Ултраљубичасто зрачење

Ултраљубичасто зрачење (скраћено УВ од ) обухвата електромагнетно зрачење са таласним дужинама мањим од видљивог зрачења, али већим од оних које имају меки X-зраци. Дели се на блиско (380-200 -{nm}-, скраћеница НУВ), далеко или вакуумско (200-10 -{nm}-, скраћеница ФУВ или ВУВ) и екстремно (1-31 -{nm}-, скраћеница ЕУВ или XУВ) ултраљубичасто зрачење.

Када се испитује његово деловање на људско здравље и околину, ултраљубичасто зрачење се обично дели на УВА (400-315 -{nm}-) или дуготаласно, УВБ (315-280 -{nm}-) или средњеталасно и УВЦ (< 280 -{nm}-) или краткоталасно (гермицидно).

У спектру Сунчевог зрачења на ултраљубичасто зрачење отпада само 10% енергије. УВЦ-зраци не продиру до површине Земље, па тако ни до наше коже, јер се апсорбују у озонском слоју атмосфере. УВА и УВБ зраци продиру кроз спољни слој коже и изазивају оштећења: опекотине, рак коже, алергију и сл. Оштећењу ћелију коже нарочито су изложени људи светле пути.

Порекло имена Име значи „ван љубичастог“, од латинског -{ultra}- – „ван“, где љубичасто означава део спектра видљиве светлости са најмањим таласним дужинама.

Откриће

Откриће УВ зрачења тесно је повезано са опажањем да соли сребра потамне када се изложе Сунчевој светлости. Године 1801. немачки истраживач Јохан Ритер направио је кључно откриће да су невидљиви зраци на самом крају љубичасте области видљивог спектра изузетно ефикасни у затамњивању папира натопљеног среброхлоридом. Да би нагласио њихову хемијску реактивност назвао их је „деоксидујућим зрацима“ наспрам „топлотних зрака“ на другом крају видљивог спектра. Деоксидујућим зрацима име је убрзо промењено у „хемијске зраке“ и такво се одржало током 19. века. Касније су хемијски и топлотни зраци замењени модерним називима ултраљубичасти и инфрацрвени зраци.The ozone layer protects humans from this.

Подела Електромагнетски спектар ултраљубичастог светла се може поделити на велики број начина. Следећа подела је према предлогу међународног стандарда, који одређује Сунчево зрачење (-{ISO-DIS-21348}-):ISO 21348 - "Process for Determining Solar Irradiances"

НазивСкраћеницаТаласна дужина подручја у нанометримаЕнергија по фотонуУлтраљубичасто А или дуготаласно подручје, (црно светло) УВА400 -{nm}-–315 -{nm}-3,10–3,94 -{eV}- Блиско УВ НУВ400 -{nm}-–300 -{nm}-3,10–4,13 -{eV}- Ултраљубичасто Б или средњеталасно подручје УВБ315 -{nm}-–280 -{nm}-3,94–4,43 -{eV}- Средње УВ МУВ300 -{nm}-–200 -{nm}-4,13–6,20 -{eV}- Ултраљубичасто Ц или краткоталасно подручје, (антимикробно светло) УВЦ280 -{nm}-–100 -{nm}-4,43–12,4 -{eV}- Далеко УВ ФУВ200 -{nm}-–122 -{nm}-6,20–10,2 -{eV}- Вакуумско УВ ВУВ200 -{nm}-–100 -{nm}-6,20–12,4 eV Дубоко УВ ЛУВ100 -{nm}-–88 -{nm}-12,4–14,1 -{eV}-Супер УВ СУВ150 -{nm}-–10 -{nm}-8,28–124 -{eV}- Екстремно УВ ЕУВ121 -{nm}-–10 -{nm}-10,2–124 -{eV}-

Када се разматра утицај УВ зрачења на здравље човека и на околину, спектар УВ зрачења се обично дели на на УВА (400-315 -{nm}-) зрачење, још названо дуготаласним или „црним“ светлом; УВБ (315-280 -{nm}-) зрачење, познато и као средњеталасно зрачење; и УВЦ (< 280 -{nm}-), краткоталасно или „гермицидно“ зрачење.

У фотолитографији, ласерској технологији итд., израз дубоко ултраљубичасто или ДУВ односи се на таласне дужине испод 300 -{nm}-.

Природни извори Сунце зрачи ултраљубичасто зрачење у подручју УВА, УВБ и УВЦ. Земљин озонски омотач зауставља 97–99% Сунчевог ултраљубичастог зрачења, у подручју УВА и УВБ, да стигне до површине Земље. Од ултраљубичастог зрачења које стигне до површине Земље, готово све отпада на УВА зрачење. "Ozone layer", 2007.

Обично прозорско стакло је 90% прозирно за УВА зраке, али зауставља 90% мање таласне дужине. Силикатно или кварцно стакло је прозирно за сво ултраљубичасто зрачење, па чак и за вакуумско УВ зрачење."Soda Lime Glass Transmission Curve" "B270-Superwite Glass Transmission Curve""Selected Float Glass Transmission Curve"

Вакуумско УВ зрачење означава подручје од 100 до 200 -{nm}-, у којем је ваздух потпуно непрозиран. Та непрозирност се јавља због снажне апсорпције или упијања кисеоника у ваздуху. У производњи полупроводника се користи светлост таласне дужине мање од 200 -{nm}-, па се мора радити у гасу који не садржи кисеоник.

Екстремно УВ зрачење је карактеристично за снажну реакцију са атомима: таласне дужине изнад 30 -{nm}- избацују ковалентне електроне и јонизују атоме, док фотони таласне дужине мање од 30 -{nm}- реагују са електронима у унутрашњим енергетским нивоима и са језгром.

Црно светло Црно светло зрачи светиљка која емитује у дуготаласном УВ светлу (дужина таласа око 360 -{nm}-) и врло мало видљиве светлости. Назива се и УВ флуоресцентна светиљка. Користе се да би побудиле флуоресценцију, да открије УВ боје (провера новчаница) или рецимо да открије урин. Користи се и код уређаја за привлачење комараца. Неке светиљке не користе флуоресцентну материју, него врло скупо стакло, познато као Вудово стакло, које служи као филтер. Црно светло се емитује са малом снагом и у подручју УВА зрачења, те не узрокује опекотине на кожи и рак коже."Compiled from various Philips, Osram and Sylvania Lighting Catalogues"

Антимикробна флуоресцентна светиљка Жива под ниским притиском емитује 65% од укупног зрачења, на 254 -{nm}- линији и 10–20% на линији 185 -{nm}-. Ова светиљка нема флуоресцентни премаз. Она заснива своје деловање на чињеници да ултраљубичасто зрачење убија већину микроорганизама или микроба. Такве светиљке не садрже флуоресцентну материју, тако да више личе на тињалицу. Цеви се састоје од аморфног (растопљеног) кварца, који пропуста УВ зраке добијене од емисије живе. Такве светиљке не само да убијају микроорганизме, него претварају део кисеоника у озон. Оне могу оштетити очи и кожу, па је обавезна заштита код рада са антимикробном флуоресцентном светиљком. Геолози их користе за откривање неких врста минерала. Користе се и код неких -{EPROM}- брисача. Те светиљке имају ознаку -{G}- (енгл. -{germicidal lamps}-).

Ултраљубичаста светлећа диода (-{UV LED}-) Светлеће диоде се могу произвести да раде у ултраљубичастом подручју, иако су ограничене за таласне дужине испод 365 -{nm}-. У индустрији се користе за сушење и отврдњавање, те за дигиталне принтере.

Ултраљубичасти ласери УВ ласерске диоде и УВ ласери са чврстом језгром се производе за емитовање УВ зрачења, са таласним дужинама 262, 266, 349, 351, 355 и 375 -{nm}-. УВ ласери се користе у индустрији за ласерско гравирање, у медицини за дерматологију и очну хирургију (за поправљање вида) и за сигурне комуникације.,

Плинске светиљке Аргонске и деутеријумске светиљке са електричним пражњењем, користе се као извор ултраљубичастог зрачења, са отворима или без њих., Klose Jules Z., Bridges J. Mervin, Ott William R.: , journal=NBS Special publication, 1987, publisher=US Dept. of Commerce

Витамин Д Витамин Д или калциферол је антирахитични витамин, а често се назива и витамином Сунца. Заједно са паратиреоидним хормоном регулише концентрацију калцијумских јона у крвној плазми. Група витамина Д обухвата 7 витамина, али кад се говори о витамину Д у ужем смислу мисли се на смесу витамина Д2 (ергокалциферол) и Д3 (холекалциферол). Ергостерол (провитамин ергокалциферола) је биљног порекла, док је 7-дехидрохолестерол (провитамин колекалциферола). Најчешће су то бели кристали. Витамин Д је практично нерастворан у води, али се раствара у алкохолу, хлороформу и етру, те у биљним уљима. Није стабилан у кристалном стању па се често налази у уљним растворима, који су стабилни.

Витамин Д се у телу може синтетисати у кожи под утицајем Сунчевих ултраљубичастих зрака из провитамина. Али се може уносити и храном. Највише га има у рибљем уљу и месу, млеку и млечним производима и жуманцету, те гљивама. Дневни захтеви за витамином Д релативно су мали и одрасли га надокнађују излагањем Сунцу или храном. Препоручена дневна количина (РДА) износи 5 - 10 -{μg}-.

Примарна је улога витамина Д одржавање хомеостазе и константне концентрације калцијума и фосфата у плазми. Он подстиче њихову апсорпцију из цревног тракта. Витамин Д доприноси јачим костима и здравим зубима, те је врло делотворан у развоју деце. Недостатак витамина Д очитује се клинички хипокалцијемијом, хипофосфатемијом или општом деминерализацијом кости, боловима у костима, спонтаним фрактурама и слабошћу мишића. То је узроковано недовољном ресорпцијом калцијума и фосфата. Тако може доћи и до болести која се зове рахитис. То је метаболичка болест костију. Кости постају мекане и нагињу деформацијама док зуби постају дефектни. Најчешћа је код деце, па је њима витамина Д највише потребан. Код одраслих се јавља ретко.

Применом великих доза витамина Д долази до поремећаја у метаболизму калцијума те су први симптоми хипервитаминозе везани уз хиперкалцијемију. То су умор, сметње у варењу, губитак тежине, анемија па и депресија. Долази и до додатног таложења калцијума у бубрезима и гуштерачи. Врло је тешко предозирати се Д витамином.

Излагање Сунцу Иако ултраљубичасто зрачење има важну корисну улогу у стварању витамина Д, нужног за равнотежу калцијума у организму, има и својих штетних деловања. Пажњу на могуће штетно деловање Сунчевог зрачења на људску кожу ваља обратити кад је посреди ултраљубичасто зрачење типа УВА и УВБ, а УВЦ апсорбује озон у горњим слојевима атмосфере и углавном не допире до површине Земље, осим код битно оштећеног озонског слоја (озонске рупе).

Тако ултраљубичасто зрачење УВБ, које не продире у дубље слојеве коже, изазива акутно оштећење коже (еритем - црвенило) у облику опекотина, које доводи до дегенерације коже, њеног старења, а може изазвати и рак коже због оштећења гена за обнову ћелија коже.

Ултраљубичасто зрачење типа УВА ствара спонтану и непосредну пигментацију коже повећаном производњом меланина. Продире у дубље слојеве коже узрокујући оштећења и могући развој рака коже у каснијој фази живота.

Интензитет ултраљубичастог зрачења и његов састав зависи од многих чинилаца, који укључују и дужину пута кроз атмосферу, што је зависно од годишњег доба, делу дана, географске ширине, надморске висине, те од облачности и чистоће ваздуха. Како ултраљубичасто зрачење УВБ знатно зависи од угла Сунчевог светла, знатно је слабије зими, затим ујутро и касно послеподне, а најјаче лети и у подне. Ултраљубичасто зрачење УВА због веће таласне дужине мање је зависно од положаја Сунца и других утицаја, па тако, на пример и 83% облачности умањује УВА зрачење само за 50 посто. Стакло и неке врсте пластике потпуно блокирају УВБ зрачење, а уопште не сметају УВА зрачењу. Да би заштитили стакло покривено филмом за заштиту од сунца.Филм за заштиту од сунца на прозорима

Треба имати у виду да: Ниједна препланулост није здрава ни сигурна. Природно тамнија пут не значи и природну заштиту од Сунца, па такву кожу треба једнако штитити. Заблуда је да се треба више излагати Сунцу због стварања Д витамина, јер десетоминутно излагање Сунцу три пута недељно је довољно је за стварање витамина Д.

Ултраљубичасто зрачење

Źródło i licencja