVR in njegovih nevarnih stranskih učinkov resno omejila njegovo uporabo v prisotnosti ljudi.

Prodorna moč ultravijoličnih žarkov je majhna in potujejo le premočrtno, tj. V kateri koli delovni sobi se oblikuje veliko zasenčenih območij, ki niso podvržena baktericidnemu zdravljenju. Ko se oddaljite od vira ultravijoličnega sevanja, se njegovo biocidno delovanje močno zmanjša. Delovanje žarkov je omejeno na površino obsevanega predmeta, njena čistost pa je velikega pomena.

Baktericidni učinek ultravijolične svetlobe

Dezinfekcijski učinek UV-sevanja je predvsem posledica fotokemičnih reakcij, ki povzročijo nepopravljive poškodbe DNK. Ultravijolično sevanje poleg DNK vpliva tudi na druge celične strukture, zlasti na RNK in celične membrane. Ultravijolična svetloba kot zelo natančno orožje okuži žive celice, ne da bi vplivala na kemično sestavo okolja, kar velja za kemična razkužila. Slednja lastnost ga izjemno ugodno razlikuje od vseh kemičnih metod dezinfekcije.

Uporaba ultravijoličnega

Ultravijolično se trenutno uporablja na različnih področjih: zdravstvene ustanove (bolnišnice, klinike, bolnišnice); Prehrambena industrija(hrana, pijača); farmacevtska industrija; veterina; za dezinfekcijo pitne, reciklirane in odpadne vode.

Sodobni napredek v razsvetljavi in ​​elektrotehniki je zagotovil pogoje za ustvarjanje velikih UV dezinfekcijskih kompleksov. Vsesplošna uvedba UV tehnologije v komunalne in industrijske vodovodne sisteme omogoča učinkovito dezinfekcijo (dezinfekcijo) tako pitne vode pred dobavo v komunalno vodovodno omrežje kot Odpadne vode preden se spustijo v vodna telesa. S tem se odpravi uporaba strupenega klora in bistveno poveča zanesljivost in varnost vodovodnih in kanalizacijskih sistemov nasploh.

Ultravijolična dezinfekcija vode

Ena od nujnih nalog pri dezinfekciji pitne vode, pa tudi industrijskih in gospodinjskih odpadnih voda po njihovem bistrenju (biološkem čiščenju) je uporaba tehnologije, ki ne uporablja kemičnih reagentov, torej tehnologije, ki ne povzroča tvorbe strupenih spojin. med postopkom dezinfekcije (kot v primeru klorovih spojin in ozoniranja) ob hkratnem popolnem uničenju patogene mikroflore.

Obstajajo trije deli spektra ultravijoličnega sevanja, ki imajo različne biološke učinke. Ultravijolično sevanje z valovno dolžino 390-315 nm ima šibek biološki učinek. UV-žarki v območju 315-280 nm imajo antirahitični učinek, ultravijolično sevanje z valovno dolžino 280-200 nm pa ima sposobnost ubijanja mikroorganizmov.

Ultravijolični žarki z valovno dolžino 220-280 imajo škodljiv učinek na bakterije, največji baktericidni učinek pa ustreza valovni dolžini 264 nm. Ta okoliščina se uporablja v baktericidnih napravah, namenjenih dezinfekciji predvsem podzemne vode. Vir ultravijoličnih žarkov je živosrebrno-argonska ali živosrebrno-kvarčna svetilka, nameščena v kremenčevem ohišju v središču kovinskega ohišja. Pokrov ščiti svetilko pred stikom z vodo, vendar prepušča ultravijoličnim žarkom. Do dezinfekcije pride, ko voda teče v prostoru med telesom in prevleko ob neposredni izpostavljenosti mikrobom ultravijoličnim žarkom.

Baktericidni učinek se ocenjuje v enotah, imenovanih bakti (b). Za zagotovitev baktericidnega učinka ultravijoličnega obsevanja zadostuje približno 50 μb min/cm2. UV obsevanje je najbolj obetavna metoda dezinfekcije vode z visoko učinkovitostjo proti patogenim mikroorganizmom, ki ne povzroča nastajanja škodljivih stranskih produktov, kar včasih povzroči ozoniranje.

UV-obsevanje je idealno za dezinfekcijo arteške vode

Stališče, da se podzemna voda šteje za prosto mikrobnih onesnaževalcev zaradi filtracije vode skozi prst, ni povsem pravilno. Raziskave so pokazale, da v podtalnici ni velikih mikroorganizmov, kot so praživali ali helminti, vendar pa lahko manjši mikroorganizmi, kot so virusi, prodrejo v tla v podzemne vodne vire. Tudi če v vodi ni bakterij, mora oprema za dezinfekcijo služiti kot ovira pred sezonsko ali nujno kontaminacijo.

Za zagotovitev dezinfekcije vode je treba predhodno uporabiti UV-obsevanje standardna kakovost glede na mikrobiološke kazalce, zahtevane odmerke pa izberemo glede na potrebno znižanje koncentracije patogenih in indikatorskih mikroorganizmov.

UV obsevanje ne tvori stranskih produktov reakcije, njegova doza se lahko poveča do vrednosti, ki zagotavljajo epidemiološko varnost tako za bakterije kot za viruse. Znano je, da UV-sevanje deluje na viruse veliko bolj učinkovito kot klor, zato uporaba ultravijoličnega sevanja pri pripravi pitne vode omogoča predvsem v veliki meri rešiti problem odstranjevanja virusov hepatitisa A, ki ni vedno rešen s tradicionalnimi metodami. tehnologija kloriranja.

Za vodo, ki je že bila prečiščena glede barve, motnosti in vsebnosti železa, se priporoča uporaba UV obsevanja kot dezinfekcija. Učinek dezinfekcije vode kontroliramo z določanjem skupno število bakterij v 1 cm3 vode in število indikatorskih bakterij skupine E. coli v 1 litru vode po njeni dezinfekciji.

Danes se široko uporabljajo pretočne UV žarnice. Glavni element te naprave je blok obsevalcev, sestavljen iz žarnic UV spektra v količini, ki je določena s potrebno produktivnostjo za obdelano vodo. V notranjosti svetilke je votlina za pretok. Stik z UV žarki poteka skozi posebna okna znotraj svetilke. Telo instalacije je izdelano iz kovine, ki ščiti pred prodiranjem žarkov v okolje.

Voda, ki se dovaja v napravo, mora izpolnjevati naslednje zahteve:


  • skupna vsebnost železa - ​​ne več kot 0,3 mg / l, mangan - 0,1 mg / l;

  • vsebnost vodikovega sulfida - ​​ne več kot 0,05 mg / l;

  • motnost - ne več kot 2 mg / l za kaolin;

  • barva – ne več kot 35 stopinj.

Ultravijolična metoda dezinfekcije ima naslednje prednosti pred oksidativnimi metodami dezinfekcije (kloriranje, ozoniranje):


  • UV-sevanje je smrtonosno za večino vodnih bakterij, virusov, spor in protozojev. Uničuje povzročitelje nalezljivih bolezni, kot so tifus, kolera, griža, virusni hepatitis, otroška paraliza itd. Uporaba ultravijolične svetlobe omogoča učinkovitejšo dezinfekcijo kot kloriranje, zlasti v zvezi z virusi;

  • dezinfekcija z ultravijolično svetlobo nastane zaradi fotokemičnih reakcij znotraj mikroorganizmov, zato imajo spremembe lastnosti vode veliko manjši vpliv na njeno učinkovitost kot pri dezinfekciji s kemičnimi reagenti. Zlasti pH in temperatura vode ne vplivata na učinek ultravijoličnega sevanja na mikroorganizme;

  • strupene in mutagene spojine, ki negativno vplivajo na biocenozo vodnih teles, niso odkrite v vodi, obdelani z ultravijoličnim sevanjem;

  • za razliko od oksidativnih tehnologij ni negativnih učinkov v primeru predoziranja. S tem je mogoče bistveno poenostaviti nadzor nad postopkom dezinfekcije in ne izvajati testov za ugotavljanje rezidualne koncentracije dezinfekcijskega sredstva v vodi;

  • čas dezinfekcije pod UV obsevanjem je 1-10 sekund v pretočnem načinu, zato ni potrebe po ustvarjanju kontaktnih posod;

  • Najnovejši dosežki na področju razsvetljave in elektrotehnike omogočajo visoko stopnjo zanesljivosti UV kompleksov. Sodobne UV žarnice in predstikalne naprave zanje so serijsko izdelane in imajo dolgo življenjsko dobo;

  • Za dezinfekcijo z ultravijoličnim obsevanjem so značilni nižji obratovalni stroški kot pri kloriranju in predvsem ozoniranju. To je posledica relativno nizkih stroškov energije (3-5 krat manj kot pri ozonizaciji); ni potrebe po dragih reagentih: tekoči klor, natrijev ali kalcijev hipoklorit, kot tudi ni potrebe po reagentih za dekloriranje;

  • ni potrebe po ustvarjanju skladišč strupenih reagentov, ki vsebujejo klor, ki zahtevajo skladnost s posebnimi tehničnimi in okoljskimi varnostnimi ukrepi, kar povečuje zanesljivost vodovodnih in kanalizacijskih sistemov na splošno;

  • ultravijolična oprema je kompaktna, zahteva minimalen prostor, njena izvedba je možna v obstoječih tehnološki procesičistilne naprave, ne da bi jih zaustavili, z minimalnimi količinami gradbenih in inštalacijskih del.

Sonce nam pošilja svetlobo, toploto in ultravijolično (UV) sevanje. Vsi smo izpostavljeni ultravijoličnemu sevanju sonca, pa tudi umetnih virov, ki se uporabljajo v industriji, trgovini in drugih sektorjih gospodarstva.

Območje ultravijoličnega sevanja vključuje valove v območju 100 – 400 nm in je konvencionalno razdeljeno v tri skupine:

  • UV-A (UVA) (315–400 nm)
  • UVB (280–315 nm)
  • UV-C (UVC) (100–280 nm)
Vse UVC sevanje in približno 90 % UVB sevanja pri prehodu skozi ozračje absorbirajo ozon, vodna para, kisik in ogljikov dioksid. UVA sevanju je najmanj izpostavljena atmosfera. Ultravijolično sevanje, ki doseže zemeljsko površje, je sestavljeno predvsem iz UVA in majhnega dela UVB sevanja.

Vpliv naravnih dejavnikov na raven ultravijoličnega sevanja:

Višina sonca

Višje kot je sonce na nebu, višja je raven ultravijoličnega sevanja. Posledično se raven ultravijoličnega sevanja spreminja glede na čas dneva in letni čas. Zunaj tropskega območja je največja stopnja sevanja opazna v poletnih mesecih, ko je sonce v zenitu okoli poldneva.

Zemljepisna širina

Ko se približujete ekvatorialnim območjem, se stopnja sevanja poveča.

Oblačnost

Stopnja ultravijoličnega sevanja je večja pri jasnem nebu, vendar je tudi ob oblakih lahko stopnja ultravijoličnega sevanja visoka. V tem primeru se ultravijolično sevanje, razpršeno, odbija od različnih površin, zato je lahko skupna raven ultravijoličnega sevanja precej visoka.

Višina

Z naraščanjem nadmorske višine vse manjša plast ozračja absorbira ultravijolično sevanje v manjši meri. S povečanjem nadmorske višine na vsakih 1000 m se raven ultravijoličnega sevanja poveča za 10% - 12%.

Ozon

Ozonska plast absorbira del ultravijoličnega sevanja, ki je namenjeno zemeljsko površje. Debelina ozonske plasti se spreminja skozi vse leto in celo čez dan.

Odboj od zemeljske površine

Ultravijolično sevanje se v različni meri odbija ali razprši na različnih površinah, npr. čisti sneg lahko odbija do 80% ultravijoličnega sevanja, suh obalni pesek približno 15%, morska pena približno 25%.
  1. Več kot 90 % UV-sevanja lahko prodre skozi rahlo oblačnost.
  2. Čist sneg odbija do 80 % UV sevanja.
  3. UV sevanje se poveča za 4 % na vsakih 300 m vzpona.
  4. Ljudje, ki delajo v zaprtih prostorih, so letno izpostavljeni 5- do 10-krat manj UV sevanju kot ljudje, ki delajo na prostem.
  5. V vodi na globini 0,5 m je raven UV sevanja 40 % ravni UV sevanja na površini.
  6. V času od 10.00 do 14.00 ure prejmemo 60 % celotne količine UV sevanja.
  7. Senčila zmanjšajo raven UV sevanja za 50 % ali več.
  8. Beli pesek odbije do 15 % UV sevanja.

Učinki ultravijoličnega sevanja na zdravje

Majhne količine ultravijoličnega sevanja so koristne in potrebne za proizvodnjo vitamina D. Ultravijolično sevanje se uporablja tudi za zdravljenje številnih bolezni, vključno z rahitisom, luskavico in ekcemom. Zdravljenje poteka pod zdravniškim nadzorom, pri čemer se upoštevajo koristi zdravljenja in tveganja izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju.
Dolgotrajna izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju pri ljudeh pa lahko povzroči akutne in kronične poškodbe kože, oči in imunskega sistema.
Splošno napačno prepričanje je, da bi morali biti samo svetlopolti ljudje zaskrbljeni zaradi pretirane "izpostavljanja soncu". Temnejša koža ima višje ravni zaščitnega pigmenta melanina. Ljudje s takšno kožo imajo manjšo pojavnost kožnega raka. Toda kožni rak se diagnosticira tudi pri tej populaciji, vendar pogosto v kasnejši in nevarnejši fazi.
Tveganje za poškodbe oči in imunskega sistema zaradi ultravijoličnega sevanja ni odvisno od tipa kože.
Najbolj znane akutne lezije, ki so posledica prekomerne izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju, so sončne opekline in porjavelost, pri dolgotrajni izpostavljenosti pa ultravijolično sevanje povzroča degenerativne spremembe v celicah in ožilju, kar vodi v prezgodnje staranje kože. Ultravijolično sevanje lahko povzroči tudi akutne poškodbe oči.
Kronične lezije vključujejo kožnega raka in katarakte.
Vsako leto je 2-3 milijone primerov nemalignega kožnega raka in 132.000 primerov kožnega melanoma. Medtem ko je nemaligni kožni rak mogoče odstraniti kirurško in je le redko usoden, je maligni melanom eden glavnih vzrokov smrti pri belopolti populaciji.
Vsako leto približno 12 do 15 milijonov ljudi oslepi zaradi sive mrene. Študije so pokazale, da lahko do 20 % slepote povzroči ali poslabša izpostavljenost soncu, zlasti v Indiji, Pakistanu in drugih državah blizu ekvatorja.
Obstajajo tudi ugibanja, da lahko ultravijolično sevanje poveča tveganje za nalezljive bolezni in omeji učinkovitost cepljenja.
Kljub vsemu naštetemu pa mnogi menijo, da je intenzivna porjavelost nekaj normalnega. Otroci, najstniki in njihovi starši porjavelost dojemajo kot pokazatelj privlačnosti in dobrega zdravja.

Skupina tveganja

  • Dolgotrajna izpostavljenost soncu v otroštvu poveča tveganje za kasnejši razvoj kožnega raka in lahko povzroči resne poškodbe oči.
  • Vsi otroci, mlajši od 15 let, imajo občutljivo kožo in oči – zaščitite jih in jim bodite dober zgled!
  • Otroci, mlajši od enega leta, ne smejo biti izpostavljeni neposredni sončni svetlobi!
  • Starši, zaščitite svoje otroke pred soncem! Poučite jih o uporabi kreme za sončenje in izpostavljenosti soncu!

Učinki tanjšanja ozona na zdravje

Tanjšanje ozonske plasti bo verjetno povečalo škodljive učinke ultravijoličnega sevanja, saj je stratosferski ozon učinkovit absorber ultravijoličnega sevanja.
Ko se ozonska plast zmanjša, se zmanjša zaščitni filter, ki ga zagotavlja atmosfera. Skladno s tem sta prebivalstvo in okolje bolj izpostavljena visoka stopnja ultravijolično sevanje, predvsem UVB sevanje, ki ima velik vpliv na zdravje ljudi, živali, morskih organizmov in rastlinskega sveta.
Računalniški modeli napovedujejo, da bi lahko 10-odstotno zmanjšanje stratosferskega ozona povzročilo dodatnih 300.000 nerakavih kožnih rakov, 4.500 malignih kožnih rakov in 1,6 do 1,75 milijona primerov sive mrene letno.

GLOBALNI SONČNI ULTRAVIJOLIČNI (UV) INDEKS

Uvod

Od sedemdesetih let 20. stoletja se pojavlja porast pojavnosti kožnega raka med svetlopoltimi ljudmi. To povečanje je povezano z navadami prebivalstva, da so "na soncu" pod ultravijolično komponento in splošno sprejetim mnenjem o privlačnosti in prednostih sončenja.
Zato je nujno treba povečati ozaveščenost javnosti o škodljivosti ultravijoličnega sevanja, s ciljem spremeniti navade prebivalstva in preprečiti trend naraščanja primerov kožnega raka.
Globalni ultravijolični indeks je poenostavljeno merilo ravni ultravijoličnega sevanja na zemeljskem površju in indikator potencialnih nevarnosti za kožo. Služi kot sredstvo za ozaveščanje javnosti in opozarjanje na nujnost varovanja pred izpostavljenostjo ultravijoličnemu sevanju.
UVI je razvila Svetovna zdravstvena organizacija s pomočjo Programa Združenih narodov za človekove pravice okolju, Svetovna meteorološka organizacija, Mednarodna komisija za zaščito pred neionizirajočimi sevanji, Nemški zvezni urad za zaščito pred sevanjem.
Od prve objave leta 1995 je bilo organiziranih več mednarodnih strokovnih srečanj (Les Diablerets; Baltimore, 1996; Les Diablerets, 1997; München, 2000), da bi racionalizirali javno izobraževanje o UVR in spodbujali uporabo UVR kot sredstva za zaščito pred soncem.

Kaj je globalni sončni ultravijolični indeks?

Globalni solarni UV indeks (UVI) označuje raven sončnega ultravijoličnega sevanja na Zemljinem površju. UV indeks ima vrednosti od nič in več. Poleg tega, višja kot je vrednost UV-indeksa, večja je potencialna nevarnost za človeško kožo in oči ter krajši čas, potreben za povzročitev škode zdravju.
Vrednosti UV indeksa ustrezajo stopnjam izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju sonca v naslednjih kategorijah:

Zakaj potrebujete ultravijolični indeks?

UV-indeks je pomembno sredstvo za ozaveščanje javnosti o nevarnostih čezmerne izpostavljenosti ultravijoličnemu sevanju in opozarjanje na nujnost uporabe krem ​​za sončenje. Stopnja ultravijoličnega sevanja in s tem vrednosti UV indeksa se čez dan spreminjajo. Običajno je prikazana največja vrednost ultravijoličnega sevanja, opažena v 4-urnem obdobju okoli sončnega poldneva. Sončno poldne traja od 12. do 14. ure.
Ko ljudje delamo načrte za dan in se odločamo, »v čem bomo šli ven«, jih običajno vodi vremenska napoved (ali pogled skozi okno) in predvsem napoved temperature zraka.
Podobno kot temperaturna lestvica UV indeks kaže stopnjo ultravijoličnega sevanja in morebitno nevarnost izpostavljenosti soncu.
Poznavanje napovedi UV indeksa lahko vsakomur pomaga pri zdravi odločitvi.

Zahtevani zaščitni ukrepi glede na vrednost UV indeksa
Zaščita ni potrebna Zahtevana zaščita Potrebna je povečana zaščita
Ostani zunaj
prostorov
ne predstavlja
nevarnosti		 Opoldne
ostani v senci!
Nositi oblačila
z dolgimi rokavi in ​​kapo!
Uporabite kremo za sončenje!
Počakajte do poldneva
v zaprtih prostorih!
Ostanite v senci na prostem!
Bodite prepričani, da nosite oblačila
dolgi rokavi, kapa,
uporabljajte kremo za sončenje!

Tudi pri ljudeh z zelo občutljivo svetlo kožo je nevarnost za zdravje minimalna pri vrednostih UV indeksa pod 3 in v normalnih okoliščinah uporaba zaščitnih izdelkov ni potrebna.
Zaščita je potrebna pri vrednosti UV indeksa nad 3, povečani zaščitni ukrepi so potrebni pri vrednosti UV indeksa 8 in več. V tem primeru morate uporabiti vso zaščitno opremo:

  • Omejite izpostavljenost soncu v opoldanskih urah.
  • Ostani v senci.
  • Nosite dolge rokave.
  • Nosite klobuk s širokimi krajci, da zaščitite oči, obraz in vrat.
  • Zaščitite oči z nameščenimi očali.
  • Uporabljajte kremo za sončenje z zaščitnim faktorjem (SPF) 15+. Ne uporabljajte kreme za sončenje za podaljšanje izpostavljenosti soncu.
  • Zaščitite svoje malčke: To je še posebej pomembno.

Miti in resničnost

MIT RESNIČNOST
Sončenje je blagodejno. Porjavitev je obramba telesa pred nadaljnjimi poškodbami zaradi ultravijoličnega sevanja.
Porjavelost vas ščiti pred soncem. Temna porjavelost na svetli koži zagotavlja omejeno zaščito, enakovredno SPF (zaščitni faktor pred soncem) približno 4.
V oblačnem dnevu ne boste porjaveli. Do 80 % sončnega ultravijoličnega sevanja prodre skozi oblake. Megla lahko poveča raven ultravijoličnega sevanja.
V vodi ne boste porjaveli. Voda zagotavlja minimalno zaščito pred ultravijoličnim sevanjem, odboj od vode pa lahko poveča raven ultravijoličnega sevanja.
Ultravijolično sevanje pozimi ni nevarno. Ravni UV-sevanja so na splošno nižje v zimskih mesecih, vendar jih lahko odboj snega podvoji, zlasti na nadmorski višini. Posebej previdni bodite zgodaj spomladi, ko so temperature nizke, UV-sevanje sonca pa močno.
Krema za sončenje je zaščitno sredstvo, lahko podaljšam čas sončenja. Kreme za sončenje ne smemo uporabljati za podaljšanje časa na soncu, temveč za izboljšanje zaščite pred ultravijoličnim sevanjem.
Ne boste se opekli, če si med sončenjem vzamete odmor. Izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju se čez dan kopiči.
Ne boste porjaveli, če je sončna toplota nezaznavna. Porjavelost povzroča ultravijolično sevanje, ki ga ni mogoče čutiti. Ko čutimo sončno toploto, čutimo njegovo infrardeče, ne ultravijolično sevanje.

ZAPOMNITE SE!

  • Sončenje ne ustavi ultravijoličnega sevanja! Tudi če je vaša koža porjavela, omejite izpostavljenost soncu na poldnevne ure in uporabite zaščitne ukrepe.
  • Omejite čas sončenja! Porjavelost je znak, da je vaša koža prejela prevelik odmerek ultravijoličnega sevanja! Zaščitite svojo kožo!
  • Nosite sončna očala, klobuk s širokimi krajci, zaščitno obleko in zaščito pred soncem SPF 15+.
  • Uporaba kreme za sončenje ni sredstvo za podaljšanje časa na soncu, ampak za zmanjšanje tveganja za zdravje zaradi bivanja na soncu.
  • Jemanje določenih zdravil ter uporaba parfumov in dezodorantov naredi kožo bolj občutljivo, kar povzroči hude sončne opekline.
  • Preživljanje časa na soncu povečuje tveganje za nastanek kožnega raka, pospešuje staranje kože in poškoduje oči. Zaščitite se!
  • Senca je ena od najboljše sredstvo zaščita pred sončnim sevanjem. Poskusite ostati v senci v opoldanskih urah, ko je UV-sevanje največje.
  • Oblačno nebo ne preprečuje sončnih opeklin. Ultravijolično sevanje prodre skozi oblake.
  • Ne pozabite, da poškodbe kože in oči povzroča ultravijolično sevanje, ki ga ni mogoče videti ali občutiti – NE DAJTE SE ZVEZATI ZMERNE TEMPERATURE!
  • Če pričakujete, da boste podnevi na prostem, obvezno nosite kremo za sončenje, pokrivalo in dolge rokave.
  • Ko ste na smučišču, ne pozabite, da nadmorska višina in čist sneg lahko podvojita vaše UV sevanje, ne pozabite sončna očala in kremo za sončenje! V gorah se raven ultravijoličnega sevanja poveča za približno 10 % na vsakih 1000 m.
  • Viri informacij:
    1. Gradivo s spletne strani Svetovne zdravstvene organizacije (WHO).
    http://www.who.int/uv/intersunprogramme/activities/uv_index/en/index.html
    2. "Globalni sončni UV indeks. Praktični vodnik". "Globalni solarni UV indeks. Praktični vodnik", WHO 2002
    http://www.who.int/uv/publications/globalindex/en/index.html
    Smernice priporočajo Svetovna zdravstvena organizacija, Svetovna meteorološka organizacija, Okoljski program Združenih narodov in Mednarodna komisija za zaščito pred neionizirajočimi sevanji.

    Zagotovljena napoved UV indeksa in debeline ozonske plasti.

Ultravijolično sevanje Pripravil študent 11. razreda Yumaev Vyacheslav

Ultravijolično sevanje je očesu nevidno elektromagnetno sevanje, ki zavzema območje med spodnjo mejo vidnega spektra in zgornjo mejo rentgenskega sevanja. Valovna dolžina UV sevanja je od 100 do 400 nm (1 nm = 10 m). Po klasifikaciji Mednarodne komisije za osvetlitev (CIE) je spekter UV sevanja razdeljen na tri območja: UV-A - dolga valovna dolžina (315 - 400 nm) UV-B - srednja valovna dolžina (280 - 315 nm) UV- C - kratka valovna dolžina (100 - 280 nm.) Celotno območje UVR je konvencionalno razdeljeno na: - blizu (400-200 nm); - daljinsko ali vakuumsko (200-10 nm).

Lastnosti: Visoka kemijska aktivnost, neviden, visoka prodorna sposobnost, ubija mikroorganizme, v majhnih odmerkih blagodejno vpliva na človeško telo: sončenje, UV žarki sprožijo proces tvorbe vitamina D, ki je potreben, da telo absorbira kalcij in zagotavljajo normalen razvoj kostnega skeleta, ultravijolično sevanje aktivno vpliva na sintezo hormonov, odgovornih za dnevni biološki ritem; v velikih odmerkih pa ima negativne biološke učinke: spremembe v razvoju celic in metabolizmu, učinki na oči.

spekter UV sevanja: linijski (atomi, ioni in lahke molekule); sestoji iz trakov (težkih molekul); Zvezni spekter (pojavi se med inhibicijo in rekombinacijo elektronov).

Odkritje UV sevanja: Bližnje UV sevanje sta leta 1801 odkrila nemški znanstvenik N. Ritter in angleški znanstvenik W. Wollaston na podlagi fotokemičnega učinka tega sevanja na srebrov klorid. Vakuumsko UV-sevanje je odkril nemški znanstvenik W. Schumann z vakuumskim spektrografom s fluoritno prizmo in fotografskimi ploščami brez želatine, ki jih je izdelal. Zaznal je lahko kratkovalovno sevanje do 130 nm. N. Ritter W. Wollaston

Značilnosti UV sevanja Atmosferski ozon absorbira do 90 % tega sevanja. Za vsakih 1000 m dviga nadmorske višine se raven UV-žarkov poveča za 12 %.

Uporaba: Medicina: uporaba UV sevanja v medicini je posledica dejstva, da ima baktericidne, mutagene, terapevtske (zdravilne), antimitotične, preventivne, dezinfekcijske učinke; laserska biomedicina Show business: Razsvetljava, svetlobni učinki

Kozmetologija: V kozmetologiji se ultravijolično obsevanje pogosto uporablja v solarijih za enakomerno, lepo porjavelost. Pomanjkanje UV-žarkov vodi do pomanjkanja vitaminov, zmanjšane imunosti in slabe učinkovitosti živčni sistem, pojav duševne nestabilnosti. Ultravijolično sevanje pomembno vpliva na presnovo fosforja in kalcija, spodbuja nastajanje vitamina D in izboljšuje vse presnovne procese v telesu.

Živilska industrija: Dezinfekcija vode, zraka, prostorov, posod in embalaže z UV sevanjem. Poudariti je treba, da lahko uporaba ultravijoličnega sevanja kot fizikalnega dejavnika vpliva na mikroorganizme zagotovi dezinfekcijo bivalnega okolja v zelo visoki meri, na primer do 99,9 %.

Forenzika: Znanstveniki so razvili tehnologijo, ki lahko zazna najmanjše odmerke eksploziva. Naprava za odkrivanje sledi eksploziva uporablja zelo tanko nit (dvatisočkrat tanjša od človeškega lasu), ki pod vplivom ultravijoličnega sevanja sveti, vendar vsak stik z eksplozivom: trinitrotoluenom ali drugim eksplozivom, ki se uporablja v bombah, ustavi njen sij. . Naprava zaznava prisotnost eksploziva v zraku, vodi, na tkanini in na koži osumljencev. Uporaba nevidnih UV črnil za zaščito bančne kartice in bankovci iz ponarejanja. Na kartico so nanesene slike in elementi dizajna, nevidni pri normalni svetlobi, ali pa je celotna kartica narejena tako, da se sveti v UV žarkih.

Viri UV sevanja: oddajajo jih vsi trdne snovi, za katere t >1000 C, kot tudi svetleče živosrebrove pare; zvezde (vključno s Soncem); laserske instalacije; Plinske sijalke s kvarčnimi cevmi (kremenčeve žarnice), živosrebrne; živosrebrni usmerniki

Zaščita pred UV sevanjem: Uporaba sončnih krem: - kemična ( kemične snovi in prekrivne kreme); - fizične (različne ovire, ki odbijajo, absorbirajo ali sipajo žarke). Posebna oblačila (na primer iz poplina). Za zaščito oči v industrijskih pogojih se uporabljajo svetlobni filtri (očala, čelade) iz temno zelenega stekla. Popolno zaščito pred UV žarki vseh valovnih dolžin zagotavlja flint steklo (steklo, ki vsebuje svinčev oksid) debeline 2 mm.

Hvala za vašo pozornost!