Містяться в атмосфері Землі кисень, сонячні промені і вода є основними умовами, що сприяють продовженню життя на планеті. Дослідниками давно доведено, що інтенсивність і спектр сонячної радіації в вакуумі, існуючому в космосі, залишається незмінним.
На Землі ж інтенсивність її впливу, яку ми називаємо ультрафіолетовим випромінюванням, залежить від безлічі факторів. У їх числі: пора року, географічне розташування місцевості над рівнем моря, товщина озонового шару хмар, а також рівень концентрації промислових і природних домішок у повітряних масах.
Ультрафіолетові промені
Сонячне світло доходить до нас у двох діапазонах. Людське око здатне розрізнити тільки один з них. В невидимому для людей спектрі і знаходяться ультрафіолетові промені. Що вони являють собою? Це не що інше, як електромагнітні хвилі. Довжина ультрафіолетового випромінювання перебуває у діапазоні від 7 до 14 нм. Такі хвилі несуть на нашу планету величезні потоки теплової енергії, з-за чого їх нерідко називають тепловими.
Під ультрафіолетовим випромінюванням прийнято розуміти широкий спектр, що складається з електромагнітних хвиль з діапазоном, умовно розділених на дальні і ближні промені. Перші з них вважаються вакуумними. Їх повністю поглинають верхні шари атмосфери. В умовах Землі їх генерування можливо тільки в умовах вакуумних камер.
Що стосується ближніх ультрафіолетових променів, їх поділяють на три підгрупи, класифікуючи за діапазонами на:
– довгі, знаходяться в межах від 400 до 315 нм;
– середні – від 315 до 280 нм;
– короткі – від 280 до 100 нанометрів.
Вимірювальні прилади
Як людина визначає ультрафіолетове випромінювання? На сьогоднішній день існує безліч спеціальних пристроїв, розроблених не тільки для професійного, але і для побутового застосування. З їх допомогою вимірюється інтенсивність і частота, а також величина отриманої дози УФ-променів. Результати дозволяють оцінити їх можливу шкоду для організму.
Джерела ультрафіолету
Основним «постачальником» УФ-променів на нашій планеті є, зрозуміло, Сонце. Однак на сьогоднішній день винайдені людиною і штучні джерела ультрафіолету, якими є спеціальні лампові прилади. Серед них:
– ртутно-кварцова лампа високого тиску, здатна працювати в загальному діапазоні від 100 до 400 нм;
– люмінесцентна вітальна лампа, яка генерує довжиною хвилі від 280 до 380 нм, максимальний пік її випромінювання знаходиться між значеннями 310 та 320 нм;
– безозоннные і озонные бактерицидні лампи, що виробляють ультрафіолетові промені, 80% яких складає в довжину 185 нм.
Користь УФ-променів
Аналогічно природному ультрафіолетового випромінювання, що йде від Сонця, світло, виробляється спеціальними приладами, впливає на клітини рослин і живих організмів, змінюючи їх хімічну структуру. Сьогодні дослідникам відомі лише деякі різновиди бактерій, здатні існувати без цих променів. Інші ж організми, потрапивши в умови, де відсутня ультрафіолетове випромінювання, неодмінно загинуть.
УФ-промені здатні надати значущий вплив на події, що відбуваються метаболічні процеси. Вони підвищують синтез серотоніну і мелатоніну, що надає позитивний вплив на роботу центральної нервової, а також ендокринної системи. Під дією ультрафіолетового світла активізується вироблення вітаміну D. А це головний компонент, який сприяє засвоєнню кальцію і перешкоджає розвитку остеопорозу і рахіту.
Шкода УФ-променів
Згубну для живих організмів жорстке ультрафіолетове випромінювання не пропускають на Землю озонові шари, що знаходяться в стратосфері. Однак промені, що знаходяться в середньому діапазоні, що доходять до поверхні нашої планети, здатні викликати:
– ультрафіолетову еритему – сильний опік шкіри;
– катаракту – помутніння кришталика ока, що призводить до сліпоти;
– меланому – рак шкіри.
Крім цього, ультрафіолетові промені здатні надати мутагенну дію, викликати збої в роботі імунних сил, що стає причиною виникнення онкологічних патологій.
Ураження шкіри
Ультрафіолетові промені часом викликають:
- Гострі пошкодження шкіри. Їх виникненню сприяють високі дози сонячної радіації, що містять промені середнього діапазону. Вони впливають на шкіру протягом короткого часу, викликаючи при цьому еритему і гострий фотодерматоз.
- Відстрочене пошкодження шкіри. Воно виникає після тривалого опромінення довгохвильовими УФ-променями. Це хронічні фотодерматиты, сонячна геродермия, фотостаріння шкіри, виникнення новоутворень, ультрафіолетовий мутагенез, базальноклітинний і плоскоклітинний рак шкіри. В цьому списку знаходиться і герпес.
Як гострі, так і відстрочені пошкодження деколи отримують при надмірних захоплення штучними сонячними ваннами, а також при відвідинах тих соляріїв, які використовують несертифікований обладнання або де не проводяться заходи по калібруванню УФ-ламп.
Захист шкіри
Людське тіло, при обмеженій кількості будь-яких сонячних ванн, здатне впоратися з ультрафіолетовим випромінюванням самостійно. Справа в тому, що понад 20 % таких променів може затримати здоровий епідерміс. На сьогоднішній день захист від ультрафіолету, щоб уникнути виникнення злоякісних утворень, зажадає:
– обмеження часу перебування на сонці, що особливо актуально в літній полудень;
– носіння легкої, але в той же час закритого одягу;
– підбір ефективних сонцезахисних кремів.
Використання бактерицидних властивостей ультрафіолету
УФ-промені здатні вбити грибок, а також інші мікроби, які знаходяться на предметах, поверхні стін, підлоги, стель і в повітрі. У медицині широко використовуються ці бактерицидні властивості ультрафіолетового випромінювання, і застосування ним знаходиться відповідне. Спеціальні лампи, що виробляють УФ-промені, забезпечують стерильність хірургічних та маніпуляційних приміщень. Однак ультрафіолетове бактерицидне випромінення використовується медиками не тільки в цілях боротьби з різними внутрішньолікарняними інфекціями, але і як один з методів усунення багатьох захворювань.
Світлолікування
Застосування ультрафіолетового випромінювання в медицині являє собою один з методів позбавлення від різних захворювань. В процесі такого лікування проводиться дозований вплив УФ-променів на організм пацієнта. При цьому застосування ультрафіолетового випромінювання в медицині для цих цілей стає можливим завдяки використанню спеціальних ламп для фототерапії.
Подібна процедура проводиться для усунення захворювань шкіри, суглобів, органів дихання, периферичної нервової системи, жіночих статевих органів. Призначається ультрафіолет для прискорення процесу загоєння ран і для профілактики рахіту.
Особливо ефективно застосування ультрафіолетового випромінювання у терапії псоріазу, екземи, вітіліго, деяких видів дерматиту, пруріго, порфірії, прурита. Варто зазначити, що така процедура не вимагає анестезії і не викликає неприємних відчуттів у хворого.
Застосування лампи, що виробляє ультрафіолет, дозволяє отримати хороший результат при лікуванні хворих, які пройшли важкі гнійні операції. У цьому випадку пацієнтам також допомагає бактерицидну властивість цих хвиль.
Застосування УФ-променів в косметології
Інфрачервоні хвилі активно використовуються і в сфері підтримки краси та здоров’я людини. Так, застосування ультрафіолетового бактерицидного випромінювання необхідно для забезпечення стерильності різних приміщень і приладів. Наприклад, це може бути профілактика інфікування манікюрних інструментів.
Застосування ультрафіолетового випромінювання в косметології – це, звичайно ж, солярій. В ньому за допомогою спеціальних ламп клієнти можуть отримати засмагу. Він чудово захищає шкіру від можливих подальших опіків сонця. Саме тому косметологи рекомендують перед поїздкою в жаркі країни або на море пройти кілька сеансів в солярії.
Застосування ультрафіолетового випромінювання рекомендується і для поповнення в організмі вітаміну D, що відповідає за засвоєння кальцію, тобто за міцність наших нігтів, зубів і кісток.
Необхідні в косметології і спеціальні УФ-лампи. Завдяки їм відбувається швидка полімеризація особливого гелю, використовуваного для манікюру.
Визначення електронних структур предметів
Знаходить своє застосування ультрафіолетове випромінювання та в фізичних дослідженнях. З його допомогою визначають спектри відбиття, поглинання і флуоресценції в УФ-області. Це дозволяє уточнити електронну структуру іонів, атомів, молекул і твердих тел.
УФ-спектри зірок, Сонця і інших планет несуть в собі інформацію про тих фізичних процесах, які відбуваються в гарячих областях досліджуваних космічних об’єктів.
Очищення води
Де ще використовуються УФ-промені? Знаходить своє застосування ультрафіолетове бактерицидне випромінення для знезараження питної води. І якщо раніше з цією метою використовувався хлор, то на сьогоднішній день вже досить добре вивчено його негативний вплив на організм. Так, пари цієї речовини здатні викликати отруєння. Потрапляння в організм самого хлору провокує виникнення онкологічних захворювань. Саме тому для знезараження води в приватних будинках все частіше стали застосовуватися ультрафіолетові лампи.
Застосовуються УФ-промені і в басейнах. Ультрафіолетові випромінювачі для усунення бактерій використовують у харчової, хімічної та фармакологічної промисловості. Цим сферам також потрібна чиста вода.
Знезараження повітря
Де ще людина використовує УФ-промені? Застосування ультрафіолетового випромінювання для знезараження повітря також стає все більш поширеним останнім часом. Рециркулятори і випромінювачі встановлюються в місцях масового скупчення людей, таких, як супермаркети, аеропорти і вокзали. Використання УФІ, впливає на мікроорганізми, що дозволяє провести знезараження середовища їх проживання в найвищій мірі, аж до 99,9 %.
Побутове застосування
Кварцові лампи, що створюють УФ-промені, вже протягом багатьох років дезінфікують і очищають повітря в поліклініках і лікарнях. Проте останнім часом все частіше знаходить своє застосування ультрафіолетове випромінювання в побуті. Воно досить ефективне для ліквідації органічних забруднювачів, наприклад, грибка і цвілі, вірусів, дріжджів і бактерій. Ці мікроорганізми особливо швидко поширюються в тих приміщеннях, де люди з різних причин надовго щільно закривають вікна і двері.
Використання бактерицидного опромінювача в побутових умовах стає доцільним при малій площі житла і великій родині, в якій є маленькі діти і домашні улюбленці. Лампа з УФ-випромінюванням дозволить періодично дезінфікувати кімнати, зводячи до мінімуму ризик виникнення і подальшої передачі захворювань.
Використовуються подібні прилади і туберкулезниками. Адже такі хворі не завжди проходять лікування в стаціонарі. Перебуваючи вдома, їм потрібно знезаражувати своє житло, застосовуючи в тому числі і ультрафіолетове випромінювання.
Застосування у криміналістиці
Вченими розроблена технологія, що дозволяє виявити мінімальні дози вибухових речовин. Для цього використовується прилад, в якому проводиться ультрафіолетове випромінювання. Такий пристрій здатне визначити наявність небезпечних елементів в повітрі і в воді, на тканини, а також на шкірі підозрюваного у злочині.
Також знаходить своє застосування ультрафіолетове і інфрачервоне випромінювання при макрозйомці об’єктів з невидимими і маловидимыми слідами вчиненого правопорушення. Це дозволяє криміналістам вивчити документи і сліди пострілу, тексти, які зазнали змін внаслідок їх залиття кров’ю, чорнилом і т. д.
Інші застосування УФ-променів
Ультрафіолетове випромінювання використовується:
– у шоу-бізнесі для створення світлових ефектів освітлення;
– у детектори валют;
– у поліграфії;
– у тваринництві та сільському господарстві;
– для лову комах;
– в реставрації;
– для проведення хроматографічного аналізу.
