Ультрафиолетовое излучение источники польза вред
Впервые ультрафиолетовое излучение было описано в 18-м веке индийским философом Шри Маквачаром. Однако научное обоснование — заслуга немецкого физика Иоганна Вильгельма Риттера. УФ-лучи могут как принести пользу организму человека, так и оказать вредное влияние.
Всё живое на нашей планете не может существовать без воздуха, воды и солнечных лучей. Яркое и тёплое солнце приносит радость и является источником витамина D. Но вместе с этим на организм оказывает влияние ультрафиолетовое излучение, которое по-разному может отзываться на здоровье. Каково истинное влияние ультрафиолета на человеческий иммунитет и где оно применяется в качестве оздоровления, об этом далее.
История открытия УФ-лучей
Первым, кто указал в своих работах о существовании ультрафиолетовых лучей, стал индийский философ Шри Маквачар, живущий в XIII веке. Он описал в книге Анувьякхьяна необычную местность Бхутакаша, где атмосфера с фиолетовыми лучами, невидимыми глазу.
Научное доказательство существования УФ-лучей приходится на 1801 год. Автором открытия стал немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер. Учёный обнаружил, что хлорид серебра быстрее разлагается под воздействием невидимых лучей за границей фиолетового спектра. Сам физик и другие учёные пришли к выводу, что свет делится на три компонента:
- окислительный (тепловой, инфракрасный);
- осветительный (видимый);
- восстановительный (ультрафиолетовый).
Исследования при помощи ультрафиолетовых лучей
Ультрафиолетовое излучение назвали актиническим. По мнению учёных, влияние УФ-лучей является непрерывным. Этот фактор сыграл ключевую роль в эволюционных процессах земной жизни. Появился абиогенный синтез органических соединений, что обеспечило разнообразие форм жизни.
Все живые организмы приспособились в эволюционном процессе использовать все 3 компонента света. Осветительный компонент применяется для фотосинтеза, а окислительный для тепла. Восстановительный компонент используется организмами для фотохимического синтеза витамина D. Эта группа биологических веществ главным образом влияет на обменные процессы фосфора и кальция в организме всего живого на Земле.
Оконное стекло практически не пропускает УФ-излучение. Свойства волн поглощает оксид железа, который находится в структуре стекла.
Подтипы УФ
Спектр ультрафиолетового излучения поделён на подтипы (подгруппы). Каждый из них оказывает разное влияние на органические клетки. Согласно стандарту ISO «Определение солнечного излучения (ISO-DIS-21348)», подтипы УФ-излучения делятся на 9 категорий.
Категории УФ-излучений по определению ISO-DIS-21348
Две последние категории на 90-95% поглощаются кислородом, озоном, водяным паром и углекислым газом. А вот ультрафиолет UVA совсем плохо поглощается, и его радиация в солнечных лучах достигает поверхности Земли.
Влияние на здоровье человека
Действие каждого УФ-луча на организм человека влечёт различные последствия. Чем меньше длина волны, тем она глубже проникает в тело живого существа через кожный покров. Таким образом можно определить степень влияния ультрафиолета на здоровье человека. Зная о положительном влиянии излучения, его используют в медицинских целях. Помимо болеутоляющего, успокаивающего, антирахитического и антиспастического влияния, в организме происходит:
- формирование витамина группы D, который необходим для укрепления костной ткани;
- успокаиваются нервные окончания;
- повышается обмен веществ;
- расширяются сосуды и улучшается циркуляция крови;
- организм вырабатывает эндорфины — гормоны счастья;
- вырабатываются антитела, противостоящие инфекциям;
- ускоряется регенерация (восстановление) тканей.
Женщина загорает, защитив глаза очками
Длительное влияние УФ-излучения на организм может вызвать эритему (ожог). При сильном поражении возможно появление волдыря или схождение эпителия (шелушение кожи). Но страшнее всего, это патологические изменения в организме, например, рак кожи. Наиболее частые симптомы передозировки УФ-излучением выглядят так:
- мигрени (головные боли);
- высокая температура тела;
- утомляемость и апатичность;
- частичная потеря памяти;
- выраженная аритмия;
- тошнота и отсутствие аппетита.
Ультрафиолетовая радиация имеет накопительный эффект. Она может долго скапливаться в организме, впоследствии вызывая серьёзные хронические заболевания.
Некоторые животные способны видеть УФ-излучение. Например, голубь ориентируется в полете по солнцу даже в пасмурную погоду.
Сферы применения УФ-излучения
Искусственные источники УФ-излучения нашли широкое применение в медицине, косметологии, сельском хозяйстве и на предприятиях со стерильной чистотой. Генерировать ультрафиолет возможно с помощью:
- нагрева (лампы накаливания);
- газа (газовые лампы);
- паров металла (ртутные лампы).
Промышленный светильник ультрафиолетового излучения
Мощность оборудования может варьироваться от нескольких ватт до нескольких кВт. Мощное оборудование устанавливается стационарно. В зависимости от категорий лучей можно регулировать биологические и химические процессы, обеспечивать объекты бактерицидным эффектом и освещать органические объекты люминесценцией.
Всем спасибо!
Ставьте лайки, если статья вам понравилась, подписывайтесь на канал, у нас еще много удивительных фактов. Задавайте вопросы в комментариях и делитесь статьей в соц. сетях.
Содержащиеся в атмосфере Земли кислород, солнечные лучи и вода являются основными условиями способствующими продолжению жизни на планете. Исследователями давно доказано, что интенсивность и спектр солнечной радиации в вакууме, существующем в космосе, остается неизменным.
На Земле же интенсивность ее воздействия, которую мы называем ультрафиолетовым излучением, зависит от множества факторов. В их числе: время года, географическое расположение местности над уровнем моря, толщина озонового слоя, облачность, а также уровень концентрации промышленных и естественных примесей в воздушных массах.
Ультрафиолетовые лучи
Солнечный свет доходит до нас в двух диапазонах. Человеческий глаз способен различить только один из них. В невидимом для людей спектре и находятся ультрафиолетовые лучи. Что они представляют собой? Это не что иное, как электромагнитные волны. Длина ультрафиолетового излучения находится в диапазоне от 7 до 14 нм. Такие волны несут на нашу планету огромнейшие потоки тепловой энергии, из-за чего их нередко называют тепловыми.
Под ультрафиолетовым излучением принято понимать обширный спектр, состоящий из электромагнитных волн с диапазоном, условно разделенным на дальние и ближние лучи. Первые из них считаются вакуумными. Их полностью поглощают верхние слои атмосферы. В условиях Земли их генерирование возможно только в условиях вакуумных камер.
Что касается ближних ультрафиолетовых лучей, их делят на три подгруппы, классифицируя по диапазонам на:
– длинные, находящиеся в пределах от 400 до 315 нанометров;
– средние – от 315 до 280 нанометров;
– короткие – от 280 до 100 нанометров.
Измерительные приборы
Как человек определяет ультрафиолетовое излучение? На сегодняшний день существует множество специальных устройств, разработанных не только для профессионального, но и для бытового применения. С их помощью измеряется интенсивность и частота, а также величина полученной дозы УФ-лучей. Результаты позволяют оценить их возможный вред для организма.
Источники ультрафиолета
Основным «поставщиком» УФ-лучей на нашей планете является, разумеется, Солнце. Однако на сегодняшний день человеком изобретены и искусственные источники ультрафиолета, которыми являются специальные ламповые приборы. Среди них:
– ртутно-кварцевая лампа высокого давления, способная работать в общем диапазоне от 100 до 400 нм;
– люминисцентная витальная лампа, генерирующая волны длиной от 280 до 380 нм, максимальный пик ее излучения находится между значениями 310 и 320 нм;
– безозоннные и озонные бактерицидные лампы, вырабатывающие ультрафиолетовые лучи, 80% которых составляет в длину 185 нм.
Польза УФ-лучей
Аналогично естественному ультрафиолетовому излучению, идущему от Солнца, свет, вырабатываемый специальными приборами, воздействует на клетки растений и живых организмов, изменяя их химическую структуру. Сегодня исследователям известны лишь некоторые разновидности бактерий, способные существовать без этих лучей. Остальные же организмы, попав в условия, где отсутствует ультрафиолетовое излучение, непременно погибнут.
УФ-лучи способны оказать значимое влияние на происходящие метаболические процессы. Они повышают синтез серотонина и мелатонина, что оказывает положительное влияние на работу центральной нервной, а также эндокринной системы. Под действием ультрафиолетового света активизируется выработка витамина D. А это главный компонент, способствующий усвоению кальция и препятствующий развитию остеопороза и рахита.
Вред УФ-лучей
Губительное для живых организмов жесткое ультрафиолетовое излучение не пропускают на Землю озоновые слои, находящиеся в стратосфере. Однако лучи, находящиеся в среднем диапазоне, доходящие до поверхности нашей планеты, способны вызвать:
– ультрафиолетовую эритему – сильный ожог кожи;
– катаракту – помутнение хрусталика глаза, которое приводит к слепоте;
– меланому – рак кожи.
Кроме этого, ультрафиолетовые лучи способны оказать мутагенное действие, вызвать сбои в работе иммунных сил, что становится причиной возникновения онкологических патологий.
Поражение кожи
Ультрафиолетовые лучи порой вызывают:
- Острые повреждения кожи. Их возникновению способствуют высокие дозы солнечной радиации, содержащие лучи среднего диапазона. Они воздействуют на кожу в течение короткого времени, вызывая при этом эритему и острый фотодерматоз.
- Отсроченное повреждение кожи. Оно возникает после длительного облучения длинноволновыми УФ-лучами. Это хронические фотодерматиты, солнечная геродермия, фотостарение кожи, возникновение новообразований, ультрафиолетовый мутагенез, базальноклеточный и плоскоклеточный рак кожи. В этом списке находится и герпес.
Как острые, так и отсроченные повреждения порой получают при чрезмерных увлечениях искусственными солнечными ваннами, а также при посещениях тех соляриев, которые используют несертифицированное оборудование или где не проводятся мероприятия по калибровке УФ-ламп.
Защита кожи
Человеческое тело, при ограниченном количестве любых солнечных ванн, способно справиться с ультрафиолетовым излучением самостоятельно. Дело в том, что свыше 20 % таких лучей может задержать здоровый эпидермис. На сегодняшний день защита от ультрафиолета, чтобы избежать возникновения злокачественных образований, потребует:
– ограничения времени пребывания на солнце, что особенно актуально в летние полуденные часы;
– ношение легкой, но в то же время закрытой одежды;
– подбор эффективных солнцезащитных кремов.
Использование бактерицидных свойств ультрафиолета
УФ-лучи способны убить грибок, а также другие микробы, которые находятся на предметах, поверхности стен, пола, потолков и в воздухе. В медицине широко используются эти бактерицидные свойства ультрафиолетового излучения, и применение им находится соответствующее. Специальные лампы, вырабатывающие УФ-лучи, обеспечивают стерильность хирургических и манипуляционных помещений. Однако ультрафиолетовое бактерицидное излучение используется медиками не только в целях борьбы с различными внутрибольничными инфекциями, но и как один из методов устранения многих заболеваний.
Светолечение
Применение ультрафиолетового излучения в медицине представляет собой один из методов избавления от различных заболеваний. В процессе такого лечения производится дозированное воздействие УФ-лучей на организм пациента. При этом применение ультрафиолетового излучения в медицине для этих целей становится возможным благодаря использованию специальных ламп фототерапии.
Подобная процедура проводится для устранения заболеваний кожи, суставов, органов дыхания, периферической нервной системы, женских половых органов. Назначается ультрафиолет для ускорения процесса заживления ран и для профилактики рахита.
Особенно эффективно применение ультрафиолетового излучения в терапии псориаза, экземы, витилиго, некоторых видов дерматита, пруриго, порфирии, прурита. Стоит отметить, что такая процедура не требует анестезии и не вызывает у больного неприятных ощущений.
Применение лампы, производящей ультрафиолет, позволяет получить хороший результат при лечении больных, прошедших тяжелые гнойные операции. В этом случае пациентам также помогает бактерицидное свойство этих волн.
Применение УФ-лучей в косметологии
Инфракрасные волны активно используются и в сфере поддержания красоты и здоровья человека. Так, применение ультрафиолетового бактерицидного излучения необходимо для обеспечения стерильности различных помещений и приборов. Например, это может быть профилактика инфицирования маникюрных инструментов.
Применение ультрафиолетового излучения в косметологии – это, конечно же, солярий. В нем с помощью специальных ламп клиенты могут получить загар. Он прекрасно защищает кожу от возможных последующих ожогов солнца. Именно поэтому косметологи рекомендуют перед поездкой в жаркие страны или на море пройти несколько сеансов в солярии.
Применение ультрафиолетового излучения рекомендуется и для пополнения в организме витамина D, отвечающего за усвоение кальция, то есть за крепость наших ногтей, зубов и костей.
Необходимы в косметологии и специальные УФ-лампы. Благодаря им происходит быстрая полимеризация особого геля, используемого для маникюра.
Определение электронных структур предметов
Находит свое применение ультрафиолетовое излучение и в физических исследованиях. С его помощью определяют спектры отражения, поглощения и испускания в УФ-области. Это позволяет уточнить электронную структуру ионов, атомов, молекул и твердых тел.
УФ-спектры звезд, Солнца и других планет несут в себе информацию о тех физических процессах, которые происходят в горячих областях исследуемых космических объектов.
Очистка воды
Где еще используются УФ-лучи? Находит свое применение ультрафиолетовое бактерицидное излучение для обеззараживания питьевой воды. И если ранее с этой целью использовался хлор, то на сегодняшний день уже достаточно хорошо изучено его негативное влияние на организм. Так, пары этого вещества способны вызвать отравление. Попадание в организм самого хлора провоцирует возникновение онкологических заболеваний. Именно поэтому для обеззараживания воды в частных домах все чаще стали применяться ультрафиолетовые лампы.
Применяются УФ-лучи и в бассейнах. Ультрафиолетовые излучатели для устранения бактерий используют в пищевой, химической и фармакологической промышленности. Этим сферам также нужна чистая вода.
Обеззараживание воздуха
Где еще человек использует УФ-лучи? Применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания воздуха также становится все более распространенным в последнее время. Рециркуляторы и излучатели устанавливаются в местах массового скопления людей, таких, как супермаркеты, аэропорты и вокзалы. Использование УФИ, воздействующего на микроорганизмы, позволяет провести обеззараживание среды их обитания в самой высокой степени, вплоть до 99,9 %.
Бытовое применение
Кварцевые лампы, создающие УФ-лучи, уже на протяжении многих лет дезинфицируют и очищают воздух в поликлиниках и больницах. Однако в последнее время все чаще находит свое применение ультрафиолетовое излучение в быту. Оно весьма эффективно для ликвидации органических загрязнителей, например, грибка и плесени, вирусов, дрожжей и бактерий. Эти микроорганизмы особенно быстро распространяются в тех помещениях, где люди по различным причинам надолго плотно закрывают окна и двери.
Использование бактерицидного облучателя в бытовых условиях становится целесообразным при малой площади жилья и большой семье, в которой есть маленькие дети и домашние питомцы. Лампа с УФ-излучением позволит периодически дезинфицировать комнаты, сводя к минимуму риск возникновения и дальнейшей передачи заболеваний.
Используются подобные приборы и туберкулезниками. Ведь такие больные не всегда проходят лечение в стационаре. Находясь дома, им требуется обеззараживать свое жилище, применяя в том числе и ультрафиолетовое излучение.
Применение в криминалистике
Учеными разработана технология, позволяющая обнаружить минимальные дозы взрывчатых веществ. Для этого используется прибор, в котором производится ультрафиолетовое излучение. Такое устройство способно определить наличие опасных элементов в воздухе и в воде, на ткани, а также на коже подозреваемого в преступлении.
Также находит свое применение ультрафиолетовое и инфракрасное излучение при макросъемке объектов с невидимыми и маловидимыми следами совершенного правонарушения. Это позволяет криминалистам изучить документы и следы выстрела, тексты, подвергшиеся изменениям в результате их залития кровью, чернилами и т.д.
Другие применения УФ-лучей
Ультрафиолетовое излучение используется:
– в шоу-бизнесе для создания световых эффектов и освещения;
– в детекторах валют;
– в полиграфии;
– в животноводстве и сельском хозяйстве;
– для ловли насекомых;
– в реставрации;
– для проведения хроматографического анализа.
Здравствуйте уважаемые подписчики и гости моего канала! В этом материале я хочу поднять очень интересную и важную тему ультрафиолетового излучения и совместными усилиями разобраться, в каких моментах ультрафиолет вреден, а в каких он полезен. Итак, давайте начнем.
Ультрафиолетовая лампа в действии
Что такое ультрафиолет
Для начала давайте дадим краткое определение, что же такое ультрафиолетовое излучение. Итак, ультрафиолет – это электромагнитное излучение, которое лежит в диапазоне между видимым и рентгеновским спектром.
При этом длины волн ультрафиолета находятся в пределах от 10 до 400 нм.
Источники ультрафиолета
Итак, вы уже поняли, что ультрафиолет – это часть излучаемого спектра и получается, что естественный источник света – это наше с вами Солнце.
Помните детскую считалку: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан.
Но видимый нашим глазом солнечный свет – это всего лишь небольшая часть излучения и большую занимает невидимый спектр.
Из невидимого спектра 53% спектра занимает инфракрасное излучение, которое мы с вами все ощущаем как тепло.
С другой стороны спектра (сразу за «Фазаном») как раз и прячется наш герой – ультрафиолетовое излучение, которое в дальнейшем переходит в рентгеновское излучение.
Наш человеческий глаз не воспринимает такое излучение, а вот некоторые насекомые вполне способны на это. Например, пчелы видят цветки именно так.
Так выглядят цветы через УФ-фильтр
Разновидности ультрафиолета и его влияние
Ультрафиолетовое излучение можно разделить на три подкласса, а именно:
- Жесткий ультрафиолет (коротковолновый спектр «С») UVC – длина волны от 100 до 280 нм. Это излучение просто стерилизует все вокруг. Благо, что от него нас с вами защищает озоновый слой.
Коротковолновый диапазон
- Средний Ультрафиолет (спектр «В») UVB – длина волны от 280 до 315 нм. Данное излучение частично блокируется Озоновым слоем и так же активно поглощают облака (при их наличии конечно).
Средневолновый диапазон
Именно данный вид УФ, проникая через кожный покров, запускает выработку важного витамина D и отвечает за наш с вами летний загар (которым мы потом хвастаемся перед коллегами).
- Длинноволновый УФ (его еще так же называют мягким УФ (спектр «А»)) UVA – длина волны от 315 до 400 нм. Для данного вида излучения, также называемого “черным светом” просто не существует преград.
Итак, теперь давайте разберемся, как влияет ультрафиолетовое излучение.
Ускоренное старение и ультрафиолет
Излучение типа UVA оказывает непосредственное влияние на скорость старения материалов. Именно такое излучение буквально разрушает галогеновые волокна в коже, из-за чего она теряет свою эластичность и у нас появляются морщины.
УФ одна из причин возникновения машин
Так же вспомните старые рекламные баннеры. Вы думаете они выцвели из-за ветра или дождя? Ан нет, главный виновник именно ультрафиолет. Его воздействие и разрушает материал.
Причем это относится не только к баннерам. Если проложить кабель, не предназначенный для наружной прокладки, и не защитить его, например, специальной гофрой, то изоляция буквально разрушится за пару лет.
Растрескавшаяся изоляция на солнце
Но не все так однозначно и ультрафиолет – это не абсолютное зло.
Положительные аспекты ультрафиолетового излучения
Кроме негатива и разрушительных свойств ультрафиолет так же несет и пользу. Давайте поговорим о его положительных сторонах:
- Итак, немного повторюсь, но лучи спектра «В» (UVB) отвечают за выработку витамина Д, повышающий наш с вами иммунитет и отвечающий за крепость костей.
- Кроме этого разрушительные лучи UVC так же используют во благо и с помощью них производят дезинфекции в больницах, очистных сооружениях и т. д.
- Кроме этого если вы в доме держите рептилий в качестве домашних животных, то для их здорового роста так же необходим ультрафиолет.
- Любители соляриев так же должны сказать спасибо именно ультрафиолету. Именно он делает их шоколадными зимой. Но стоит быть предельно аккуратным, если не соблюсти дозировку излучения, то можно обгореть как уголек и при этом без каких-либо болевых ощущений.
- Летом многие из нас пользуются защитными лампами от насекомых, так вот там так же применяется ультрафиолет.
- Проверка денежных купюр так же осуществляется с помощью ультрафиолета с длиной волны 365 нм.
Специальные знаки на купюрах светятся в УФ
- А сейчас прозвучит разоблачение века. Дорогие хозяйки! Именно ультрафиолетовое излучение позволяет только что постиранному белью буквально сиять белизной и чистотой. А все потому, что в порошок добавляется химический реагент, который поглощает УФ волны и переизлучает их уже в видимом спектре.
И получается это не белье стало как новое, а его просто заставили светиться в более ярком спектре и не более. Ловкость рук и никакого мошенничества.
Порошок с отбеливателем в ультрафиолете очень ярок
Заключение
Как видите нельзя сказать однозначно, что ультрафиолет – это зло или добро. При грамотном использовании – это самый активный и надежный помощник, а при безграмотном злейший враг.
Не забудьте подписаться, так как в следующих выпусках я расскажу вам о том, как грамотно защищаться от вредного воздействия лучей в современных реалиях, а так же где на нашей планете уже нельзя находиться без защитного костюма из-за крайне высокого уровня УФ.