كيف تؤثر الأشعة فوق البنفسجية على البشر؟ الأشعة فوق البنفسجية: التطبيق والفوائد والأضرار

له آثار إيجابية وسلبية على الجسم. كل هذا يتوقف على جرعة الأشعة فوق البنفسجية التي يتلقاها الجسم. عند التعرض لأشعة الشمس لفترة طويلة ، يوصى باستخدام معدات الحماية الخاصة.

التأثير الإيجابي للأشعة فوق البنفسجية

للأشعة فوق البنفسجية تأثير مزدوج على جسم الإنسان: إيجابي وسلبي.

يتجلى التأثير البيولوجي للأشعة فوق البنفسجية بشكل أساسي في قدرتها على إطلاق أهم العمليات البيوكيميائية والفسيولوجية. على وجه الخصوص ، تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ، تبدأ عملية تخليق فيتامين د ، وهو أمر ضروري لعملية التمثيل الغذائي الطبيعي للكالسيوم. بالإضافة إلى ذلك ، تم إثبات التأثير الإيجابي للأشعة فوق البنفسجية على جهاز المناعة والجلد. في الحالة الأخيرة ، تساعد الأشعة فوق البنفسجية في تقليل المظاهر الالتهابية على الشفرة ، مثل حب الشباب والبهاق وغيرها.

التأثير السلبي للأشعة فوق البنفسجية على الجسم

كما تعلم ، كل شيء جيد في الاعتدال. يؤدي التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية إلى الإضرار بجسمك ، وخاصة الجلد.

المصادر الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية هي. يؤدي التشمس المفرط إلى تسريع تصبغ الجلد ، ويساهم في تكوين النمش والبقع العمرية والشامات. وفقًا للدراسات الحديثة ، تساهم الأشعة فوق البنفسجية أيضًا في تطور الآفات الجلدية الخبيثة. على الأرجح ، ترتبط آلية هذه الظاهرة بتطور الإجهاد التأكسدي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية.

للأشعة فوق البنفسجية تأثير سلبي على النسيج الضام. وبالتالي ، يفقد الجلد مرونته وثباته ، مما يسرع من شيخوخة الجلد. جرعات عالية من الأشعة فوق البنفسجية تسبب الحروق. يتحمل أصحاب البشرة الفاتحة أصعب الحروق من بين كل هذه الحروق.

نظرًا لضرر التشمس المفرط ، ينصح الأطباء بعدم التعرض للشمس المفتوحة من الساعة 11 صباحًا حتى 4 مساءً ، وعند زيارة الشواطئ ، استخدم وسائل خاصة. أهمها الكريمات والمستحضرات الخاصة لحروق الشمس.

الشمس ، مثل النجوم الأخرى ، لا تبعث الضوء المرئي فقط - إنها تنتج طيفًا كاملاً من الموجات الكهرومغناطيسية التي تختلف في التردد والطول وكمية الطاقة المنقولة. ينقسم هذا الطيف إلى نطاقات من الإشعاع إلى موجات الراديو ، وأهمها الأشعة فوق البنفسجية التي بدونها تكون الحياة مستحيلة. اعتمادًا على عوامل مختلفة ، يمكن أن تكون الأشعة فوق البنفسجية مفيدة وضارة.

الأشعة فوق البنفسجية هي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي يقع بين الإشعاع المرئي والأشعة السينية ويبلغ طول موجته من 10 إلى 400 نانومتر. لقد حصل على هذا الاسم فقط بسبب موقعه - خارج النطاق الذي تراه العين البشرية على أنه لون أرجواني.

يقاس نطاق الأشعة فوق البنفسجية بالنانومتر وينقسم إلى مجموعات فرعية وفقًا لمعيار ISO الدولي:

• المدى القصير (الطول الموجي الطويل) - 300-400 نانومتر ؛
• متوسطة (موجة متوسطة) - 200-300 نانومتر ؛
• بعيد (الموجة القصيرة) - 122x200 نانومتر ؛
• أقصى - الطول الموجي هو 10-121 نانومتر.

اعتمادًا على المجموعة التي تنتمي إليها الأشعة فوق البنفسجية ، قد تختلف خصائصها. لذا ، فإن الغالبية العظمى من النطاق غير مرئي للبشر ، ولكن يمكن رؤية الأشعة فوق البنفسجية القريبة إذا كان طولها الموجي 400 نانومتر. ينبعث هذا الضوء البنفسجي ، على سبيل المثال ، عن طريق الثنائيات.

نظرًا لاختلاف نطاقات الضوء في كمية الطاقة المنقولة والتردد ، فإن المجموعات الفرعية تختلف اختلافًا كبيرًا في قوة الاختراق. على سبيل المثال ، عند تعرض الإنسان للأشعة فوق البنفسجية ، يحجب الجلد الأشعة فوق البنفسجية القريبة ، بينما يمكن للإشعاع متوسط ​​الطول الموجي اختراق الخلايا والتسبب في حدوث طفرات في الحمض النووي. تُستخدم هذه الخاصية في التكنولوجيا الحيوية للحصول على الكائنات المعدلة وراثيًا.

كقاعدة عامة ، لا يمكنك أن تلتقي إلا بالأشعة فوق البنفسجية القريبة والمتوسطة: يأتي هذا الإشعاع من الشمس دون أن يحجبه الغلاف الجوي ، ويتولد أيضًا بشكل مصطنع. تلعب أشعة 200-400 نانومتر دورًا مهمًا في تطور الحياة ، لأن النباتات بمساعدتها تنتج الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون. لا يصل إشعاع الموجة القصيرة القاسي الخطير على الكائنات الحية إلى سطح الكوكب بسبب طبقة الأوزون التي تعكس وتمتص الفوتونات جزئيًا.

مصادر الأشعة فوق البنفسجية

النجوم هي مولدات طبيعية للإشعاع الكهرومغناطيسي: في عملية الاندماج النووي الحراري ، الذي يحدث في مركز النجم ، يتم إنشاء طيف كامل من الأشعة. وفقًا لذلك ، تأتي معظم الأشعة فوق البنفسجية على الأرض من الشمس. تعتمد شدة الإشعاع التي تصل إلى سطح الكوكب على عدة عوامل:

• سماكة طبقة الأوزون.
• ارتفاع الشمس فوق الأفق.
• الإرتفاع فوق مستوى سطح البحر؛
• تكوين الغلاف الجوي.
• طقس؛
• معامل انعكاس الإشعاع من سطح الأرض.

هناك العديد من الأساطير المرتبطة بالأشعة فوق البنفسجية الشمسية. لذلك ، يُعتقد أنه في الطقس الغائم من المستحيل أن تسمر ، على الرغم من أن الغيوم يؤثر على كثافة الأشعة فوق البنفسجية ، إلا أن معظمها قادر على اختراق السحب. في الجبال وفي الشتاء عند مستوى سطح البحر ، قد يبدو أن خطر الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية ضئيل ، لكنه في الواقع يزداد: في المرتفعات العالية ، تزداد كثافة الإشعاع بسبب الهواء المتخلخل ، ويصبح الغطاء الثلجي غير مباشر مصدر للأشعة فوق البنفسجية ، حيث ينعكس منه ما يصل إلى 80٪ من الأشعة.

يجب أن تكون حذرًا بشكل خاص في يوم مشمس ولكن بارد: حتى إذا كنت لا تشعر بالحرارة من الشمس ، فهناك دائمًا الأشعة فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية والحرارة على طرفي نقيض من الطيف المرئي ولها أطوال موجية مختلفة. عندما تمر الأشعة تحت الحمراء بشكل عرضي إلى الأرض في الشتاء وتنعكس ، تصل الأشعة فوق البنفسجية دائمًا إلى السطح.

الأشعة فوق البنفسجية الطبيعية لها عيب كبير - لا يمكن السيطرة عليها. لذلك ، يتم تطوير المصادر الاصطناعية للأشعة فوق البنفسجية لاستخدامها في الطب والصرف الصحي والكيمياء والتجميل وغيرها من المجالات. يتم إنشاء النطاق المطلوب من الطيف الكهرومغناطيسي فيها عن طريق تسخين الغازات بتفريغ كهربائي. كقاعدة عامة ، تنبعث الأشعة بواسطة بخار الزئبق. يتميز مبدأ التشغيل هذا بأنواع مختلفة من المصابيح:

• الإنارة - تنتج أيضًا ضوءًا مرئيًا بسبب تأثير التلألؤ الضوئي ؛
• الكوارتز الزئبقي - تصدر موجات بطول موجة يتراوح من 185 نانومتر (الأشعة فوق البنفسجية القاسية) إلى 578 نانومتر (برتقالي) ؛
• مبيد للجراثيم - له دورق مصنوع من زجاج خاص يحجب أشعة أقصر من 200 نانومتر ، مما يمنع تكوين الأوزون السام ؛
• excilamps - لا تحتوي على الزئبق ، تنبعث الأشعة فوق البنفسجية في النطاق العام ؛
• - بسبب تأثير التلألؤ الكهربائي ، يمكنهم العمل في أي نطاق ضيق من الأشعة فوق البنفسجية.

في البحث العلمي ، يتم استخدام التجارب والتكنولوجيا الحيوية والأشعة فوق البنفسجية الخاصة. يمكن أن يكون مصدر الإشعاع فيها غازات خاملة أو بلورات أو إلكترونات حرة.

وبالتالي ، فإن المصادر الاصطناعية المختلفة للأشعة فوق البنفسجية تولد إشعاعات من أنواع فرعية مختلفة ، والتي تحدد نطاقها. تستخدم المصابيح التي تعمل في نطاق> 300 نانومتر في الطب ،<200 - для обеззараживания и т. д.

التطبيقات

الضوء فوق البنفسجي قادر على تسريع بعض العمليات الكيميائية ، على سبيل المثال ، تخليق فيتامين د في جلد الإنسان ، وتحلل جزيئات الحمض النووي ومركبات البوليمر. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يسبب تأثير التلألؤ الضوئي في بعض المواد. بسبب هذه الخصائص ، تستخدم المصادر الاصطناعية لهذا الإشعاع على نطاق واسع في مختلف المجالات.

الدواء

بادئ ذي بدء ، وجدت خاصية مبيد الجراثيم للأشعة فوق البنفسجية تطبيقًا في الطب. بمساعدة الأشعة فوق البنفسجية ، يتم قمع نمو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض في الجروح وعضة الصقيع والحروق. يستخدم تشعيع الدم للتسمم بالكحول والمواد المخدرة والأدوية والتهاب البنكرياس والإنتان والأمراض المعدية الشديدة.

يحسن التشعيع بمصباح الأشعة فوق البنفسجية حالة المريض في أمراض أجهزة الجسم المختلفة:

• الغدد الصماء - نقص فيتامين د ، أو الكساح ، وداء السكري ؛
• عصبي - ألم عصبي من مسببات مختلفة ؛
• الجهاز العضلي الهيكلي - التهاب العضلات والتهاب العظم والنقي وهشاشة العظام والتهاب المفاصل وأمراض المفاصل الأخرى ؛
• الجهاز البولي التناسلي - التهاب الملحقات.
• تنفسي؛
• أمراض الجلد - الصدفية والبهاق والأكزيما.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الأشعة فوق البنفسجية ليست الوسيلة الرئيسية لعلاج هذه الأمراض: يتم استخدام الإشعاع كإجراء علاج طبيعي له تأثير إيجابي على رفاهية المريض. يحتوي على عدد من موانع الاستعمال ، لذلك من المستحيل استخدام مصباح الأشعة فوق البنفسجية دون استشارة الطبيب.

تستخدم الأشعة فوق البنفسجية أيضًا في الطب النفسي لعلاج "اكتئاب الشتاء" ، حيث ينخفض ​​تخليق الميلاتونين والسيروتونين في الجسم بسبب انخفاض مستوى ضوء الشمس الطبيعي ، مما يؤثر على عمل الجهاز العصبي المركزي. لهذا الغرض ، يتم استخدام مصابيح الفلورسنت الخاصة التي تنبعث منها مجموعة كاملة من الضوء من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء.

الصرف الصحي

الأكثر فائدة هو استخدام الأشعة فوق البنفسجية لغرض التطهير. لتطهير المياه والهواء والأسطح الصلبة ، يتم استخدام مصابيح الزئبق والكوارتز منخفضة الضغط التي تولد أشعة بطول موجة من 205-315 نانومتر. تمتص جزيئات الحمض النووي مثل هذا الإشعاع بشكل أفضل ، مما يؤدي إلى حدوث خلل في بنية جينات الكائنات الحية الدقيقة ، مما يؤدي إلى توقفها عن التكاثر والموت بسرعة.

يتميز التطهير بالأشعة فوق البنفسجية بغياب تأثير طويل المدى: فور الانتهاء من العلاج ، ينحسر التأثير ، وتبدأ الكائنات الحية الدقيقة في التكاثر مرة أخرى. من ناحية ، فإن هذا يجعل التطهير أقل فعالية ، ومن ناحية أخرى ، فإنه يحرمه من قدرته على التأثير سلبًا على الشخص. لا يمكن استخدام الإشعاع فوق البنفسجي لمعالجة مياه الشرب أو السوائل المنزلية بشكل كامل ، ولكن يمكن استخدامه كمكمل للمعالجة بالكلور.

غالبًا ما يتم الجمع بين التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية ذات الموجة المتوسطة مع المعالجة الإشعاعية القاسية بطول موجة يبلغ 185 نانومتر. في هذه الحالة ، يتحول الأكسجين إلى مادة سامة للكائنات المسببة للأمراض. تسمى طريقة التطهير هذه بالتطهير بالأوزون ، وهي أكثر فعالية بعدة مرات من إضاءة مصابيح الأشعة فوق البنفسجية التقليدية.

تحليل كيميائي

نظرًا لحقيقة أن المادة تمتص الضوء ذي الأطوال الموجية المختلفة بدرجات مختلفة ، يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية في قياس الطيف - وهي طريقة لتحديد تركيبة المادة. يتم تشعيع العينة بمولد للأشعة فوق البنفسجية بطول موجة متغير ، يمتص ويعكس جزءًا من الأشعة ، على أساسه يتم بناء طيف بياني فريد لكل مادة.

يستخدم تأثير التلألؤ الضوئي في تحليل المعادن ، والتي تشمل المواد التي يمكن أن تتوهج عند تعريضها للإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية. يتم استخدام نفس التأثير لحماية المستندات: يتم تمييزها بحبر خاص ينبعث منه ضوء مرئي أسفل مصباح الضوء الأسود. أيضًا ، بمساعدة الطلاء المضيء ، يمكنك تحديد وجود الأشعة فوق البنفسجية.

من بين أشياء أخرى ، تُستخدم بواعث الأشعة فوق البنفسجية في مستحضرات التجميل ، على سبيل المثال ، لإنشاء تان ، والتجفيف وإجراءات أخرى ، في الطباعة والترميم ، وعلم الحشرات ، والهندسة الوراثية ، إلخ.

الآثار السلبية للأشعة فوق البنفسجية على الإنسان

على الرغم من أن الأشعة فوق البنفسجية تستخدم على نطاق واسع لعلاج الأمراض ولها تأثير علاجي ، فإن الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان ممكنة أيضًا. كل هذا يتوقف على كمية الطاقة التي سيتم نقلها إلى الخلايا الحية عن طريق الإشعاع الشمسي.

تتمتع أشعة الموجة القصيرة (نوع UVC) بأعلى طاقة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، لديهم أكبر قوة اختراق ويمكنهم تدمير الحمض النووي حتى في الأنسجة العميقة للجسم. ومع ذلك ، يمتص الغلاف الجوي هذا الإشعاع بالكامل. من بين الأشعة التي تصل إلى السطح ، 90٪ من الأشعة طويلة الموجة (UVA) و 10٪ - الموجة المتوسطة (UVB).

يؤدي التعرض طويل المدى لأشعة UVA أو التعرض قصير المدى للأشعة فوق البنفسجية UVB إلى جرعة كبيرة من الإشعاع ، مما يؤدي إلى عواقب وخيمة:

• حروق جلدية متفاوتة الخطورة ؛
• طفرات خلايا الجلد التي تؤدي إلى تسريع الشيخوخة وسرطان الجلد ؛
• إعتمام عدسة العين؛
• حرق قرنية العين.

الآفات المتأخرة - سرطان الجلد وإعتام عدسة العين - قد تتطور بمرور الوقت ؛ في الوقت نفسه ، يمكن أن تعمل أشعة UVA في أي وقت من السنة وفي أي طقس. لذلك ، يجب عليك دائمًا حماية نفسك من أشعة الشمس ، خاصة للأشخاص الذين يعانون من زيادة الحساسية للضوء.

حماية للأشعة الفوق بنفسجية

يتمتع الإنسان بحماية طبيعية من الأشعة فوق البنفسجية - الميلانين الموجود في خلايا الجلد والشعر وقزحية العين. يمتص هذا البروتين معظم الأشعة فوق البنفسجية ، مما يمنعها من التأثير على هياكل الجسم الأخرى. تعتمد فعالية الحماية على لون البشرة ، ولهذا السبب تساهم أشعة UVA في حدوث حروق الشمس.

ومع ذلك ، مع التعرض المفرط ، لم يعد الميلانين قادرًا على التعامل مع الأشعة فوق البنفسجية. لمنع ضرر أشعة الشمس ، يجب عليك:

• حاول البقاء في الظل.
• ارتداء ملابس مغلقة
• حماية عينيك بنظارات خاصة أو عدسات لاصقة تمنع الأشعة فوق البنفسجية ولكنها شفافة للضوء المرئي ؛
• استخدام الكريمات الواقية ، والتي تشمل المواد المعدنية أو العضوية التي تعكس الأشعة فوق البنفسجية.

بالطبع ، ليس من الضروري دائمًا استخدام مجموعة كاملة من معدات الحماية. يجب التركيز على مؤشر الأشعة فوق البنفسجية ، الذي يصف وجود الأشعة فوق البنفسجية الزائدة بالقرب من سطح الأرض. يمكن أن تأخذ قيمًا من 1 إلى 11 ، والحماية النشطة مطلوبة عند 8 نقاط أو أكثر. يمكن العثور على معلومات حول هذا المؤشر في توقعات الطقس.

وبالتالي ، فإن الأشعة فوق البنفسجية هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي يمكن أن يكون مفيدًا وضارًا. من المهم أن تتذكر أن حمامات الشمس تشفي وتجدد الجسم فقط مع الاستخدام المعتدل ؛ يمكن أن يؤدي التعرض المفرط للضوء إلى مشاكل صحية خطيرة.

طاقة الشمس هي موجات كهرومغناطيسية ، تنقسم إلى عدة أجزاء من الطيف:

• الأشعة السينية - بأقصر طول موجي (أقل من 2 نانومتر) ؛
• يتراوح الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية من 2 إلى 400 نانومتر ؛
• الجزء المرئي من الضوء الذي تلتقطه عيون البشر والحيوانات (400-750 نانومتر) ؛
• مؤكسد دافئ (أكثر من 750 نانومتر).

كل جزء يجد تطبيقه وله أهمية كبيرة في حياة الكوكب وكل كتلته الحيوية. سننظر في ماهية الأشعة في النطاق من 2 إلى 400 نانومتر ، حيث يتم استخدامها وما هو الدور الذي تلعبه في حياة الناس.

تاريخ اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية

تعود الإشارات الأولى إلى القرن الثالث عشر في أوصاف الفيلسوف من الهند. لقد كتب عن الضوء البنفسجي غير المرئي الذي اكتشفه. ومع ذلك ، من الواضح أن القدرات الفنية في ذلك الوقت لم تكن كافية لتأكيد ذلك تجريبياً ودراسته بالتفصيل.

كان من الممكن بعد خمسة قرون ، عالم فيزياء من ألمانيا ، ريتر. كان هو الذي أجرى تجارب على كلوريد الفضة على تحللها تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي. رأى العالم أن هذه العملية لم تكن أسرع في تلك المنطقة من العالم ، التي تم اكتشافها بالفعل في ذلك الوقت وكانت تسمى الأشعة تحت الحمراء ، ولكن في المنطقة المقابلة. اتضح أن هذه منطقة جديدة ، لم يتم استكشافها بعد.

وهكذا ، في عام 1842 ، تم اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية ، وخضعت خصائصها وتطبيقها لاحقًا لتحليل ودراسة شاملين من قبل علماء مختلفين. تم تقديم مساهمة كبيرة في ذلك من قبل أشخاص مثل: ألكساندر بيكريل ، ووارسوير ، ودانزيج ، ومايدونيو ميلوني ، وفرانك ، وبارفينوف ، وجالانين ، وآخرين.

الخصائص العامة

ما هو التطبيق الذي ينتشر اليوم على نطاق واسع في مختلف فروع النشاط البشري؟ أولاً ، تجدر الإشارة إلى أن هذا الضوء يظهر فقط في درجات حرارة عالية جدًا تتراوح من 1500 إلى 2000 درجة مئوية. وفي هذا النطاق تصل الأشعة فوق البنفسجية إلى ذروة نشاطها من حيث التعرض.

بطبيعتها ، هذه موجة كهرومغناطيسية ، يختلف طولها على مدى واسع إلى حد ما - من 10 (أحيانًا من 2) إلى 400 نانومتر. ينقسم النطاق الكامل لهذا الإشعاع بشكل مشروط إلى منطقتين:

1. الطيف القريب. يصل إلى الأرض من خلال الغلاف الجوي وطبقة الأوزون من الشمس. الطول الموجي - 380-200 نانومتر.
2. بعيد (فراغ). يتم امتصاصه بنشاط بواسطة الأوزون وأكسجين الهواء ومكونات الغلاف الجوي. من الممكن الاستكشاف فقط باستخدام أجهزة تفريغ خاصة ، والتي حصلت على اسمها. الطول الموجي - 200-2 نانومتر.

هناك تصنيف للأنواع التي لديها الأشعة فوق البنفسجية. يجد التطبيق خصائص كل منهم.

1. قريب.
2. إضافي.
3. أقصى.
4. متوسط.
5. مكنسة.
6. ضوء أسود طويل الموجة (UV-A).
7. مبيد للجراثيم على الموجات القصيرة (UV-C).
8. متوسطة الموجة UV-B.

كل نوع له طول موجي خاص به من الأشعة فوق البنفسجية ، لكنها تقع جميعها ضمن الحدود العامة المشار إليها سابقًا.

الأشعة فوق البنفسجية - أ ، أو ما يسمى بالضوء الأسود ، مثيرة للاهتمام. الحقيقة هي أن هذا الطيف يبلغ طوله الموجي 400-315 نانومتر. هذا على الحدود مع الضوء المرئي ، والتي يمكن للعين البشرية التقاطها. لذلك ، فإن مثل هذا الإشعاع ، الذي يمر عبر أجسام أو أنسجة معينة ، قادر على الانتقال إلى منطقة الضوء البنفسجي المرئي ، ويميزها الناس على أنها سوداء أو زرقاء داكنة أو أرجوانية داكنة.

يمكن أن تكون الأطياف التي تنتجها مصادر الأشعة فوق البنفسجية من ثلاثة أنواع:

• حكم
• مستمر؛
• الجزيئية (الفرقة).

الأول هو خصائص الذرات والأيونات والغازات. المجموعة الثانية هي لإعادة التركيب ، إشعاع أشعة الشمس. غالبًا ما تتم مصادفة مصادر النوع الثالث في دراسة الغازات الجزيئية النادرة.

مصادر الأشعة فوق البنفسجية

تنقسم المصادر الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاث فئات عريضة:

• طبيعي أو طبيعي
• اصطناعي من صنع الإنسان
• الليزر.

تتضمن المجموعة الأولى النوع الوحيد من المكثف والباعث - الشمس. إنه الجسم السماوي الذي يعطي أقوى شحنة من هذا النوع من الموجات ، والتي تكون قادرة على المرور والوصول إلى سطح الأرض. ومع ذلك ، ليس في مجملها. طرح العلماء نظرية مفادها أن الحياة على الأرض نشأت فقط عندما بدأت شاشة الأوزون في حمايتها من الاختراق المفرط للأشعة فوق البنفسجية الضارة بتركيزات عالية.

خلال هذه الفترة أصبحت جزيئات البروتين والأحماض النووية و ATP قادرة على الوجود. حتى اليوم ، تدخل طبقة الأوزون في تفاعل وثيق مع الجزء الأكبر من الأشعة فوق البنفسجية - أ ، الأشعة فوق البنفسجية - باء ، الأشعة فوق البنفسجية - ج ، مما يؤدي إلى تحييدها ومنعها من المرور. لذلك ، فإن الحماية من الأشعة فوق البنفسجية للكوكب بأسره هي ميزة حصرية له.

ما الذي يحدد تركيز الأشعة فوق البنفسجية التي تصل الأرض؟ هناك عدة عوامل رئيسية:

• ثقوب الأوزون
• الإرتفاع فوق مستوى سطح البحر؛
• ارتفاع الانقلاب
• تشتت جوي
• درجة انعكاس الأشعة من الأسطح الطبيعية للأرض ؛
• حالة بخار السحب.

يتراوح مدى الأشعة فوق البنفسجية التي تخترق الأرض من الشمس من 200 إلى 400 نانومتر.

المصادر التالية مصطنعة. وتشمل هذه الأجهزة ، والأجهزة ، والوسائل التقنية التي صممها الإنسان للحصول على الطيف المطلوب من الضوء مع معلمات الطول الموجي المحددة. تم القيام بذلك من أجل الحصول على الأشعة فوق البنفسجية ، والتي يمكن أن يكون استخدامها مفيدًا للغاية في مختلف مجالات النشاط. تشمل المصادر الاصطناعية:

1. مصابيح الحمامي التي لها القدرة على تنشيط تخليق فيتامين د في الجلد. هذا يمنع ويعالج الكساح.
2. أجهزة للاستلقاء تحت أشعة الشمس ، لا يحصل فيها الأشخاص على تان طبيعي جميل فحسب ، بل يتم علاجهم أيضًا من الأمراض التي تحدث عندما يكون هناك نقص في ضوء الشمس المفتوح (ما يسمى بالاكتئاب الشتوي).
3. مصابيح جذابة تسمح لك بمكافحة الحشرات في الداخل بأمان من أجل البشر.
4. أجهزة الكوارتز الزئبقي.
5. إكسيلامب.
6. أجهزة مضيئة.
7. مصابيح زينون.
8. أجهزة تصريف الغاز.
9. بلازما ذات درجة حرارة عالية.
10. إشعاع السنكروترون في المسرعات.

نوع آخر من المصادر هو الليزر. يعتمد عملهم على توليد غازات مختلفة - خاملة وغير خاملة. يمكن أن تكون المصادر:

• نتروجين؛
• الأرجون.
• نيون؛
• زينون.
• وميض عضوي
• بلورات.

في الآونة الأخيرة ، منذ حوالي 4 سنوات ، تم اختراع ليزر إلكتروني حر. طول الأشعة فوق البنفسجية فيه يساوي ذلك الذي لوحظ في ظروف الفراغ. يتم استخدام موردي ليزر الأشعة فوق البنفسجية في التكنولوجيا الحيوية ، والبحوث الميكروبيولوجية ، وقياس الطيف الكتلي ، وما إلى ذلك.

التأثيرات البيولوجية على الكائنات الحية

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الكائنات الحية ذو شقين. من ناحية ، يمكن أن تحدث الأمراض مع نقصها. لم يتضح هذا إلا في بداية القرن الماضي. الإشعاع الاصطناعي باستخدام UV-A الخاص في المعايير المطلوبة قادر على:

• تنشيط جهاز المناعة.
• تسبب في تكوين مركبات توسع الأوعية الهامة (الهيستامين ، على سبيل المثال) ؛
• تقوية الجهاز العضلي الهيكلي.
• تحسين وظائف الرئة ، وزيادة كثافة تبادل الغازات ؛
• تؤثر على سرعة ونوعية التمثيل الغذائي ؛
• زيادة نبرة الجسم عن طريق تنشيط إنتاج الهرمونات ؛
• زيادة نفاذية جدران الأوعية الدموية على الجلد.

إذا دخلت الأشعة فوق البنفسجية أ إلى جسم الإنسان بكميات كافية ، فإنها لا تصاب بأمراض مثل الاكتئاب الشتوي أو الجوع الخفيف ، كما تقل مخاطر الإصابة بالكساح بشكل كبير.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجسم من الأنواع التالية:

• مبيد للجراثيم.
• مضاد التهاب؛
• تجديد.
• مسكن.

تفسر هذه الخصائص إلى حد كبير الاستخدام الواسع النطاق للأشعة فوق البنفسجية في المؤسسات الطبية من أي نوع.

ومع ذلك ، بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه ، هناك أيضًا جوانب سلبية. هناك عدد من الأمراض والعلل التي يمكن اكتسابها إذا لم تحصل على ما يكفي منها ، أو على العكس من ذلك ، تأخذ الموجات المدروسة أكثر من اللازم.

1. سرطان الجلد. هذا هو أخطر التعرض للأشعة فوق البنفسجية. يمكن أن يتشكل سرطان الجلد مع التأثير المفرط للموجات من أي مصدر - سواء كان طبيعيًا أو من صنع الإنسان. هذا ينطبق بشكل خاص على عشاق الدباغة في مقصورة التشمس الاصطناعي. في كل شيء ، التدبير والحذر ضروريان.
2. تأثير مدمر على شبكية مقل العيون. بمعنى آخر ، قد يحدث إعتام عدسة العين أو الظفرة أو حرق الغمد. لقد أثبت العلماء التأثيرات المفرطة الضارة للأشعة فوق البنفسجية على العينين لفترة طويلة وأكدتها البيانات التجريبية. لذلك ، عند العمل مع مثل هذه المصادر ، يجب أن تراقب.في الشارع ، يمكنك حماية نفسك بمساعدة النظارات الداكنة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب أن تكون حذرًا من المنتجات المقلدة ، لأنه إذا لم تكن النظارات مزودة بمرشحات طاردة للأشعة فوق البنفسجية ، فسيكون التأثير المدمر أقوى.
3. حروق على الجلد. في الصيف ، يمكن كسبها إذا عرّضت نفسك للأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة دون حسيب ولا رقيب. في الشتاء يمكن الحصول عليها بسبب خصوصية الثلج لتعكس هذه الموجات بشكل شبه كامل. لذلك ، يحدث التشعيع من جانب الشمس ومن جانب الثلج.
4. شيخوخة. إذا تعرض الأشخاص للأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة ، فإنهم يبدأون في إظهار علامات شيخوخة الجلد في وقت مبكر جدًا: الخمول ، والتجاعيد ، والترهل. هذا يرجع إلى حقيقة أن وظائف الحاجز الواقي للتكامل تضعف وتنتهك.
5. التأثير مع العواقب مع مرور الوقت. وهي تتكون في مظاهر التأثيرات السلبية ليس في سن مبكرة ، ولكن أقرب إلى الشيخوخة.

كل هذه النتائج هي عواقب لجرعة خاطئة للأشعة فوق البنفسجية ، أي. تحدث عندما يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية بطريقة غير عقلانية وغير صحيحة ودون مراعاة تدابير السلامة.

الأشعة فوق البنفسجية: التطبيق

تعتمد المجالات الرئيسية للاستخدام على خصائص المادة. هذا صحيح أيضًا بالنسبة لإشعاع الموجة الطيفية. لذا ، فإن الخصائص الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية ، التي يعتمد عليها تطبيقه ، هي:

• نشاط كيميائي عالي المستوى ؛
• تأثير مبيد للجراثيم على الكائنات الحية.
• القدرة على التسبب في توهج مواد مختلفة في ظلال مختلفة مرئية للعين البشرية (اللمعان).

هذا يسمح باستخدام واسع للأشعة فوق البنفسجية. التطبيق ممكن في:

• تحليلات قياس الطيف
• بحث فلكي؛
• الدواء؛
• تعقيم؛
• تطهير مياه الشرب.
• الليثوغرافيا الضوئية.
• دراسة تحليلية للمعادن.
• مرشحات الأشعة فوق البنفسجية
• لاصطياد الحشرات.
• للتخلص من البكتيريا والفيروسات.

تستخدم كل منطقة نوعًا معينًا من الأشعة فوق البنفسجية مع طيفها وطولها الموجي. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام هذا النوع من الإشعاع بنشاط في البحوث الفيزيائية والكيميائية (تحديد التكوين الإلكتروني للذرات ، والتركيب البلوري للجزيئات والمركبات المختلفة ، والعمل مع الأيونات ، وتحليل التحولات الفيزيائية على أجسام فضائية مختلفة).

هناك سمة أخرى لتأثير الأشعة فوق البنفسجية على المواد. بعض المواد البوليمرية قادرة على التحلل تحت تأثير مصدر ثابت مكثف لهذه الموجات. على سبيل المثال ، مثل:

• البولي إيثيلين بأي ضغط
• البولي بروبلين؛
• بولي ميثيل ميثاكريلات أو زجاج عضوي.

ما هو التأثير؟ تفقد المنتجات المصنوعة من هذه المواد اللون وتتشقق وتتلاشى وتنهار في النهاية. لذلك ، يطلق عليهم البوليمرات الحساسة. تُستخدم هذه الميزة الخاصة بتدهور سلسلة الكربون في ظل ظروف الإضاءة الشمسية بنشاط في تقنيات النانو والطباعة الحجرية بالأشعة السينية وزرع الأعضاء وغيرها من المجالات. يتم ذلك بشكل أساسي لتخفيف خشونة السطح للمنتجات.

يعد قياس الطيف مجالًا رئيسيًا للكيمياء التحليلية يتخصص في تحديد المركبات وتكوينها من خلال قدرتها على امتصاص ضوء الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة معين. اتضح أن الأطياف فريدة لكل مادة ، لذلك يمكن تصنيفها وفقًا لنتائج قياس الطيف.

أيضا ، يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية المبيدة للجراثيم لجذب الحشرات والقضاء عليها. يعتمد الإجراء على قدرة عين الحشرة على التقاط أطياف الموجات القصيرة غير المرئية للإنسان. لذلك ، تطير الحيوانات إلى المصدر ، حيث يتم تدميرها.

الاستخدام في مقصورات التشمس الاصطناعي - تركيبات خاصة من النوع الرأسي والأفقي ، حيث يتعرض جسم الإنسان للأشعة فوق البنفسجية - أ. يتم ذلك لتنشيط إنتاج الميلانين في الجلد ، مما يمنحه لونًا أغمق ونعومة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تجفيف الالتهاب وتدمير البكتيريا الضارة الموجودة على سطح الغلاف. يجب إيلاء اهتمام خاص لحماية العين والمناطق الحساسة.

المجال الطبي

يعتمد استخدام الأشعة فوق البنفسجية في الطب أيضًا على قدرتها على تدمير الكائنات الحية غير المرئية للعين - البكتيريا والفيروسات ، وعلى السمات التي تحدث في الجسم أثناء الإضاءة المختصة بالإشعاع الاصطناعي أو الطبيعي.

يمكن تلخيص المؤشرات الرئيسية للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية في عدة نقاط:

1. جميع أنواع العمليات الالتهابية والجروح المفتوحة والتقيؤ والدرزات المفتوحة.
2. مع إصابات الأنسجة والعظام.
3. للحروق ، قضمة الصقيع والأمراض الجلدية.
4. مع امراض الجهاز التنفسي والسل والربو القصبي.
5. مع ظهور وتطور أنواع مختلفة من الأمراض المعدية.
6. مع اعتلالات مصحوبة بألم شديد ، ألم عصبي.
7. أمراض الحلق والأنف.
8. الكساح والغذاء
9. أمراض الأسنان.
10. تنظيم ضغط الدم وتطبيع القلب.
11. تطور الأورام السرطانية.
12. تصلب الشرايين والفشل الكلوي وبعض الحالات الأخرى.

كل هذه الأمراض يمكن أن يكون لها عواقب وخيمة على الجسم. لذلك ، فإن العلاج والوقاية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية هو اكتشاف طبي حقيقي ينقذ حياة الآلاف والملايين من البشر ويحافظ على صحتهم ويعيدها.

هناك خيار آخر لاستخدام الأشعة فوق البنفسجية من وجهة نظر طبية وبيولوجية وهو تطهير المباني وتعقيم أسطح وأدوات العمل. يعتمد الإجراء على قدرة الأشعة فوق البنفسجية على منع تطور وتكرار جزيئات الحمض النووي ، مما يؤدي إلى انقراضها. يتم قتل البكتيريا والفطريات والطفيليات والفيروسات.

المشكلة الرئيسية عند استخدام هذا الإشعاع لتعقيم الغرفة وتطهيرها هي منطقة الإضاءة. بعد كل شيء ، يتم تدمير الكائنات الحية فقط من خلال التأثير المباشر للموجات المباشرة. كل ما تبقى في الخارج يستمر في الوجود.

عمل تحليلي بالمعادن

تتيح القدرة على إحداث التلألؤ في المواد استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتحليل التركيب النوعي للمعادن والصخور القيمة. في هذا الصدد ، تعتبر الأحجار الكريمة وشبه الكريمة والزينة مثيرة جدًا للاهتمام. أي نوع من الظلال لا يعطونها عند تعريضهم للإشعاع بموجات الكاثود! كتب مالاخوف ، الجيولوجي الشهير ، عن هذا الأمر مثيرًا للاهتمام. يحكي عمله عن ملاحظات توهج لوحة الألوان ، والتي يمكن أن تعطيها المعادن في مصادر مختلفة للإشعاع.

لذلك ، على سبيل المثال ، التوباز ، الذي له لون أزرق مشبع جميل في الطيف المرئي ، يضيء باللون الأخضر اللامع عند التشعيع ، والزمرد - الأحمر. لا يمكن أن تعطي اللآلئ أي لون معين على الإطلاق وتتلألأ بألوان كثيرة. المشهد الناتج هو ببساطة رائع.

إذا كانت تركيبة الصخور المدروسة تحتوي على شوائب من اليورانيوم ، فسيظهر اللون الأخضر المميز. تعطي شوائب ميليت اللون الأزرق ، والمورجانيت - أرجواني أو أرجواني شاحب.

استخدم في الفلاتر

للاستخدام في المرشحات ، يتم أيضًا استخدام الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم. يمكن أن تكون أنواع هذه الهياكل مختلفة:

• صعب؛
• الغازي؛
• سائل.

تستخدم هذه الأجهزة بشكل أساسي في الصناعة الكيميائية ، ولا سيما في الفصل اللوني. بمساعدتهم ، من الممكن إجراء تحليل نوعي لتكوين مادة ما وتحديدها من خلال الانتماء إلى فئة معينة من المركبات العضوية.

معالجة مياه الشرب

يعد تطهير مياه الشرب بالأشعة فوق البنفسجية من أحدث الطرق وعالية الجودة لتنقيتها من الشوائب البيولوجية. مزايا هذه الطريقة هي:

• مصداقية؛
• كفاءة؛
• عدم وجود منتجات أجنبية في الماء ؛
• أمان؛
• الربحية
• الحفاظ على الخصائص الحسية للماء.

هذا هو السبب في أن طريقة التطهير هذه تواكب اليوم الكلور التقليدي. يعتمد الإجراء على نفس الميزات - تدمير الحمض النووي للكائنات الحية الضارة في تكوين الماء. استخدم الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة يبلغ حوالي 260 نانومتر.

بالإضافة إلى التأثير المباشر على الآفات ، تستخدم الأشعة فوق البنفسجية أيضًا لتدمير بقايا المركبات الكيميائية التي تستخدم لتليين وتنقية المياه: مثل الكلور أو الكلورامين على سبيل المثال.

مصباح الضوء الأسود

تم تجهيز هذه الأجهزة ببواعث خاصة قادرة على إنتاج موجات ذات أطوال كبيرة قريبة من المرئية. ومع ذلك ، فإنها لا تزال غير قابلة للتمييز بالعين البشرية. تُستخدم هذه المصابيح كأجهزة تقرأ الإشارات السرية من الأشعة فوق البنفسجية: على سبيل المثال ، في جوازات السفر والوثائق والأوراق النقدية وما إلى ذلك. أي أنه لا يمكن تمييز هذه العلامات إلا تحت تأثير طيف معين. وبالتالي ، تم بناء مبدأ تشغيل أجهزة الكشف عن العملات ، وهي أجهزة للتحقق من طبيعة الأوراق النقدية.

ترميم وتحديد أصالة اللوحة

وفي هذا المجال يجد تطبيق الأشعة فوق البنفسجية. استخدم كل فنان اللون الأبيض الذي يحتوي على معادن ثقيلة مختلفة في كل فترة زمنية. بفضل التشعيع ، من الممكن الحصول على ما يسمى بالرسومات السفلية ، والتي توفر معلومات حول أصالة اللوحة ، وكذلك حول التقنية المحددة وطريقة الرسم لكل فنان.

بالإضافة إلى ذلك ، ينتمي فيلم الورنيش الموجود على سطح المنتجات إلى البوليمرات الحساسة. لذلك ، فهي قادرة على الشيخوخة تحت تأثير الضوء. يتيح لك ذلك تحديد عمر المؤلفات والروائع الفنية في العالم الفني.

أتذكر التطهير بمصابيح الأشعة فوق البنفسجية منذ الطفولة - في روضة الأطفال والمصحة وحتى في المخيم الصيفي كانت هناك هياكل مخيفة إلى حد ما تتوهج بضوء أرجواني جميل في الظلام والتي أبعدنا عنها المعلمون. إذن ما هي الأشعة فوق البنفسجية بالضبط ولماذا يحتاجها الإنسان؟

ربما يكون السؤال الأول الذي يجب الإجابة عليه هو ما هي الأشعة فوق البنفسجية وكيف تعمل. يشار إلى هذا عادةً باسم الإشعاع الكهرومغناطيسي ، والذي يقع في النطاق بين الإشعاع المرئي والأشعة السينية. تتميز الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي من 10 إلى 400 نانومتر.
تم اكتشافه في القرن التاسع عشر ، وحدث ذلك بفضل اكتشاف الأشعة تحت الحمراء. بعد اكتشاف طيف الأشعة تحت الحمراء ، في عام 1801. لفت ريتر الانتباه إلى الطرف الآخر من طيف الضوء أثناء التجارب باستخدام كلوريد الفضة. ثم توصل العديد من العلماء في الحال إلى استنتاج حول عدم تجانس الأشعة فوق البنفسجية.

اليوم ينقسم إلى ثلاث مجموعات:

• الأشعة فوق البنفسجية - بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية ؛
• UV-B - متوسط ​​؛
• UV-C - بعيد.

يرجع هذا الانقسام إلى حد كبير إلى تأثير الأشعة على الشخص. المصدر الطبيعي والرئيسي للأشعة فوق البنفسجية على الأرض هو الشمس. في الواقع ، من هذا الإشعاع يتم إنقاذنا بواسطة واقيات الشمس. في الوقت نفسه ، يمتص الغلاف الجوي للأرض الأشعة فوق البنفسجية البعيدة تمامًا ، وتصل الأشعة فوق البنفسجية - أ إلى السطح فقط ، مما يتسبب في اكتساب السمرة اللطيفة. وفي المتوسط ​​، تسبب 10٪ من الأشعة فوق البنفسجية - باء نفس حروق الشمس ، ويمكن أن تؤدي أيضًا إلى تكوين طفرات وأمراض جلدية.

يتم إنشاء المصادر الاصطناعية للأشعة فوق البنفسجية واستخدامها في الطب والزراعة والتجميل والمؤسسات الصحية المختلفة. يمكن توليد الأشعة فوق البنفسجية بعدة طرق: عن طريق درجة الحرارة (المصابيح المتوهجة) ، عن طريق حركة الغازات (مصابيح الغاز) أو الأبخرة المعدنية (مصابيح الزئبق). في الوقت نفسه ، تختلف قوة هذه المصادر من بضع واط ، عادة ما تكون مشعات متحركة صغيرة ، إلى كيلو واط. هذه الأخيرة مثبتة في منشآت ثابتة حجمية. تعود مجالات تطبيق الأشعة فوق البنفسجية إلى خصائصها: القدرة على تسريع العمليات الكيميائية والبيولوجية ، وتأثير مبيد الجراثيم وتألق بعض المواد.

تستخدم الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع لحل مجموعة متنوعة من المشاكل. في التجميل ، يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية الاصطناعية في المقام الأول للدباغة. تنتج الاستلقاء تحت أشعة الشمس UV-A معتدلة إلى حد ما وفقًا للمعايير المقدمة ، ولا تزيد نسبة UV-B في مصابيح الدباغة عن 5٪. يوصي علماء النفس الحديثون باستخدام الاستلقاء تحت أشعة الشمس لعلاج "اكتئاب الشتاء" ، والذي ينتج بشكل رئيسي عن نقص فيتامين د ، حيث يتكون تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. أيضًا ، تُستخدم مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في مانيكير ، حيث أنه في هذا الطيف يجف ملمعات الجل المقاومة بشكل خاص ، اللك وما شابه.

تُستخدم مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لإنشاء صور فوتوغرافية في مواقف غير قياسية ، على سبيل المثال ، لالتقاط أجسام فضائية غير مرئية باستخدام التلسكوب التقليدي.

تستخدم الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع في أنشطة الخبراء. بمساعدتها ، يتم التحقق من صحة اللوحات ، حيث تبدو الدهانات والورنيش الأكثر حداثة في هذه الأشعة أكثر قتامة ، مما يعني أنه يمكن تحديد العمر الحقيقي للعمل. يستخدم الطب الشرعي أيضًا الأشعة فوق البنفسجية للكشف عن آثار الدم على الأشياء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع لتطوير الأختام المخفية وميزات الأمان وخيوط توثيق المستندات ، وكذلك في تصميم الإضاءة للعروض أو لافتات المطاعم أو الزخارف.

في مرافق الرعاية الصحية ، تُستخدم مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الأدوات الجراحية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يزال تطهير الهواء باستخدام الأشعة فوق البنفسجية منتشرًا. هناك عدة أنواع من هذه المعدات.

ما يسمى بمصابيح الزئبق ذات الضغط العالي والمنخفض ، وكذلك مصابيح الزينون الفلاش. لمبة هذا المصباح مصنوعة من زجاج الكوارتز. الميزة الرئيسية لمصابيح مبيدات الجراثيم هي عمرها التشغيلي الطويل وقدرتها الفورية على العمل. ما يقرب من 60 ٪ من أشعةهم في طيف مبيد للجراثيم. تعتبر مصابيح الزئبق خطرة جدًا أثناء التشغيل ؛ في حالة حدوث تلف عرضي للمبيت ، من الضروري التنظيف الشامل وإزالة التدرج من الغرفة. مصابيح الزينون تكون أقل خطورة إذا تعرضت للتلف ولها نشاط مبيد للجراثيم أعلى. كما تنقسم المصابيح المبيدة للجراثيم إلى أوزون وخالية من الأوزون. تتميز الأولى بوجود موجة بطول 185 نانومتر في طيفها ، والتي تتفاعل مع الأكسجين في الهواء وتحوله إلى أوزون. تركيزات الأوزون العالية تشكل خطورة على البشر ، واستخدام هذه المصابيح محدود بشكل صارم في الوقت المناسب ويوصى به فقط في منطقة جيدة التهوية. كل هذا أدى إلى إنشاء مصابيح خالية من الأوزون ، تم طلاء لمبةها بطبقة خاصة لا تنقل موجة من 185 نانومتر إلى الخارج.

بغض النظر عن النوع ، فإن المصابيح المبيدة للجراثيم لها عيوب شائعة: فهي تعمل في معدات معقدة ومكلفة ، ومتوسط ​​عمر الباعث 1.5 سنة ، والمصابيح نفسها ، بعد الاحتراق ، يجب تخزينها في غرفة منفصلة والتخلص منها في طريقة خاصة وفقا للوائح الحالية.

تتكون من مصباح وعاكسات وعناصر مساعدة أخرى. هذه الأجهزة من نوعين - مفتوحة ومغلقة ، اعتمادًا على ما إذا كانت الأشعة فوق البنفسجية تمر أم لا. تنبعث أشعة فوق بنفسجية مفتوحة ، معززة بالعاكسات ، في المساحة المحيطة ، وتلتقط الغرفة بأكملها تقريبًا مرة واحدة ، إذا تم تثبيتها على السقف أو الحائط. يُمنع منعًا باتًا معالجة المبنى بمثل هذا المشع في وجود الناس.
تعمل المشعات المغلقة وفقًا لمبدأ إعادة التدوير ، حيث يتم تثبيت المصباح بداخله ، وتقوم المروحة بسحب الهواء إلى الجهاز وإطلاق الهواء المشع بالفعل إلى الخارج. يتم وضعها على الجدران على ارتفاع لا يقل عن 2 متر من الأرض. يمكن استخدامها في وجود الأشخاص ، ولكن لا ينصح بالتعرض طويل المدى من قبل الشركة المصنعة ، حيث يمكن أن يمر جزء من الأشعة فوق البنفسجية.
من بين أوجه القصور في هذه الأجهزة ، يمكن للمرء أن يلاحظ المناعة ضد جراثيم العفن ، وكذلك جميع صعوبات إعادة تدوير المصابيح واللوائح الصارمة للاستخدام ، اعتمادًا على نوع الباعث.

منشآت مبيد للجراثيم

تسمى مجموعة المشعات المدمجة في جهاز واحد تستخدم في غرفة واحدة بالتركيب المبيد للجراثيم. عادة ما تكون كبيرة جدًا وتتميز باستهلاك مرتفع للطاقة. تتم معالجة الهواء باستخدام تركيبات مبيدات الجراثيم بدقة في حالة عدم وجود أشخاص في الغرفة ويتم مراقبتها وفقًا لشهادة التشغيل وسجل التسجيل والتحكم. يتم استخدامه فقط في المؤسسات الطبية والصحية لتطهير كل من الهواء والماء.

مساوئ تطهير الهواء بالأشعة فوق البنفسجية

بالإضافة إلى تلك المدرجة بالفعل ، فإن استخدام بواعث الأشعة فوق البنفسجية له عيوب أخرى. بادئ ذي بدء ، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية نفسها خطرة على جسم الإنسان ، فهي لا تسبب حروقًا جلدية فحسب ، بل تؤثر أيضًا على أداء نظام القلب والأوعية الدموية ، فهي تشكل خطورة على شبكية العين. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يسبب ظهور الأوزون ، ومعه الأعراض غير السارة الكامنة في هذا الغاز: تهيج الجهاز التنفسي ، تحفيز تصلب الشرايين ، تفاقم الحساسية.

إن فعالية مصابيح الأشعة فوق البنفسجية مثيرة للجدل تمامًا: تعطيل مسببات الأمراض في الهواء بالجرعات المسموح بها من الأشعة فوق البنفسجية يحدث فقط عندما تكون هذه الآفات ثابتة. إذا تحركت الكائنات الحية الدقيقة وتفاعلت مع الغبار والهواء ، فإن جرعة الإشعاع المطلوبة تزداد بمقدار 4 مرات ، وهو ما لا يمكن لمصباح الأشعة فوق البنفسجية التقليدي إنشاؤه. لذلك ، يتم حساب كفاءة جهاز التشعيع بشكل منفصل ، مع مراعاة جميع المعلمات ، ومن الصعب للغاية اختيار العناصر المناسبة للتأثير على جميع أنواع الكائنات الحية الدقيقة في وقت واحد.

يعتبر اختراق الأشعة فوق البنفسجية ضحلًا نسبيًا ، وحتى إذا كانت الفيروسات غير المتحركة تحت طبقة من الغبار ، فإن الطبقات العليا تحمي الطبقات السفلية من خلال عكس الأشعة فوق البنفسجية من نفسها. لذلك ، بعد التنظيف ، يجب إجراء التطهير مرة أخرى.
لا تستطيع مشعات الأشعة فوق البنفسجية تصفية الهواء ، فهي تحارب الكائنات الحية الدقيقة فقط ، وتحافظ على جميع الملوثات الميكانيكية والمواد المسببة للحساسية في شكلها الأصلي.

من الصعب المبالغة في تقدير تأثير ضوء الشمس على الشخص - تحت تأثيره ، يتم إطلاق أهم العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في الجسم. ينقسم الطيف الشمسي إلى الأشعة تحت الحمراء والأجزاء المرئية ، بالإضافة إلى الجزء الأكثر نشاطًا بيولوجيًا فوق البنفسجي ، والذي له تأثير كبير على جميع الكائنات الحية على كوكبنا. الأشعة فوق البنفسجية هي جزء الموجة القصيرة من الطيف الشمسي غير المحسوس للعين البشرية ، وله طابع كهرومغناطيسي ونشاط كيميائي ضوئي.

نظرًا لخصائصها ، يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية بنجاح في مجالات مختلفة من حياة الإنسان. لقد تم استخدام الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع في الطب ، لأنها قادرة على تغيير التركيب الكيميائي للخلايا والأنسجة ، ولها تأثير مختلف على البشر.

نطاق الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية

المصدر الرئيسي للأشعة فوق البنفسجية هي الشمس. إن حصة الأشعة فوق البنفسجية في التدفق الكلي لأشعة الشمس ليست ثابتة. يعتمد على:

• وقت اليوم؛
• الوقت من العام
• النشاط الشمسي
• خط العرض الجغرافي
• حالة الغلاف الجوي.

على الرغم من حقيقة أن الجرم السماوي بعيد عنا وأن نشاطه ليس هو نفسه دائمًا ، فإن كمية كافية من الأشعة فوق البنفسجية تصل إلى سطح الأرض. لكن هذا ليس سوى جزء صغير من الطول الموجي الطويل. يمتص الغلاف الجوي الموجات القصيرة على مسافة حوالي 50 كيلومترًا من سطح كوكبنا.

يتم تقسيم نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، الذي يصل إلى سطح الأرض ، حسب الطول الموجي إلى:

• بعيدة (400-315 نانومتر) - الأشعة فوق البنفسجية - أ ؛
• متوسطة (315-280 نانومتر) - الأشعة فوق البنفسجية - باء ؛
• بالقرب من (280 - 100 نانومتر) - الأشعة فوق البنفسجية - ج.

يختلف تأثير كل نطاق للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان: فكلما كان الطول الموجي أقصر ، كلما تعمق اختراق الجلد. يحدد هذا القانون التأثير الإيجابي أو السلبي للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان.

تؤثر الأشعة فوق البنفسجية القريبة المدى بشكل سلبي على الصحة وتنطوي على مخاطر الإصابة بأمراض خطيرة.

يجب أن تنتشر أشعة UV-C في طبقة الأوزون ، ولكن بسبب سوء البيئة ، فإنها تصل إلى سطح الأرض. الأشعة فوق البنفسجية من النطاق A و B أقل خطورة ، مع الجرعات الصارمة ، والإشعاع من المدى البعيد والمتوسط ​​له تأثير مفيد على جسم الإنسان.

المصادر الاصطناعية للأشعة فوق البنفسجية

أهم مصادر الموجات فوق البنفسجية التي تؤثر على جسم الإنسان هي:

• المصابيح القاتلة للجراثيم - مصادر الموجات فوق البنفسجية - ج ، المستخدمة لتطهير المياه أو الهواء أو الأشياء البيئية الأخرى ؛
• قوس اللحام الصناعي - مصادر جميع موجات الطيف الشمسي ؛
• مصابيح الفلورسنت الحمامية - مصادر موجات الأشعة فوق البنفسجية من النطاق A و B ، وتستخدم للأغراض العلاجية وفي الاستلقاء تحت أشعة الشمس ؛
• المصابيح الصناعية هي مصادر قوية للموجات فوق البنفسجية المستخدمة في عمليات التصنيع لمعالجة الدهانات أو الأحبار أو معالجة البوليمرات.

خصائص أي مصباح للأشعة فوق البنفسجية هي قوة إشعاعها ، ونطاق طيف الموجة ، ونوع الزجاج ، وعمر الخدمة. من هذه المعلمات يعتمد على كيف سيكون المصباح مفيدًا أو ضارًا للإنسان.

قبل التعرض للأشعة فوق البنفسجية من مصادر اصطناعية لعلاج الأمراض أو الوقاية منها ، يجب استشارة أخصائي لتحديد الجرعة الحمامية اللازمة والكافية ، والتي تكون فردية لكل شخص ، مع مراعاة نوع بشرته وعمره والأمراض الموجودة.

يجب أن يكون مفهوما أن الأشعة فوق البنفسجية هي إشعاع كهرومغناطيسي ، ليس له تأثير إيجابي فقط على جسم الإنسان.

المصباح فوق البنفسجي المبيد للجراثيم المستخدم في الدباغة سوف يسبب ضررًا كبيرًا ، ولن يفيد الجسم. فقط المحترف المتمرس في جميع الفروق الدقيقة لهذه الأجهزة يجب أن يستخدم مصادر اصطناعية للأشعة فوق البنفسجية.

التأثير الإيجابي للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان

تستخدم الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع في مجال الطب الحديث. وهذا ليس مفاجئًا لأن تنتج الأشعة فوق البنفسجية تأثيرات مسكنة ومهدئة ومضادة للكساح ومضادة للتشنج. تحت تأثيرهم يحدث:

• تكوين فيتامين د ، ضروري لامتصاص الكالسيوم ، وتنمية وتقوية أنسجة العظام ؛
• انخفاض استثارة النهايات العصبية.
• زيادة التمثيل الغذائي ، لأنه يتسبب في تنشيط الإنزيمات.
• توسع الأوعية الدموية وتحسين الدورة الدموية.
• تحفيز إنتاج الإندورفين - "هرمونات السعادة" ؛
• زيادة سرعة عمليات التجدد.

يتم التعبير عن التأثير المفيد للموجات فوق البنفسجية على جسم الإنسان أيضًا في تغيير تفاعله المناعي - قدرة الجسم على إظهار وظائف وقائية ضد مسببات الأمراض المختلفة. يحفز الإشعاع فوق البنفسجي بجرعات صارمة إنتاج الأجسام المضادة ، وبالتالي يزيد من مقاومة جسم الإنسان للعدوى.

يسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية على الجلد رد فعل - حمامي (احمرار). هناك توسع في الأوعية الدموية ، يعبر عنه احتقان وتورم. تدخل نواتج التسوس المتكونة في الجلد (الهيستامين وفيتامين د) إلى مجرى الدم ، مما يسبب تغيرات عامة في الجسم عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية.

تعتمد درجة تطور الحمامي على:

• قيم جرعة الأشعة فوق البنفسجية ؛
• مجموعة من الأشعة فوق البنفسجية.
• الحساسية الفردية.

مع الأشعة فوق البنفسجية المفرطة ، تكون المنطقة المصابة من الجلد مؤلمة للغاية ومتورمة ، ويحدث الحرق مع ظهور نفطة وتقارب إضافي للظهارة.

لكن حروق الجلد بعيدة كل البعد عن أخطر عواقب التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية على الإنسان. يؤدي الاستخدام غير المعقول للأشعة فوق البنفسجية إلى تغيرات مرضية في الجسم.

التأثير السلبي للأشعة فوق البنفسجية على الإنسان

على الرغم من دوره المهم في الطب ، المخاطر الصحية للأشعة فوق البنفسجية تفوق الفوائد.. معظم الناس غير قادرين على التحكم بدقة في الجرعة العلاجية للأشعة فوق البنفسجية ويلجأون إلى طرق الوقاية في الوقت المناسب ، لذلك غالبًا ما تحدث الجرعة الزائدة ، مما يسبب الظواهر التالية:

• يظهر الصداع.
• ترتفع درجة حرارة الجسم
• التعب واللامبالاة.
• ضعف الذاكرة؛
• القلب;
• فقدان الشهية والغثيان.

يؤدي التسمير المفرط إلى إتلاف الجلد والعينين والجهاز المناعي (الدفاعي). الآثار المتصورة والمرئية للتعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية (حروق الجلد والأغشية المخاطية للعين والتهاب الجلد وردود الفعل التحسسية) تختفي في غضون أيام قليلة. تتراكم الأشعة فوق البنفسجية على مدى فترة زمنية طويلة وتسبب أمراضًا خطيرة للغاية.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد

السمرة الجميلة هي حلم كل شخص ، وخاصة الجنس اللطيف. ولكن يجب أن يكون مفهوماً أن خلايا الجلد تصبح أغمق تحت تأثير صبغة التلوين المنبعثة فيها - الميلانين من أجل الحماية من التعرض الإضافي للأشعة فوق البنفسجية. لهذا الدباغة هي رد فعل وقائي لبشرتنا لتلف خلاياها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. لكنه لا يحمي البشرة من التأثيرات الأكثر خطورة للأشعة فوق البنفسجية:

1. الحساسية للضوء - زيادة التعرض للأشعة فوق البنفسجية. حتى جرعة صغيرة منه تسبب حرقة شديدة وحكة وحروق شمس في الجلد. غالبًا ما يكون هذا بسبب استخدام الأدوية أو استخدام مستحضرات التجميل أو بعض الأطعمة.
2. التشيخ الضوئي. طيف الأشعة فوق البنفسجية تخترق الطبقات العميقة من الجلد ، فتتلف بنية النسيج الضام ، مما يؤدي إلى تدمير الكولاجين ، وفقدان المرونة ، والتجاعيد المبكرة.
3. سرطان الجلد - سرطان الجلد. يتطور المرض بعد التعرض المتكرر والمطول للشمس. تحت تأثير جرعة زائدة من الأشعة فوق البنفسجية ، تظهر التكوينات الخبيثة على الجلد أو تتحول الشامات القديمة إلى ورم سرطاني.
4. سرطان الخلايا القاعدية والحرشفية هو سرطان جلدي غير الميلانيني ليس قاتلاً ، ولكنه يتطلب الاستئصال الجراحي للمناطق المصابة. لقد لوحظ أن المرض يحدث في كثير من الأحيان لدى الأشخاص الذين يعملون تحت أشعة الشمس المفتوحة لفترة طويلة.

أي التهاب جلدي أو ظواهر حساسية للجلد تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية هي عوامل استفزازية لتطور سرطان الجلد.

تأثير الموجات فوق البنفسجية على العيون

يمكن للأشعة فوق البنفسجية ، اعتمادًا على عمق الاختراق ، أن تؤثر سلبًا على حالة العين البشرية:

1. التهاب العين وكهرباء العين. يتم التعبير عنها في احمرار وتورم الغشاء المخاطي للعينين ، تمزق ، رهاب الضوء. يحدث عندما لا يتم مراعاة قواعد السلامة عند العمل مع معدات اللحام أو عند الأشخاص الذين يتعرضون لأشعة الشمس الساطعة في مكان مغطى بالثلج (العمى الثلجي).
2. نمو ملتحمة العين (الظفرة).
3. إعتام عدسة العين (غشاوة عدسة العين) هو مرض يحدث بدرجات متفاوتة في الغالبية العظمى من الناس في سن الشيخوخة. يرتبط تطوره بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية على العين ، والتي تتراكم على مدى العمر.

يمكن أن تؤدي الأشعة فوق البنفسجية الزائدة إلى أشكال مختلفة من سرطان العين والجفن.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على جهاز المناعة

إذا كان استخدام جرعات من الأشعة فوق البنفسجية يساعد على زيادة دفاعات الجسم ، إذن التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية يضعف جهاز المناعة. وقد تم إثبات ذلك في دراسات علمية قام بها علماء أمريكيون حول فيروس الهربس. تغير الأشعة فوق البنفسجية نشاط الخلايا المسؤولة عن المناعة في الجسم ، فلا يمكنها كبح تكاثر الفيروسات أو البكتيريا والخلايا السرطانية.

احتياطات أساسية للسلامة والحماية من التعرض للأشعة فوق البنفسجية

لتجنب الآثار السلبية للأشعة فوق البنفسجية على الجلد والعينين والصحة ، يحتاج كل شخص إلى الحماية من الأشعة فوق البنفسجية. عندما يُجبر على البقاء في الشمس لفترة طويلة أو في مكان عمل يتعرض لجرعات عالية من الأشعة فوق البنفسجية ، فمن الضروري معرفة ما إذا كان مؤشر الأشعة فوق البنفسجية طبيعيًا. في المؤسسات ، يتم استخدام جهاز يسمى مقياس الإشعاع لهذا الغرض.

عند حساب الرقم القياسي في محطات الأرصاد ، يراعى ما يلي:

• الطول الموجي لمدى الأشعة فوق البنفسجية ؛
• تركيز طبقة الأوزون.
• النشاط الشمسي ومؤشرات أخرى.

مؤشر الأشعة فوق البنفسجية هو مؤشر على الخطر المحتمل على جسم الإنسان نتيجة التعرض لجرعة من الأشعة فوق البنفسجية. يتم تقييم قيمة المؤشر على مقياس من 1 إلى 11+. لا يعتبر معيار مؤشر الأشعة فوق البنفسجية أكثر من وحدتين.

تزيد قيم المؤشر المرتفعة (6-11 +) من مخاطر الآثار الضارة على العين والجلد البشري ، لذلك يجب اتخاذ تدابير وقائية.

1. استخدم النظارات الشمسية (أقنعة خاصة للحاميين).
2. في الشمس المفتوحة ، يجب أن ترتدي قبعة بالتأكيد (ذات مؤشر مرتفع جدًا - قبعة عريضة الحواف).
3. ارتدِ ملابس تغطي ذراعيك وساقيك.
4. على مناطق مكشوفة من الجسم ضع واقٍ من الشمس مع عامل حماية من الشمس لا يقل عن 30.
5. تجنب التواجد في الهواء الطلق ، غير محمي من أشعة الشمس ، والمساحة من الظهر حتى الساعة 4 مساءً.

إن تطبيق قواعد السلامة البسيطة سيقلل من ضرر الأشعة فوق البنفسجية للإنسان وتجنب حدوث الأمراض المرتبطة بالآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية على جسمه.

من الذي لا يجب أن يتعرض للأشعة فوق البنفسجية؟

يجب أن تكون الفئات التالية من الأشخاص حذرة عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية:

• مع بشرة خفيفة وحساسة ومهق ؛
• الأطفال والمراهقون.
• أولئك الذين لديهم العديد من الوحمات أو الوحمات ؛
• الذين يعانون من أمراض جهازية أو أمراض النساء;
• أولئك الذين أصيبوا بسرطان الجلد بين الأقارب.
• تناول بعض الأدوية لفترة طويلة (استشارة الطبيب ضرورية).

يتم منع استخدام الأشعة فوق البنفسجية لمثل هؤلاء الأشخاص حتى في الجرعات الصغيرة ، يجب أن تكون درجة الحماية من أشعة الشمس القصوى.

لا يمكن وصف تأثير الأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان وصحته بشكل قاطع بأنه إيجابي أو سلبي. يجب مراعاة العديد من العوامل عندما تؤثر على الشخص في ظروف بيئية مختلفة والإشعاع من مصادر مختلفة. الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو القاعدة: يجب تقليل أي تعرض بشري للأشعة فوق البنفسجية إلى الحد الأدنى قبل التشاور مع أخصائيويتم تناول الجرعات بدقة حسب توصيات الطبيب بعد الفحص والفحص.