Ultraviolet lys: brug, drift og beskyttelse fra det

Solenergi er elektromagnetiske bølger, som er opdelt i flere dele af spektret:

• Røntgenstråler - med den korteste bølgelængde (under 2 nm);
• UV bølgelængde er fra 2 til 400 nm;
• den synlige del af lys, som er fanget af det menneskelige øje og dyr (400-750 nm);
• varm oxidativ (infrarød) stråling (over 750 nm).

Hvert stykke finder sin anvendelse og er af stor betydning i livet for planeten og alle dens biomasse. Vi mener, at strålerne er i området fra 2 til 400 nm, hvor de anvendes, og hvilken rolle i folks liv.

Historien om opdagelsen af UV-stråling

De første referencer tilbage til det XIII århundrede i beskrivelserne af filosoffen fra Indien. Han skrev om en usynlig øje violet lys, som de er blevet opdaget. Men for at de tekniske muligheder i gang klart mangler bekræfte dette eksperimentelt og studeret i detaljer.

Det lykkedes da det er fem århundreder senere, fysiker fra Tyskland Ritter. Det var ham der udført eksperimenter på sølvchloridet fra henfaldet af det under påvirkning af elektromagnetisk stråling. Forsker fandt, at jo hurtigere processen ikke er inden for lys, som var da allerede åbnet og kaldte det infrarøde, men det modsatte. Det viste sig, at det er et nyt område, som endnu ikke er undersøgt.

Således blev ultraviolette stråling opdaget i 1842, egenskaber og anvendelser, der efterfølgende gennemgik en grundig gennemgang og undersøgelse af forskellige forskere. En stor bidrag til denne lavet af folk som Alexander Becquerel, Varshaver, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, galanin og andre.

Generelle egenskaber

Hvad er den UV-stråling, hvis anvendelse i dag er så almindeligt anvendt i forskellige områder af menneskelig aktivitet? For det første er det nødvendigt at udpege, hvad der synes aktiv form af spektret af lys kun ved meget høje temperaturer på 1500 til 2000 ⁰ C. Det er i dette område UV peak aktivitetseffekter.

Af den fysiske natur af denne elektromagnetiske bølge, hvis længde varierer i en temmelig bred vifte - fra 10 (undertiden fra 2) til 400 nm. Hele området af stråling opdeles i to områder:

1. Midterste række. Det kommer til jorden gennem atmosfæren og ozonlaget fra solen. Bølgelængde - 380 til 200 nm.
2. Langt (vakuum). Aktivt absorberede ozon, oxygen, atmosfæriske komponenter. Undersøgelse kun administrere særlige vakuum udstyr, som han har modtaget hans navn. Bølgelængde - 200-2 nm.

Den har sin egen klassifikation af arter, der er ultraviolet stråling. Egenskaber og anvendelser er en af dem.

1. The Middle.
2. Langt.
3. Extreme.
4. Gennemsnitlige.
5. Vakuum.
6. Lang bølge sort lys (UV-A).
7. Bakteriedræbende shortwave (UV-C).
8. Medium bølge UV-B.

UV Bølgelængde hver art har sin egen, men de er generelt tidligere angivne grænser.

Interessant er det UV-A, eller såkaldt sort lys. Den omstændighed, at spektret har en bølgelængde på 400-315 nm. Det er beliggende på grænsen af det synlige lys, at det menneskelige øje er i stand til at fange. Derfor passerer denne stråling gennem visse genstande eller væv kan overføres til området for det synlige violet lys og mennesker skelne det som sort, mørkeblå eller mørk lilla nuance.

Spektrene, som giver kilder til ultraviolet stråling kan være af tre typer:

• regerede;
• kontinuerlig;
• molekylvægt (Way).

Den første egenskab af atomer, ioner, gasser. Den anden gruppe - til rekombination, bremsestråling. Kilder til den tredje type er den mest almindelige i studiet af forfinede molekylære gasser.

Kilder til ultraviolet stråling

De vigtigste kilder til UV-stråler er opdelt i tre hovedkategorier:

• naturlige eller naturligt;
• kunstige, menneskeskabte;
• laser.

Den første gruppe omfatter den eneste form for et nav og en radiator - solen. Det orb giver en kraftig ladning af denne type bølger er i stand til at passere gennem ozonlaget og nå jordens overflade. Men ikke alle vægt. Forskere har fremsat den teori, at livet på Jorden opstod kun, når ozon skjold er blevet for at beskytte den mod kraftige indtrængning af skadelige i høje koncentrationer af UV-stråling.

I denne periode stålet kan eksistere proteinholdige molekyler, nukleinsyrer og ATP. Indtil i dag ozonlaget kommer i tæt samarbejde med hovedparten af UV-A, UV-B og UV-C, hvilket gør dem uskadelige, og ikke at lade passere. Derfor er beskyttelse mod UV-stråling af planeten - kun hans fortjeneste.

Hvad bestemmer koncentrationen af trænge ind i Jordens UV? Der er flere vigtige faktorer:

• ozonhuller;
• højde over havets overflade;
• højde solstice;
• atmosfærisk dispersion;
• grad af refleksion af strålerne fra de naturlige jordarters overflader;
• tilstanden af skyen af damp.

ultraviolet stråling rækkevidde, gennemtrængende Jorden fra solen, ligger på mellem 200 til 400 nm.

Følgende kilder - er kunstig. Disse omfatter alle disse instrumenter, anordninger, faciliteter, der er designet af mennesket at opnå den ønskede spektrum af lys med en specificeret bølgelængde parametre. Dette blev gjort for at opnå den ultraviolette stråling kan anvendelsen heraf være særdeles nyttige i forskellige områder. For kunstige kilder omfatter:

1. Erithema lampe har en evne til at aktivere syntesen af D-vitamin i huden. Det forhindrer rakitis og helbreder hans sygdom.
2. Apparater til garvning, hvor folk er ikke kun smukke naturlig tan, men behandlet for sygdomme som følge af mangel på åben sollys (såkaldt vinterdepression).
3. Belysning lokkemidler giver dig mulighed for at kæmpe mod insekter i et sikkert for mennesker rum.
4. Kviksølv kvarts enhed.
5. Excilamp.
6. Luminescerende enhed.
7. Xenon lamper.
8. Aflade enhed.
9. plasma høj temperatur.
10. Synkrotronstråling i acceleratorer.

En anden type af kilder - lasere. Deres arbejde er baseret på produktion af forskellige gasser - både inaktivt og nej. Kilderne kan være:

• nitrogen;
• argon;
• neon;
• xenon;
• Organiske scintillatorer;
• krystaller.

For nylig, omkring 4 år siden, blev det opfundet af en laser, der opererer på frie elektroner. UV deri længde svarende til den, der observeres i vakuum. Laser UV distributører, der anvendes i bioteknologiske, mikrobiologiske undersøgelser, massespektrometri og så videre.

Biologiske effekter på organismer

Virkningen af ultraviolet stråling på levende ting på to måder. På den ene side, kan sygdommen forekomme, når utilstrækkelige. Det viste sig kun i begyndelsen af sidste århundrede. Kunstig bestråling særlige UV-A i de krævede standarder er i stand til:

• styrke arbejdet i immunitet;
• forårsage dannelse af vigtige vasodilatoriske forbindelser (histamin, for eksempel);
• styrke huden-muskulære system;
• forbedre lungefunktionen, øge intensiteten af gasudveksling;
• påvirke hastigheden og kvaliteten af metabolisme;
• øge tonen i kroppen ved at aktivere hormon;
• forøge permeabiliteten af karvæggene i huden.

Hvis UV-A i en tilstrækkelig mængde er indtaget, så er det ikke har sådanne lidelser som depression eller vinter lys sult, såvel som signifikant nedsætter risikoen for engelsk syge.

Virkning af ultraviolet stråling på tilfælde af følgende typer:

• bakteriedræbende;
• antiinflammatorisk;
• regenererende;
• smertestillende.

Disse egenskaber forklarer i høj grad den udbredte brug af UV i medicinske faciliteter af enhver type.

Men ud over disse fordele, der er ulemper. Der er en række af sygdomme og lidelser, der kan købes, hvis ikke dopoluchaet eller omvendt, at tage i store mængder anses bølge.

1. Hudkræft. Dette er den mest farlige virkninger af ultraviolet stråling. Melanom er i stand til at blive dannet af for store indvirkning bølger fra enhver kilde - både naturlige og menneskeskabte. Dette gælder især for fans af indendørs garvning. I foranstaltningen nødvendig og forsigtighed.
2. De ødelæggende virkninger på nethinden af øjet. Med andre ord kan grå stær udvikle, pterygium eller forbrændinger shell. De skadelige virkninger af overdreven UV på øjet er blevet bevist af forskere i lang tid, og bekræftes af eksperimentelle data. Derfor, når du arbejder med disse kilder skal overholde sikkerhedsreglerne. På gaden, kan du beskytte dig selv ved hjælp solbriller. Men i dette tilfælde, bør du være på vagt over for forfalskninger, for hvis glasset ikke er udstyret med UV-afvisende filtre, vil den ødelæggende effekt være endnu stærkere.
3. Forbrændinger på huden. Om sommeren kan de tjene penge, hvis lang tid ukontrollabelt udsætte dig selv for UV. Om vinteren kan du få dem ud af sneen karakteristika afspejler næsten udelukkende den bølge af data. Derfor bestrålingen sker fra Solen, og af sneen.
4. Aging. Hvis folk længe havde været under indflydelse af UV, så de begynder at vise tegn på tidlig aldring af huden: slaphed, rynker, slaphed. Det kommer fra det faktum, at den beskyttende barriere funktion ark svækket og brudt.
5. Virkningen af de tidsmæssige virkninger. Er at vise de negative virkninger ikke i en tidlig alder, og tættere på pensionsalderen.

Alle disse resultater er konsekvenserne af brud på UV-dosis, dvs. De opstår, når brugen af ultraviolet stråling udføres rationelt, korrekt og uden at overholde sikkerhedsforanstaltninger.

Ultraviolet stråling: ansøgning

De vigtigste områder for anvendelse er frastødt af materialeegenskaber. Dette gælder også for spektral bølge stråling. Således er de vigtigste egenskaber ved UV, som er baseret på dens anvendelse, er:

• kemisk Højt aktivitetsniveau;
• bakteriedræbende effekt på organismer;
• evne til at forårsage luminescens af forskellige stoffer forskellige farvetoner er synlige for det menneskelige øje (luminescens).

Det gør udstrakt brug af ultraviolet stråling. Anvendelser omfatter:

• spektrometrisk analyse;
• astronomisk forskning;
• medicin;
• sterilisation;
• desinfektion af drikkevand;
• fotolitografi;
• analytiske undersøgelse mineraler;
• UV-filtre;
• til fangst af insekter;
• at slippe af med bakterier og vira.

Hvert af disse områder anvender en bestemt type UV-spektret og med sin bølgelængde. For nylig er aktiv strålingstype vid udstrækning anvendes i kemiske og fysiske undersøgelser (bestemmelse elektron konfiguration af atomer, molekyler og krystalstruktur af forskellige forbindelser, arbejdet med ionerne, analyse fysiske omdannelser ved forskellige rumgenstande).

Der er en anden funktion af virkningerne af UV om sagen. Nogle polymere materialer er i stand til at nedbryde under indflydelse af intens permanent kilde til data bølger. For eksempel, såsom:

• Polyethylen enhver tryk;
• polypropylen;
• PMMA eller plexiglas.

Hvad har været den effekt? Produkter fremstillet af disse materialer miste deres farve, crack, fade og i sidste ende ødelagt. Derfor kaldes de følsomme polymerer. Denne funktion af nedbrydningen af carbonkæden på sol lysforhold aktivt bruger i nanoteknologi, røntgen litografi, og andre områder af transplantation. Dette gøres primært for at udjævne ruhed overflade af produkter.

Spektrometri - det vigtigste område af analytisk kemi, der har specialiseret sig i identifikationen af forbindelser, og deres sammensætning ved evnen til at absorbere UV-lys af en bestemt bølgelængde. Det viser sig, at spektrene er unikke for hvert stof, derfor er det muligt at klassificere resultaterne spektrometri.

Desuden er brugen af ultraviolet bakteriedræbende stråling, der foretages for at tiltrække og dræbe insekter. Handlingen er baseret på øjets evne til at fange insekter usynlig mand, kortbølge spektre. dyrene Derfor flyver til kilden, hvor de udsættes for ødelæggelse.

Ved hjælp af solarier - særlige installationer vertikal og horisontal type, hvori den menneskelige krop udsættes for UV-A. Dette gøres for at øge produktionen af melanin i huden, giver det en mørkere farve, glathed. Endvidere er inflammationen tørres og ødelægger skadelige bakterier på overfladen af integument. Særlig opmærksomhed skal rettes mod beskyttelse af øjne, følsomme områder.

det medicinske område

Brugen af ultraviolet stråling inden for medicin er også baseret på dets evne til at ødelægge den usynlige øje levende organismer - bakterier og vira, og om de funktioner, der opstår i kroppen i løbet af en kompetent belysning kunstig eller naturlig stråling.

De vigtigste indikationer for UV-behandling kan beskrives i et par punkter:

1. Alle former for betændelse, åbne sår, betændt og åbne sømme.
2. For skader på knoglerne.
3. I tilfælde af forbrændinger, forfrysninger og hudsygdomme.
4. Når luftvejssygdomme, tuberkulose, astma.
5. Oprindelsen og udviklingen af forskellige former for smitsomme sygdomme.
6. Når sygdomme, ledsaget af svære smerter, neuralgi.
7. Sygdomme i hals og næsehulen.
8. Engelsk syge og trofiske mavesår.
9. Dental sygdom.
10. Regulering af trykket i blodbanen, normalisering af hjertet.
11. Udviklingen af kræft tumorer.
12. Åreforkalkning, nyresvigt og nogle andre stater.

Alle disse sygdomme kan have meget alvorlige konsekvenser for organismen. Derfor, behandling og forebyggelse af brugen af UV - en rigtig medicinsk opdagelse, spare tusinder og millioner af menneskeliv, konserves og genskaber deres helbred.

En anden brug af UV fra det medicinske og biologisk synspunkt - er desinfektion af lokaler, arbejde overflader og sterilisering af instrumenter. Handlingen er baseret på evnen til at inhibere udviklingen af UV- og replikation af DNA-molekyler, hvilket fører til deres udryddelse. Bakterier, svampe, protozoer og virus dræbes.

Det største problem med anvendelsen af en sådan stråling til sterilisering og desinfektion af lokalerne er arealet af belysning. Efter organismerne bliver ødelagt kun med den direkte virkning af de direkte bølger. Alt der er tilbage udenfor, fortsætter med at eksistere.

Analytisk arbejde med mineraler

Evnen til at inducere luminescens fra stoffer gør det muligt at anvende UV-analyse kvalitative sammensætning af mineraler og sten. I denne forbindelse er det interessant at der er dyrebare, halvædelsten og ædelsten. Hvilket kun farver, de giver, når de bestråles med katode bølger! Meget interessant om dette skrev Malakhov, en berømt geolog. Hans arbejde beskriver observationer af glød farvepalet, som er i stand til at producere mineraler i forskellige kilder til stråling.

For eksempel kan en topas, og som i det synlige spektrum har en smuk dyb blå farve, når bestrålede lys lys grøn og smaragd - rød. Perler giver ikke nogen bestemt farve og flimrende flerfarvede. Synet af resultatet er bare fantastisk.

Hvis sammensætningen af de undersøgte racer omfatter uran urenheder, derefter blinke vil vise grønt. Urenheder Melita giver blå og Morganite - lilla eller bleg-lilla nuance.

Brug af filtre

For at bruge filtrene gælder også ultraviolet bakteriedræbende stråling. De typer af sådanne strukturer kan være anderledes:

• faststof;
• gas;
• væske.

Den vigtigste anvendelse af sådanne anordninger findes i den kemiske industri, især i kromatografi. Med deres hjælp, kan du foretage en kvalitativ analyse af stoffet og identificere den som tilhørende en bestemt klasse af organiske forbindelser.

Drikkevand behandling

UV-desinfektion af drikkevand er en af de mest moderne og kvalitative metoder til oprensning fra biologiske kontaminanter. Fordelene ved denne fremgangsmåde er som følger:

• pålidelighed;
• effektivitet;
• fravær af fremmede varer i vand;
• sikkerhed;
• effektivitet;
• bevarelse af de organoleptiske egenskaber af vand.

Det er grunden til i dag denne metode til desinfektion er i takt med den traditionelle kloring. Handlingen er baseret på de samme funktioner - ødelæggelse af DNA af skadelige organismer i vandet sammensætning. Bruge UV med en bølgelængde på ca. 260 nm.

Ud over direkte effekter på skadedyr, er ultraviolet lys anvendes også til ødelæggelse af rester af kemikalier, som anvendes til blødgøring, rensning af vand: såsom fx chlor eller chloramin.

Sort lys

Sådanne indretninger er udstyret med specielle emittere, i stand til at give en stor bølgelængde er tæt på synlig. Men de er stadig ikke til at skelne for det menneskelige øje. Sådanne lamper anvendes som anordninger læse hemmelige tegn på UV eksempel, pas, dokumenter, pengesedler og så videre. Dvs. sådanne mærker kan være synlige kun under indflydelse af en bestemt spektrum. Således princippet om den indbyggede valuta detektorer, anordninger til kontrol ægtheden af pengesedler.

Restaurering og bestemme ægtheden af malerier

Og i dette område er brugen af UV. Hver kunstner anvendte hvid, der hver indeholder en epokegørende tidsperiode forskellige tungmetaller. På grund af strålingen er muligt at opnå den såkaldte underpainting, som giver oplysninger om ægtheden af maleriet, samt specifikke teknikker, måden at skrive på hver kunstner.

Også, lak film på overfladen af genstande angår følsomme polymerer. Derfor er det i stand til at blive gammel under indflydelse af lys. Dette gør det muligt at bestemme alderen af kompositionerne og mesterværker af kunstverdenen.