Sinar ultraviolet: penggunaan, operasi dan perlindungan dari itu

Energi matahari adalah gelombang elektromagnetik, yang terbagi menjadi beberapa bagian dari spektrum:

• sinar X-- dengan panjang gelombang terpendek (di bawah 2 nm);
• UV panjang gelombang 2-400 nm;
• bagian yang terlihat dari cahaya yang ditangkap oleh mata dan hewan (400-750 nm) manusia;
• oksidatif hangat (inframerah) radiasi (di atas 750 nm).

Setiap bagian menemukan aplikasi dan sangat penting dalam kehidupan planet dan semua biomassa. Kami menganggap bahwa sinar berada di kisaran 2-400 nm, di mana mereka digunakan dan apa peran dalam kehidupan masyarakat.

Sejarah penemuan radiasi UV

Referensi pertama tanggal kembali ke abad XIII dalam deskripsi dari filsuf dari India. Dia menulis tentang cahaya mata violet tak terlihat, yang mereka telah terdeteksi. Namun, kemampuan teknis waktu kurang jelas untuk mengkonfirmasi hal ini eksperimental dan dipelajari secara rinci.

Ini berhasil karena lima abad kemudian, fisikawan dari Jerman Ritter. Dialah yang dilakukan percobaan pada klorida perak dari pembusukan itu di bawah pengaruh radiasi elektromagnetik. Ilmuwan menemukan bahwa semakin cepat proses ini tidak di bidang cahaya, yang saat itu sudah dibuka dan disebut inframerah, tetapi sebaliknya. Ternyata ini merupakan daerah baru, belum diselidiki.

Dengan demikian, radiasi ultraviolet ditemukan pada tahun 1842, sifat dan aplikasi yang kemudian menjalani review menyeluruh dan studi oleh para peneliti yang berbeda. Sebuah kontribusi yang besar untuk ini dibuat oleh orang-orang seperti Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, galanin dan lain-lain.

karakteristik umum

Apa radiasi UV, penggunaan yang saat ini begitu banyak digunakan di berbagai bidang kegiatan manusia? Pertama, perlu untuk menunjuk apa yang tampaknya aktif bentuk spektrum cahaya hanya pada suhu yang sangat tinggi 1500-2000 ⁰ C. Hal ini di kisaran UV ini efek aktivitas puncak.

Dengan sifat fisik gelombang elektromagnetik ini, panjang yang bervariasi dalam kisaran yang agak lebar - dari 10 (kadang-kadang dari 2) ke 400 nm. Seluruh rentang radiasi dibagi menjadi dua wilayah:

1. kisaran tengah. Datang ke bumi melalui atmosfer dan lapisan ozon dari matahari. Panjang gelombang - 380-200 nm.
2. Jauh (vakum). Aktif diserap ozon, oksigen, komponen atmosfer. Penelitian hanya mengelola perangkat vakum khusus, di mana dia menerima namanya. Panjang gelombang - 200-2 nm.

Ini memiliki klasifikasi sendiri dari spesies, yang merupakan radiasi ultraviolet. Sifat dan aplikasi adalah salah satunya.

1. The Tengah.
2. Jauh.
3. Ekstrim.
4. Rata-rata.
5. Vakum.
6. Panjang gelombang cahaya hitam (UV-A).
7. gelombang pendek kuman (UV-C).
8. gelombang menengah UV-B.

UV Panjang gelombang masing-masing spesies memiliki sendiri, tetapi mereka pada umumnya batas yang sebelumnya ditunjukkan.

Menarik adalah UV-A, atau disebut cahaya hitam. Fakta bahwa spektrum memiliki panjang gelombang 400-315 nm. Hal ini terletak di perbatasan cahaya tampak bahwa mata manusia mampu menangkap. Oleh karena itu, radiasi ini melewati benda-benda tertentu atau jaringan dapat ditransfer ke daerah cahaya tampak violet dan orang-orang membedakannya sebagai hitam, warna ungu biru tua atau gelap.

Spektrum, yang menyediakan sumber radiasi ultraviolet mungkin dari tiga jenis:

• memerintah;
• terus menerus;
• molekul (Way).

Karakteristik pertama dari atom, ion, gas. Kelompok kedua - untuk rekombinasi, Bremsstrahlung. Sumber jenis ketiga adalah yang paling umum dalam studi gas molekul dijernihkan.

Sumber radiasi ultraviolet

Sumber utama sinar UV dibagi menjadi tiga kategori:

• alami atau natural;
• buatan, buatan manusia;
• laser.

Kelompok pertama meliputi satu-satunya jenis hub dan radiator - matahari. Ini bola memberikan biaya yang kuat dari jenis gelombang mampu melewati lapisan ozon dan mencapai permukaan bumi. Namun, tidak semua berat badan. Para ilmuwan telah mengemukakan teori bahwa kehidupan di Bumi berasal hanya ketika perisai ozon telah menjadi untuk melindunginya dari penetrasi yang berlebihan berbahaya dalam konsentrasi tinggi radiasi UV.

Selama periode ini baja bisa eksis molekul protein, asam nukleat dan ATP. Sampai lapisan ozon saat ini datang ke dalam kerjasama yang erat dengan sebagian besar UV-A, UV-B dan UV-C, membuat mereka tidak berbahaya, dan tidak membiarkan melewati. Oleh karena itu, perlindungan terhadap radiasi UV dari planet - hanya jasanya.

Apa yang menentukan konsentrasi menembus bumi UV? Ada beberapa faktor utama:

• lubang ozon;
• ketinggian di atas permukaan laut;
• tinggi solstice;
• dispersi atmosfer;
• tingkat pantulan sinar dari permukaan bumi alam;
• keadaan awan uap.

berbagai radiasi ultraviolet, menembus bumi dari matahari, berkisar 200-400 nm.

Sumber-sumber berikut - adalah buatan. Ini termasuk semua instrumen tersebut, perangkat, fasilitas yang telah dirancang oleh manusia untuk mencapai spektrum yang diinginkan cahaya dengan panjang gelombang parameter yang ditentukan. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan radiasi ultraviolet, penggunaan yang mungkin sangat berguna dalam berbagai bidang. Untuk sumber buatan meliputi:

1. lampu Eritema memiliki kemampuan untuk mengaktifkan sintesis vitamin D di kulit. Ini mencegah rakhitis dan menyembuhkan penyakitnya.
2. Aparatus untuk penyamakan, di mana orang tidak hanya cantik tan alami, tapi dirawat karena penyakit yang timbul dari kurangnya sinar matahari terbuka (disebut musim dingin depresi).
3. Pencahayaan penarik memungkinkan Anda untuk melawan serangga di ruang yang aman bagi manusia.
4. perangkat merkuri kuarsa.
5. Excilamp.
6. perangkat luminescent.
7. lampu Xenon.
8. Discharge perangkat.
9. Suhu tinggi plasma.
10. radiasi Synchrotron di akselerator.

Tipe lain dari sumber - laser. Pekerjaan mereka didasarkan pada generasi dari berbagai gas - baik inert dan tidak ada. Sumber dapat:

• nitrogen;
• argon;
• neon;
• xenon;
• scintillators organik;
• kristal.

Baru-baru ini, sekitar 4 tahun yang lalu, itu diciptakan oleh laser operasi pada elektron bebas. panjang di dalamnya UV sama dengan yang diamati dalam ruang hampa. distributor Laser UV digunakan dalam bioteknologi, penelitian mikrobiologi, spektrometri massa dan sebagainya.

efek biologis pada organisme

Tindakan radiasi ultraviolet pada makhluk hidup dalam dua cara. Di satu sisi, penyakit ini dapat terjadi ketika tidak cukup. Ternyata hanya pada awal abad terakhir. iradiasi buatan khusus UV-A dalam standar yang dibutuhkan adalah mampu:

• memperkuat kerja imunitas;
• menyebabkan terbentuknya senyawa penting vasodilator (histamin, misalnya);
• memperkuat sistem kulit-otot;
• meningkatkan fungsi paru-paru, meningkatkan intensitas pertukaran gas;
• mempengaruhi kecepatan dan kualitas metabolisme;
• meningkatkan nada tubuh dengan mengaktifkan hormon;
• meningkatkan permeabilitas dinding pembuluh kulit.

Jika UV-A dalam jumlah yang memadai yang tertelan, maka tidak memiliki gangguan seperti depresi atau kelaparan cahaya musim dingin, serta secara signifikan mengurangi risiko rakhitis.

Pengaruh radiasi ultraviolet pada kasus dari jenis berikut:

• bakterisida;
• anti-inflamasi;
• regenerasi;
• obat penghilang rasa sakit.

Properti ini sebagian besar menjelaskan meluasnya penggunaan UV di fasilitas medis dari jenis apa pun.

Namun, selain keunggulan ini, ada kelemahan. Ada sejumlah penyakit dan penyakit yang dapat dibeli, jika tidak dopoluchaet atau, sebaliknya, untuk mengambil dalam jumlah yang berlebihan dianggap gelombang.

1. kanker kulit. Ini adalah efek yang paling berbahaya dari radiasi ultraviolet. Melanoma dapat dibentuk oleh gelombang dampak yang berlebihan dari sumber manapun - baik alam dan buatan manusia. Hal ini terutama berlaku dari penggemar indoor tanning. Dalam ukuran yang diperlukan dan hati-hati.
2. Efek merusak pada retina dari bola mata. Dengan kata lain, katarak dapat berkembang, pterygium atau luka bakar shell. Efek berbahaya dari sinar UV yang berlebihan pada mata telah dibuktikan oleh para ilmuwan untuk waktu yang lama dan dikonfirmasi oleh data eksperimen. Oleh karena itu, ketika bekerja dengan sumber ini harus mematuhi peraturan keselamatan. Di jalanan, Anda dapat melindungi diri dengan menggunakan kacamata hitam. Namun, dalam kasus ini, Anda harus waspada palsu, karena jika kaca tidak dilengkapi dengan filter UV-nyamuk, efek destruktif akan lebih kuat.
3. Luka bakar pada kulit. Di musim panas, mereka bisa menghasilkan uang, jika waktu yang lama tak terkendali mengekspos diri Anda untuk UV. Di musim dingin, Anda bisa mendapatkan mereka keluar dari salju karakteristik mencerminkan hampir seluruhnya data gelombang. Oleh karena itu, iradiasi terjadi dari Matahari, dan oleh salju.
4. Penuaan. Jika orang telah lama berada di bawah pengaruh UV, kemudian mereka mulai menunjukkan tanda-tanda penuaan kulit dini: kelambanan, keriput, kelemahan. Ini berasal dari fakta bahwa fungsi pelindung dari lembar melemah dan rusak.
5. Dampak dari efek dalam waktu. Adalah untuk menunjukkan dampak negatif tidak di usia muda, dan lebih dekat dengan pensiun.

Semua hasil ini adalah konsekuensi dari pelanggaran dosis UV, yaitu Mereka terjadi ketika penggunaan radiasi ultraviolet dilakukan secara rasional, benar dan tanpa mematuhi langkah-langkah keamanan.

radiasi ultraviolet: aplikasi

Area utama penggunaan yang ditolak oleh sifat material. Hal ini juga berlaku untuk radiasi gelombang spektral. Dengan demikian, karakteristik utama dari UV, yang didasarkan pada penggunaannya, adalah:

• Tinggi kimia tingkat aktivitas;
• efek bakterisida pada organisme;
• kemampuan untuk menyebabkan pendaran dari berbagai zat warna yang berbeda terlihat dengan mata manusia (pendaran).

Itu membuat ekstensif menggunakan radiasi ultra-violet. Aplikasi meliputi:

• analisis spektrometri;
• penelitian astronomi;
• obat-obatan;
• sterilisasi;
• desinfeksi air minum;
• photolithography;
• Studi mineral analitis;
• UV filter;
• untuk menangkap serangga;
• untuk menyingkirkan bakteri dan virus.

Masing-masing daerah menggunakan jenis tertentu spektrum UV dan dengan panjang gelombang. Baru-baru ini, jenis radiasi aktif secara luas digunakan dalam studi kimia dan fisik (penentuan konfigurasi elektron dari atom, molekul dan struktur kristal dari berbagai senyawa, pekerjaan dengan ion, analisis transformasi fisik pada objek ruang yang berbeda).

Ada lagi fitur efek UV tentang masalah tersebut. Beberapa bahan polimer dapat terurai di bawah pengaruh sumber tetap intens gelombang data. Misalnya, seperti:

• Polyethylene tekanan;
• polypropylene;
• PMMA atau plexiglass.

Apa yang telah dampaknya? Produk yang terbuat dari bahan-bahan tersebut kehilangan warna mereka, retak, memudar dan akhirnya hancur. Oleh karena itu, mereka disebut polimer sensitif. Fitur ini dari degradasi rantai karbon pada kondisi cahaya matahari secara aktif digunakan dalam nanoteknologi, x-ray litografi, dan area lain dari transplantasi. Hal ini dilakukan terutama untuk memperlancar kekasaran permukaan produk.

Spektrometri - daerah utama kimia analitik yang mengkhususkan diri dalam identifikasi senyawa dan komposisi mereka dengan kemampuan untuk menyerap sinar UV dari panjang gelombang tertentu. Ternyata bahwa spektrum yang unik untuk setiap substansi, karena itu adalah mungkin untuk mengklasifikasikan hasil spektrometri.

Juga, penggunaan radiasi ultraviolet kuman dilakukan untuk menarik dan membunuh serangga. Tindakan ini didasarkan pada kemampuan mata untuk menangkap serangga pria tak terlihat, spektrum gelombang pendek. Oleh karena itu hewan terbang ke sumber, di mana terkena kerusakan.

Menggunakan solariums - instalasi khusus jenis vertikal dan horizontal di mana tubuh manusia terkena UV-A. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan produksi melanin dalam kulit, memberikan warna yang lebih gelap, kelancaran. Selanjutnya, peradangan dikeringkan dan menghancurkan bakteri berbahaya pada permukaan integumen. Perhatian khusus harus dibayar untuk perlindungan mata, daerah sensitif.

bidang medis

Penggunaan radiasi ultraviolet dalam kedokteran juga didasarkan pada kemampuannya untuk menghancurkan mata tak terlihat dari organisme hidup - bakteri dan virus, dan pada fitur yang terjadi dalam tubuh selama radiasi buatan atau alami pencahayaan yang kompeten.

Indikasi utama untuk pengobatan UV dapat digambarkan dalam beberapa poin:

1. Semua jenis peradangan, luka terbuka, bernanah dan jahitan terbuka.
2. Untuk cedera tulang.
3. Dalam kasus luka bakar, radang dingin, dan penyakit kulit.
4. Ketika penyakit pernapasan, TBC, asma.
5. Asal-usul dan pengembangan berbagai jenis penyakit menular.
6. Ketika penyakit, disertai dengan sakit parah, neuralgia.
7. Penyakit tenggorokan dan rongga hidung.
8. Rakhitis dan trofik maag.
9. penyakit gigi.
10. Peraturan tekanan aliran darah, normalisasi jantung.
11. Perkembangan tumor kanker.
12. Aterosklerosis, gagal ginjal dan beberapa negara lainnya.

Semua penyakit ini dapat memiliki konsekuensi yang sangat serius bagi organisme. Oleh karena itu, pengobatan dan pencegahan penggunaan UV - penemuan medis yang nyata, menyimpan ribuan dan jutaan nyawa manusia, yang diawetkan dan mengembalikan kesehatan mereka.

penggunaan lain dari UV dari titik medis dan biologi pandang - adalah desinfeksi tempat, permukaan kerja dan sterilisasi instrumen. Tindakan ini didasarkan pada kemampuan untuk menghambat perkembangan UV dan replikasi molekul DNA, yang mengarah ke kepunahan mereka. Bakteri, jamur, protozoa dan virus dibunuh.

Masalah utama dengan penggunaan radiasi tersebut untuk sterilisasi dan desinfeksi tempat adalah area pencahayaan. Setelah organisme dihancurkan hanya dengan dampak langsung dari gelombang langsung. Semua yang tersisa di luar, terus ada.

pekerjaan analitis dengan mineral

Kemampuan untuk menginduksi pendaran dari zat-zat memungkinkan untuk menerapkan uji UV komposisi kualitatif mineral dan batuan. Dalam hal ini, sangat menarik ada batu mulia, semi mulia dan berharga. Yang hanya warna mereka memberikan ketika mereka disinari dengan gelombang katoda! Sangat menarik tentang ini menulis Malakhov, seorang ahli geologi terkenal. Karyanya menjelaskan pengamatan dari palet warna cahaya, yang mampu menghasilkan mineral dalam berbagai sumber radiasi.

Misalnya, topaz, dan yang dalam spektrum terlihat memiliki warna biru yang indah ketika lampu iradiasi hijau terang dan zamrud - merah. Mutiara tidak memberikan warna tertentu dan warna-warni berkilauan. Tontonan hasilnya adalah hanya fantastis.

Jika komposisi keturunan dipelajari meliputi kotoran uranium, maka berkedip akan menunjukkan hijau. Kotoran Melita memberikan biru dan morganite - ungu atau pucat ungu rona.

menggunakan filter

Untuk menggunakan filter juga berlaku radiasi kuman ultraviolet. Jenis struktur tersebut dapat berbeda:

• padat;
• gas;
• cair.

Aplikasi utama dari perangkat tersebut ditemukan di industri kimia, terutama dalam kromatografi. Dengan bantuan mereka, Anda dapat melakukan analisis kualitatif substansi dan mengidentifikasinya sebagai milik kelas tertentu dari senyawa organik.

Pengolahan air minum

desinfeksi UV air minum adalah salah satu metode yang paling modern dan kualitatif untuk pemurnian dari kontaminan biologis. Keuntungan dari metode ini adalah sebagai berikut:

• keandalan;
• efektivitas;
• tidak adanya produk asing ke dalam air;
• keamanan;
• efisiensi;
• pelestarian sifat organoleptik air.

Itulah sebabnya hari ini metode disinfeksi adalah pada langkah dengan klorinasi tradisional. Tindakan ini didasarkan pada fitur yang sama - penghancuran DNA dari organisme berbahaya dalam komposisi air. Gunakan UV dengan panjang gelombang sekitar 260 nm.

Selain efek langsung pada hama, sinar ultraviolet juga digunakan untuk penghancuran residu bahan kimia, yang digunakan untuk pelunakan, pemurnian air: seperti, misalnya, klorin atau chloramine.

cahaya hitam

Perangkat tersebut dilengkapi dengan emitter khusus, mampu memberikan panjang gelombang besar dekat terlihat. Namun, mereka masih tetap bisa dibedakan oleh mata manusia. lampu tersebut digunakan sebagai perangkat membaca tanda-tanda rahasia UV misalnya, paspor, dokumen, uang kertas dan sebagainya. Artinya, label tersebut mungkin hanya bisa dilihat di bawah pengaruh spektrum tertentu. Jadi prinsip detektor mata uang dibangun, perangkat untuk memeriksa keaslian uang kertas.

Restorasi dan menentukan keaslian lukisan

Dan di daerah ini adalah penggunaan UV. Setiap seniman digunakan putih, masing-masing berisi periode dr jaman yg penting waktu logam berat yang berbeda. Karena radiasi yang mungkin untuk mendapatkan apa yang disebut underpainting, yang memberikan informasi tentang keaslian lukisan, serta teknik-teknik khusus, cara penulisan dari setiap artis.

Juga, Film lacquer pada permukaan artikel berkaitan dengan polimer sensitif. Oleh karena itu, dapat tumbuh lama di bawah pengaruh cahaya. Hal ini memungkinkan untuk menentukan umur komposisi dan karya dunia seni.