Виникнення ультрафіолетового випромінювання. Ультрафіолетове випромінювання: застосування, дія та захист від нього

Поняття про ультрафіолетові промені вперше зустрічається у індійського філософа 13-го століття у його праці. Атмосфера описаної їм місцевості Bhootakashaмістила фіолетові промені, які неможливо побачити неозброєним оком.

Незабаром після того, як було виявлено інфрачервоне випромінювання, німецький фізик Йоганн Вільгельм Ріттер почав пошуки випромінювання і в протилежному кінці спектру, з довжиною хвилі коротше, ніж у фіолетового кольору. У 1801 він виявив, що хлорид срібла, що розкладається під дією розкладається під впливом невидимого випромінювання поза фіолетової області спектра. Хлорид срібла білого кольору протягом декількох хвилин темніє на світлі. Різні ділянки спектра по-різному впливають швидкість потемніння. Найшвидше це відбувається перед фіолетовою областю спектру. Тоді багато вчених, включаючи Ріттера, дійшли згоди, що світло складається з трьох окремих компонентів: окисного або теплового (інфрачервоного) компонента, освітлювального компонента (видимого світла), та відновного (ультрафіолетового) компонента. Тоді ультрафіолетове випромінювання називали також актинічним випромінюванням. Ідеї про єдність трьох різних частинспектра були вперше озвучені лише 1842 року у працях Олександра Беккереля, Македоніо Меллони та інших.

Підтипи

Деградація полімерів та барвників

Сфера використання

Чорне світло

Хімічний аналіз

УФ - спектрометрія

УФ-спектрофотометрія заснована на опроміненні речовини монохроматичним УФ-випромінюванням, довжина якого змінюється з часом. Речовина в різного ступеняпоглинає УФ-випромінювання з різними довжинами хвиль. Графік, по осі ординат якого відкладено кількість пропущеного чи відбитого випромінювання, а, по осі абсцис - довжина хвилі, утворює спектр . Спектри унікальні для кожної речовини, на цьому ґрунтується ідентифікація окремих речовин у суміші, а також їх кількісний вимір.

Аналіз мінералів

Багато мінералів містять речовини, які при освітленні ультрафіолетовим випромінюванням починають випромінювати видиме світло. Кожна домішка світиться по-своєму, що дозволяє характером світіння визначати склад даного мінералу. А. А. Малахов у своїй книзі «Цікаво про геологію» (М., «Молода гвардія», 1969. 240 с) розповідає про це так: «Незвичайне світіння мінералів викликають і катодне, і ультрафіолетове, і рентгенівське проміння. У світі мертвого каменю спалахують і світять найбільш яскраво ті мінерали, які, потрапивши в зону ультрафіолетового світла, розповідають про найдрібніші домішки урану або марганцю, включені до складу породи. Дивним „неземним“ кольором спалахують і багато інших мінералів, які не містять жодних домішок. Цілий день я провів у лабораторії, де спостерігав люмінесцентне свічення мінералів. Звичайний безбарвний кальцит розцвічувався чудово під впливом різних джерел світла. Катодні промені робили кристал рубіново-червоним, в ультрафіолеті він спалахував малиново-червоними тонами. Два мінерали - флюорит і циркон - не розрізнялися в рентгенівських променях. Обидва були зеленими. Але варто було підключити катодне світло, як флюорит ставав фіолетовим, а циркон - лимонно-жовтим. (С. 11).

Якісний хроматографічний аналіз

Хроматограми, отримані методом ТСХ, нерідко проглядають в ультрафіолетовому світлі, що дозволяє ідентифікувати ряд органічних речовинза кольором світіння та індексом утримування.

Лов комах

Ультрафіолетове випромінюваннянерідко застосовується при лові комах на світ (нерідко у поєднанні з лампами, що випромінюють у видимій частині спектру). Це пов'язано з тим, що у більшості комах видимий діапазон зміщений, порівняно з людським зором, в короткохвильову частину спектра: комахи не бачать того, що людина сприймає як червоне, але бачать м'яке ультрафіолетове світло.

Штучна засмага та «Гірське сонце»

При певних дозах штучна засмага дозволяє покращити стан і зовнішній виглядшкіри людини, сприяє утворенню вітаміну D. Нині популярні фоторії, які часто називають соляріями.

Ультрафіолет у реставрації

Один із головних інструментів експертів – ультрафіолетове, рентгенівське та інфрачервоне випромінювання. Ультрафіолетові промені дозволяють визначити старіння лакової плівки - свіжіший лак в ультрафіолеті виглядає темнішим. У світлі великої лабораторної ультрафіолетової лампи темнішими плямами проступають відреставровані ділянки та кустарно переписані підписи. Рентгенівське проміннязатримуються найважчими елементами. У людському тіліце кісткова тканина, але в картині - білила. Основою білил у більшості випадків є свинець, у XIX столітті стали застосовувати цинк, а у XX-му – титан. Все це важкі метали. Зрештою, на плівці ми отримуємо зображення білильного підмальовки. Підмальовка – це індивідуальний «почерк» художника, елемент його власної унікальної техніки. Для аналізу підмальовки застосовуються основи рентгенограм картин великих майстрів. Також ці знімки використовуються для розпізнавання справжності картини.

Примітки

ISO 21348 Process for Determining Solar Irradiances . Архівовано з першоджерела 23 червня 2012 року.
Бобух, ЄвгенПро зір тварин. Архівовано з першоджерела 7 листопада 2012 року. Перевірено 6 листопада 2012 року.
Радянська енциклопедія
В. К. Попов // УФН. – 1985. – Т. 147. – С. 587-604.
А. К. Шуаїбов, В. С. ШевераУльтрафіолетовий азотний лазер на 337,1 нм у режимі частих повторень // Український фізичний журнал. – 1977. – Т. 22. – № 1. – С. 157-158.
А. Г. Молчанов

Знезараження за допомогою УФ-ламп я пам'ятаю з дитинства – у садочку, санаторії та навіть у літньому таборі стояли дещо лякаючі конструкції, що світилися гарним фіолетовим світлом у темряві та від яких нас відганяли вихователі. Так що ж таке насправді ультрафіолетове випромінювання і навіщо воно потрібне людині?

Мабуть, перше питання, на яке потрібно відповісти – що таке взагалі ультрафіолетове проміння і як вони працюють. Зазвичай так називають електромагнітне випромінювання, яке знаходиться в діапазоні між видимим і рентгенівським випромінюванням. Ультрафіолет характеризується довжиною хвилі від 10 до 400 нанометрів.
Відкрили його ще у 19 столітті, і сталося це завдяки відкриттю інфрачервоного випромінювання. Виявивши ІЧ-спектр, 1801 р. І.В. Ріттер звернув увагу на протилежний кінець світлового діапазону у процесі дослідів із хлоридом срібла. А потім одразу кілька вчених дійшли висновку про неоднорідність ультрафіолету.

Сьогодні його поділяють на три групи:

УФ-А-випромінювання – ближній ультрафіолет;
УФ-Б – середній;
УФ-С – далекий.

Такий поділ багато в чому зумовлений саме впливом променів на людину. Природним та основним джерелом ультрафіолету на Землі є Сонце. По суті саме від цього випромінювання ми рятуємося сонцезахисними кремами. При цьому далекий ультрафіолет повністю поглинається атмосферою Землі, а УФ-А доходить до поверхні, викликаючи приємну засмагу. А в середньому 10% УФ-Б провокують ті самі сонячні опіки, а також можуть призводити до утворення мутацій та шкірних захворювань.

Штучні джерела ультрафіолету створюються та використовуються в медицині, сільському господарстві, косметології та різних санітарних установах. Генерування ультрафіолетового випромінювання можливе декількома способами: температурою (лампи розжарювання), рухом газів (газові лампи) або металевими парами (ртутні лампи). При цьому потужність таких джерел варіюється від декількох ват, зазвичай це невеликі мобільні випромінювачі, до кіловата. Останні монтуються у об'ємні стаціонарні установки. Сфери застосування УФ-променів обумовлені їх властивостями: здатністю прискорювати хімічні та біологічні процеси, бактерицидним ефектом та люмінесценцією деяких речовин.

Ультрафіолет широко застосовується на вирішення найрізноманітніших завдань. У косметології використання штучного УФ-випромінювання використовується насамперед для засмаги. Солярії створюють досить м'який ультрафіолет-А згідно з введеними нормами, а частка УФ-В лампах для засмаги становить не більше 5%. Сучасні психологи рекомендують солярії для лікування «зимової депресії», яка здебільшого викликана дефіцитом вітаміну D, оскільки він утворюється під впливом УФ-променів. Також УФ-лампи використовують у манікюрі, тому що саме в цьому спектрі висихають особливо стійкі гель-лаки, шелак та подібні до них.

Ультрафіолетові лампи використовують для створення фотографій у нестандартних ситуаціях, наприклад, для зйомки космічних об'єктів, які невидимі у звичайний телескоп.

Широко застосовується ультрафіолет у експертній діяльності. З його допомогою перевіряють справжність картин, оскільки свіжіші фарби та лаки в таких променях виглядають темнішими, а значить можна встановити реальний вік твору. Криміналісти також використовують УФ-промені для виявлення слідів крові на предметах. Крім того, ультрафіолет широко використовується для прояву прихованих печаток, захисних елементів та ниток, що підтверджують справжність документів, а також у світловому оформленні шоу, вивісок закладів чи декорацій.

У медичних установУльтрафіолетові лампи використовуються для стерилізації хірургічних інструментів. Крім цього, все ще поширене знезараження повітря за допомогою УФ-променів. Існує декілька видів такого обладнання.

Так називають ртутні лампи високого та низького тиску, а також ксенонові імпульсні лампи. Колба такої лампи виготовляється із кварцового скла. Основний плюс бактерицидних ламп – довгий термін служби та миттєва здатність до роботи. Приблизно 60% їх променів у бактерицидному спектрі. Ртутні лампи досить небезпечні в експлуатації, при випадковому пошкодженні корпусу необхідне ретельне очищення та демеркуризація приміщення. Ксенонові лампи менш небезпечні при пошкодженні та відрізняються вищою бактерицидною активністю. Також бактерицидні лампи поділяють на озонові та безозонові. Перші характеризуються наявністю у своєму спектрі хвилі довжиною 185 нанометрів, яка взаємодіє з киснем, що знаходиться в повітрі, і перетворює його в озон. Високі концентраціїозону небезпечні для людини, і використання таких ламп суворо обмежено в часі і рекомендується тільки у приміщенні, що провітрюється. Все це призвело до створення безозонових ламп, на колбу яких нанесене спеціальне покриття, яке не пропускає хвилю 185 нм назовні.

Незалежно від виду бактерицидні лампи мають загальні недоліки: вони працюють у складній та дорогій апаратурі, середній ресурс роботи випромінювача – 1,5 роки, а самі лампи після перегорання повинні зберігатися упакованими в окремому приміщенні та утилізуватися спеціальним чином згідно з чинними нормативами.

Складаються з лампи, відбивачів та інших допоміжних елементів. Такі пристрої бувають двох видів – відкриті та закриті, залежно від того, проходять УФ-промені назовні чи ні. Відкриті випускають ультрафіолет, посилений відбивачами, у простір навколо, захоплюючи відразу практично всю кімнату, якщо встановлені на стелі чи стіні. Проводити обробку приміщення таким опромінювачем у присутності людей суворо заборонено.
Закриті опромінювачі працюють за принципом рециркулятора, всередині якого встановлено лампу, а вентилятор втягує в прилад повітря і випускає вже опромінений назовні. Їх розміщують на стінах на висоті не менше ніж 2 м від підлоги. Їх можна використовувати в присутності людей, але тривалий вплив не рекомендується виробником, оскільки частина УФ-променів може проходити назовні.
З недоліків таких приладів можна відзначити несприйнятливість до суперечок плісняви, а також усі складності утилізації ламп та суворий регламент використання залежно від типу випромінювача.

Бактерицидні установки

Група опромінювачів, об'єднана в один прилад, що використовується в одному приміщенні, називається бактерицидною установкою. Зазвичай вони досить великогабаритні та відрізняються високим енергоспоживанням. Обробка повітря бактерицидними установками проводиться суворо за відсутності людей у кімнаті та відстежується за Актом введення в експлуатацію та Журналом реєстрації та контролю. Використовується тільки в медичних та гігієнічних установах для знезараження як повітря, так і води.

Недоліки ультрафіолетового знезараження повітря

Крім перерахованого, використання УФ-випромінювачів має й інші мінуси. Насамперед, сам ультрафіолет небезпечний для людського організмуВін може не тільки викликати опіки шкіри, але й позначатися на роботі серцево-судинної системи, небезпечний для сітківки ока. Крім того, він може викликати появу озону, а з ним і притаманні цьому газу неприємні симптоми: подразнення дихальних шляхів, стимуляція атеросклерозу, загострення алергії.

Ефективність роботи УФ-ламп досить спірна: інактивація хвороботворних мікроорганізмів у повітрі дозволеними дозами ультрафіолету відбувається лише за статичності цих шкідників. Якщо мікроорганізми рухаються, взаємодіють з пилом та повітрям, то необхідна доза опромінення зростає в 4 рази, чого не може створити звичайна УФ-лампа. Тому ефективність роботи опромінювача розраховується окремо з урахуванням усіх параметрів, і вкрай складно підібрати відповідні для всіх типи мікроорганізмів відразу.

Проникнення УФ-променів відносно неглибоке, і навіть нерухомі віруси перебувають під шаром пилу, верхні шари захищають нижні, відбиваючи від себе ультрафіолет. Отже, після збирання знезараження потрібно проводити ще раз.
УФ-опромінювачі не можуть фільтрувати повітря, вони борються тільки з мікроорганізмами, зберігаючи всі механічні забруднювачі та алергени у первозданному вигляді.

Загальна характеристика ультрафіолетового випромінювання

Зауваження 1

Ультрафіолетове випромінювання відкрив І.В. Ріттерв $ 1842 $ р. Згодом властивості цього випромінювання і його застосування зазнали найретельнішого розбору та вивчення. Такі вчені як А. Беккерель, Варшавер, Данциг, Франк, Парфьонов, Галанін та багато інших внесли у це вивчення великий внесок.

В даний час ультрафіолетове випромінюванняшироко застосовується у різних галузях діяльності. Пік активності впливу ультрафіолет досягає в інтервалі високих температур. З'являється цей вид спектру, коли температура сягає $1500$ до $20000$ градусів.

Умовно діапазон випромінювання ділять на 2 області:

Близький спектрщо від Сонця через атмосферу доходить до Землі і має довжину хвилі $380$-$200$ нм;
Далекий спектрпоглинається озоном, киснем повітря та іншими компонентами атмосфери. Дослідити цей спектр можна за допомогою спеціальних вакуумних пристроїв, тому його ще називають вакуумним. Довжина його хвилі $200$-$2$ нм.

Ультрафіолетове випромінюванняможе бути ближнім, далеким, екстремальним, середнім, вакуумним, причому кожен вид має свої властивості і знаходить своє застосування. Кожен вид ультрафіолетового випромінювання має свою довжину хвилі, але в зазначених вище межах.

Спектр ультрафіолетових сонячних променів , що досягають поверхні Землі, вузький - $ 400 $ ... $ 290 $ нм. Виходить, що Сонце не випромінює світло з довжиною хвилі коротше за $290$ нм. Так це чи не так? Відповідь на це питання було знайдено французом А. Кореню, Встановили, що ультрафіолетові промені коротше $295$ нм поглинаються озоном. На підставі цього О.Корню припустив, що Сонце випромінює короткохвильове ультрафіолетове випромінювання. Молекули кисню під його дією розпадаються окремі атоми і утворюють молекули озону. Озону верхніх шарах атмосфери покриває планету захисним екраном.

Припущення вченого підтвердилосятоді, коли людина зуміла піднятися у верхні верстви атмосфери. Висота Сонця над горизонтом та кількість ультрафіолетових променів, що надходять на земну поверхню, знаходяться у прямій залежності. При зміні освітленості на $20$ % у $20$ разів зменшиться кількість ультрафіолетових променів, що дійшли до поверхні. Проведені експерименти показали, що кожні $100$ м підйому на $3$-$4$ % збільшується інтенсивність ультрафіолетового випромінювання. В екваторіальній ділянці планети, коли Сонце знаходиться в зеніті, поверхня землі досягає променя довжиною $290$…$289$ нм. На земну поверхню за Полярним колом надходять промені із довжиною хвилі $350$…$380$ нм.

Джерела ультрафіолетового випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання має свої джерела:

природні джерела;
Джерела, створені людиною;
Лазерні джерела.

Природним джереломультрафіолетових променів є єдиний їхній концентратор і випромінювач – це наше Сонце. Найближча до нас зірка випромінює найпотужніший заряд хвиль, здатних пройти через озоновий шар та досягти земної поверхні. Численні дослідження дозволили вченим висунути теорію про те, що тільки з появою озонового шару на планеті змогло зародитися життя. Саме цей шар захищає живе від шкідливого надлишкового проникнення ультрафіолетового випромінювання. Здатність до існування білкових молекул, нуклеїнових кислотта АТФ стала можлива саме у цей період. Озоновий шарвиконує дуже важливу функцію, взаємодіючи з основною масою УФ-А, УФ-В, УФ-С,він знешкоджує їх і пропускає до Землі. Ультрафіолетове випромінювання, що надходить на поверхню землі, має діапазон, який коливається в межах від $200$ до $400$ нм.

Концентрація ультрафіолету на Землі залежить від цілого ряду факторів:

Наявності озонових дірок;
Положення території (висота) над рівнем моря;
Висота самого Сонця;
Здібності атмосфери розсіювати промені;
Відбиває здатність підстилаючої поверхні;
Стану хмарної пари.

Штучні джерелаультрафіолету, як правило, створюються людиною. Це можуть бути сконструйовані людьми прилади, пристрої, технічні кошти. Створюються вони для отримання потрібного спектра світла із заданими параметрами довжини хвилі. Ціль їх створення полягає в тому, щоб отримане ультрафіолетове випромінювання можна було з користю застосувати в різних сферах діяльності.

До джерел штучного походження належать:

Ті, хто має здатність активувати синтез вітаміну D у шкірі людини еритемні лампи. Вони не тільки оберігають від захворювань на рахіт, а й лікують це захворювання;
Спеціальні апарати для соляріївщо попереджають зимову депресію і дають гарну природну засмагу;
Які застосовуються в приміщеннях для боротьби з комахами лампи-атрактанти. Для людини вони не становлять небезпеки;
Ртутно-кварцові пристрої;
Ексілампи;
Люмінесцентні пристрої;
Ксенонові лампи;
Газорозрядні пристрої;
Високотемпературна плазма;
Синхротронне випромінювання в прискорювачах.

До штучним джереламультрафіолету відносяться лазериробота яких заснована на генерації інертних і не інертних газів. Це може бути азот, аргон, неон, ксенон, органічні сцинтилятори, кристали. В даний час існує лазер, що працює на вільних електронах . У ньому одержують довжину ультрафіолетового випромінювання рівну тій, що спостерігається у вакуумних умовах. Лазерний ультрафіолет використовується в біотехнологічних, мікробіологічних дослідженнях, мас-спектрометрії та ін.

Застосування ультрафіолетового випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання має такі характеристики, які дозволяють застосовувати його в різних сферах.

Характеристики УФ-випромінювання:

високий рівень хімічної активності;
Бактерицидний вплив;
Здатність викликати люмінесценцію, тобто. світіння різних речовинрізними відтінками.

Виходячи з цього, ультрафіолетове випромінювання може широко використовуватися, наприклад, у спектрометричних аналізах, астрономії, медицині, знезараження питної води, аналітичному дослідженні мінералів, для знищення комах, бактерій та вірусів. Кожна область використовує свій тип УФ зі своїм спектром та довжиною хвилі.

Спектрометріяспеціалізується на ідентифікації сполук та їх складу за здатністю поглинати УФ-світло певної довжинихвилі. За результатами спектрометрії спектри кожної речовини можна класифікувати, т.к. вони є унікальними. Знищення комах ґрунтується на тому, що їхні очі вловлюють короткохвильові спектри, невидимі для людини. Комахи летять на це джерело і зазнають знищення. Спеціальні установки в соляріяхпіддають тіло людини впливу УФ-А. В результаті в шкірі відбувається активізація вироблення меланіну, що надає їй темнішого і рівного кольору. Тут, звичайно, важливо захистити чутливі зони та очі.

Медицина. Застосування ультрафіолету у цій галузі також пов'язане зі знищенням живих організмів – бактерій та вірусів.

Медичні показання лікування ультрафіолетом:

Травма тканин, кісток;
Запальні процеси;
Опіки, обмороження, захворювання шкіри;
Гострі респіраторні захворювання, туберкульоз, астма;
Інфекційні захворювання, невралгії;
Захворювання вуха, горла, носа;
Рахіти та трофічні виразки шлунка;
Атеросклероз, ниркова недостатність та ін.

Це не весь перелік захворювань, для лікування яких використовується ультрафіолет.

Зауваження 2

Таким чином, ультрафіолет допомагає медикам рятувати мільйони людських життівта повертати їм здоров'я. Використовується ультрафіолет і для знезараження приміщень, стерилізації медичних інструментів та робочих поверхонь.

Аналітична робота з мінералами. Ультрафіолет викликає у речовин люмінесценцію і це дає можливість використовувати його для аналізу якісного складу мінералів та цінних гірських порід. Дуже цікаві результатидають дорогоцінні, напівдорогоцінні та виробні камені. При опроміненні їх катодними хвилями, вони дають дивовижні та неповторні відтінки. Блакитний колір топазу, наприклад, при опроміненні висвічується яскраво-зеленим, смарагд – червоним, перли переливаються багатоцвіттям. Видовище приголомшливе, фантастичне.

Всім відомо, що Сонце - центр нашої системи планет і зірка, що старіє - випромінює промені. Сонячне випромінюванняскладається з ультрафіолетових променів (УФ/UV) типу А, або UVA - довгохвильових, типу В, або UVB - короткохвильових. Наше розуміння того, які види ушкоджень вони можуть завдавати шкірі та як найкраще захиститися від УФ, схоже, змінюється щороку — у міру появи нових досліджень. Наприклад, колись вважалося, що тільки UVB шкідливі для шкіри, але ми все більше дізнаємося з досліджень про пошкодження, викликані UVA. Як наслідок, з'являються й покращені форми захисту від UVA, які здатні при правильному застосуванні запобігти пошкодженням впливу сонця.

Що таке УФ-випромінювання?

УФ-випромінювання є частиною електромагнітного (світлового) спектру, що досягає Землі від Сонця. Довжина хвиль УФ-випромінювання менша за спектр видимого світла, що робить його невидимим для неозброєного ока. Випромінювання по довжині хвиль ділиться на UVA, UVB і UVC, причому UVA - найбільш довгохвильове (320-400 нм, де нм - мільярдна частина метра). UVA підрозділяється ще на два діапазони хвиль: UVA I (340-400 нм) та UVA II (320-340 нм). Діапазон UVB – від 290 до 320 нм. Коротші промені UVC поглинаються озоновим шаромі не досягають поверхні землі.

Однак два типи променів – UVA та UVB – проникають в атмосферу і є причиною багатьох хвороб – передчасного старіння шкіри, пошкодження очей (включаючи катаракту) та раку шкіри. Вони також пригнічують роботу імунної системи, зменшуючи здатність організму боротися із цими та іншими захворюваннями.

УФ-випромінювання та рак шкіри

Пошкоджуючи клітинну ДНК шкіри, надмірне УФ-випромінювання викликає генетичні мутаціїякі можуть призвести до раку шкіри. Тому і Департамент охорони здоров'я та соціальних службСША, та Всесвітня організаціяохорони здоров'я визнали УФ доведеним канцерогеном для людини Ультрафіолетове випромінювання вважається основною причиною раку шкіри немеланоми (NMSC), включаючи карциному базальної клітини (BCC) та плоскоклітинну карциному (SCC). Ці види раку вражають щорічно понад мільйон людей у світі, з яких понад 250 000 – громадяни США. Багато експертів вважають, що, особливо для людей з блідою шкірою, УФ-випромінювання часто відіграє ключову роль у розвитку меланоми — найнебезпечнішої форми раку шкіри, яка щороку вбиває понад 8000 американців.

УФ А-випромінювання

Більшість із нас піддається впливу великої кількості ультрафіолету протягом життя. Промені UVA становлять до 95% УФ-випромінювання, що досягає поверхні Землі. Хоча вони менш інтенсивні, ніж UVB, промені UVA у 30-50 разів більш поширені. Вони присутні з відносно рівною інтенсивністю протягом усього світлового дняпротягом року і можуть проникати крізь хмари та скло.

Саме UVA, яке проникає в шкіру глибше, ніж UVB, винне у старінні шкіри та виникненні зморшок (так звана сонячна геродермія), але донедавна вчені вважали, що UVA не завдавало значної шкоди епідермісу (самий зовнішній шаршкіри), де локалізується більшість випадків раку шкіри. Однак дослідження останніх двох десятиліть показують, що саме UVA пошкоджує клітини шкіри, які називаються кератиноцитами, в базальному шарі епідермісу, де розвивається більшість випадків раку шкіри. Базальні та плоскоклітинні клітини – це різновиди кератиноцитів.

Також саме UVA викликає в основному засмагу, і тепер ми знаємо, що засмага (байдуже, де вона отримана — на відкритому повітрі або в солярії) завдає шкірі збитків, які посилюються з часом, оскільки ушкоджуються ДНК шкіри. Виявляється, шкіра темніє саме тому, що таким чином організм намагається запобігти подальшому пошкодженню ДНК. Ці мутації можуть призвести до раку шкіри.

Вертикальний солярій переважно випромінює UVA. Лампи, що використовуються в салонах для засмаги, випромінюють дози UVA у 12 разів більше, ніж сонце. Не дивно, що у людей, які використовують салон для засмаги, у 2,5 рази частіше розвивається плоскоклітинний рак та у 1,5 рази частіше – базально-клітинний рак. Згідно з недавніми дослідженнями, перша дія солярію в молодому віці підвищує ризик меланоми на 75%.

УФ В-випромінювання

UVB, які є головною причиною почервоніння шкіри та сонячних опіків, завдають в основному шкоди поверхневим епідермальним шарам шкіри. UVB відіграє ключову роль у розвитку раку шкіри, старінні та потемнінні шкіри. Інтенсивність випромінювання залежить від сезону, розташування та часу доби. Найбільша кількість UVB вражає США в період з 10:00 до 16:00 з квітня до жовтня. Однак UVB промені можуть пошкоджувати шкіру. цілий рік, особливо на великих висотахі на поверхнях, що відбивають, таких як сніг або лід, які віддають назад до 80% променів, так що вони потрапляють на шкіру двічі. Тішить тільки те, що UVB практично не проникають через скло.

Захисні заходи

Пам'ятайте, що захищатись від УФ-випромінювання слід як усередині приміщень, так і зовні. Завжди шукайте тінь на вулиці, особливо між 10:00 та 16:00. А оскільки UVA проникає через скло, подумайте над зміцненням тонованої UV-захисної плівки на верхніх частинахбічних та задніх стекол вашого автомобіля, а також на вікнах будинку та офісу. Така плівка блокує до 99,9% УФ-випромінювання та пропускає до 80% видимого світла.

На відкритому повітрі одягайте, щоб обмежити вплив ультрафіолетового випромінювання, спеціальний сонцезахисний одяг з UPF (коефіцієнт захисту від ультрафіолетового випромінювання). Що значення UPF, то краще. Наприклад, сорочка з UPF 30 означає, що тільки 1/30 ультрафіолетового випромінювання Сонця може досягти шкіри. Існують і спеціальні добавки до засобів для прання, які у звичайних тканинах забезпечують більш високі значення UPF. Не ігноруйте можливість захиститися - вибирайте ті тканини, у яких найкращий захиствід сонячних променів. Наприклад, яскравий або темний блискучий одяг відображає більше УФ-випромінювання, ніж світлі та вибілені бавовняні тканини; правда, вільний одяг забезпечує більший бар'єр між вашою шкірою та сонячним промінням. Нарешті, крислаті капелюхи та сонцезахисні окуляри з УФ-захистом допомагають захистити чутливу шкіру на лобі, шиї та навколо очей — саме в цих областях зазвичай бувають найбільш важкі ушкодження.

Захисний фактор (SPF) та УФ В-випромінювання

З появою сучасних сонцезахисних кремівз'явилася традиція вимірювати їхню ефективність фактором захисту від сонця, або SPF. Як не дивно, SPF — це не фактор і не захист як такий.

Ці числа просто вказують, скільки часу потрібно, щоб UVB-промені викликали почервоніння шкіри при використанні сонцезахисного крему в порівнянні з тим, як шкіра червонітиме без застосування даного продукту. Наприклад, користуючись сонцезахисним кремом з SPF 15, людина продовжить час безпечного перебування на сонці в 15 разів, порівняно з перебуванням в аналогічних умовах без сонцезахисного крему. Сонцезахисний крем SPF 15 екранує 93% сонячних променів UVB; SPF 30 - 97%; та SPF 50 - до 98%. Крем з SPF 15 або навіть вище необхідні для адекватного повсякденного захисту шкіри сонячний часроку. Для більш тривалого або інтенсивного впливу сонця, наприклад, знаходження на пляжі, рекомендується SPF 30 або вище.

Сонцезахисний компонент

Оскільки UVA та UVB шкідливі для шкіри, то потрібний захист від обох видів променів. Ефективний захист починається з SPF від 15 або вище, також важливі такі інгредієнти: stabilized a avobenzone, ecamsule (також відомий як Mexoryl TM), оксибензон, титанію диоксиду,і zinc oxide. На етикетках сонцезахисних засобів можна прочитати фрази типу "захищає від декількох спектрів променів", "з широким спектром захисту" або "захист від UVA/UVB - все це вказує на те, що передбачено захист від UVA. Однак такі фрази можуть не зовсім відповідати дійсності.

В даний час 17 активних інгредієнтів схвалено FDA (Управлінням з контролю за якістю харчових продуктів та лікарських препаратів) для використання у сонцезахисних кремах. Ці фільтри поділяються на дві широкі категорії: хімічні та фізичні. Більшість УФ-фільтрів – хімічні, тобто вони утворюють тонку захисну плівку на поверхні шкіри та поглинають УФ-випромінювання, перш ніж промені проникнуть у шкіру. Фізичні сонцезахисні засоби найчастіше складаються з нерозчинних частинок, що відбивають УФ-промені від шкіри. Більшість сонцезахисних кремів містять суміш хімічних та фізичних фільтрів.

Сонцезахисні засоби, схваленіFDA
Назва активного інгредієнта/УФ-фільтра	Діапазон охоплення
	UVA1: 340-400 нм
	UVA2: 320-340 nm

Хімічні абсорбенти:
Aminobenzoic acid (PABA)



Ecamsule (Mexoryl SX)
Ensulizole (Phenylbenzimiazole Sulfonic Acid)

Meradimate (Menthyl Anthranilate)

Octinoxate (Octyl Methoxycinnamate)
Octisalate (Octyl Salicylate)



Trolamine Salicylate
Фізичні фільтри:
Titanium Dioxide

Шукайте тінь, особливо між 10:00 та 16:00.
Не обгоряйте.
Уникайте інтенсивної засмаги та вертикального солярію.
Носіть закритий одяг, у тому числі крислатий капелюх і сонцезахисні окуляри з ультрафіолетовими фільтрами.
Використовуйте сонцезахисний крем широкого спектру (UVA/UVB) з SPF 15 або вище кожен день. Для тривалої активності на відкритому повітрі використовуйте водостійкий сонцезахисний крем із широким спектром (UVA/UVB) із SPF 30 або вище.
Наносите достатню порцію (2 столові ложки щонайменше) сонцезахисного крему на все тіло за 30 хвилин до виходу на вулицю. Повторно застосовувати крем слід кожні дві години або відразу після купання/надмірного потовиділення.
Бережіть новонароджених від сонця, оскільки сонцезахисні креми можна використовувати тільки для немовлят віком від шести місяців.
Щомісяця перевіряйте свою шкіру з ніг до голови – якщо виявили щось підозріле, то бігом до лікаря.
Щороку відвідуйте лікаря для професійного обстеження шкіри.

Ультафіолетовий діапазон електромагнітного випромінюваннярозташовується за фіолетовим (короткохвильовим) краєм видимого спектру.

Близький ультрафіолет від Сонця проходить крізь атмосферу. Він викликає на шкірі засмагу і необхідний для вироблення вітаміну D. Але надмірне опромінення загрожує розвитком раку шкіри. УФ випромінювання шкідливе для очей. Тому на воді та особливо на снігу в горах обов'язково потрібно носити захисні окуляри.

Більш жорстке УФ-випромінювання поглинають в атмосфері молекули озону та інших газів. Спостерігати його можна тільки з космосу, тому його називають вакуумним ультрафіолетом.

Енергії ультрафіолетових квантів достатньо для руйнування біологічних молекул, зокрема ДНК та білків. На цьому заснований один із методів знищення мікробів. Вважається, що доки в атмосфері Землі не було озону, що поглинає значну частину ультрафіолету, життя не могло вийти з води на сушу.

Ультрафіолет випускають об'єкти з температурою від тисяч до сотень тисяч градусів, наприклад молоді гарячі масивні зірки. Однак УФ випромінювання поглинається міжзоряними газом і пилом, тому часто видно не самі джерела, а підсвічені ними космічні хмари.

Для збору УФ випромінювання використовують дзеркальні телескопи, а реєстрації служать фотоелектронні помножувачі, а ближньому УФ, як й у видимому світлі - ПЗС-матрици.

Джерела

Свічення виникає, коли заряджені частки сонячного вітрустикаються з молекулами атмосфери Юпітера. Більшість частинок під впливом магнітного поля планети входить у повітря поблизу її магнітних полюсів. Тому сяйво виникає у відносно невеликій області. Аналогічні процеси йдуть на Землі та інших планетах, що мають атмосферу і магнітним полем. Знімок отриманий космічним телескопом "Хаббл".

Приймачі

Космічний телескоп "Хаббл"

Огляди неба

Огляд побудований орбітальною ультрафіолетовою обсерваторією Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE, 1992-2001). Лінійчаста структура зображення відповідає орбітального рухусупутника, а неоднорідність яскравості окремих смуг пов'язана із змінами калібрування апаратури. Чорні смуги – ділянки неба, які не вдалося поспостерігати. Незначна кількість деталей на цьому огляді пов'язана з тим, що джерел жорсткого ультрафіолету відносно мало і, крім того, випромінювання ультрафіолетове розсіюється космічним пилом.

Земне застосування

Установка для дозованого опромінення тіла ближнім ультрафіолетом для засмаги. Ультрафіолетове випромінювання призводить до виділення у клітинах пігменту меланіну, який змінює колір шкіри.

Медики ділять ближній ультрафіолет на три ділянки: UV-A (400-315) нм), UV-B (315-280 нм) та UV-C (280–200 нм). Найм'якіший ультрафіолет UV-A стимулює звільнення меланіну, запасеного в меланоцитах. клітинних органелахде він виробляється. Більш жорсткий ультрафіолет UV-B запускає виробництво нового меланіну, а також стимулює вироблення в шкірі вітаміну D. Моделі соляріїв розрізняються за потужністю випромінювання цих двох ділянках УФ-діапазону.

У складі сонячного світла біля Землі до 99% ультрафіолету посідає ділянку UV-A, а решта - на UV-B. Випромінювання в діапазоні UV-C має бактерицидну дію; в сонячному спектрійого набагато менше, ніж UV-A та UV-B, крім того, більша його частина поглинається в атмосфері. Ультрафіолетове випромінювання викликає усушення та старіння шкіри та сприяє розвитку ракових захворювань. Причому випромінювання в діапазоні UV-A збільшує ймовірність самого небезпечного виглядураку шкіри – меланоми.

Випромінювання UV-B практично повністю блокується захисними кремами на відміну від UV-A, яке проникає через такий захист і навіть частково через одяг. В цілому вважається, що дуже невеликі дози UV-B корисні для здоров'я, а решта ультрафіолету шкідлива.

Ультрафіолетове випромінювання застосовується визначення справжності грошових купюр. У купюри впресовуються полімерні волокна зі спеціальним барвником, який поглинає ультрафіолетові кванти, а потім випромінює менш енергійне випромінювання видимого діапазону. Під впливом ультрафіолету волокна починають світитися, як і служить однією з ознак справжності.

Ультрафіолетове випромінювання детектора невидимо для ока, синє світіння, помітне при роботі більшості детекторів, пов'язане з тим, що джерела ультрафіолету, що застосовуються, випромінюють також і в видимому діапазоні.