1801 m. I. Ritter (Vokietija) ir W. Walaston (Anglija), naudodami fotografinę plokštelę, įrodė ultravioletinių spindulių buvimą. Už violetinio spektro galo jis juoduoja greičiau nei veikiamas matomų spindulių. Kadangi plokštelė pajuoduoja dėl fotocheminės reakcijos, mokslininkai padarė išvadą, kad ultravioletiniai spinduliai yra labai aktyvūs.
Ultravioletiniai spinduliai apima platų spinduliavimo diapazoną: 400...20 nm. 180...127 nm spinduliavimo sritis vadinama vakuumu. Naudojant dirbtinius šaltinius (gyvsidabrio-kvarco, vandenilio ir lanko lempas), suteikiančius tiek linijinį, tiek ištisinį spektrą, gaunami ultravioletiniai spinduliai, kurių bangos ilgis siekia iki 180 nm. 1914 metais Lymanas ištyrė diapazoną iki 50 nm.
Mokslininkai atrado faktą, kad ultravioletinių spindulių spektras iš saulės pasiekia žemės paviršiaus, labai siauras - 400...290 nm. Ar saulė neskleidžia šviesos, kurios bangos ilgis mažesnis nei 290 nm?
Atsakymą į šį klausimą rado A. Cornu (Prancūzija). Jis nustatė, kad ozonas sugeria trumpesnius nei 295 nm ultravioletinius spindulius, po to iškėlė hipotezę: Saulė skleidžia trumpųjų bangų ultravioletinę spinduliuotę, jos įtakoje deguonies molekulės suyra į atskiri atomai, formuojasi ozono molekulės, todėl viršutiniuose atmosferos sluoksniuose ozonas turėtų padengti žemę apsauginiu skydu. Kornu hipotezė pasitvirtino, kai žmonės pakilo į viršutinius atmosferos sluoksnius. Taigi, į antžeminėmis sąlygomis Saulės spektrą riboja ozono sluoksnio pralaidumas.
Žemės paviršių pasiekiančių ultravioletinių spindulių kiekis priklauso nuo Saulės aukščio virš horizonto. Normalaus apšvietimo laikotarpiu apšvietimas pasikeičia 20%, o ultravioletinių spindulių, pasiekiančių žemės paviršių, kiekis sumažėja 20 kartų.
Specialiais eksperimentais nustatyta, kad kylant į viršų kas 100 m ultravioletinės spinduliuotės intensyvumas padidėja 3...4%. Išsklaidytos ultravioletinės spinduliuotės dalis vasaros vidurdienį sudaro 45...70% radiacijos, o pasiekianti žemės paviršių - 30...55%. IN debesuotos dienos Kai Saulės diskas yra padengtas debesimis, daugiausia išsklaidyta spinduliuotė pasiekia Žemės paviršių. Todėl gerai įdegti galite ne tik tiesioginiuose saulės spinduliuose, bet ir pavėsyje bei debesuotomis dienomis.
Kai Saulė yra savo zenite, 290...289 nm ilgio spinduliai pasiekia žemės paviršių pusiaujo srityje. Vidutinėse platumose trumpųjų bangų riba vasaros mėnesiais yra maždaug 297 nm. Efektyvaus apšvietimo laikotarpiu viršutinė riba spektras yra apie 300 nm. Už poliarinio rato žemės paviršių pasiekia 350...380 nm bangos ilgio spinduliai.
Ultravioletinės spinduliuotės įtaka biosferai
Virš vakuuminio spinduliavimo diapazono ultravioletinius spindulius lengvai sugeria vanduo, oras, stiklas, kvarcas ir nepasiekia Žemės biosferos. 400... 180 nm diapazone skirtingo bangos ilgio spindulių poveikis gyviems organizmams nėra vienodas. Pirmojo komplekso formavime reikšmingą vaidmenį atliko daugiausia energijos turintys trumpųjų bangų spinduliai organiniai junginiaiŽemėje. Tačiau šie spinduliai prisideda ne tik prie formavimosi, bet ir prie irimo organinės medžiagos. Todėl gyvybės formų progresas Žemėje įvyko tik po to, kai dėl žaliųjų augalų veiklos atmosfera buvo prisodrinta deguonimi ir, veikiant ultravioletiniams spinduliams, susidarė apsauginis ozono sluoksnis.Mus domina Saulės ultravioletinė spinduliuotė ir dirbtiniai ultravioletinės spinduliuotės šaltiniai 400...180 nm diapazone. Šiame diapazone yra trys sritys:
A - 400...320 nm;
B - 320...275 nm;
C - 275...180 nm.
Kiekvieno iš šių diapazonų poveikis gyvam organizmui labai skiriasi. Ultravioletiniai spinduliai veikia materiją, įskaitant gyvąją medžiagą, pagal tuos pačius dėsnius kaip matoma šviesa. Dalis sugertos energijos virsta šiluma, tačiau ultravioletinių spindulių terminis poveikis organizmui pastebimo poveikio neturi. Kitas energijos perdavimo būdas yra liuminescencija.
Fotocheminės reakcijos ultravioletinių spindulių įtakoje yra intensyviausios. Ultravioletinės šviesos fotonų energija yra labai didelė, todėl juos sugėrus molekulė jonizuojasi ir skyla į gabalus. Kartais fotonas išmuša elektroną iš atomo. Dažniausiai vyksta atomų ir molekulių sužadinimas. Sugeriant vieną šviesos kvantą, kurio bangos ilgis 254 nm, molekulės energija padidėja iki lygio, atitinkančio šiluminio judėjimo energiją esant 38000°C temperatūrai.
Didžioji dalis saulės energijos pasiekia žemę kaip matoma šviesa ir infraraudonoji spinduliuotė ir tik nedidelė dalis – ultravioletinės spinduliuotės pavidalu. UV srautas didžiausias reikšmes pasiekia vidurvasarį pietiniame pusrutulyje (Žemė yra 5% arčiau Saulės), o 50% paros UV kiekio pasiekia per 4 vidurdienio valandas. Diffey nustatė, kad platumose, kuriose temperatūra yra 20–60°, žmogus, besideginantis nuo 10:30 iki 11:30, o vėliau nuo 16:30 iki saulėlydžio, gaus tik 19% dienos UV dozės. Vidurdienį UV intensyvumas (300 nm) yra 10 kartų didesnis nei trimis valandomis anksčiau ar vėliau: neįdegusiam žmogui vidurdienį reikia 25 minučių, kad šviesiai įdegtų, tačiau norint pasiekti tokį patį efektą po 15:00 val. gulėti saulėje ne mažiau kaip 2 valandas.
Ultravioletinis spektras savo ruožtu yra padalintas į ultravioletinį-A (UV-A), kurio bangos ilgis yra 315-400 nm, ultravioletinį-B (UV-B) -280-315 nm ir ultravioletinį-C (UV-C) - 100-280 nm, kurios skiriasi prasiskverbimo gebėjimu ir biologiniu poveikiu organizmui.
UV-A nesilieka ozono sluoksnis, praeina per stiklą ir odos raginį sluoksnį. UV-A srautas (vidutinė vertė vidurdienį) ties poliariniu ratu yra dvigubai didesnis nei ties pusiauju, todėl jo absoliuti vertė yra didesnė didelėse platumose. Nėra reikšmingų UV-A intensyvumo svyravimų skirtingi laikai metų. Dėl absorbcijos, atspindžio ir sklaidos, kai praeina per epidermį, tik 20-30% UV-A prasiskverbia į dermą ir apie 1% visos jo energijos pasiekia poodinį audinį.
Didžiąją dalį UV-B sugeria ozono sluoksnis, kuris yra „skaidrus“ UV-A. Taigi UV-B dalis visos ultravioletinės spinduliuotės energijos vasaros popietę sudaro tik apie 3%. Jis praktiškai neprasiskverbia per stiklą, 70% atsispindi raginiame sluoksnyje, o praeinant per epidermį susilpnėja 20% - mažiau nei 10% prasiskverbia į dermą.
Tačiau ilgą laiką buvo manoma, kad UV-B dalis žalingame ultravioletinės spinduliuotės poveikyje yra 80%, nes būtent šis spektras yra atsakingas už saulės nudegimo eritemos atsiradimą.
Taip pat būtina atsižvelgti į tai, kad UV-B sklinda stipriau (trumpesnio bangos ilgio) nei UV-A, kai praeina per atmosferą, todėl didėja šių frakcijų santykis. geografinė platuma(V šiaurės šalys) ir paros laiką.
UV-C (200-280 nm) sugeria ozono sluoksnis. Jei naudojamas dirbtinis ultravioletinių spindulių šaltinis, jis sulaikomas epidermyje ir neprasiskverbia į dermą.
Ultravioletinės spinduliuotės poveikis ląstelei
Trumpųjų bangų spinduliuotės poveikiu gyvam organizmui didžiausią susidomėjimą kelia ultravioletinių spindulių poveikis biopolimerams – baltymams ir nukleino rūgštims. Biopolimero molekulėse yra anglies ir azoto turinčių molekulių žiedinių grupių, kurios intensyviai sugeria 260...280 nm bangos ilgio spinduliuotę. Sugerta energija gali migruoti išilgai atomų grandinės molekulėje be didelių nuostolių, kol pasiekia silpnus ryšius tarp atomų ir nutraukia ryšį. Šio proceso, vadinamo fotolize, metu susidaro molekulių fragmentai, kurie stipriai veikia organizmą. Pavyzdžiui, histaminas susidaro iš aminorūgšties histidino – medžiagos, plečiančios kraujo kapiliarus ir didinančios jų pralaidumą. Be fotolizės, ultravioletinių spindulių įtakoje biopolimeruose vyksta denatūracija. Apšvitinus tam tikro bangos ilgio šviesa elektros krūvis molekulių mažėja, jos sulimpa ir praranda savo aktyvumą – fermentinį, hormoninį, antigeninį ir kt.Baltymų fotolizės ir denatūravimo procesai vyksta lygiagrečiai ir nepriklausomai vienas nuo kito. Juos sukelia skirtingi spinduliavimo diapazonai: 280...302 nm spinduliai daugiausia sukelia fotolizę, o 250...265 nm - daugiausia denatūraciją. Šių procesų derinys lemia ultravioletinių spindulių veikimo ląstelėje modelį.
Jautriausia ultravioletiniams spinduliams ląstelių funkcija yra dalijimasis. Švitinant 10(-19) J/m2 doze, sustoja apie 90% bakterijų ląstelių dalijimasis. Tačiau ląstelių augimas ir gyvybinė veikla nesustoja. Laikui bėgant jų padalijimas atkuriamas. Norint sukelti 90% ląstelių mirtį, nukleorūgščių ir baltymų sintezės slopinimą bei mutacijų susidarymą, reikia padidinti spinduliuotės dozę iki 10 (-18) J/m2. Ultravioletiniai spinduliai sukelia nukleorūgščių pokyčius, kurie turi įtakos ląstelių augimui, dalijimuisi ir paveldimumui, t.y. apie pagrindines gyvenimo apraiškas.
Nukleino rūgšties veikimo mechanizmo svarba paaiškinama tuo, kad kiekviena DNR (dezoksiribonukleino rūgšties) molekulė yra unikali. DNR yra paveldima ląstelės atmintis. Jo struktūra užšifruoja informaciją apie visų ląstelių baltymų struktūrą ir savybes. Jei gyvoje ląstelėje koks nors baltymas yra dešimčių ar šimtų identiškų molekulių pavidalu, tai DNR kaupia informaciją apie visos ląstelės struktūrą, apie joje vykstančių medžiagų apykaitos procesų pobūdį ir kryptį. Todėl DNR struktūros sutrikimai gali būti nepataisomi arba sukelti rimtą gyvenimo sutrikimą.
Ultravioletinės spinduliuotės poveikis odai
Ultravioletinės spinduliuotės poveikis odai labai paveikia mūsų organizmo medžiagų apykaitą. Gerai žinoma, kad būtent UV spinduliai inicijuoja ergokalciferolio (vitamino D) susidarymo procesą, kuris būtinas kalcio įsisavinimui žarnyne ir normaliam kaulų skeleto vystymuisi užtikrinti. Be to, ultravioletinė šviesa aktyviai veikia melatonino ir serotonino – hormonų, atsakingų už cirkadinį (kasdienį) biologinį ritmą, sintezę. Vokiečių mokslininkų tyrimai parodė, kad kai kraujo serumas buvo apšvitintas UV spinduliais, serotonino, „gyvumo hormono“, kiekis dalyvauja reguliuojant emocinė būsena. Jo trūkumas gali sukelti depresiją, nuotaikų kaitą ir sezoninius funkcinius sutrikimus. Tuo pačiu metu melatonino, kuris slopina endokrininę ir centrinę nervų sistemas, kiekis sumažėjo 28 proc. Būtent šis dvigubas efektas paaiškina gaivinantį pavasario saulės poveikį, kuris pakelia nuotaiką ir gyvybingumą.Spinduliuotės poveikis epidermiui – išoriniam stuburinių gyvūnų ir žmonių odos paviršiaus sluoksniui, susidedančiam iš sluoksniuoto žmogaus suragėjusio epitelio – yra uždegiminė reakcija, vadinama eritema. Pirma mokslinis aprašymas 1889 m. sukėlė eritemą A.N. Maklanovas (Rusija), kuris taip pat tyrė ultravioletinių spindulių poveikį akims (fotooftalmiją) ir nustatė, kad jie yra pagrįsti bendromis priežastimis.
Yra kalorinė ir ultravioletinė eritema. Kalorinė eritema atsiranda dėl matomų ir infraraudonųjų spindulių poveikio odai ir kraujo pritekėjimo į ją. Jis išnyksta beveik iš karto po to, kai nutrūksta švitinimas.
Nustojus veikti UV spinduliuotei, po 2...8 val., odos paraudimas (ultravioletinė eritema) atsiranda kartu su deginimo pojūčiu. Eritema atsiranda po latentinio periodo apšvitintoje odos vietoje, o ją pakeičia įdegis ir lupimasis. Eritemos trukmė svyruoja nuo 10...12 valandų iki 3...4 dienų. Paraudusi oda yra karšta liesti, šiek tiek skausminga ir atrodo patinusi ir šiek tiek patinusi.
Iš esmės eritema yra uždegiminė reakcija, odos nudegimas. Tai ypatingas, aseptinis (Aseptinis – puvimas) uždegimas. Jei apšvitos dozė yra per didelė arba oda jai ypač jautri, susikaupia edeminis skystis, vietomis nusilupa išorinis odos sluoksnis, susidaro pūslės. Sunkiais atvejais atsiranda epidermio nekrozės (mirties) sritys. Praėjus kelioms dienoms po eritemos išnykimo, oda patamsėja ir pradeda luptis. Atsiradus lupimui, kai kurios melanino turinčios ląstelės nušveičiamos (melaninas yra pagrindinis žmogaus organizmo pigmentas, suteikia spalvą odai, plaukams, akies rainelei. Taip pat yra tinklainės pigmentiniame sluoksnyje ir dalyvauja šviesos suvokime), įdegis blunka. Žmogaus odos storis skiriasi priklausomai nuo lyties, amžiaus (vaikų ir pagyvenusių žmonių – plonesnė) ir vietos – vidutiniškai 1..2 mm. Jo paskirtis – apsaugoti organizmą nuo pažeidimų, temperatūros svyravimų, slėgio.
Pagrindinis epidermio sluoksnis yra greta pačios odos (dermos), kurioje yra kraujagyslės ir nervai. Pagrindiniame sluoksnyje vyksta nenutrūkstamas ląstelių dalijimosi procesas; vyresnio amžiaus žmones išstumia jaunos ląstelės ir jie miršta. Negyvų ir mirštančių ląstelių sluoksniai sudaro išorinį raginį epidermio sluoksnį, kurio storis 0,07...2,5 mm (ant delnų ir padų, daugiausia dėl raginio sluoksnio, epidermis yra storesnis nei kitose kūno vietose) , kuri nuolat šveičiama iš išorės ir atkuriama iš vidaus.
Jei ant odos krintančius spindulius sugeria negyvos raginio sluoksnio ląstelės, jie neturi jokios įtakos organizmui. Švitinimo poveikis priklauso nuo spindulių prasiskverbimo gebėjimo ir raginio sluoksnio storio. Kuo trumpesnis spinduliuotės bangos ilgis, tuo mažesnė jų prasiskverbimo galimybė. Trumpesni nei 310 nm spinduliai neprasiskverbia giliau nei epidermis. Ilgesnio bangos ilgio spinduliai pasiekia dermos papiliarinį sluoksnį, kuriame praeina kraujagyslės. Taigi ultravioletinių spindulių sąveika su medžiaga vyksta tik odoje, daugiausia epidermyje.
Pagrindinis ultravioletinių spindulių kiekis sugeriamas gemaliniame (baziniame) epidermio sluoksnyje. Fotolizės ir denatūracijos procesai lemia gemalo sluoksnio stiloidinių ląstelių mirtį. Aktyvūs baltymų fotolizės produktai sukelia kraujagyslių išsiplėtimą, odos patinimą, leukocitų išsiskyrimą ir kitus tipiškus eritemos požymius.
Fotolizės produktai, pasklidę per kraują, taip pat dirgina nervų galūnes, o per centrinę nervų sistemą refleksiškai veikia visus organus. Nustatyta, kad nerve, besitęsiančiame nuo apšvitintos odos srities, elektros impulsų dažnis didėja.
Eritema laikoma kompleksinis refleksas, kurio susidarymo metu dalyvauja aktyvūs fotolizės produktai. Eritemos sunkumas ir jos susidarymo galimybė priklauso nuo būklės nervų sistema. Pažeistose odos vietose, kai yra nušalimas ar nervų uždegimas, eritema arba visai neatsiranda, arba yra labai silpnai išreikšta, nepaisant ultravioletinių spindulių poveikio. Eritemos susidarymą stabdo miegas, alkoholis, fizinis ir protinis nuovargis.
N. Finsenas (Danija) 1899 m. pirmą kartą panaudojo ultravioletinę spinduliuotę daugeliui ligų gydyti. Šiuo metu yra išsamiai ištirtos įvairių ultravioletinės spinduliuotės sričių poveikio organizmui apraiškos. Iš ultravioletinių spindulių, esančių saulės šviesoje, eritemą sukelia spinduliai, kurių bangos ilgis yra 297 nm. Ilgesnio ar trumpesnio bangos ilgio spinduliams sumažėja odos eriteminis jautrumas.
Padedant dirbtiniams spinduliuotės šaltiniams, eritemą sukėlė spinduliai 250...255 nm diapazone. 255 nm bangos ilgio spindulius sukuria gyvsidabrio-kvarco lempose naudojama gyvsidabrio garų rezonansinė emisijos linija.
Taigi, odos eriteminio jautrumo kreivė turi du maksimumus. Įdubimą tarp dviejų maksimumų užtikrina apsauginis odos raginio sluoksnio poveikis.
Apsauginės organizmo funkcijos
Natūraliomis sąlygomis po eritemos išsivysto odos pigmentacija – įdegis. Pigmentacijos spektrinis maksimumas (340 nm) nesutampa su jokiu eriteminio jautrumo smailiu. Todėl pasirinkę spinduliuotės šaltinį galite sukelti pigmentaciją be eritemos ir atvirkščiai.Eritema ir pigmentacija nėra to paties proceso etapai, nors jie seka vienas kitą. Tai yra skirtingų tarpusavyje susijusių procesų apraiška. Odos pigmentas melaninas susidaro žemiausio epidermio sluoksnio ląstelėse – melanoblastuose. Pradinė melanino susidarymo medžiaga yra aminorūgštys ir adrenalino skilimo produktai.
Melaninas nėra tik pigmentas ar pasyvus apsauginis ekranas aptverti gyvus audinius. Melanino molekulės yra didžiulės molekulės, turinčios tinklinę struktūrą. Šių molekulių grandyse surišami ir neutralizuojami ultravioletinių spindulių sunaikintų molekulių fragmentai, neleidžiantys jiems patekti į kraują ir vidinė aplinka kūno.
Įdegio funkcija – apsaugoti dermos ląsteles, joje esančias kraujagysles ir nervus nuo ilgųjų ultravioletinių, matomų ir infraraudonųjų spindulių, sukeliančių perkaitimą ir šilumos smūgį. Artimieji infraraudonieji spinduliai ir matoma šviesa, ypač jos ilgųjų bangų, „raudonoji“ dalis, gali prasiskverbti į audinius daug giliau nei ultravioletiniai spinduliai – iki 3...4 mm gylio. Melanino granulės – tamsiai rudas, beveik juodas pigmentas – sugeria plataus spektro spinduliuotę, apsaugodamos nuo perkaitimo jautrius vidaus organus, pripratusius prie pastovios temperatūros.
Veikimo mechanizmas, saugantis organizmą nuo perkaitimo, yra kraujo patekimas į odą ir kraujagyslių išsiplėtimas. Tai padidina šilumos perdavimą per radiaciją ir konvekciją ( Bendras paviršius Suaugusio žmogaus odos plotas yra 1,6 m2). Jei oras ir aplinkiniai objektai turi aukšta temperatūra, įsijungia kitas aušinimo mechanizmas – garavimas dėl prakaitavimo. Šie termoreguliaciniai mechanizmai skirti apsaugoti nuo saulės matomų ir infraraudonųjų spindulių poveikio.
Prakaitavimas kartu su termoreguliacijos funkcija apsaugo nuo ultravioletinių spindulių poveikio žmonėms. Prakaite yra urokano rūgšties, kuri sugeria trumpųjų bangų spinduliuotę dėl jo molekulėse esančio benzeno žiedo.
Lengvas badas (natūralios UV spinduliuotės trūkumas)
Ultravioletinė spinduliuotė aprūpina energiją fotocheminėms organizmo reakcijoms. Normaliomis sąlygomis saulės spinduliai sukelia formavimąsi mažas kiekis aktyvūs produktai fotolizė, kuri turi teigiamą poveikį organizmui. Ultravioletiniai spinduliai tokiomis dozėmis, kurios sukelia eritemos susidarymą, pagerina kraujodaros organų ir retikuloendotelinės sistemos funkcionavimą. Fiziologinė sistema jungiamojo audinio, kuris gamina antikūnus, naikinančius svetimus organizmui kūnus ir mikrobus), odos barjerines savybes, šalina alergijas.Žmogaus odoje veikiamas ultravioletinių spindulių, riebaluose tirpus vitaminas D susidaro iš steroidinių medžiagų, skirtingai nei kiti vitaminai, jis gali patekti į organizmą ne tik su maistu, bet ir susidaryti jame iš provitaminų. Veikiami ultravioletinių spindulių, kurių bangos ilgis 280...313 nm, riebalinių liaukų išskiriamame odos lubrikante esantys provitaminai virsta vitaminu D ir įsisavinami į organizmą.
Fiziologinis vitamino D vaidmuo yra tai, kad jis skatina kalcio pasisavinimą. Kalcis yra kaulų dalis, dalyvauja kraujo krešėjimo procese, sutankina ląstelių ir audinių membranas, reguliuoja fermentų veiklą. Liga, atsirandanti dėl vitamino D trūkumo pirmaisiais gyvenimo metais vaikams, kuriuos rūpestingi tėvai slepia nuo Saulės, vadinama rachitu.
Be natūralių vitamino D šaltinių, naudojami ir dirbtiniai, provitaminai apšvitinami ultravioletiniais spinduliais. Naudojant dirbtinius ultravioletinės spinduliuotės šaltinius, reikia atsiminti, kad trumpesni nei 270 nm spinduliai ardo vitaminą D. Todėl naudojant filtrus ultravioletinių lempų šviesos sraute, trumpųjų bangų spektro dalis yra slopinama. Saulės badas pasireiškia irzlumu, nemiga, greitu žmogaus nuovargiu. Didžiuosiuose miestuose, kur oras užterštas dulkėmis, eritemą sukeliantys ultravioletiniai spinduliai Žemės paviršiaus beveik nepasiekia. Ilgalaikis darbas kasyklose, mašinų skyriuose ir uždarose gamyklų dirbtuvėse, darbas naktimis ir miegas dieną sukelia lengvą badą. Šviesos badą palengvina langų stiklas, kuris sugeria 90...95% ultravioletinių spindulių ir nepraleidžia spindulių 310...340 nm diapazone. Taip pat reikšminga sienų spalva. Pavyzdžiui, geltona spalva visiškai sugeria ultravioletinius spindulius. Šviesos, ypač ultravioletinės spinduliuotės, trūkumą rudens, žiemos ir pavasario laikotarpiais jaučia žmonės, augintiniai, paukščiai ir kambariniai augalai.
Lempos, kurios kartu su matoma šviesa skleidžia ultravioletinius spindulius, kurių bangos ilgis yra 300...340 nm, gali kompensuoti ultravioletinių spindulių trūkumą. Reikėtų nepamiršti, kad klaidos skiriant spinduliuotės dozę, nedėmesingumas, pvz. spektrinė kompozicija ultravioletinės lempos, spinduliavimo kryptis ir lempų aukštis, lempos degimo trukmė gali padaryti žalos, o ne naudos.
Baktericidinis ultravioletinių spindulių poveikis
Neįmanoma nepastebėti baktericidinės UV spindulių funkcijos. Medicinos įstaigose ši nuosavybė aktyviai naudojama hospitalinių infekcijų prevencijai ir chirurginių skyrių bei persirengimo kambarių sterilumui užtikrinti. Ultravioletinės spinduliuotės poveikis bakterijų ląstelėms, būtent DNR molekulėms, ir tolesnių cheminių reakcijų jose vystymasis lemia mikroorganizmų mirtį.Turi oro užterštumą dulkėmis, dujomis ir vandens garais žalingas poveikis ant kūno. Ultravioletiniai saulės spinduliai sustiprina natūralų atmosferos savaiminio apsivalymo nuo taršos procesą, skatina greitą dulkių, dūmų dalelių ir suodžių oksidaciją, naikina ant dulkių dalelių esančius mikroorganizmus. Natūralus gebėjimas apsivalyti turi ribas ir, esant labai stipriai oro taršai, yra nepakankamas.
Ultravioletinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra 253...267 nm, efektyviausiai naikina mikroorganizmus. Jei laikysime maksimalų efektą 100%, tai spindulių, kurių bangos ilgis 290 nm, aktyvumas bus 30%, 300 nm - 6%, o spindulių, esančių ant 400 nm matomos šviesos ribos, - 0,01% maksimumo.
Mikroorganizmai turi skirtingą jautrumą ultravioletiniams spinduliams. Mielės, pelėsiai ir bakterijų sporos yra daug atsparesnės jų veikimui nei vegetatyvinės bakterijų formos. Atskirų grybų sporos, apsuptos storu ir tankiu apvalkalu, klesti aukštuose atmosferos sluoksniuose ir gali būti, kad gali keliauti net kosmose.
Mikroorganizmų jautrumas ultravioletiniams spinduliams ypač didelis dalijimosi laikotarpiu ir prieš pat jį. Baktericidinio poveikio, slopinimo ir ląstelių augimo kreivės praktiškai sutampa su nukleorūgščių absorbcijos kreive. Vadinasi, nukleino rūgščių denatūracija ir fotolizė sukelia mikroorganizmų ląstelių dalijimosi ir augimo nutraukimą, o didelėmis dozėmis – jų mirtį.
Baktericidinėmis ultravioletinių spindulių savybėmis dezinfekuojamas oras, įrankiai, indai, jie padidina maisto produktų galiojimo laiką, dezinfekuoja geriamąjį vandenį, inaktyvuoja virusus ruošiant vakcinas.
Neigiamas ultravioletinių spindulių poveikis
Taip pat gerai žinoma daugybė neigiamų UV spindulių poveikio žmogaus organizmui, dėl kurio gali atsirasti daug rimtų struktūrinių ir funkcinių odos pažeidimų. Kaip žinoma, šiuos pažeidimus galima suskirstyti į:UV-A spindulių vaidmuo fotosenėjimo etiologijoje įrodytas daugelio užsienio ir Rusijos mokslininkų darbais, tačiau nepaisant to, fotosenėjimo mechanizmai ir toliau tiriami naudojant šiuolaikinę mokslinę ir techninę bazę, ląstelių inžineriją, biochemiją ir metodus. ląstelių funkcinė diagnostika.
Akies gleivinė – junginė – neturi apsauginio raginio sluoksnio, todėl yra jautresnė UV spinduliams nei oda. Akies skausmas, paraudimas, ašarojimas ir dalinis aklumas atsiranda dėl junginės ir ragenos ląstelių degeneracijos ir mirties. Ląstelės tampa nepermatomos. Ilgųjų bangų ultravioletiniai spinduliai, patekę į lęšį didelėmis dozėmis, gali sukelti drumstumą – kataraktą.
Dirbtiniai UV spinduliuotės šaltiniai medicinoje
Germicidinės lemposIšlydžio lempos naudojamos kaip UV spinduliuotės šaltiniai, kuriuose elektros išlydžio metu sukuriama spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra 205–315 nm (likęs spinduliuotės spektras vaidina antraeilį vaidmenį). Šios lempos apima žemo ir žemo gyvsidabrio lempas. aukšto slėgio, taip pat ksenoninės blykstės lempos.
Žemo slėgio gyvsidabrio lempos struktūriškai ir elektra niekuo nesiskiria nuo įprastų liuminescencinių lempų, išskyrus tai, kad jų lemputė pagaminta iš specialaus kvarco arba uviolio stiklo, pasižyminčio dideliu UV spinduliuotės pralaidumu, vidinis paviršius kuriame nėra uždėto fosforo sluoksnio. Šių lempų galia yra plati nuo 8 iki 60 W. Pagrindinis žemo slėgio gyvsidabrio lempų pranašumas yra tas, kad daugiau nei 60% spinduliuotės patenka į liniją, kurios bangos ilgis yra 254 nm, kuri yra didžiausio baktericidinio poveikio spektrinėje srityje. Jų ilgaamžiškumas – 5 000–10 000 valandų, o užsidegus – momentinis darbingumas.
Aukšto slėgio gyvsidabrio-kvarcinių lempų lemputė pagaminta iš kvarcinio stiklo. Šių lempų privalumas yra tas, kad, nepaisant mažų matmenų, jos turi didelę vienetinę galią nuo 100 iki 1000 W, o tai leidžia sumažinti lempų skaičių patalpoje, tačiau jos turi mažą baktericidinį efektyvumą ir trumpą tarnavimo laiką. 500-1000 valandų Be to, įprastas degimo režimas įvyksta praėjus 5-10 minučių po jų uždegimo.
Reikšmingas nenutrūkstamo spinduliavimo lempų trūkumas – sugadinus lempą, aplinka gali būti užteršta gyvsidabrio garais. Jei pažeidžiamas baktericidinių lempų vientisumas ir į patalpą patenka gyvsidabrio, užterštoje patalpoje turi būti atlikta kruopšti demerkurizacija.
Pastaraisiais metais atsirado naujos kartos emiteriai – trumpo impulso, kurių biocidinis aktyvumas gerokai didesnis. Jų veikimo principas pagrįstas didelio intensyvumo impulsiniu oro ir paviršių apšvitinimu nuolatinio spektro UV spinduliuote. Impulsinė spinduliuotė gaminama naudojant ksenono lempas, taip pat lazerius. Šiuo metu nėra duomenų apie skirtumą tarp impulsinės UV spinduliuotės ir tradicinės UV spinduliuotės biocidinio poveikio.
Ksenoninių blyksčių lempų pranašumas yra dėl didesnio baktericidinio aktyvumo ir trumpesnės ekspozicijos trukmės. Kitas ksenoninių lempų privalumas yra tas, kad joms netyčia sugedus, aplinką neužterštos gyvsidabrio garais. Pagrindiniai šių lempų trūkumai, trukdantys jas plačiai naudoti, yra būtinybė joms eksploatuoti aukštos įtampos, sudėtingą ir brangią įrangą, taip pat ribotas emiterio tarnavimo laikas (vidutiniškai 1-1,5 metų).
Germicidinės lempos skirstomos į ozoninis ir neozoninis.
Ozono lempos turi 185 nm bangos ilgio spektrinę liniją, kuri dėl sąveikos su deguonies molekulėmis ore sudaro ozoną. Didelės ozono koncentracijos gali turėti neigiamą poveikį žmonių sveikatai. Naudojant šias lempas reikia stebėti ozono kiekį ore ir atidžiai vėdinti patalpą.
Siekiant pašalinti ozono susidarymo galimybę, buvo sukurtos vadinamosios baktericidinės „beozono“ lempos. Tokioms lempoms dėl to, kad lemputė pagaminta iš specialios medžiagos (dengto kvarcinio stiklo) arba jos konstrukcija, 185 nm linijos spinduliuotės išeiga eliminuojama.
Bakteriją naikinančios lempos, kurių galiojimo laikas pasibaigęs arba neveikiančios, turi būti laikomos supakuotos atskiroje patalpoje ir jas reikia specialiai utilizuoti pagal atitinkamų norminių dokumentų reikalavimus.
Baktericidiniai švitintuvai.
Baktericidinis švitintuvas yra elektrinis prietaisas, kuriame yra: baktericidinė lempa, reflektorius ir kiti pagalbiniai elementai, taip pat įtaisai jo tvirtinimui. Germicidiniai švitintuvai perskirsto spinduliuotės srautą į aplinkinę erdvę tam tikra kryptimi ir skirstomi į dvi grupes – atvirą ir uždarą.
Atviri švitintuvai naudoja tiesioginį baktericidinį srautą iš lempų ir reflektoriaus (arba be jo), kuris apima didelę erdvės aplink juos sritį. Montuojamas ant lubų arba sienos. Duryse sumontuoti švitintuvai vadinami barjeriniais apšvitintojais arba ultravioletinėmis užuolaidomis, kuriose baktericidinis srautas ribojamas iki mažo kieto kampo.
Ypatingą vietą užima atviri kombinuoti švitintuvai. Šiuose švitintuvuose dėl besisukančio ekrano baktericidinis srautas iš lempų gali būti nukreiptas į viršutinę arba apatinę erdvės zoną. Tačiau tokių prietaisų efektyvumas yra daug mažesnis dėl bangos ilgio pokyčių atspindžio metu ir kai kurių kitų veiksnių. Naudojant kombinuotus švitintuvus, ekranuotų lempų baktericidinis srautas turi būti nukreiptas į viršutinę patalpos zoną taip, kad tiesioginis srautas iš lempos ar reflektoriaus nepatektų į apatinę zoną. Šiuo atveju nuo lubų ir sienų atsispindėjusių srautų apšvita ant įprasto paviršiaus 1,5 m aukštyje nuo grindų neturi viršyti 0,001 W/m2.
Uždaruose švitintuvuose (recirkuliatoriuose) baktericidinis srautas iš lempų paskirstomas ribotu, mažu uždara erdvė ir neturi išėjimo į išorę, o oro dezinfekcija atliekama pumpuojant jį per recirkuliatoriaus ventiliacijos angas. Naudojant tiekimo ir ištraukiamąją ventiliaciją, baktericidinės lempos dedamos į išėjimo kamerą. Oro srauto greitį užtikrina natūrali konvekcija arba ventiliatorius. Švitintuvai uždaro tipo(recirkuliatoriai) turi būti pastatyti patalpose ant sienų išilgai pagrindinių oro srautų (ypač prie šildymo prietaisų) ne mažesniame kaip 2 m aukštyje nuo grindų.
Pagal tipinių patalpų sąrašą, suskirstytą į kategorijas (GOST), I ir II kategorijų patalpose rekomenduojama įrengti tiek uždarus švitintuvus (arba tiekimo ir ištraukiamąją ventiliaciją), tiek atvirus arba kombinuotus - kai jie įjungiami žmonių nebuvimas.
Kambariuose, skirtuose vaikams ir sergantiems plaučių ligomis, rekomenduojama naudoti švitintuvus su lempomis be ozono. Dirbtinis ultravioletinis švitinimas, net netiesioginis, draudžiamas vaikams, sergantiems aktyvi forma tuberkuliozė, nefrozonefritas, karščiavimas ir stiprus išsekimas.
Naudojant ultravioletinius baktericidinius įrenginius, reikia griežtai įgyvendinti saugos priemones, kurios pašalina galimą žalingą ultravioletinės baktericidinės spinduliuotės, ozono ir gyvsidabrio garų poveikį žmonėms.
Pagrindinės saugos priemonės ir kontraindikacijos naudojant terapinį UV spinduliavimą.
Prieš naudojant UV spinduliuotę iš dirbtinių šaltinių, būtina apsilankyti pas gydytoją, kad būtų parinkta ir nustatyta minimali eriteminė dozė (MED), kuri yra grynai individualus kiekvieno žmogaus parametras.Kadangi individualus jautrumas labai skiriasi, rekomenduojama pirmojo seanso trukmę sutrumpinti perpus nuo rekomenduojamo laiko, kad būtų galima nustatyti. odos reakcija naudotojas. Jei po pirmo seanso aptinkama kokių nors nepageidaujamų reakcijų, toliau naudoti UV spindulių nerekomenduojama.
Reguliarus švitinimas ilgą laiką (metus ar ilgiau) neturėtų viršyti 2 seansų per savaitę, o per metus negali būti daugiau kaip 30 seansų arba 30 minimalių eritemos dozių (MED), nesvarbu, koks mažas eritemos veiksmingumas. gali būti švitinimas. Rekomenduojama retkarčiais nutraukti reguliarius spinduliavimo seansus.
Gydomasis švitinimas turi būti atliekamas privalomai naudojant patikimus apsauginius akinius.
Bet kurio žmogaus oda ir akys gali tapti ultravioletinės spinduliuotės „taikiniu“. Manoma, kad šviesios odos žmonės yra jautresni pažeidimams, tačiau tamsiaodžiai taip pat gali nesijausti visiškai saugūs.
Labai atsargiai su natūraliu ir dirbtiniu UV poveikiu viso kūno turėtų būti šios žmonių kategorijos:
Dezinfekciją UV lempomis prisimenu iš vaikystės - darželiuose, sanatorijose ir net vasaros stovyklose buvo kiek bauginančių statinių, kurie tamsoje švytėjo gražia purpurine šviesa ir nuo kurių mokytojai mus varydavo. Taigi, kas iš tikrųjų yra ultravioletinė spinduliuotė ir kodėl ji reikalinga žmogui?
Galbūt pirmas klausimas, į kurį reikia atsakyti – kas yra ultravioletiniai spinduliai ir kaip jie veikia. Taip paprastai vadinama elektromagnetinė spinduliuotė, kuri yra tarp matomos ir rentgeno spinduliuotės. Ultravioletiniam spinduliui būdingas bangos ilgis nuo 10 iki 400 nanometrų.
Jis buvo atrastas dar XIX amžiuje, ir tai įvyko dėl infraraudonosios spinduliuotės atradimo. Atradęs IR spektrą, 1801 m. I.V. Ritteris, atlikdamas eksperimentus su sidabro chloridu, atkreipė dėmesį į priešingą šviesos spektro galą. Ir tada keli mokslininkai iš karto padarė išvadą apie ultravioletinės spinduliuotės nevienalytiškumą.
Šiandien jis suskirstytas į tris grupes:
- UVA spinduliuotė – arti ultravioletinių spindulių;
- UV-B – vidutinė;
- UV-C – toli.
Šis padalijimas daugiausia susijęs su spindulių poveikiu žmonėms. Natūralus ir pagrindinis ultravioletinės spinduliuotės šaltinis Žemėje yra Saulė. Tiesą sakant, būtent nuo šios spinduliuotės apsisaugome kremais nuo saulės. Tuo pačiu metu Žemės atmosfera visiškai sugeria ultravioletinę spinduliuotę, o UVA tiesiog pasiekia paviršių ir sukelia malonų įdegį. Ir vidutiniškai 10% UV-B sukelia tuos pačius saulės nudegimus, taip pat gali sukelti mutacijų ir odos ligų susidarymą.
Dirbtiniai šaltiniai sukuriama ir naudojama medicinoje ultravioletinė spinduliuotė, žemės ūkis, kosmetologijos ir įvairios sanitarinės įstaigos. Ultravioletinė spinduliuotė gali būti generuojama keliais būdais: temperatūra (kaitinamosios lempos), judant dujoms (dujinės lempos) arba metalo garams (gyvsidabrio lempos). Be to, tokių šaltinių galia svyruoja nuo kelių vatų, dažniausiai mažų mobiliųjų spindulių, iki kilovatų. Pastarieji montuojami didelės apimties stacionariose instaliacijose. UV spindulių panaudojimo sritis lemia jų savybės: gebėjimas pagreitinti cheminius ir biologinius procesus, baktericidinis poveikis ir tam tikrų medžiagų liuminescencija.
Ultravioletiniai spinduliai plačiai naudojami sprendžiant įvairias problemas. Kosmetologijoje dirbtinė UV spinduliuotė naudojama visų pirma įdegiui. Soliariumai pagal įvestus standartus sukuria gana švelnų ultravioletinį A, o UV-B dalis įdegio lempose yra ne didesnė kaip 5%. Šiuolaikiniai psichologai rekomenduoja soliariumus gydyti „žiemos depresiją“, kurią daugiausia sukelia vitamino D trūkumas, nes jis susidaro veikiant UV spinduliams. UV lempos taip pat naudojamos manikiūre, nes būtent šiame spektre išdžiūsta ypač atsparūs geliniai lakai, šelakas ir pan.
Ultravioletinės lempos naudojamos nuotraukoms kurti nestandartinėse situacijose, pavyzdžiui, fiksuoti kosminiai objektai, kurie įprastu teleskopu nematomi.
Ultravioletinė šviesa plačiai naudojama ekspertinėje veikloje. Jo pagalba patikrinamas paveikslų autentiškumas, nes šviežesni dažai ir lakai tokiuose spinduliuose atrodo tamsesni, todėl galima nustatyti tikrąjį kūrinio amžių. Teismo medicinos mokslininkai taip pat naudoja UV spindulius, kad aptiktų kraujo pėdsakus ant objektų. Be to, ultravioletinė šviesa plačiai naudojama kuriant paslėptus antspaudus, apsaugos elementus ir siūlus, patvirtinančius dokumentų autentiškumą, taip pat rengiant šou, įstaigų iškabų ar dekoracijų apšvietimo dizainą.
Medicinos įstaigose ultravioletinės lempos naudojamos chirurginiams instrumentams sterilizuoti. Be to, vis dar plačiai paplitusi oro dezinfekcija UV spinduliais. Yra keletas tokios įrangos tipų.
Taip vadinamos aukšto ir žemo slėgio gyvsidabrio lempos, taip pat ksenoninės blykstės lempos. Tokios lempos lemputė pagaminta iš kvarcinio stiklo. Pagrindinis baktericidinių lempų privalumas – ilgas tarnavimo laikas ir greitas darbingumas. Maždaug 60% jų spindulių yra baktericidinio spektro. Gyvsidabrio lempas yra gana pavojinga naudoti, jei korpusas yra netyčia pažeistas, būtinas kruopštus kambario valymas ir demerkurizavimas. Ksenoninės lempos yra mažiau pavojingos, jei yra pažeistos ir turi didesnį baktericidinį aktyvumą. Germicidinės lempos taip pat skirstomos į ozonines ir beozonines. Pirmiesiems būdinga tai, kad jų spektre yra 185 nanometrų ilgio banga, kuri sąveikauja su deguonimi ore ir paverčia jį ozonu. Didelės ozono koncentracijos yra pavojingos žmonėms, o tokių lempų naudojimas yra griežtai ribojamas laiku ir rekomenduojamas tik vėdinamoje vietoje. Visa tai paskatino sukurti beozonines lempas, kurių lemputė buvo padengta specialia danga, kuri neperdavė 185 nm bangos į išorę.
Nepriklausomai nuo tipo, baktericidinės lempos turi bendrų trūkumų: jos veikia sudėtingoje ir brangioje įrangoje, vidutinis išteklius Spinduliuotojo tarnavimo laikas yra 1,5 metų, o pačios lempos po perdegimo turi būti laikomos supakuotos atskiroje patalpoje ir išmestos specialiu būdu, laikantis galiojančių taisyklių.
Susideda iš lempos, atšvaitų ir kitų pagalbinių elementų. Tokie prietaisai būna dviejų tipų – atviri ir uždari, priklausomai nuo to, ar UV spinduliai praeina, ar ne. Atvirosios išskiria ultravioletinę šviesą, sustiprintą atšvaitais, į aplinkinę erdvę, užfiksuodamos beveik visą patalpą iš karto, jei sumontuotos ant lubų ar sienos. Griežtai draudžiama apdoroti kambarį tokiu švitintuvu, kai yra žmonių.
Uždarieji švitintuvai veikia recirkuliatoriaus principu, kurio viduje sumontuota lempa, o ventiliatorius įtraukia orą į įrenginį ir išleidžia jau apšvitintą orą į lauką. Jie dedami ant sienų ne mažesniame kaip 2 m aukštyje nuo grindų. Jie gali būti naudojami žmonių akivaizdoje, tačiau gamintojas nerekomenduoja ilgalaikio poveikio, nes kai kurie UV spinduliai gali išnykti.
Tokių prietaisų trūkumai apima atsparumą pelėsių sporoms, taip pat visus sunkumus perdirbant lempas ir griežtas naudojimo taisykles, atsižvelgiant į emiterio tipą.
Baktericidiniai įrenginiai
Vienoje patalpoje naudojama švitintuvų grupė, sujungta į vieną įrenginį, vadinama baktericidine instaliacija. Paprastai jie yra gana dideli ir sunaudoja daug energijos. Oro apdorojimas baktericidiniais įrenginiais atliekamas griežtai nesant patalpoje žmonių ir yra stebimas pagal Paleidimo eksploatuoti pažymėjimą ir Registracijos ir kontrolės žurnalą. Naudojamas tik medicinos ir higienos įstaigose tiek orui, tiek vandeniui dezinfekuoti.
Ultravioletinės oro dezinfekcijos trūkumai
Be to, kas jau buvo išvardinta, UV spinduliuotės spindulių naudojimas turi ir kitų trūkumų. Visų pirma, pati ultravioletinė spinduliuotė yra pavojinga žmogaus organizmui, ji gali ne tik nudeginti odą, bet ir paveikti darbą širdies ir kraujagyslių sistema, yra pavojingas tinklainei. Be to, jis gali sukelti ozono atsiradimą, o kartu ir šioms dujoms būdingus nemalonius simptomus: kvėpavimo takų dirginimą, aterosklerozės stimuliavimą, alergijų paūmėjimą.
UV lempų efektyvumas gana prieštaringas: ore esantys patogenai leistinomis ultravioletinės spinduliuotės dozėmis inaktyvuojami tik tada, kai šie kenkėjai yra statiški. Jei mikroorganizmai juda ir sąveikauja su dulkėmis ir oru, reikiama spinduliuotės dozė padidėja 4 kartus, ko negali sukurti įprasta UV lempa. Todėl švitintuvo efektyvumas skaičiuojamas atskirai, atsižvelgiant į visus parametrus, o atrinkti tinkamus vienu metu paveikti visų tipų mikroorganizmus yra itin sunku.
UV spinduliai prasiskverbia gana negiliai, net jei nejudantys virusai yra po dulkių sluoksniu, viršutiniai sluoksniai apsaugo apatinius, atspindėdami nuo savęs ultravioletinę spinduliuotę. Tai reiškia, kad po valymo dezinfekcija turi būti atlikta dar kartą.
UV spinduliai negali filtruoti oro, jie kovoja tik su mikroorganizmais, išsaugodami visus mechaninius teršalus ir alergenus.
Ultravioletinė spinduliuotė (ultravioletinė, UV, UV) yra elektromagnetinė spinduliuotė, užimanti intervalą tarp violetinės matomos spinduliuotės ir rentgeno spinduliuotės ribos (380 - 10 nm, 7,9 1014 - 3 1016 Hertz).
Su ultravioletinių spindulių samprata pirmą kartą savo darbe susidūrė XIII amžiaus indų filosofas. Jo aprašytoje Bhootakasha vietovės atmosferoje buvo violetinių spindulių, kurių plika akimi nematyti.
Netrukus po to, kai buvo atrasta infraraudonoji spinduliuotė, vokiečių fizikas Johanas Wilhelmas Ritteris pradėjo ieškoti spinduliuotės, esančios priešingame spektro gale, kurio bangos ilgis yra trumpesnis nei violetinės. 1801 m. jis atrado sidabro chloridą, kuris veikiamas šviesos skaidosi greičiau suyra veikiamas nematomos spinduliuotės už violetinės spektro srities. Sidabro chloridas baltas per kelias minutes šviesoje patamsėja. Skirtingos spektro dalys turi skirtingą poveikį tamsėjimo greičiui. Greičiausiai tai atsitinka prieš violetinę spektro sritį. Daugelis mokslininkų, įskaitant Ritterį, sutiko, kad šviesą sudaro trys skirtingi komponentai: oksidacinis arba terminis (infraraudonųjų spindulių) komponentas, šviečiantis (matomos šviesos) komponentas ir redukcinis (ultravioletinis) komponentas. Tuo metu ultravioletinė spinduliuotė dar buvo vadinama aktinine spinduliuote. Idėjos apie trijų skirtingų spektro dalių vienybę pirmą kartą išsakytos tik 1842 m. Aleksandro Bekerelio, Macedonio Melloni ir kitų darbuose.
Ultravioletinės spinduliuotės elektromagnetinį spektrą galima įvairiai suskirstyti į pogrupius. Saulės spinduliuotės apibrėžimo ISO standartas (ISO-DIS-21348) pateikia šiuos apibrėžimus:
|
Vardas |
Santrumpa |
Bangos ilgis nanometrais |
Energijos kiekis vienam fotonui |
|
Netoliese |
400 nm – 300 nm |
3,10 - 4,13 eV |
|
|
Vidutinis |
300 nm – 200 nm |
4,13 - 6,20 eV |
|
|
Toliau |
200 nm – 122 nm |
6,20 - 10,2 eV |
|
|
Ekstremalus |
121 nm – 10 nm |
10,2 - 124 eV |
|
|
Ultravioletinis A, ilgų bangų diapazonas |
400 nm – 315 nm |
3,10 - 3,94 eV |
|
|
Ultravioletinė B, vidurinė banga |
315 nm – 280 nm |
3,94 - 4,43 eV |
|
|
Ultravioletinis C, trumpųjų bangų |
280 nm – 100 nm |
4,43 - 12,4 eV |
Artimas ultravioletinių spindulių diapazonas dažnai vadinamas „juoda šviesa“, nes žmogaus akis jo neatpažįsta, tačiau atsispindėdamas nuo kai kurių medžiagų spektras persikelia į matomą sritį.
Tolimajam ir kraštutiniam diapazonui dažnai vartojamas terminas „vakuumas“ (VUV) dėl to, kad šio diapazono bangas stipriai sugeria Žemės atmosfera.
Biologinis ultravioletinių spindulių poveikis trimis spektrines sritis yra labai skirtingi, todėl biologai kartais savo darbe svarbiausius laiko šiuos diapazonus:
Netoli ultravioletinių, UV-A spindulių (UVA, 315-400 nm)
UV-B spinduliai (UVB, 280-315 nm)
Tolimieji ultravioletiniai, UV-C spinduliai (UVC, 100-280 nm)
Beveik visą UVC ir maždaug 90 % UVB sugeria ozonas, taip pat vandens garai, deguonis ir anglies dvideginio kai praeina saulės šviesa per žemės atmosferą. UVA spinduliuotę atmosfera sugeria gana silpnai. Todėl Žemės paviršių pasiekiančioje radiacijoje daugiausia yra beveik ultravioletinių spindulių UVA ir nedidelė dalis – UVB.
Kiek vėliau (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefedovo, E. A. Šepelevo, S. N. Zaloguevo, N. E. Panferovos, I. V. Anisimovos darbuose) šis specifinis radiacijos poveikis buvo patvirtintas kosminėje medicinoje. Prevencinis UV spinduliavimas buvo įtrauktas į kosminių skrydžių praktiką kartu su 1989 m. Metodinėmis instrukcijomis (MU) „Prevencinis ultravioletinis žmonių švitinimas (naudojant dirbtinius UV spinduliuotės šaltinius). Abu dokumentai yra patikimas pagrindas toliau tobulinti UV prevenciją.
Odos ultravioletinių spindulių poveikis, viršijantis natūralų odos apsauginį gebėjimą įdegti, sukelia nudegimus.
Ilgalaikis ultravioletinių spindulių poveikis gali prisidėti prie melanomos išsivystymo ir priešlaikinio senėjimo.
Ultravioletinė spinduliuotė žmogaus akiai nepastebima, tačiau intensyviai švitinant ji sukelia tipišką spinduliuotės žalą (tinklainės nudegimą).
Natūralūs šaltiniai
Pagrindinis ultravioletinės spinduliuotės šaltinis Žemėje yra Saulė. Intensyvumo santykis UV-A spinduliuotė ir UV-B, bendras ultravioletinių spindulių kiekis, pasiekiantis Žemės paviršių, priklauso nuo šių veiksnių:
apie atmosferos ozono koncentraciją virš žemės paviršiaus (žr. ozono skyles)
nuo Saulės aukščio virš horizonto
nuo aukščio virš jūros lygio
nuo atmosferos dispersijos
apie debesuotumo būklę
apie UV spindulių atspindžio laipsnį nuo paviršiaus (vandens, dirvožemio)
Sukūrus ir tobulinant dirbtinius UV spinduliuotės šaltinius, kurie vyko lygiagrečiai su elektrinių regimosios šviesos šaltinių kūrimu, šiandien su UV spinduliuote dirba specialistai medicinoje, profilaktikos, sanitarijos ir higienos įstaigose, žemės ūkyje ir kt. su žymiai puikias galimybes nei naudojant natūralią UV spinduliuotę.
Ultravioletinių spindulių srityje veikia daugybė lazerių. Lazeris sukuria didelio intensyvumo koherentinę spinduliuotę. Tačiau ultravioletinę sritį sunku generuoti lazeriu, todėl čia nėra tokių galingų šaltinių kaip matomajame ir infraraudonajame diapazone. Ultravioletiniai lazeriai naudojami masių spektrometrijoje, lazerinėje mikrodisekcijoje, biotechnologijose ir kituose moksliniuose tyrimuose.
Daugelis polimerų, naudojamų plataus vartojimo produktuose, suyra veikiami UV spindulių. Siekiant išvengti degradacijos, į tokius polimerus dedama specialių medžiagų, kurios gali sugerti UV spindulius, o tai ypač svarbu tais atvejais, kai produktas yra tiesiogiai veikiamas saulės spindulių. Problema pasireiškia spalvos blukimu, paviršiaus sutepimu, įtrūkimu, o kartais ir visišku paties gaminio sunaikinimu. Sunaikinimo greitis didėja didėjant saulės spindulių ekspozicijos laikui ir intensyvumui.
Aprašytas poveikis žinomas kaip UV senėjimas ir yra vienas iš polimerų senėjimo tipų. Jautriems polimerams priskiriami termoplastikai, tokie kaip polipropilenas, polietilenas, polimetilmetakrilatas (plexiglass), taip pat specialūs pluoštai, tokie kaip aramidinis pluoštas. UV absorbcija lemia polimero grandinės sunaikinimą ir stiprumo praradimą keliuose konstrukcijos taškuose. UV poveikis polimerams naudojamas nanotechnologijose, transplantologijoje, rentgeno litografijoje ir kitose srityse, siekiant modifikuoti polimero paviršiaus savybes (šiurkštumą, hidrofobiškumą). Pavyzdžiui, žinomas vakuuminio ultravioletinio (VUV) polimetilmetakrilato paviršių glotninamasis poveikis.
Naudojimas: Dezinfekcija ultravioletine (UV) spinduliuote, Oro ir kietų paviršių sterilizacija, Geriamojo vandens dezinfekcija, Cheminė analizė, UV spektrometrija, Mineralinė analizė, Kokybinė chromatografinė analizė, Vabzdžių gaudymas, Dirbtinis įdegis ir "Kalnų saulė", restauravimas.
Ultravioletinė spinduliuotė yra žmogaus akiai nematoma optinės spinduliuotės forma, kuriai būdingas trumpesnis ilgis ir didesnės energijos fotonai, palyginti su šviesa. Ultravioletiniai spinduliai apima spektrą tarp matomos ir rentgeno spinduliuotės, bangų ilgių diapazone 400-10 nm. Šiuo atveju spinduliavimo sritis 200-10 nm diapazone vadinama tolimąja arba vakuumine, o 400-200 nm diapazone – artima.
UV šaltiniai
1 Natūralūs šaltiniai (žvaigždės, saulė ir kt.)
Tik ilgosios bangos ultravioletinės spinduliuotės dalis iš kosminių objektų (290-400 nm) gali pasiekti Žemės paviršių. Tuo pačiu metu trumpųjų bangų spinduliuotę visiškai sugeria deguonis ir kitos atmosferoje esančios medžiagos 30-200 km aukštyje nuo žemės paviršiaus. 90-20 nm bangos ilgio diapazone esančių žvaigždžių UV spinduliuotė beveik visiškai sugeriama.
2. Dirbtiniai šaltiniai
Radiacija kietosios medžiagos, pašildytas iki 3 tūkstančių kelvinų, apima tam tikrą UV spinduliuotės dalį, kurios intensyvumas pastebimai didėja didėjant temperatūrai.
Galingas UV spinduliuotės šaltinis yra dujų išlydžio plazma.
IN įvairios pramonės šakos gamyboje (maisto, chemijos ir kitose pramonės šakose) ir medicinoje naudojamos dujinės išlydžio, ksenono, gyvsidabrio-kvarco ir kitos lempos, kurių cilindrai pagaminti iš skaidrių medžiagų – dažniausiai kvarco. Didelę UV spinduliuotę skleidžia greitintuve esantys elektronai ir specialūs lazeriai nikelio pavidalo jone.
Pagrindinės ultravioletinės spinduliuotės savybės
Praktinis ultravioletinių spindulių naudojimas yra dėl pagrindinių jo savybių:
— reikšmingas cheminis aktyvumas (padeda pagreitinti cheminių ir biologinių procesų eigą);
- baktericidinis poveikis;
- gebėjimas sukelti medžiagų liuminescenciją - švyti skirtingomis skleidžiamos šviesos spalvomis.
Tyrimas apie moderni įranga spinduliuotės / sugerties / atspindžio spektrai UV diapazone leidžia nustatyti elektroninė struktūra atomai, molekulės, jonai.
Saulės, žvaigždžių ir įvairių ūkų UV spektrai leidžia gauti patikimos informacijos apie šiuose objektuose vykstančius procesus.
Ultravioletinė šviesa taip pat gali sutrikdyti ir pakeisti cheminius ryšius molekulėse, dėl kurių gali vykti įvairios reakcijos (redukcija, oksidacija, polimerizacija ir kt.), kurios yra tokio mokslo kaip fotochemija pagrindas.
UV spinduliuotė gali sunaikinti bakterijas ir mikroorganizmus. Taigi ultravioletinės lempos plačiai naudojamos dezinfekcijai perpildytose vietose ( gydymo įstaigos, darželiuose, metro, traukinių stotyse ir kt.).
Tam tikros UV spinduliuotės dozės prisideda prie vitamino D, serotonino ir kitų medžiagų susidarymo žmogaus odos paviršiuje, turinčių įtakos organizmo tonusui ir veiklai. Per didelis ultravioletinių spindulių poveikis sukelia nudegimus ir pagreitina odos senėjimo procesą.
Ultravioletinė spinduliuotė taip pat aktyviai naudojama kultūros ir pramogų sferoje – kuriant unikalių apšvietimo efektų seriją diskotekose, barų scenose, teatruose ir kt.
Šiandien labai dažnai kyla klausimas apie galimą ultravioletinės spinduliuotės pavojų ir veiksmingiausius regėjimo organo apsaugos būdus.
Šiandien labai dažnai kyla klausimas apie galimą ultravioletinės spinduliuotės pavojų ir veiksmingiausius regėjimo organo apsaugos būdus. Parengėme dažniausiai užduodamų klausimų apie ultravioletinę spinduliuotę sąrašą ir atsakymus į juos.
Kas yra ultravioletinė spinduliuotė?
Elektromagnetinės spinduliuotės spektras gana platus, tačiau žmogaus akis jautri tik tam tikram regionui, vadinamam regimuoju spektru, kuris apima bangų ilgių diapazoną nuo 400 iki 700 nm. Spinduliuotė, kuri yra už matomo diapazono, yra potencialiai pavojinga ir apima infraraudonąją (bangos ilgis didesnis nei 700 nm) ir ultravioletinę spinduliuotę (mažiau nei 400 nm). Spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra trumpesnis nei ultravioletinių spindulių, vadinamos rentgeno spinduliais ir γ spinduliais. Jei bangos ilgis yra ilgesnis nei infraraudonosios spinduliuotės, tai yra radijo bangos. Taigi ultravioletinė (UV) spinduliuotė yra akiai nematoma elektromagnetinė spinduliuotė, užimanti spektrinė sritis tarp matomos ir rentgeno spinduliuotės bangų ilgių diapazone 100–380 nm.
Kokius diapazonus turi ultravioletinė spinduliuotė?
Kaip matomą šviesą galima suskirstyti į komponentus skirtingos spalvos, kurią stebime pasirodžius vaivorykštei, o UV diapazonas savo ruožtu susideda iš trijų komponentų: UV-A, UV-B ir UV-C, pastarasis yra trumpiausio bangos ilgio ir didžiausios energijos ultravioletinė spinduliuotė, kurios bangų ilgių diapazonas yra 200 -280 nm, tačiau daugiausia jis yra absorbuojamas viršutiniai sluoksniai atmosfera. UV-B spinduliuotės bangos ilgis yra nuo 280 iki 315 nm ir yra laikoma vidutinės energijos spinduliuote, kuri yra pavojinga žmogaus akiai. UV-A spinduliuotė yra ilgiausio ultravioletinių spindulių bangos ilgio komponentas, kurio bangų ilgių diapazonas yra 315–380 nm, kuris pasiekia didžiausią intensyvumą, kai pasiekia Žemės paviršių. UV-A spinduliuotė giliausiai prasiskverbia į biologinius audinius, nors jos žalingas poveikis yra mažesnis nei UV-B spindulių.
Ką reiškia pavadinimas "ultravioletas"?
Šis žodis reiškia „virš (aukščiau) violetinės spalvos“ ir kilęs iš Lotyniškas žodis ultra („virš“) ir trumpiausios spinduliuotės pavadinimai matomame diapazone - violetinė. Nors UV spinduliuotės žmogaus akis neaptinka, kai kurie gyvūnai – paukščiai, ropliai ir vabzdžiai, pavyzdžiui, bitės – gali matyti šią šviesą. Daugelis paukščių turi plunksnų spalvas, kurios nematomos matomos šviesos sąlygomis, tačiau aiškiai matomos ultravioletinėje šviesoje. Kai kuriuos gyvūnus taip pat lengviau pastebėti ultravioletinėje šviesoje. Daug vaisių, gėlių ir sėklų šioje šviesoje akis suvokia aiškiau.
Iš kur atsiranda ultravioletinė spinduliuotė?
Įjungta lauke Pagrindinis UV spinduliuotės šaltinis yra saulė. Kaip jau minėta, jį iš dalies sugeria viršutiniai atmosferos sluoksniai. Kadangi žmogus retai žiūri tiesiai į saulę, pagrindinis regėjimo organo pažeidimas atsiranda dėl išsklaidytos ir atspindėtos ultravioletinės spinduliuotės poveikio. Patalpose UV spinduliuotė atsiranda naudojant medicinos ir kosmetikos instrumentų sterilizatorius, soliariumuose, naudojant įvairius medicininės diagnostikos ir gydymo prietaisus, taip pat kietinant plombines kompozicijas odontologijoje.
Soliariumuose UV spinduliuotė formuoja įdegį.
Pramonėje atliekant suvirinimo darbus susidaro tokia didelė UV spinduliuotė, kuri gali rimtai pakenkti akims ir odai, todėl suvirintojams privaloma naudoti apsaugines priemones. Liuminescencinės lempos, plačiai naudojamos apšvietimui darbe ir namuose, taip pat gamina UV spinduliuotę, tačiau UV spinduliuotės lygis yra labai žemas ir nekelia rimto pavojaus. Halogeninės lempos, kurios taip pat naudojamos apšvietimui, gamina šviesą su UV komponentu. Jei žmogus yra šalia halogeninės lempos be apsauginio gaubto ar ekrano, UV spinduliuotės lygis gali sukelti rimtų akių problemų.
Pramonėje suvirinimo operacijų metu susidaro tokia didelė UV spinduliuotė, kuri gali rimtai pakenkti akims ir odai.
Kas lemia ultravioletinės spinduliuotės poveikio intensyvumą?
Jo intensyvumas priklauso nuo daugelio veiksnių. Pirma, saulės aukštis virš horizonto skiriasi priklausomai nuo metų ir paros laiko. Vasarą dienos metu UV-B spinduliuotės intensyvumas yra didžiausias. Yra paprasta taisyklė: kai jūsų šešėlis trumpesnis už jūsų ūgį, rizikuojate gauti 50% daugiau šios spinduliuotės.
Antra, intensyvumas priklauso nuo geografinės platumos: pusiaujo regionuose (platumos arti 0°) UV spinduliuotės intensyvumas yra didžiausias – 2-3 kartus didesnis nei šiaurės Europoje.
Trečia, intensyvumas didėja didėjant aukščiui, nes atitinkamai sumažėja atmosferos sluoksnis, galintis sugerti ultravioletinę šviesą, todėl Žemės paviršių pasiekia daugiau didžiausios energijos trumpųjų bangų UV spinduliuotės.
Ketvirta, spinduliuotės intensyvumą įtakoja atmosferos sklaidos gebėjimas: dangus mums atrodo mėlynas dėl trumpųjų bangų mėlynos spinduliuotės sklaidos matomame diapazone, o dar trumpesnės bangos ultravioletinė spinduliuotė sklaidosi daug stipriau.
Penkta, spinduliuotės intensyvumas priklauso nuo debesų ir rūko buvimo. Kai dangus be debesų, UV spinduliuotė yra didžiausia; tankūs debesys mažina jo lygį. Tačiau skaidrūs ir negausūs debesys mažai veikia UV spinduliuotės lygį, rūko vandens garai gali padidinti ultravioletinių spindulių sklaidą. Apniukusį ir miglotą orą žmogus gali jausti kaip šaltesnį, tačiau UV spinduliuotės intensyvumas išlieka beveik toks pat kaip giedrą dieną.
Kai dangus be debesų, UV spinduliuotė yra didžiausia
Šešta, atspindėtos ultravioletinės spinduliuotės kiekis skiriasi priklausomai nuo atspindinčio paviršiaus tipo. Taigi, sniego atspindys sudaro 90 % krintančios UV spinduliuotės, vandens, dirvožemio ir žolės – maždaug 10 %, o smėlio – nuo 10 % iki 25 %. Būdami paplūdimyje turite tai atsiminti.
Koks yra ultravioletinės spinduliuotės poveikis žmogaus organizmui?
Ilgas ir intensyvus UV spinduliuotės poveikis gali būti žalingas gyviems organizmams – gyvūnams, augalams ir žmonėms. Atkreipkite dėmesį, kad kai kurie vabzdžiai mato UV-A diapazone ir yra neatskiriama jo dalis ekologinė sistema ir tam tikra prasme naudinga žmogui. Dauguma žinomas rezultatas Ultravioletinės spinduliuotės poveikis žmogaus organizmui yra įdegis, kuris iki šiol yra grožio ir sveikos gyvensenos simbolis. Tačiau ilgalaikis ir intensyvus UV spinduliuotės poveikis gali sukelti odos vėžio vystymąsi. Svarbu atsiminti, kad debesys neužstoja ultravioletinių spindulių, todėl ryškios saulės šviesos trūkumas nereiškia, kad UV apsauga nereikalinga. Žalingiausią šios spinduliuotės komponentą sugeria atmosferos ozono sluoksnis. Tai, kad pastarojo storis sumažėjo, reiškia, kad apsauga nuo UV spindulių ateityje taps dar svarbesnė. Mokslininkai skaičiuoja, kad ozono kiekiui Žemės atmosferoje sumažėjus vos 1 proc., odos vėžys išaugs 2–3 proc.
Kokį pavojų regos organui kelia ultravioletinė spinduliuotė?
Yra rimtų laboratorinių ir epidemiologinių duomenų, siejančių ultravioletinių spindulių poveikio trukmę su akių ligomis: pterigiu ir kt. Palyginti su suaugusiojo lęšiuku, vaiko lęšiukas yra žymiai pralaidesnis akims. saulės spinduliuotės, o 80 % kumuliacinio ultravioletinių bangų poveikio žmogaus organizme susikaupia dar nesulaukus 18 metų. Lęšiukas labiausiai apšvitinamas iškart po kūdikio gimimo: jis praleidžia iki 95 % patenkančios UV spinduliuotės. Su amžiumi lęšis pradeda įgauti geltoną atspalvį ir tampa mažiau skaidrus. Iki 25 metų tinklainę pasiekia mažiau nei 25 % kritusių ultravioletinių spindulių. Sergant afakija, akis netenka natūralios lęšiuko apsaugos, todėl šioje situacijoje svarbu naudoti UV spindulius sugeriančius lęšius ar filtrus.
Reikėtų nepamiršti, kad daugelis vaistų turi fotosensibilizuojančių savybių, tai yra, padidina ultravioletinės spinduliuotės pasekmes. Optometristai ir optometristai turi turėti supratimą apie bendrą asmens būklę ir vartojamus vaistus, kad galėtų teikti rekomendacijas dėl apsauginių priemonių naudojimo.
Kokios yra akių apsaugos priemonės?
Veiksmingiausias būdas apsisaugoti nuo ultravioletinių spindulių – akis uždengti specialiais apsauginiais akiniais, kaukėmis, skydais, kurie visiškai sugeria UV spindulius. Gamyboje, kurioje naudojami UV spinduliuotės šaltiniai, tokių produktų naudojimas yra privalomas. Esant lauke ryškią saulėtą dieną, rekomenduojama nešioti akinius nuo saulės su specialiais lęšiais, kurie patikimai apsaugo nuo UV spindulių. Tokie akiniai turėtų turėti plačias kojeles arba prigludusią formą, kad spinduliuotė neprasiskverbtų iš šono. Skaidrūs akinių lęšiai taip pat gali atlikti šią funkciją, jei į jų sudėtį pridedami sugeriantys priedai arba atliekamas specialus paviršiaus apdorojimas. Gerai priglundantys akiniai nuo saulės apsaugo tiek nuo tiesioginės krintančios spinduliuotės, tiek nuo įvairių paviršių išsklaidytos ir atspindėtos spinduliuotės. Akinių nuo saulės naudojimo efektyvumas ir jų naudojimo rekomendacijos nustatomos nurodant filtro kategoriją, kurio šviesos pralaidumas atitinka akinių lęšius.
Veiksmingiausias būdas apsisaugoti nuo ultravioletinių spindulių – akis uždengti specialiais apsauginiais akiniais ir kaukėmis, kurios visiškai sugeria UV spinduliuotę.
Kokie standartai reglamentuoja saulės akinių lęšių šviesos pralaidumą?
Šiuo metu mūsų šalyje ir užsienyje yra sukurti norminiai dokumentai, reglamentuojantys saulės lęšių šviesos pralaidumą pagal filtrų kategorijas ir jų naudojimo taisykles. Rusijoje tai yra GOST R 51831-2001 „Saulės akiniai. Bendrieji techniniai reikalavimai“, o Europoje – EN 1836: 2005 „Asmeninė akių apsauga – Bendrojo naudojimo akiniai nuo saulės ir filtrai, skirti tiesioginiam saulės stebėjimui“.
Kiekvienas saulės lęšių tipas yra skirtas konkrečioms apšvietimo sąlygoms ir gali būti priskirtas vienai iš filtrų kategorijų. Iš viso jų yra penki ir sunumeruoti nuo 0 iki 4. Pagal GOST R 51831-2001 apsaugos nuo saulės lęšių šviesos pralaidumas T, %, matomoje spektro srityje gali svyruoti nuo 80 iki 3-8 %, priklausomai nuo filtro kategorijos. UV-B diapazone (280-315 nm) šis skaičius neturėtų būti didesnis nei 0,1 T (priklausomai nuo filtro kategorijos gali būti nuo 8,0 iki 0,3-0,8 %), o UV-A - spinduliuotė (315). -380 nm) - ne daugiau kaip 0,5 T (priklausomai nuo filtro kategorijos - nuo 40,0 iki 1,5-4,0 %). Tuo pačiu metu aukštos kokybės lęšių ir akinių gamintojai kelia griežtesnius reikalavimus ir garantuoja vartotojui visišką ultravioletinės spinduliuotės sumažinimą iki 380 nm ar net iki 400 nm bangos ilgio, ką liudija specialūs ženklai ant akinių lęšių, jų pakuočių. arba lydimuosius dokumentus. Pažymėtina, kad saulės akinių lęšių apsaugos nuo ultravioletinių spindulių efektyvumo negali aiškiai nustatyti jų patamsėjimo laipsnis ar akinių kaina.
Ar tiesa, kad ultravioletiniai spinduliai yra pavojingesni, jei žmogus nešioja nekokybiškus akinius nuo saulės?
Tai tiesa. Natūraliomis sąlygomis, kai žmogus nenešioja akinių, jo akys automatiškai reaguoja į per didelį saulės spindulių ryškumą keisdamos vyzdžio dydį. Kaip ryškesnė šviesa, kuo mažesnis vyzdys, o esant proporcingam matomos ir ultravioletinės spinduliuotės santykiui, šis apsauginis mechanizmas veikia labai efektyviai. Jei naudojamas tamsintas lęšis, apšvietimas atrodo ne toks ryškus, o vyzdžiai tampa didesni daugiaušviesa pasiekia akis. Kai lęšiukas neužtikrina tinkamos apsaugos nuo UV spindulių (matomos spinduliuotės kiekis sumažėja labiau nei UV spindulių), bendras ultravioletinės spinduliuotės kiekis, patenkantis į akį, yra didesnis nei be akinių nuo saulės. Būtent todėl tonuotuose ir šviesą sugeriančiuose lęšiuose turi būti UV sugeriančių medžiagų, kurios sumažintų UV spinduliuotės kiekį proporcingai matomos šviesos sumažėjimui. Pagal tarptautinius ir vietinius standartus saulės lęšių šviesos pralaidumas UV srityje reguliuojamas kaip proporcingai priklausomas nuo šviesos pralaidumo matomoje spektro dalyje.
Kokia akinių lęšių optinė medžiaga užtikrina apsaugą nuo UV spindulių?
Kai kurios akinių lęšių medžiagos sugeria UV spindulius dėl savo cheminės struktūros. Jis aktyvuoja fotochrominius lęšius, kurie, esant tinkamoms sąlygoms, blokuoja jo patekimą į akį. Polikarbonate yra grupių, kurios sugeria spinduliuotę ultravioletinėje srityje, todėl apsaugo akis nuo ultravioletinių spindulių. CR-39 ir kitos grynos (be priedų) akinių lęšių organinės medžiagos praleidžia tam tikrą UV spindulių kiekį, o patikimai akių apsaugai į jų sudėtį įdedami specialūs absorberiai. Šie komponentai ne tik apsaugo vartotojų akis, nupjaunant ultravioletinę spinduliuotę iki 380 nm, bet ir apsaugo nuo fotooksidacinio organinių lęšių sunaikinimo bei pageltimo. Mineraliniai akinių lęšiai, pagaminti iš įprasto vainikinio stiklo, nėra tinkami patikimai apsaugai nuo UV spindulių, nebent į mišinį jo gamybai dedama specialių priedų. Tokie lęšiai gali būti naudojami kaip saulės filtrai tik užtepus aukštos kokybės vakuumines dangas.
Ar tiesa, kad fotochrominių lęšių apsaugos nuo UV spindulių efektyvumą lemia jų šviesos sugertis aktyvintoje stadijoje?
Kai kurie akinių vartotojai užduoda panašų klausimą, nes nerimauja, ar jie bus patikimai apsaugoti nuo ultravioletinių spindulių debesuotą dieną, kai nėra ryškios saulės šviesos. Reikėtų pažymėti, kad šiuolaikiniai fotochrominiai lęšiai sugeria nuo 98 iki 100 % UV spinduliuotės visais šviesos lygiais, tai yra, nepriklausomai nuo to, ar jie šiuo metu yra skaidrūs, vidutinio ar tamsios spalvos. Dėl šios savybės fotochrominiai lęšiai tinka akinius nešiojantiems lauke įvairiose aplinkose. oro sąlygos. Vis daugiau žmonių dabar suvokia, kokį pavojų akių sveikatai kelia ilgalaikis UV spinduliavimas, todėl daugelis renkasi fotochrominius lęšius. Pastariesiems būdingi aukšti apsaugines savybes kartu su ypatingu privalumu automatiškai keičiamu šviesos pralaidumu, priklausomai nuo apšvietimo lygio.
Ar tamsi lęšių spalva garantuoja apsaugą nuo UV spindulių?
Vien intensyvus saulės lęšių dažymas negarantuoja apsaugos nuo UV spindulių. Reikėtų pažymėti, kad pigūs ekologiški lęšiai nuo saulės, gaminami stambioje gamyboje, gali turėti gana aukštą apsaugos lygį. Paprastai specialus UV absorberis pirmiausia sumaišomas su lęšių žaliavomis, kad būtų pagaminti bespalviai lęšiai, o tada atliekamas dažymas. Sunkiau pasiekti mineralinių saulės akinių apsaugą nuo UV spindulių, nes jų stiklas praleidžia daugiau spinduliuotės nei daugelio rūšių polimerinės medžiagos. Siekiant užtikrinti apsaugą, į lęšių ruošinių gamybos įkrovą ir papildomų optinių dangų naudojimą būtina įtraukti daugybę priedų.
Tamsinti receptiniai lęšiai yra pagaminti iš atitinkamų skaidrių lęšių, kurių gali būti arba ne pakankamas kiekis UV absorberis patikimam atitinkamo spinduliuotės diapazono pjovimui. Jeigu Jums reikalingi lęšiai su 100% ultravioletine apsauga, šio rodiklio (iki 380-400 nm) stebėjimo ir užtikrinimo užduotis pavedama optikos konsultantui ir akinių kolekcionieriui. Šiuo atveju UV sugeriančių medžiagų įvedimas į organinių akinių lęšių paviršinius sluoksnius atliekamas naudojant technologiją, panašią į lęšių dažymą dažų tirpaluose. Vienintelė išimtis – apsauga nuo UV spindulių akimis nesimato ir norint ją patikrinti reikia specialių prietaisų – UV testerių. Į savo asortimentą įtraukiami organinių lęšių dažymo įrangos ir dažų gamintojai ir tiekėjai įvairios kompozicijos paviršiaus apdorojimui, suteikiant skirtingi lygiai apsauga nuo ultravioletinių ir trumpųjų bangų matomos spinduliuotės. Standartinėse optinėse dirbtuvėse neįmanoma kontroliuoti ultravioletinio komponento šviesos pralaidumo.
Ar į skaidrius lęšius reikia dėti UV absorberį?
Daugelis ekspertų mano, kad UV absorberio įvedimas į skaidrius lęšius bus tik į naudą, nes apsaugos vartotojų akis ir neleis pablogėti lęšių savybėms veikiant UV spinduliuotei ir atmosferos deguoniui. Kai kuriose šalyse, kuriose yra didelis saulės spinduliuotės lygis, pavyzdžiui, Australijoje, tai yra privaloma. Paprastai jie bando nutraukti spinduliuotę iki 400 nm. Taigi pavojingiausi ir daug energijos reikalaujantys komponentai neįtraukiami, o likusios spinduliuotės pakanka teisingai suvokti objektų spalvą supančioje realybėje. Jei ribinė riba pasislenka į matomą sritį (iki 450 nm), tada lęšiai bus geltoni, o padidinus iki 500 nm – oranžinė.
Kaip užtikrinti, kad jūsų lęšiai apsaugotų nuo UV spindulių?
Optikos rinkoje yra daug įvairių UV testerių, kurie leidžia patikrinti akinių lęšių šviesos pralaidumą ultravioletinių spindulių diapazone. Jie parodo, kokį pralaidumo lygį tam tikras lęšis turi UV diapazone. Tačiau taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad korekcinio lęšio optinė galia gali turėti įtakos matavimo duomenims. Tikslesnius duomenis galima gauti pasitelkus sudėtingus prietaisus – spektrofotometrus, kurie ne tik rodo šviesos pralaidumą esant tam tikram bangos ilgiui, bet ir atsižvelgia į matavimus. optinė galia korekcinis lęšis.
Apsauga nuo UV spindulių yra svarbus aspektas, į kurį reikia atsižvelgti renkantis naujus akinių lęšius. Tikimės, kad šiame straipsnyje pateikti atsakymai į klausimus apie ultravioletinę spinduliuotę ir apsaugos nuo jos būdus padės išsirinkti akinių lęšius, kurie leis išlaikyti akių sveikatą ilgus metus.
