Vysoká škola stavebníctva Usť-Kamenogorsk

Vývoj hodiny fyziky.

Téma: "Infračervené, ultrafialové, röntgenové žiarenie"

Prednáša: O.N. Chirtsová

Usť-Kamenogorsk, 2014

Lekcia na tému "Infračervené, ultrafialové, röntgenové lúče."

Ciele:1) vedieť, čo je infračervené, ultrafialové, röntgenové žiarenie; vedieť riešiť logické problémy pri aplikácii týchto pojmov.

2) rozvoj logického myslenia, pozorovania, PMD (analýza, syntéza, porovnávanie), zručnosti práce s pojmem (jeho lexikálny význam), reč, OUUN (samostatná práca so zdrojom informácií, zostavenie tabuľky).

3) formovanie vedeckého rozhľadu (praktický význam študovaného materiálu, spojenie s profesiou), zodpovednosť, samostatnosť, potreba viesť zdravý životný štýl, dodržiavať štandardy TBC v odborných činnostiach.

Typ lekcie: učenie sa nového materiálu

Typ lekcie: teoretické štúdium

Vybavenie: notebooky, projektor, prezentácia, zváračské kombinézy

Literatúra: Krongart B.A. "Fyzika-11", INTERNETOVÉ materiály

Počas vyučovania.

Organizácia študentov na vyučovaní.

Príprava na vnímanie.

Upozorňujem študentov na zváračské kombinézy visiace pred nimi, staviam konverzáciu na nasledujúce otázky:

1) Z akého materiálu je pracovný odev vyrobený? (pogumovaná látka, semiš) Prečo z týchto materiálov? (Žiakov vediem k odpovedi „ochrana pred tepelným (infračerveným) žiarením)“

2) Na čo slúži maska? (UV ochrana).

3) Hlavný výsledok práce zvárača? (kvalita zvaru) Ako možno skontrolovať kvalitu zvaru? (jednou z metód je detekcia röntgenových chýb). Na snímke zobrazujem fotografiu x- lúčovú jednotku a stručne vysvetlite metódu.

Oznamujem tému hodiny (zapíš do zošita).

Žiaci formulujú účel hodiny.

Pre študentov som stanovil úlohy na hodinu:

1) Zoznámte sa so všeobecnou charakteristikou žiarenia (podľa polohy na stupnici elektromagnetického žiarenia).

2) Zoznámte sa so všeobecnou charakteristikou jednotlivých druhov žiarenia.

3) Podrobne preskúmajte každý typ žiarenia.

Učenie sa nového materiálu.

1. Vykonávame prvú úlohu lekcie - oboznamujeme sa so všeobecnými charakteristikami žiarenia.

Na snímke "Stupnica elektromagnetického žiarenia". Určujeme polohu každého typu žiarenia na stupnici, analyzujeme lexikálny význam slov "infračervené", "ultrafialové", "röntgenové". Podporujem príkladmi.

1. Prvú úlohu lekcie sme teda splnili, prejdeme k druhej úlohe – oboznamujeme sa so všeobecnými charakteristikami každého druhu žiarenia. (Ukazujem videá o každom type žiarenia. Po zhliadnutí staviam krátky rozhovor na obsahu videí).

   Prejdime teda k tretej úlohe lekcie – štúdiu každého typu žiarenia.

Žiaci samostatne vykonávajú výskumnú prácu (s využitím digitálneho zdroja informácií vypĺňajú tabuľku). Vyhlasujem hodnotiace kritériá, predpisy. Radím a vysvetľujem problémy, ktoré sa vyskytli pri práci.

Na konci práce si vypočujeme odpovede troch žiakov, preberieme si odpovede.

Ukotvenie.

Ústne riešime logické úlohy:

1. Prečo je potrebné nosiť tmavé okuliare vysoko v horách?

2. Aký druh žiarenia sa používa na sušenie ovocia a zeleniny?

Prečo nosí zvárač pri zváraní masku? ochranný oblek?

Prečo sa báryová kaša podáva pacientovi pred röntgenovým vyšetrením?

Prečo rádiológ (rovnako ako pacient) nosí olovené zástery?

Chorobou z povolania zváračov je katarakta (zákal očnej šošovky). Čo to spôsobuje? (dlhodobé tepelné IR žiarenie) Ako sa tomu vyhnúť?

Elektroftalmia je očné ochorenie (sprevádzané akútnou bolesťou, bolesťou očí, slzením, kŕčmi viečok). Príčina tohto ochorenia? (pôsobenie UV žiarenia). Ako sa vyhnúť?

Reflexia.

Študenti písomne ​​odpovedajú na nasledujúce otázky:

1. Aký bol účel lekcie?

   Kde sa využívajú skúmané druhy žiarenia?

   Akú škodu môžu spôsobiť?

   Kde budú vedomosti získané na lekcii užitočné vo vašej profesii?

Ústne prediskutujeme odpovede na tieto otázky, hárky sa odovzdajú.

Domáca úloha

Vypracujte správu o praktickej aplikácii IR, UV, röntgenového žiarenia (voliteľné).

Zhrnutie lekcie.

Žiaci odovzdajú zošity.

Vyhlasujem známky na hodinu.

Pracovný list.

Infra červená radiácia.

Infra červená radiácia - elektromagnetické žiarenie zaberajúce spektrálnu oblasť medzi červeným koncom viditeľného svetla a mikrovlnným žiarením.

Optické vlastnosti látok v infračervenom žiarení sa výrazne líšia od ich vlastností vo viditeľnom žiarení. Napríklad niekoľkocentimetrová vrstva vody je nepriepustná pre infračervené žiarenie s λ = 1 µm. Infračervené žiarenie tvorí väčšinu žiareniažiarovky, plynové výbojky, asi 50 % slnečného žiarenia; infračervené žiarenie vyžarované niektorými lasermi. Na jej registráciu používajú tepelné a fotoelektrické prijímače, ako aj špeciálne fotografické materiály.

Celý rozsah infračerveného žiarenia je rozdelený do troch zložiek:

krátkovlnná oblasť: A = 0,74-2,5 um;

oblasť stredných vĺn: λ = 2,5-50 um;

dlhovlnná oblasť: λ = 50-2000 um.

Dlhovlnný okraj tohto rozsahu sa niekedy rozlišuje na samostatný rozsah elektromagnetických vĺn - terahertzové žiarenie (submilimetrové žiarenie).

Infračervené žiarenie sa tiež nazýva „tepelné“ žiarenie, pretože infračervené žiarenie zo zahriatych predmetov ľudská pokožka vníma ako pocit tepla. V tomto prípade vlnové dĺžky vyžarované telom závisia od teploty zahrievania: čím vyššia teplota, tým kratšia vlnová dĺžka a vyššia intenzita žiarenia. Spektrum žiarenia absolútne čierneho telesa pri relatívne nízkych (až niekoľko tisíc Kelvinov) teplotách leží hlavne v tomto rozsahu. Infračervené žiarenie je emitované excitovanými atómami alebo iónmi.

Aplikácia.

Prístroj na nočné videnie.

Vákuové fotoelektronické zariadenie na konverziu obrazu okom neviditeľného objektu (v infračervenom, ultrafialovom alebo röntgenovom spektre) na viditeľný alebo na zvýšenie jasu viditeľného obrazu.

Termografia.

Infračervená termografia, termosnímka alebo termovideo je vedecká metóda na získanie termogramu – obrazu v infračervených lúčoch, ktorý zobrazuje obraz rozloženia teplotných polí. Termografické kamery alebo termokamery snímajú žiarenie v infračervenom rozsahu elektromagnetického spektra (cca 900-14000 nanometrov alebo 0,9-14 µm) a na základe tohto žiarenia vytvárajú snímky, ktoré umožňujú určiť prehriate alebo podchladené miesta. Keďže infračervené žiarenie vyžarujú všetky objekty, ktoré majú teplotu, podľa Planckovho vzorca pre žiarenie čierneho telesa, termografia umožňuje „vidieť“ prostredie s viditeľným svetlom alebo bez neho. Množstvo žiarenia emitovaného objektom sa zvyšuje so zvyšujúcou sa jeho teplotou, takže termografia nám umožňuje vidieť rozdiely v teplote. Keď sa pozrieme cez termokameru, teplé predmety sú vidieť lepšie ako tie ochladené na okolitú teplotu; ľudia a teplokrvné živočíchy sú v prostredí ľahšie viditeľné, a to cez deň aj v noci. V dôsledku toho možno podporu používania termografie pripísať armáde a bezpečnostným službám.

Infračervené navádzanie.

Infračervená navádzacia hlavica - navádzacia hlavica, ktorá funguje na princípe zachytávania infračervených vĺn vysielaných zachytávaným cieľom. Ide o opticko-elektronické zariadenie určené na identifikáciu cieľa proti okolitému pozadiu a vydávanie záchytného signálu do automatického zameriavacieho zariadenia (APU), ako aj na meranie a vydávanie signálu o uhlovej rýchlosti mušky do zorného poľa. autopilota.

Infračervený ohrievač.

Vykurovacie zariadenie, ktoré prostredníctvom infračerveného žiarenia odovzdáva teplo do okolia. V bežnom živote sa mu niekedy nepresne hovorí reflektor. Žiarivá energia je absorbovaná okolitými povrchmi, mení sa na tepelnú energiu, ohrieva ich, ktoré následne odovzdávajú teplo vzduchu. To dáva výrazný ekonomický efekt v porovnaní s konvekčným vykurovaním, kde sa teplo výrazne míňa na vykurovanie nevyužitého podstropného priestoru. Okrem toho je pomocou infračervených ohrievačov možné lokálne vykurovať iba tie oblasti v miestnosti, kde je to potrebné, bez vykurovania celého objemu miestnosti; tepelný efekt infražiaričov je cítiť ihneď po zapnutí, čím nedochádza k prehrievaniu miestnosti. Tieto faktory znižujú náklady na energiu.

Infračervená astronómia.

Odbor astronómie a astrofyziky, ktorý študuje vesmírne objekty viditeľné v infračervenom žiarení. Infračervené žiarenie v tomto prípade znamená elektromagnetické vlny s vlnovou dĺžkou od 0,74 do 2000 mikrónov. Infračervené žiarenie je v rozmedzí medzi viditeľným žiarením, ktorého vlnová dĺžka sa pohybuje od 380 do 750 nanometrov, a submilimetrovým žiarením.

Infračervená astronómia sa začala rozvíjať v 30. rokoch 19. storočia, niekoľko desaťročí po objavení infračerveného žiarenia Williamom Herschelom. Spočiatku sa dosiahol len malý pokrok a až do začiatku 20. storočia neboli objavené žiadne astronomické objekty v infračervenej oblasti za Slnkom a Mesiacom, ale po sérii objavov v rádioastronómii v 50. a 60. rokoch si astronómovia uvedomili existenciu veľkého množstva informácií mimo viditeľného rozsahu.vlny. Odvtedy sa formuje moderná infračervená astronómia.

infračervená spektroskopia.

Infračervená spektroskopia - odvetvie spektroskopie pokrývajúce dlhovlnovú oblasť spektra (> 730 nm za červenou hranicou viditeľného svetla). Infračervené spektrá vznikajú ako výsledok vibračného (čiastočne rotačného) pohybu molekúl, a to ako výsledok prechodov medzi vibračnými úrovňami základného elektronického stavu molekúl. IR žiarenie je absorbované mnohými plynmi, s výnimkou O2, N2, H2, Cl2 a monoatomických plynov. K absorpcii dochádza pri vlnovej dĺžke charakteristickej pre každý konkrétny plyn, napríklad pre CO je to vlnová dĺžka 4,7 mikrónov.

Pomocou infračervených absorpčných spektier je možné stanoviť štruktúru molekúl rôznych organických (a anorganických) látok s relatívne krátkymi molekulami: antibiotiká, enzýmy, alkaloidy, polyméry, komplexné zlúčeniny atď. Vibračné spektrá molekúl rôznych organických (a anorganických) látok s relatívne dlhými molekulami (bielkoviny, tuky, uhľohydráty, DNA, RNA atď.) sú v terahertzovej oblasti, takže štruktúru týchto molekúl možno stanoviť pomocou rádiofrekvenčných spektrometrov v terahertzovej oblasti. Podľa počtu a polohy píkov v IR absorpčnom spektre je možné posúdiť povahu látky (kvalitatívne analýzy) a podľa intenzity absorpčných pásov množstvo látky (kvantitatívna analýza). Hlavnými prístrojmi sú rôzne typy infračervených spektrometrov.

infračervený kanál.

Infračervený kanál je kanál na prenos údajov, ktorý na svoju činnosť nevyžaduje káblové pripojenie. Vo výpočtovej technike sa zvyčajne používa na prepojenie počítačov s periférnymi zariadeniami (rozhranie IrDA), infračervený kanál je na rozdiel od rádiového kanála necitlivý na elektromagnetické rušenie, čo umožňuje jeho využitie v priemyselných podmienkach. Nevýhody infračerveného kanála zahŕňajú vysoké náklady na prijímače a vysielače, ktoré vyžadujú konverziu elektrického signálu na infračervený a naopak, ako aj nízke prenosové rýchlosti (zvyčajne nepresahujú 5-10 Mbps, ale pri použití infračervených laserov sú možné výrazne vyššie rýchlosti). Navyše nie je zabezpečená dôvernosť prenášaných informácií. V podmienkach priamej viditeľnosti môže infračervený kanál zabezpečiť komunikáciu na vzdialenosť niekoľkých kilometrov, ale je najvhodnejší pre pripojenie počítačov umiestnených v rovnakej miestnosti, kde odrazy od stien miestnosti poskytujú stabilné a spoľahlivé spojenie. Najprirodzenejším typom topológie je tu „zbernica“ (to znamená, že prenášaný signál súčasne prijímajú všetci účastníci). Je jasné, že s toľkými nedostatkami by infračervený kanál nemohol byť široko používaný.

Liek

Infračervené lúče sa využívajú vo fyzioterapii.

Diaľkové ovládanie

Infračervené diódy a fotodiódy sú široko používané v diaľkových ovládačoch, automatizačných systémoch, bezpečnostných systémoch, niektorých mobilných telefónoch (infračervený port) atď. Infračervené lúče nerozptyľujú pozornosť človeka kvôli svojej neviditeľnosti.

Zaujímavosťou je, že infračervené žiarenie domáceho diaľkového ovládača je ľahko zachytené pomocou digitálneho fotoaparátu.

Pri maľovaní

Infračervené žiariče sa používajú v priemysle na sušenie lakovaných povrchov. Infračervená metóda sušenia má významné výhody oproti tradičnej, konvekčnej metóde. V prvom rade ide samozrejme o ekonomický efekt. Rýchlosť a energia vynaložená pri infračervenom sušení je nižšia ako pri tradičných metódach.

Sterilizácia potravín

Pomocou infračerveného žiarenia sa potravinové výrobky sterilizujú za účelom dezinfekcie.

Antikorózny prostriedok

Infračervené lúče sa používajú na zabránenie korózie lakovaných povrchov.

potravinársky priemysel

Charakteristickým znakom použitia infračerveného žiarenia v potravinárskom priemysle je možnosť prieniku elektromagnetickej vlny do takých kapilárno-poréznych produktov, ako je obilie, obilniny, múka a pod., do hĺbky až 7 mm. Táto hodnota závisí od charakteru povrchu, štruktúry, vlastností materiálu a frekvenčnej odozvy žiarenia. Elektromagnetická vlna určitého frekvenčného rozsahu pôsobí na produkt nielen tepelne, ale aj biologicky, pomáha urýchliť biochemické premeny v biologických polyméroch (škrob, bielkoviny, lipidy). Dopravníkové sušiace dopravníky je možné s úspechom použiť pri ukladaní obilia v sýpkach a v mlynárstve.

Okrem toho sa široko používa infračervené žiarenievykurovanie priestorov a ulicapriestory. Infračervené ohrievače sa používajú na organizovanie doplnkového alebo hlavného vykurovania v priestoroch (domy, byty, kancelárie atď.), Ako aj na lokálne vykurovanie vonkajších priestorov (pouličné kaviarne, altánky, verandy).

Nevýhodou je výrazne väčšia nerovnomernosť ohrevu, ktorá je v rade technologických procesov úplne neprípustná.

Kontrola pravosti peňazí

Infračervený žiarič sa používa v zariadeniach na kontrolu peňazí. Špeciálne metamérne atramenty, aplikované na bankovku ako jeden z ochranných prvkov, sú viditeľné iba v infračervenej oblasti. Infračervené detektory mien sú najviac bezchybné zariadenia na kontrolu pravosti peňazí. Aplikácia infračervených značiek na bankovky, na rozdiel od ultrafialových, je pre falšovateľov drahá, a preto ekonomicky nerentabilná. Preto sú dnes detektory bankoviek so zabudovaným IR žiaričom najspoľahlivejšou ochranou proti falšovaniu.

Hazard so zdravím!!!

Veľmi silné infračervené žiarenie v miestach vysokej horúčavy môže vysušiť sliznicu očí. Najnebezpečnejšie je, keď žiarenie nie je sprevádzané viditeľným svetlom. V takýchto situáciách je potrebné nosiť špeciálne ochranné okuliare na oči.

Zem ako infračervený žiarič

Zemský povrch a oblaky absorbujú viditeľné aj neviditeľné žiarenie zo Slnka a väčšinu energie opätovne vyžarujú vo forme infračerveného žiarenia späť do atmosféry. Určité látky v atmosfére, najmä kvapôčky vody a vodná para, ale aj oxid uhličitý, metán, dusík, fluorid sírový a chlórfluórované uhľovodíky pohlcujú toto infračervené žiarenie a opätovne ho vyžarujú do všetkých strán vrátane späť na Zem. Skleníkový efekt teda udržuje atmosféru a povrch teplejšie, ako keby v atmosfére neboli žiadne infračervené absorbéry.

röntgenové žiarenie

Röntgenové žiarenie - elektromagnetické vlny, ktorých fotónová energia leží na stupnici elektromagnetických vĺn medzi ultrafialovým žiarením a gama žiarením, čo zodpovedá vlnovým dĺžkam od 10-2 do 102 Å (od 10-12 do 10-8 m)

Laboratórne zdroje

Röntgenové trubice

Röntgenové žiarenie vzniká silným zrýchlením nabitých častíc (bremsstrahlung), alebo vysokoenergetickými prechodmi v elektrónových obaloch atómov alebo molekúl. Oba efekty sa využívajú v röntgenových trubiciach. Hlavnými konštrukčnými prvkami takýchto trubíc sú kovová katóda a anóda (predtým nazývaná aj antikatóda). V röntgenových trubiciach sú elektróny emitované katódou urýchlené rozdielom elektrického potenciálu medzi anódou a katódou (nevyžarujú sa žiadne röntgenové lúče, pretože zrýchlenie je príliš nízke) a dopadajú na anódu, kde sú náhle spomalené. V tomto prípade vzniká röntgenové žiarenie v dôsledku brzdného žiarenia a elektróny sú súčasne vyrazené z vnútorných elektrónových obalov atómov anódy. Prázdne miesta v obaloch sú obsadené inými elektrónmi atómu. V tomto prípade sa vyžaruje röntgenové žiarenie s energetickým spektrom charakteristickým pre materiál anódy (charakteristické žiarenie, frekvencie sú určené Moseleyho zákonom: kde Z je atómové číslo prvku anódy, A a B sú konštanty pre určitú hodnotu hlavného kvantového čísla n elektrónového obalu). V súčasnosti sa anódy vyrábajú najmä z keramiky a časť, kam dopadajú elektróny, je z molybdénu alebo medi.

Crookesova trubica

V procese zrýchlenia-spomalenia ide len asi 1% kinetickej energie elektrónu do röntgenového žiarenia, 99% energie sa premení na teplo.

Urýchľovače častíc

Röntgenové lúče možno získať aj v urýchľovačoch častíc. K takzvanému synchrotrónovému žiareniu dochádza pri vychýlení lúča častíc v magnetickom poli, v dôsledku čoho dochádza k ich zrýchleniu v smere kolmom na ich pohyb. Synchrotrónové žiarenie má spojité spektrum s hornou hranicou. Pri vhodne zvolených parametroch (veľkosť magnetického poľa a energia častíc) možno získať röntgenové žiarenie aj v spektre synchrotrónového žiarenia.

Biologický vplyv

Röntgenové lúče sú ionizujúce. Ovplyvňuje tkanivá živých organizmov a môže spôsobiť chorobu z ožiarenia, popáleniny z ožiarenia a zhubné nádory. Z tohto dôvodu je potrebné pri práci s röntgenovým žiarením prijať ochranné opatrenia. Predpokladá sa, že poškodenie je priamo úmerné absorbovanej dávke žiarenia. Röntgenové žiarenie je mutagénny faktor.

Registrácia

Luminiscenčný efekt. Röntgenové lúče môžu spôsobiť žiaru niektorých látok (fluorescencia). Tento efekt sa využíva v lekárskej diagnostike pri fluoroskopii (pozorovanie obrazu na fluorescenčnej obrazovke) a röntgenovej fotografii (rádiografia). Lekárske fotografické filmy sa zvyčajne používajú v kombinácii so zosilňovacími clonami, ktorých súčasťou sú röntgenové fosfory, ktoré pôsobením röntgenových lúčov žiaria a osvetľujú svetlocitlivú fotografickú emulziu. Spôsob získania obrazu v životnej veľkosti sa nazýva rádiografia. Pomocou fluorografie sa obraz získa v zmenšenej mierke. Luminiscenčnú látku (scintilátor) možno opticky spojiť s elektronickým detektorom svetla (elektrónka fotonásobiča, fotodióda a pod.), výsledné zariadenie sa nazýva scintilačný detektor. Umožňuje registrovať jednotlivé fotóny a merať ich energiu, keďže energia scintilačného záblesku je úmerná energii absorbovaného fotónu.

fotografický efekt. Röntgenové lúče, ako aj bežné svetlo, sú schopné priamo osvetliť fotografickú emulziu. Avšak bez fluorescenčnej vrstvy to vyžaduje 30- až 100-násobok expozície (t.j. dávky). Táto metóda (známa ako rádiografia bez obrazovky) má výhodu v ostrejších snímkach.

V polovodičových detektoroch röntgenové lúče vytvárajú páry elektrón-diera v p-n prechode diódy zapojenej v blokovacom smere. V tomto prípade preteká malý prúd, ktorého amplitúda je úmerná energii a intenzite dopadajúceho röntgenového žiarenia. V pulznom režime je možné registrovať jednotlivé rtg fotóny a merať ich energiu.

Jednotlivé rtg fotóny je možné registrovať aj pomocou plynom plnených detektorov ionizujúceho žiarenia (Geigerov počítač, proporcionálna komora a pod.).

Aplikácia

Pomocou röntgenových lúčov je možné „osvietiť“ ľudské telo, vďaka čomu je možné získať obraz kostí a v moderných prístrojoch aj vnútorných orgánov (pozri tiežrádiografiu a fluoroskopia). Využíva sa pri tom fakt, že prvok vápnik (Z=20) obsiahnutý hlavne v kostiach má atómové číslo oveľa väčšie ako atómové čísla prvkov, ktoré tvoria mäkké tkanivá, a to vodík (Z=1), uhlík (Z=6). ), dusík (Z=7), kyslík (Z=8). Okrem bežných zariadení, ktoré poskytujú dvojrozmernú projekciu skúmaného objektu, existujú aj počítačové tomografy, ktoré umožňujú získať trojrozmerný obraz vnútorných orgánov.

Detekcia vád výrobkov (koľajnice, zvary a pod.) pomocou röntgenových lúčov je tzvdetekcia röntgenových chýb.

V materiálovej vede, kryštalografii, chémii a biochémii sa röntgenové lúče používajú na objasnenie štruktúry látok na atómovej úrovni pomocou röntgenového difrakčného rozptylu (rôntgenová difrakčná analýza). Známym príkladom je určenie štruktúry DNA.

Röntgenové lúče možno použiť na určenie chemického zloženia látky. V mikrosonde s elektrónovým lúčom (alebo v elektrónovom mikroskope) sa analyzovaná látka ožaruje elektrónmi, pričom sa atómy ionizujú a vyžarujú charakteristické röntgenové žiarenie. Namiesto elektrónov možno použiť röntgenové lúče. Táto analytická metóda sa nazývaRöntgenová fluorescenčná analýza.

Letiská aktívne využívajúröntgenové televízne introskopy, ktorá vám umožňuje zobraziť obsah príručnej batožiny a batožiny, aby ste na obrazovke monitora vizuálne rozpoznali nebezpečné predmety.

Röntgenová terapia- časť radiačnej terapie zahŕňajúca teóriu a prax terapeutického využitia röntgenových lúčov generovaných pri napätí na röntgenovej trubici 20-60 kV a kožnej ohniskovej vzdialenosti 3-7 cm (rádioterapia krátkeho dosahu) alebo pri napätí 180-400 kV a kožnej ohniskovej vzdialenosti 30-150 cm (diaľková rádioterapia). Röntgenová terapia sa vykonáva najmä pri povrchovo umiestnených nádoroch a pri niektorých ďalších ochoreniach vrátane kožných ochorení (ultrasoft RTG Bucca).

prirodzené röntgenové lúče

Na Zemi vzniká elektromagnetické žiarenie v oblasti röntgenového žiarenia v dôsledku ionizácie atómov žiarením, ktoré vzniká pri rádioaktívnom rozpade, v dôsledku Comptonovho efektu gama žiarenia, ku ktorému dochádza pri jadrových reakciách, a tiež kozmickým žiarením. Rádioaktívny rozpad vedie aj k priamej emisii röntgenových kvánt, ak spôsobí preskupenie elektrónového obalu rozpadajúceho sa atómu (napríklad pri záchyte elektrónov). Röntgenové žiarenie, ktoré sa vyskytuje na iných nebeských telesách, nedosahuje zemský povrch, pretože je úplne absorbované atmosférou. Skúmajú ju satelitné röntgenové teleskopy ako Chandra a XMM-Newton.

Jednou z hlavných metód nedeštruktívneho testovania je rádiografická metóda kontroly (RK) -detekcia röntgenových chýb. Tento typ riadenia je široko používaný na kontrolu kvality technologických potrubí, kovových konštrukcií, technologických zariadení, kompozitných materiálov v rôznych priemyselných odvetviach a stavebnom komplexe. Röntgenová kontrola sa dnes aktívne používa na detekciu rôznych defektov zvarov a spojov. Rádiografická metóda testovania zvarových spojov (alebo detekcia röntgenových chýb) sa vykonáva v súlade s požiadavkami GOST 7512-86.

Metóda je založená na rozdielnej absorpcii röntgenového žiarenia materiálmi a stupeň absorpcie priamo závisí od atómového čísla prvkov a hustoty prostredia konkrétneho materiálu. Prítomnosť defektov, ako sú praskliny, inklúzie cudzích materiálov, trosky a póry, vedie k tomu, že röntgenové lúče sú do jedného alebo druhého stupňa oslabené. Registráciou ich intenzity pomocou RTG kontroly je možné určiť prítomnosť, ale aj lokalizáciu rôznych materiálových nehomogenít.

Hlavné vlastnosti röntgenovej kontroly:

Schopnosť odhaliť také chyby, ktoré nie je možné zistiť inou metódou - napríklad nespájkované, škrupiny a iné;

Možnosť presnej lokalizácie zistených chýb, čo umožňuje rýchlu opravu;

Možnosť posúdenia veľkosti konvexnosti a konkávnosti zvarových výstužných guľôčok.

UV žiarenie

Ultrafialové žiarenie (ultrafialové lúče, UV žiarenie) - elektromagnetické žiarenie zaberajúce spektrálny rozsah medzi viditeľným a röntgenovým žiarením. Vlnové dĺžky UV žiarenia ležia v rozsahu od 10 do 400 nm (7,5 1014-3 1016 Hz). Termín pochádza z lat. ultra - nad, za a fialová. V hovorovej reči možno použiť aj názov „ultrafialový“.

Vplyv na ľudské zdravie .

Biologické účinky ultrafialového žiarenia v troch spektrálnych oblastiach sú výrazne odlišné, takže biológovia niekedy rozlišujú tieto rozsahy ako najdôležitejšie vo svojej práci:

Blízke ultrafialové, UV-A lúče (UVA, 315-400 nm)

UV-B lúče (UVB, 280-315 nm)

Ďaleké ultrafialové, UV-C lúče (UVC, 100-280nm)

Takmer všetko UVC a približne 90 % UVB absorbuje ozón, ako aj vodná para, kyslík a oxid uhličitý, keď slnečné svetlo prechádza zemskou atmosférou. Žiarenie z oblasti UVA je pomerne slabo absorbované atmosférou. Preto žiarenie dopadajúce na zemský povrch obsahuje veľkú časť blízkeho ultrafialového UVA a malý podiel UVB.

O niečo neskôr, v prácach (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefedov, E. A. Shepelev, S. N. Zaloguev, N. E. Panferova, I. V. Anisimova), bol špecifikovaný špecifický účinok žiarenia potvrdený vo vesmírnej medicíne. Profylaktické UV ožarovanie bolo zavedené do praxe vesmírnych letov spolu so Smernicou (MU) 1989 „Profylaktické ultrafialové ožarovanie ľudí (pomocou umelých zdrojov UV žiarenia)“. Oba dokumenty sú spoľahlivým základom pre ďalšie zlepšovanie prevencie UV žiarenia.

Pôsobenie na pokožku

Vystavenie kože ultrafialovému žiareniu, ktoré prekračuje prirodzenú ochrannú schopnosť kože opaľovať sa, vedie k popáleninám.

Ultrafialové žiarenie môže viesť k tvorbe mutácií (ultrafialová mutagenéza). Tvorba mutácií môže zase spôsobiť rakovinu kože, kožný melanóm a predčasné starnutie.

Pôsobenie na oči

Ultrafialové žiarenie stredného vlnového rozsahu (280-315 nm) je ľudským okom prakticky nepostrehnuteľné a je absorbované najmä epitelom rohovky, ktorý pri intenzívnom ožiarení spôsobuje radiačné poškodenie - poleptanie rohovky (elektroftalmia). To sa prejavuje zvýšeným slzením, fotofóbiou, edémom epitelu rohovky, blefarospazmom. V dôsledku výraznej reakcie očných tkanív na ultrafialové žiarenie nie sú ovplyvnené hlboké vrstvy (stroma rohovky), pretože ľudské telo reflexne eliminuje účinky ultrafialového žiarenia na orgány zraku, je ovplyvnený iba epitel. Po regenerácii epitelu sa videnie vo väčšine prípadov úplne obnoví. Mäkké dlhovlnné ultrafialové (315-400 nm) sietnica vníma ako slabé fialové alebo sivomodré svetlo, ale šošovka ho takmer úplne zadrží, najmä u ľudí v strednom a staršom veku. Pacienti s implantovanými skorými umelými šošovkami začali vidieť ultrafialové svetlo; moderné vzorky umelých šošoviek neprepúšťajú ultrafialové žiarenie. Krátkovlnné ultrafialové žiarenie (100-280 nm) môže preniknúť do sietnice. Keďže ultrafialové krátkovlnné žiarenie je zvyčajne sprevádzané ultrafialovým žiarením iných rozsahov, pri intenzívnej expozícii očí dôjde k popáleniu rohovky (elektroftalmia) oveľa skôr, čo z vyššie uvedených dôvodov vylúči vplyv ultrafialového žiarenia na sietnicu. V klinickej oftalmologickej praxi je hlavným typom poškodenia oka ultrafialovým žiarením popálenie rohovky (elektroftalmia).

Ochrana očí

Na ochranu očí pred škodlivými účinkami ultrafialového žiarenia sa používajú špeciálne okuliare, ktoré blokujú až 100% ultrafialového žiarenia a sú transparentné vo viditeľnom spektre. Šošovky takýchto okuliarov sú spravidla vyrobené zo špeciálnych plastov alebo polykarbonátu.

Mnoho typov kontaktných šošoviek ponúka aj 100% UV ochranu (pozri štítok na obale).

Filtre pre ultrafialové lúče sú pevné, kvapalné a plynné. Napríklad obyčajné sklo je nepriehľadné pri λ< 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь специальные сорта стекол (до 300-230 нм), кварц прозрачен до 214 нм, флюорит - до 120 нм. Для еще более коротких волн нет подходящего по прозрачности материала для линз объектива и приходится применять отражательную оптику - вогнутые зеркала. Однако для столь короткого ультрафиолета непрозрачен уже и воздух, который заметно поглощает ультрафиолет, начиная с 180 нм.

UV zdroje

prírodné pramene

Hlavným zdrojom ultrafialového žiarenia na Zemi je Slnko. Pomer intenzity UV-A a UV-B žiarenia, teda celkové množstvo ultrafialových lúčov dopadajúcich na zemský povrch, závisí od nasledujúcich faktorov:

o koncentrácii atmosférického ozónu nad zemským povrchom (pozri ozónové diery)

z výšky slnka nad obzorom

z výšky nad morom

z atmosférickej disperzie

z oblačnosti

o miere odrazu UV lúčov od povrchu (voda, pôda)

Dve ultrafialové fluorescenčné lampy, obe lampy vyžarujú "dlhé vlnové dĺžky" (UV-A) vlnové dĺžky v rozsahu od 350 do 370 nm

DRL lampa bez žiarovky je silným zdrojom ultrafialového žiarenia. Nebezpečný pre oči a pokožku počas prevádzky.

umelé zdroje

Vďaka vytváraniu a zdokonaľovaniu umelých zdrojov UV žiarenia, ktoré išlo súbežne s vývojom elektrických zdrojov viditeľného svetla, sú dnes k dispozícii špecialisti pracujúci s UV žiarením v medicíne, preventívnych, sanitárnych a hygienických zariadeniach, poľnohospodárstve atď. s výrazne väčšími možnosťami ako s využitím prirodzeného UV žiarenia. Vývojom a výrobou UV lámp pre fotobiologické zariadenia (UFBD) sa v súčasnosti zaoberá množstvo významných spoločností vyrábajúcich elektrické lampy a iné. Na rozdiel od zdrojov osvetlenia majú zdroje UV žiarenia spravidla selektívne spektrum, navrhnuté tak, aby sa dosiahol maximálny možný efekt pre konkrétny proces FB. Klasifikácia umelých UV IS podľa oblastí použitia, určená prostredníctvom akčných spektier zodpovedajúcich FB procesov s určitými UV spektrálnymi rozsahmi:

Erytémové lampy boli vyvinuté v 60. rokoch 20. storočia na kompenzáciu „deficitu UV žiarenia“ prirodzeného žiarenia a najmä na zintenzívnenie procesu fotochemickej syntézy vitamínu D3 v ľudskej koži („antirachitis efekt“).

V 70. a 80. rokoch 20. storočia sa erytémové LL okrem zdravotníckych zariadení používali v špeciálnych „fotáriách“ (napríklad pre baníkov a horských robotníkov), v samostatných verejných a priemyselných budovách v severných regiónoch a tiež na ožarovanie mladých hospodárskych zvierat. .

Spektrum LE30 je radikálne odlišné od slnečného spektra; oblasť B predstavuje väčšinu žiarenia v UV oblasti, žiarenie s vlnovou dĺžkou λ< 300нм, которое в естественных условиях вообще отсутствует, может достигать 20 % от общего УФ излучения. Обладая хорошим «антирахитным действием», излучение эритемных ламп с максимумом в диапазоне 305-315 нм оказывает одновременно сильное повреждающее воздействие на коньюктиву (слизистую оболочку глаза). Отметим, что в номенклатуре УФ ИИ фирмы Philips присутствуют ЛЛ типа TL12 с предельно близкими к ЛЭ30 спектральными характеристиками, которые наряду с более «жесткой» УФ ЛЛ типа TL01 используются в медицине для лечения фотодерматозов. Диапазон существующих УФ ИИ, которые используются в фототерапевтических установках, достаточно велик; наряду с указанными выше УФ ЛЛ, это лампы типа ДРТ или специальные МГЛ зарубежного производства, но с обязательной фильтрацией УФС излучения и ограничением доли УФВ либо путем легирования кварца, либо с помощью специальных светофильтров, входящих в комплект облучателя.

V krajinách strednej a severnej Európy, ako aj v Rusku sú široko používané UV DU typu „Umelé solárium“, ktoré využívajú UV LL, ktoré spôsobujú pomerne rýchlu tvorbu opálenia. V spektre "opaľovania" UV LL prevláda "mäkké" žiarenie v UVA zóne. Podiel UVB je prísne regulovaný, závisí od typu inštalácií a typu pokožky (v Európe existujú 4 typy ľudskej pokožky od " keltský" až "stredomorský") a tvorí 1-5% z celkového UV žiarenia. LL na opaľovanie sú dostupné v štandardných a kompaktných verziách s výkonom od 15 do 160 W a dĺžkou od 30 do 180 cm.

V roku 1980 americký psychiater Alfred Levy opísal účinok „zimnej depresie“, ktorá sa dnes zaraďuje medzi choroby a označuje sa skratkou SAD (Seasonal Affective Disorder – Seasonal Affective Disorder) Ochorenie je spojené s nedostatočnou insoláciou, tzn. prirodzené osvetlenie. Podľa odborníkov je syndrómom SAD postihnutých ~ 10 – 12 % svetovej populácie a predovšetkým obyvatelia krajín severnej pologule. Údaje pre USA sú známe: v New Yorku - 17%, na Aljaške - 28%, dokonca aj na Floride - 4%. Pre severské krajiny sa údaje pohybujú od 10 do 40 %.

Vzhľadom na to, že SAD je nepochybne jedným z prejavov „solárneho zlyhania“, je nevyhnutný návrat záujmu o takzvané „fullspectrum“ lampy, ktoré presne reprodukujú spektrum prirodzeného svetla nielen vo viditeľnom, ale aj aj v UV oblasti. Mnoho zahraničných spoločností zaradilo do svojho sortimentu plnospektrálne LL, napríklad spoločnosti Osram a Radium vyrábajú podobné UV IR s výkonom 18, 36 a 58 W pod názvami "Biolux" a "Biosun". “, ktorého spektrálne charakteristiky sa prakticky zhodujú. Tieto lampy, samozrejme, nemajú „antirachitický efekt“, ale pomáhajú odstraňovať množstvo nepriaznivých syndrómov u ľudí spojených so zlým zdravotným stavom v období jeseň-zima a môžu byť použité aj na preventívne účely vo vzdelávacích inštitúciách. školy, škôlky, podniky a inštitúcie na kompenzáciu „ľahkého hladovania. Zároveň je potrebné pripomenúť, že LL s „plným spektrom“ v porovnaní s LL s farebnosťou LB majú svetelnú účinnosť približne o 30 % nižšiu, čo nevyhnutne povedie k zvýšeniu nákladov na energiu a kapitál v osvetľovacej a ožarovacej inštalácii. Takéto inštalácie musia byť navrhnuté a prevádzkované v súlade s požiadavkami CTES 009/E:2002 „Fotobiologická bezpečnosť svietidiel a svetelných systémov“.

Veľmi racionálne uplatnenie sa našlo pre UFLL, ktorého emisné spektrum sa zhoduje so spektrom pôsobenia fototaxie niektorých druhov lietajúcich hmyzích škodcov (muchy, komáre, mole a pod.), ktoré môžu byť prenášačmi chorôb a infekcií, vedú k znehodnoteniu. produktov a produktov.

Tieto UV LL sa používajú ako atraktantné lampy v špeciálnych svetelných lapačoch inštalovaných v kaviarňach, reštauráciách, potravinárskych podnikoch, chovoch dobytka a hydiny, skladoch odevov atď.

Ortuťovo-kremenná lampa

Žiarivky "denné svetlo" (majú malú zložku UV z ortuťového spektra)

Excilamp

Dióda vyžarujúca svetlo

Proces ionizácie elektrickým oblúkom (najmä proces zvárania kovov)

Laserové zdroje

V ultrafialovej oblasti pôsobí množstvo laserov. Laser umožňuje získať koherentné žiarenie vysokej intenzity. Ultrafialová oblasť je však náročná na generovanie lasera, takže tu nie sú také silné zdroje ako vo viditeľnej a infračervenej oblasti. Ultrafialové lasery nachádzajú uplatnenie v hmotnostnej spektrometrii, laserovej mikrodisekcii, biotechnológiách a inom vedeckom výskume, v očnej mikrochirurgii (LASIK), pri laserovej ablácii.

Ako aktívne médium v ​​ultrafialových laseroch možno použiť buď plyny (napríklad argónový laser, dusíkový laser, excimerový laser atď.), kondenzované inertné plyny, špeciálne kryštály, organické scintilátory alebo voľné elektróny šíriace sa v undulátore. .

Existujú aj ultrafialové lasery, ktoré využívajú efekty nelineárnej optiky na generovanie druhej alebo tretej harmonickej v ultrafialovom rozsahu.

V roku 2010 bol prvýkrát demonštrovaný voľný elektrónový laser, ktorý generuje koherentné fotóny s energiou 10 eV (zodpovedajúca vlnová dĺžka je 124 nm), teda vo vákuovej ultrafialovej oblasti.

Degradácia polymérov a farbív

Mnohé polyméry používané v spotrebných výrobkoch degradujú, keď sú vystavené UV žiareniu. Aby sa predišlo znehodnoteniu, do takýchto polymérov sa pridávajú špeciálne látky schopné absorbovať UV, čo je dôležité najmä vtedy, keď je výrobok vystavený priamemu slnečnému žiareniu. Problém sa prejavuje vymiznutím farby, zmatnením povrchu, praskaním, niekedy až úplným zničením samotného výrobku. Rýchlosť deštrukcie sa zvyšuje s narastajúcou dobou expozície a intenzitou slnečného žiarenia.

Opísaný efekt je známy ako UV starnutie a je jednou z odrôd starnutia polymérov. Medzi citlivé polyméry patria termoplasty ako polypropylén, polyetylén, polymetylmetakrylát (organické sklo), ako aj špeciálne vlákna ako aramidové vlákno. Absorpcia UV žiarenia vedie k deštrukcii polymérneho reťazca a strate pevnosti v mnohých bodoch štruktúry. Pôsobenie UV žiarenia na polyméry sa využíva v nanotechnológiách, transplantáciách, röntgenovej litografii a iných oblastiach na úpravu vlastností (drsnosť, hydrofóbnosť) povrchu polymérov. Známy je napríklad vyhladzovací efekt vákuového ultrafialového žiarenia (VUV) na povrchu polymetylmetakrylátu.

Pôsobnosť

Čierne svetlo

Na kreditných kartách VISA sa pod UV svetlom objavuje vznášajúca sa holubica

Lampa s čiernym svetlom je žiarovka, ktorá vyžaruje prevažne ultrafialovú oblasť spektra s dlhou vlnovou dĺžkou (rozsah UVA) a vytvára veľmi málo viditeľného svetla.

Na ochranu dokumentov pred falšovaním sú často vybavené UV štítkami, ktoré sú viditeľné iba v podmienkach UV žiarenia. Väčšina pasov, ale aj bankoviek rôznych krajín obsahuje ochranné prvky v podobe farby alebo nití, ktoré žiaria v ultrafialovom svetle.

Ultrafialové žiarenie vydávané čiernymi lampami je pomerne mierne a má najmenej vážny negatívny vplyv na ľudské zdravie. Pri použití týchto lámp v tmavej miestnosti však existuje určité nebezpečenstvo spojené práve s nevýznamným žiarením vo viditeľnom spektre. Je to spôsobené tým, že v tme sa zrenica rozširuje a pomerne veľká časť žiarenia voľne vstupuje do sietnice.

Sterilizácia ultrafialovým žiarením

Dezinfekcia vzduchu a povrchov

Kremenná lampa používaná na sterilizáciu v laboratóriu

Ultrafialové lampy sa používajú na sterilizáciu (dezinfekciu) vody, vzduchu a rôznych povrchov vo všetkých sférach ľudskej činnosti. V najbežnejších nízkotlakových výbojkách spadá takmer celé emisné spektrum na vlnovú dĺžku 253,7 nm, čo je v dobrej zhode s vrcholom krivky baktericídnej účinnosti (teda účinnosti UV absorpcie molekulami DNA). Tento vrchol je okolo vlnovej dĺžky 253,7 nm, čo má najväčší vplyv na DNA, ale prírodné látky (napr. voda) odďaľujú prienik UV žiarenia.

Germicídne UV žiarenie pri týchto vlnových dĺžkach spôsobuje dimerizáciu tymínu v molekulách DNA. Hromadenie takýchto zmien v DNA mikroorganizmov vedie k spomaleniu ich reprodukcie a zániku. Germicídne ultrafialové lampy sa používajú hlavne v zariadeniach, ako sú germicídne žiariče a germicídne recirkulátory.

Ultrafialové ošetrenie vody, vzduchu a povrchov nemá predĺžený účinok. Výhodou tejto funkcie je, že sú vylúčené škodlivé účinky na ľudí a zvieratá. V prípade čistenia odpadových vôd UV žiarením nie je vypúšťaním ovplyvnená flóra vodných plôch, ako napríklad pri vypúšťaní vôd upravených chlórom, ktorý ničí život ešte dlho po použití v čistiarni.

Ultrafialové lampy s baktericídnym účinkom v každodennom živote sa často označujú jednoducho ako baktericídne lampy. Kremenné lampy majú tiež baktericídny účinok, ale ich názov nie je spôsobený účinkom účinku, ako v baktericídnych lampách, ale je spojený s materiálom žiarovky - kremenným sklom.

Dezinfekcia pitnej vody

Dezinfekcia vody sa vykonáva metódou chlórovania v kombinácii spravidla s ozonizáciou alebo dezinfekciou ultrafialovým (UV) žiarením. Ultrafialová (UV) dezinfekcia je bezpečný, ekonomický a účinný spôsob dezinfekcie. Ozonizácia ani ultrafialové žiarenie nemajú baktericídny účinok, preto ich nie je dovolené používať ako samostatné prostriedky na dezinfekciu vody pri príprave vody pre pitnú vodu, pre bazény. Ozonizácia a ultrafialová dezinfekcia sa používajú ako doplnkové dezinfekčné metódy, spolu s chlórovaním zvyšujú účinnosť chlórovania a znižujú množstvo pridávaných činidiel s obsahom chlóru.

Princíp fungovania UV žiarenia. UV dezinfekcia sa vykonáva ožiarením mikroorganizmov vo vode UV žiarením určitej intenzity (dostatočná vlnová dĺžka na úplné zničenie mikroorganizmov je 260,5 nm) po určitú dobu. V dôsledku takéhoto ožiarenia mikroorganizmy „mikrobiologicky“ odumierajú, pretože strácajú schopnosť rozmnožovania. UV žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok asi 254 nm dobre preniká cez vodu a bunkovú stenu mikroorganizmu prenášaného vodou a je absorbované DNA mikroorganizmov, čím dochádza k poškodeniu jej štruktúry. V dôsledku toho sa proces reprodukcie mikroorganizmov zastaví. Treba poznamenať, že tento mechanizmus sa rozširuje na živé bunky akéhokoľvek organizmu ako celku a práve to spôsobuje nebezpečenstvo tvrdého ultrafialového žiarenia.

Hoci je UV úprava z hľadiska účinnosti dezinfekcie vody niekoľkonásobne horšia ako ozonizácia, dnes je použitie UV žiarenia jednou z najúčinnejších a najbezpečnejších metód dezinfekcie vody v prípadoch, keď je objem upravovanej vody malý.

V súčasnosti sa v rozvojových krajinách, v regiónoch s nedostatkom čistej pitnej vody, zavádza metóda dezinfekcie vody slnečným žiarením (SODIS), pri ktorej hlavnú úlohu pri čistení vody od mikroorganizmov zohráva ultrafialová zložka slnečného žiarenia.

Chemický rozbor

UV spektrometria

UV spektrofotometria je založená na ožarovaní látky monochromatickým UV žiarením, ktorého vlnová dĺžka sa mení s časom. Látka v rôznej miere absorbuje UV žiarenie s rôznymi vlnovými dĺžkami. Graf, na ktorého osi y je vynesené množstvo prepusteného alebo odrazeného žiarenia a na vodorovnej osi - vlnová dĺžka, tvorí spektrum. Spektrá sú pre každú látku jedinečné, na základe toho sa identifikujú jednotlivé látky v zmesi, ako aj ich kvantitatívne meranie.

Analýza minerálov

Mnohé minerály obsahujú látky, ktoré po osvetlení ultrafialovým žiarením začnú vyžarovať viditeľné svetlo. Každá nečistota žiari vlastným spôsobom, čo umožňuje určiť zloženie daného minerálu podľa charakteru žiary. A. A. Malakhov vo svojej knihe „Interesting about Geology“ (M., „Molodaya Gvardiya“, 1969. 240 s) o tom hovorí takto: „Neobvyklú žiaru minerálov spôsobujú katódové, ultrafialové a röntgenové lúče. Vo svete mŕtveho kameňa svietia a žiaria najjasnejšie tie minerály, ktoré po páde do zóny ultrafialového svetla hovoria o najmenších nečistotách uránu alebo mangánu obsiahnutých v zložení horniny. Zvláštnou „nadpozemskou“ farbou blikajú aj mnohé ďalšie minerály, ktoré neobsahujú žiadne nečistoty. Celý deň som strávil v laboratóriu, kde som pozoroval luminiscenčnú žiaru minerálov. Obyčajný bezfarebný kalcit sa zázračne sfarbil pod vplyvom rôznych svetelných zdrojov. Katódové lúče spravili krištáľ rubínovo červený, v ultrafialovom svetle rozžiarili karmínové červené tóny. Dva minerály - fluorit a zirkón - sa v röntgenových lúčoch nelíšili. Obe boli zelené. Ale len čo sa rozsvietilo katódové svetlo, fluorit sa zmenil na purpurový a zirkón na citrónovo žltý.“ (str. 11).

Kvalitatívna chromatografická analýza

Chromatogramy získané pomocou TLC sa často prezerajú v ultrafialovom svetle, čo umožňuje identifikovať množstvo organických látok podľa farby luminiscencie a retenčného indexu.

Chytanie hmyzu

Ultrafialové žiarenie sa často používa pri chytaní hmyzu na svetle (často v kombinácii s lampami vyžarujúcimi vo viditeľnej časti spektra). Je to spôsobené tým, že u väčšiny hmyzu je viditeľný rozsah posunutý v porovnaní s ľudským zrakom do krátkovlnnej časti spektra: hmyz nevidí to, čo človek vníma ako červené, ale vidí jemné ultrafialové svetlo. Možno preto sa pri zváraní v argóne (otvoreným oblúkom) vyprážajú muchy (letia na svetlo a tam je teplota 7000 stupňov)!

Kyslík, slnečné svetlo a voda obsiahnuté v zemskej atmosfére sú hlavnými podmienkami, ktoré vedú k pokračovaniu života na planéte. Výskumníci už dávno dokázali, že intenzita a spektrum slnečného žiarenia vo vákuu, ktoré existuje vo vesmíre, zostáva nezmenené.

Na Zemi závisí intenzita jeho dopadu, ktorý nazývame ultrafialové žiarenie, od mnohých faktorov. Medzi nimi: ročné obdobie, geografická poloha oblasti nad morom, hrúbka ozónovej vrstvy, oblačnosť, ako aj úroveň koncentrácie priemyselných a prírodných nečistôt vo vzduchových masách.

Ultrafialové lúče

Slnečné svetlo k nám dopadá v dvoch rozsahoch. Ľudské oko dokáže rozlíšiť len jeden z nich. Ultrafialové lúče sú v spektre neviditeľnom pre ľudí. Čo sú zač? Nie je to nič iné ako elektromagnetické vlny. Dĺžka ultrafialového žiarenia je v rozmedzí od 7 do 14 nm. Takéto vlny nesú obrovské toky tepelnej energie na našu planétu, preto sa často nazývajú termálne vlny.

Pod ultrafialovým žiarením je zvykom rozumieť rozsiahle spektrum pozostávajúce z elektromagnetických vĺn s dosahom podmienene rozdeleným na vzdialené a blízke lúče. Prvé z nich sa považujú za vákuum. Sú úplne absorbované hornou vrstvou atmosféry. V podmienkach Zeme je ich tvorba možná len v podmienkach vákuových komôr.

Pokiaľ ide o blízke ultrafialové lúče, sú rozdelené do troch podskupín, ktoré sú rozdelené podľa rozsahu na:

Dlhé, v rozmedzí od 400 do 315 nanometrov;

Stredná - od 315 do 280 nanometrov;

Krátke - od 280 do 100 nanometrov.

Meracie prístroje

Ako človek určuje ultrafialové žiarenie? K dnešnému dňu existuje veľa špeciálnych zariadení určených nielen na profesionálne, ale aj na domáce použitie. Meria intenzitu a frekvenciu, ako aj veľkosť prijatej dávky UV lúčov. Výsledky nám umožňujú posúdiť ich možné poškodenie tela.

UV zdroje

Hlavným „dodávateľom“ UV lúčov na našej planéte je samozrejme Slnko. K dnešnému dňu však človek vynašiel umelé zdroje ultrafialového žiarenia, ktoré sú špeciálnymi lampami. Medzi nimi:

vysokotlaková ortuťovo-kremenná výbojka schopná prevádzky vo všeobecnom rozsahu 100 až 400 nm;

Fluorescenčná vitálna lampa generujúca vlnové dĺžky od 280 do 380 nm, maximálny vrchol jej žiarenia je medzi 310 a 320 nm;

Bezozónové a ozónové germicídne lampy, ktoré produkujú ultrafialové lúče, z ktorých 80% má dĺžku 185 nm.

Výhody UV žiarenia

Podobne ako prirodzené ultrafialové žiarenie pochádzajúce zo Slnka, svetlo produkované špeciálnymi zariadeniami ovplyvňuje bunky rastlín a živých organizmov a mení ich chemickú štruktúru. Dnes vedci poznajú len niekoľko druhov baktérií, ktoré môžu existovať bez týchto lúčov. Zvyšok organizmov, raz v podmienkach, kde nie je ultrafialové žiarenie, určite zomrie.

UV žiarenie môže mať významný vplyv na prebiehajúce metabolické procesy. Zvyšujú syntézu serotonínu a melatonínu, čo má pozitívny vplyv na činnosť centrálneho nervového systému, ako aj endokrinného systému. Vplyvom ultrafialového svetla sa aktivuje tvorba vitamínu D. A ten je hlavnou zložkou, ktorá podporuje vstrebávanie vápnika a bráni rozvoju osteoporózy a krivice.

Poškodenie UV lúčmi

Ostré ultrafialové žiarenie, škodlivé pre živé organizmy, neprepustí ozónové vrstvy v stratosfére na Zem. Avšak lúče v strednom pásme, ktoré sa dostanú na povrch našej planéty, môžu spôsobiť:

Ultrafialový erytém - ťažké popálenie kože;

Katarakta - zakalenie očnej šošovky, ktoré vedie k slepote;

Melanóm je rakovina kože.

Okrem toho môžu mať ultrafialové lúče mutagénny účinok, spôsobiť poruchy v imunitných silách, čo spôsobuje onkologické patológie.

Kožná lézia

Ultrafialové lúče niekedy spôsobujú:

1. Akútne kožné lézie. Ich výskyt je uľahčený vysokými dávkami slnečného žiarenia obsahujúceho lúče stredného dosahu. Pôsobia na kožu krátkodobo, spôsobujú erytém a akútnu fotodermatózu.
2. Oneskorené poranenie kože. Vyskytuje sa po dlhšom vystavení dlhovlnným UV lúčom. Ide o chronickú fotodermatitídu, solárnu gerodermiu, fotostarnutie kože, výskyt novotvarov, ultrafialovú mutagenézu, bazocelulárny a skvamocelulárny karcinóm kože. Tento zoznam zahŕňa aj herpes.

Akútne aj oneskorené poškodenie niekedy spôsobuje nadmerné vystavovanie sa umelému opaľovaniu, ako aj návštevy tých solárií, ktoré používajú necertifikované zariadenia alebo kde nie sú kalibrované UV lampy.

Ochrana pokožky

Ľudské telo si pri obmedzenom množstve akéhokoľvek opaľovania dokáže poradiť s ultrafialovým žiarením samo. Faktom je, že viac ako 20% takýchto lúčov môže oddialiť zdravú pokožku. K dnešnému dňu bude ochrana pred ultrafialovým žiarením, aby sa zabránilo výskytu malígnych nádorov, vyžadovať:

Obmedzenie času stráveného na slnku, čo je obzvlášť dôležité počas letných poludňajších hodín;

Nosenie ľahkého, ale zároveň uzavretého oblečenia;

Výber účinných opaľovacích krémov.

Využitie baktericídnych vlastností ultrafialového svetla

UV lúče môžu zabíjať plesne, ako aj iné mikróby, ktoré sa nachádzajú na predmetoch, povrchoch stien, podlahách, stropoch a vo vzduchu. V medicíne sú tieto baktericídne vlastnosti ultrafialového žiarenia široko používané a ich použitie je vhodné. Špeciálne lampy produkujúce UV žiarenie zaisťujú sterilitu chirurgických a manipulačných miestností. Ultrafialové baktericídne žiarenie však lekári využívajú nielen na boj proti rôznym nozokomiálnym infekciám, ale aj ako jednu z metód eliminácie mnohých chorôb.

Fototerapia

Využitie ultrafialového žiarenia v medicíne je jednou z metód, ako sa zbaviť rôznych chorôb. V procese takejto liečby sa vytvára dávkovaný účinok UV lúčov na telo pacienta. Súčasne je použitie ultrafialového žiarenia v medicíne na tieto účely možné vďaka použitiu špeciálnych fototerapeutických lámp.

Podobný postup sa vykonáva na odstránenie chorôb kože, kĺbov, dýchacích orgánov, periférneho nervového systému a ženských pohlavných orgánov. Ultrafialové svetlo je predpísané na urýchlenie procesu hojenia rán a na prevenciu krivice.

Obzvlášť účinné je použitie ultrafialového žiarenia pri liečbe psoriázy, ekzému, vitiliga, niektorých typov dermatitídy, pruriga, porfýrie, svrbenia. Stojí za zmienku, že tento postup nevyžaduje anestéziu a nespôsobuje pacientovi nepohodlie.

Použitie lampy, ktorá produkuje ultrafialové žiarenie, vám umožňuje dosiahnuť dobrý výsledok pri liečbe pacientov, ktorí podstúpili závažné hnisavé operácie. V tomto prípade pacientom pomáha aj baktericídna vlastnosť týchto vĺn.

Využitie UV žiarenia v kozmeteológii

Infračervené vlny sa aktívne využívajú v oblasti udržiavania ľudskej krásy a zdravia. Preto je použitie ultrafialového germicídneho žiarenia nevyhnutné na zabezpečenie sterility rôznych miestností a zariadení. Môže to byť napríklad prevencia infekcie nástrojov na manikúru.

Použitie ultrafialového žiarenia v kozmeteológii je samozrejme solárium. V nej sa pomocou špeciálnych lámp môžu zákazníci opáliť. Dokonale chráni pokožku pred prípadným následným spálením. Preto kozmetológovia odporúčajú pred cestou do horúcich krajín alebo k moru absolvovať niekoľko sedení v soláriu.

Nevyhnutné v kozmeteológii a špeciálne UV lampy. Vďaka nim dochádza k rýchlej polymerizácii špeciálneho gélu používaného na manikúru.

Stanovenie elektronických štruktúr objektov

Ultrafialové žiarenie nachádza svoje uplatnenie aj vo fyzikálnom výskume. S jeho pomocou sa určujú spektrá odrazu, absorpcie a emisie v UV oblasti. To umožňuje spresniť elektronickú štruktúru iónov, atómov, molekúl a pevných látok.

UV spektrá hviezd, Slnka a iných planét nesú informácie o fyzikálnych procesoch, ktoré sa vyskytujú v horúcich oblastiach skúmaných vesmírnych objektov.

Čistenie vody

Kde sa ešte používajú UV lúče? Ultrafialové baktericídne žiarenie nachádza uplatnenie pri dezinfekcii pitnej vody. A ak sa na tento účel používal skôr chlór, dnes je jeho negatívny vplyv na telo už celkom dobre študovaný. Výpary tejto látky teda môžu spôsobiť otravu. Už samotné požitie chlóru vyvoláva vznik onkologických ochorení. To je dôvod, prečo sa ultrafialové lampy čoraz viac používajú na dezinfekciu vody v súkromných domoch.

UV žiarenie sa využíva aj v bazénoch. Ultrafialové žiariče na likvidáciu baktérií sa používajú v potravinárskom, chemickom a farmaceutickom priemysle. Aj tieto oblasti potrebujú čistú vodu.

Dezinfekcia vzduchu

Kde inde človek používa UV žiarenie? Používanie ultrafialového žiarenia na dezinfekciu vzduchu je v posledných rokoch tiež čoraz bežnejšie. Recirkulátory a žiariče sú inštalované na preplnených miestach, ako sú supermarkety, letiská a vlakové stanice. Využitie UV žiarenia, ktoré pôsobí na mikroorganizmy, umožňuje dezinfikovať ich biotop v najvyššej miere, až 99,9 %.

domáce použitie

Kremenné lampy, ktoré produkujú UV žiarenie, dezinfikujú a čistia vzduch na klinikách a nemocniciach už mnoho rokov. V posledných rokoch sa však ultrafialové žiarenie čoraz viac používa v každodennom živote. Je vysoko účinný pri odstraňovaní organických nečistôt, ako sú huby a plesne, vírusy, kvasinky a baktérie. Tieto mikroorganizmy sa šíria obzvlášť rýchlo v miestnostiach, kde ľudia z rôznych dôvodov na dlhú dobu tesne zatvárajú okná a dvere.

Použitie baktericídneho žiariča v domácich podmienkach je vhodné pre malú oblasť bývania a veľkú rodinu s malými deťmi a domácimi zvieratami. UV lampa umožní pravidelnú dezinfekciu miestností, čím sa minimalizuje riziko vzniku a ďalšieho prenosu chorôb.

Podobné prístroje využívajú aj pacienti s tuberkulózou. Takíto pacienti totiž nie vždy dostávajú liečbu v nemocnici. Keď sú doma, potrebujú dezinfikovať svoj domov vrátane ultrafialového žiarenia.

Aplikácia vo forenznej oblasti

Vedci vyvinuli technológiu, ktorá umožňuje odhaliť minimálne dávky výbušnín. Na to sa používa zariadenie, v ktorom sa vytvára ultrafialové žiarenie. Takéto zariadenie je schopné detekovať prítomnosť nebezpečných prvkov vo vzduchu a vo vode, na tkanine, ale aj na koži osoby podozrivej zo spáchania trestného činu.

Ultrafialové a infračervené žiarenie nachádza svoje uplatnenie aj pri makrofotografii predmetov s neviditeľnými a sotva viditeľnými stopami spáchaného priestupku. To umožňuje forenzným vedcom študovať dokumenty a stopy po výstrele, texty, ktoré prešli zmenami v dôsledku ich zaplavenia krvou, atramentom atď.

Iné využitie UV žiarenia

Ultrafialové žiarenie sa používa:

V šoubiznise vytvárať svetelné efekty a osvetlenie;

V detektoroch mien;

V tlači;

V chove zvierat a poľnohospodárstve;

Na chytanie hmyzu;

Pri obnove;

Na chromatografickú analýzu.

Ultrafialové žiarenie patrí do neviditeľného optického spektra. Prirodzeným zdrojom ultrafialového žiarenia je slnko, ktoré tvorí približne 5% hustoty toku slnečného žiarenia - ide o životne dôležitý faktor, ktorý má priaznivý stimulačný účinok na živý organizmus.

Umelé zdroje ultrafialového žiarenia (elektrický oblúk pri elektrickom zváraní, elektrické tavenie, plazmové horáky atď.) môžu spôsobiť poškodenie kože a zraku. Akútne očné lézie (elektroftalmia) sú akútna konjunktivitída. Ochorenie sa prejavuje pocitom cudzieho telesa alebo piesku v očiach, fotofóbiou, slzením. Medzi chronické ochorenia patrí chronická konjunktivitída, katarakta. Kožné lézie sa vyskytujú vo forme akútnej dermatitídy, niekedy s tvorbou edému a pľuzgierov. Môžu sa vyskytnúť všeobecné toxické účinky s horúčkou, zimnicou, bolesťami hlavy. Po intenzívnom ožarovaní vzniká na koži hyperpigmentácia a olupovanie. Dlhodobé vystavenie ultrafialovému žiareniu vedie k "starnutiu" kože, pravdepodobnosti vzniku malígnych novotvarov.

Hygienická regulácia ultrafialového žiarenia sa vykonáva podľa SN 4557-88, ktorá stanovuje prípustnú hustotu toku žiarenia v závislosti od vlnovej dĺžky za predpokladu ochrany zrakových orgánov a kože.

Prípustná intenzita expozície pracovníkov pri
nechránené oblasti povrchu kože nie viac ako 0,2 m 2 (tvár,
krk, ruky) s celkovým trvaním ožiarenia 50 % pracovnej zmeny a trvaním jedného ožiarenia
počas 5 minút by nemal presiahnuť 10 W/m 2 pre oblasť 400-280 nm a
0,01 W / m2 - pre oblasť 315-280 nm.

Pri použití špeciálneho oblečenia a ochrany tváre
a ruky, ktoré neprepúšťajú žiarenie, prípustnú intenzitu
expozícia by nemala presiahnuť 1 W/m 2 .

Medzi hlavné metódy ochrany pred ultrafialovým žiarením patria obrazovky, osobné ochranné prostriedky (oblečenie, okuliare), ochranné krémy.

Infra červená radiácia predstavuje neviditeľnú časť optického elektromagnetického spektra, ktorého energia po absorpcii v biologickom tkanive vyvoláva tepelný efekt. Zdrojom infračerveného žiarenia môžu byť taviace pece, roztavený kov, vyhrievané diely a prírezy, rôzne druhy zvárania atď.

Najviac postihnutými orgánmi sú koža a orgány zraku. Pri akútnom ožiarení kože sú možné popáleniny, prudké rozšírenie kapilár, zvýšená pigmentácia kože; pri chronickej expozícii môžu zmeny pigmentácie pretrvávať, napríklad erytémová (červená) pleť u sklárskych a oceliarskych pracovníkov.

Pri vystavení zraku, zákalu a popáleninám rohovky možno zaznamenať infračervený zákal.

Infračervené žiarenie ovplyvňuje aj metabolické procesy v myokarde, vodnú a elektrolytovú rovnováhu, stav horných dýchacích ciest (vývoj chronickej laryngitídy, rinitídy, sinusitídy) a môže spôsobiť úpal.

Rozdelenie infračerveného žiarenia sa vykonáva podľa intenzity prípustných integrálnych tokov žiarenia, berúc do úvahy spektrálne zloženie, veľkosť ožiarenej plochy, ochranné vlastnosti kombinézy počas trvania pôsobenia v súlade s GOST 12.1.005-88. a Sanitárne predpisy a normy SN 2.2.4.548-96 "Hygienické požiadavky na mikroklímu výrobných priestorov."

Intenzita tepelnej expozície pracovníkov z vyhrievaných plôch technologických zariadení, svietidiel, slnečného žiarenia na stálych a nestálych pracoviskách by nemala presiahnuť 35 W/m 2 pri ožiarení 50 % a viac povrchu tela, 70 W/m 2 - s veľkosťou ožiareného povrchu od 25 do 50% a 100 W / m 2 - s ožiarením nie viac ako 25% povrchu tela.

Intenzita tepelnej expozície pracovníkov z otvorených zdrojov (ohriaty kov, sklo, „otvorený“ plameň a pod.) by nemala presiahnuť 140 W/m 2 , pričom žiareniu by nemalo byť vystavených viac ako 25 % povrchu tela a je povinné používať osobné ochranné prostriedky vrátane ochrany tváre a očí.

Prípustná intenzita vystavenia trvalým a nestálym miestam je uvedená v tabuľke. 4.20.

Tabuľka 4.20.

Prípustná intenzita expozície

Medzi hlavné opatrenia na zníženie rizika vystavenia ľudí infračervenému žiareniu patrí: zníženie intenzity zdroja žiarenia; technické ochranné prostriedky; časová ochrana, používanie osobných ochranných pracovných prostriedkov, terapeutické a preventívne opatrenia.

Technické ochranné prostriedky sa delia na clony uzatváracie, teplo odrážajúce, teplo odvádzajúce a tepelne izolačné; tesnenie zariadenia; prostriedky vetrania; prostriedky automatického diaľkového ovládania a monitorovania; alarm.

Pri ochrane s časom, aby sa predišlo nadmernému všeobecnému prehriatiu a lokálnemu poškodeniu (popáleniu), sa reguluje trvanie období nepretržitého infračerveného ožarovania osoby a prestávok medzi nimi (tabuľka 4.21. podľa R 2.2.755-99).

Tabuľka 4.21.

Závislosť nepretržitého ožarovania od jeho intenzity.

Otázky k 4.4.3.

1. Charakterizujte prírodné zdroje elektromagnetického poľa.
2. Uveďte klasifikáciu antropogénnych elektromagnetických polí.

3. Povedzte nám o vplyve elektromagnetického poľa na človeka.

4. Čo je regulácia elektromagnetických polí.

5. Aké sú prípustné úrovne vystavenia elektromagnetickým poliam na pracovisku.

6. Uveďte hlavné opatrenia na ochranu pracovníkov pred nepriaznivými účinkami elektromagnetických polí.

7. Aké clony sa používajú na ochranu pred elektromagnetickými poľami.

8. Aké osobné ochranné prostriedky sa používajú a ako sa zisťuje ich účinnosť.

9. Popíšte druhy ionizujúceho žiarenia.

10. Aké dávky charakterizujú účinok ionizujúceho žiarenia.

11. Aký je vplyv ionizujúceho žiarenia na človeka.

12. Čo je regulácia ionizujúceho žiarenia.

13. Povedzte nám postup na zaistenie bezpečnosti pri práci s ionizujúcim žiarením.

14. Uveďte pojem laserové žiarenie.

15. Popíšte jeho vplyv na človeka a spôsoby ochrany.

16. Uveďte pojem ultrafialové žiarenie, jeho účinky na človeka a spôsoby ochrany.

17. Uveďte pojem infračervené žiarenie, jeho účinky na človeka a spôsoby ochrany.

S objavom infračerveného žiarenia mal známy nemecký fyzik Johann Wilhelm Ritter túžbu študovať opačnú stránku tohto javu.

Po čase sa mu podarilo zistiť, že na druhom konci má značnú chemickú aktivitu.

Toto spektrum sa stalo známym ako ultrafialové lúče. Čo to je a aký to má vplyv na živé suchozemské organizmy, skúsme to zistiť ďalej.

Obidve žiarenia sú v každom prípade elektromagnetické vlny. Infračervené aj ultrafialové obmedzujú spektrum svetla vnímaného ľudským okom na oboch stranách.

Hlavným rozdielom medzi týmito dvoma javmi je vlnová dĺžka. Ultrafialové žiarenie má pomerne široký rozsah vlnových dĺžok - od 10 do 380 mikrónov a nachádza sa medzi viditeľným svetlom a röntgenovými lúčmi.

Rozdiely medzi infračerveným a ultrafialovým žiarením

IR žiarenie má hlavnú vlastnosť - vyžarovať teplo, zatiaľ čo ultrafialové má chemickú aktivitu, ktorá má hmatateľný vplyv na ľudský organizmus.

Ako ultrafialové žiarenie ovplyvňuje človeka?

Vzhľadom na to, že UV sa delí rozdielom vo vlnovej dĺžke, biologicky ovplyvňuje ľudský organizmus rôznymi spôsobmi, preto vedci rozlišujú tri úseky ultrafialového rozsahu: UV-A, UV-B, UV-C: blízke, stredné a ďaleko ultrafialové.

Atmosféra, ktorá obklopuje našu planétu, pôsobí ako ochranný štít, ktorý ju chráni pred ultrafialovým tokom Slnka. Ďaleké žiarenie je zadržiavané a takmer úplne absorbované kyslíkom, vodnou parou, oxidom uhličitým. Na povrch sa tak dostáva nevýznamné žiarenie vo forme blízkeho a stredného žiarenia.

Najnebezpečnejšie je žiarenie s krátkou vlnovou dĺžkou. Ak krátkovlnné žiarenie dopadne na živé tkanivá, vyvolá to okamžitý deštruktívny účinok. Ale vďaka tomu, že naša planéta má ozónový štít, sme pred účinkami takýchto lúčov v bezpečí.

DÔLEŽITÉ! Napriek prirodzenej ochrane používame v každodennom živote niektoré vynálezy, ktoré sú zdrojom tohto konkrétneho spektra lúčov. Ide o zváracie stroje a ultrafialové lampy, ktoré, bohužiaľ, nemožno opustiť.

Z biologického hľadiska pôsobí ultrafialové žiarenie na ľudskú pokožku ako mierne začervenanie, spálenie od slnka, čo je pomerne mierna reakcia. Ale stojí za to zvážiť individuálnu vlastnosť pokožky, ktorá môže špecificky reagovať na UV žiarenie.

Vystavenie UV žiareniu nepriaznivo ovplyvňuje aj oči. Mnohí si uvedomujú, že ultrafialové žiarenie ovplyvňuje ľudské telo tak či onak, ale nie každý pozná podrobnosti, takže sa pokúsme podrobnejšie pochopiť túto tému.

UV mutagenéza alebo ako UV žiarenie ovplyvňuje ľudskú pokožku

Nie je možné úplne odmietnuť slnečné lúče na koži, čo vedie k mimoriadne nepríjemným následkom.

Ale je tiež kontraindikované ísť do extrémov a pokúsiť sa získať atraktívny odtieň tela, vyčerpávajúc sa pod nemilosrdnými lúčmi slnka. Čo sa môže stať pri nekontrolovanom pobyte pod páliacim slnkom?

Ak sa zistí začervenanie pokožky, nie je to znak toho, že to po chvíli prejde a zostane pekné čokoládové opálenie. Pokožka je tmavšia vďaka tomu, že telo produkuje farbiaci pigment melanín, ktorý bojuje proti nepriaznivým vplyvom UV žiarenia na náš organizmus.

Navyše začervenanie na pokožke nezostane dlho, ale môže navždy stratiť elasticitu. Môžu tiež začať rásť epitelové bunky, čo sa vizuálne prejaví vo forme pieh a stareckých škvŕn, ktoré tiež zostanú na dlhú dobu, alebo dokonca navždy.

Ultrafialové svetlo, ktoré preniká hlboko do tkanív, môže viesť k ultrafialovej mutagenéze, čo je poškodenie buniek na úrovni génov. Najnebezpečnejší môže byť melanóm, v prípade metastázy môže nastať smrť.

Ako sa chrániť pred ultrafialovým žiarením?

Je možné chrániť pokožku pred negatívnymi účinkami ultrafialového žiarenia? Áno, ak na pláži dodržiavate len niekoľko pravidiel:

1. Pod páliacim slnkom je potrebné byť krátko a v presne vymedzených hodinách, kedy získané svetlé opálenie pôsobí ako fotoprotekcia pokožky.
2. Uistite sa, že používate opaľovací krém. Pred zakúpením tohto druhu produktu skontrolujte, či vás môže chrániť pred UV-A a UV-B.
3. Stojí za to zahrnúť do stravy potraviny, ktoré obsahujú maximálne množstvo vitamínov C a E, ako aj bohaté na antioxidanty.

Ak nie ste na pláži, ale ste nútení byť vonku, mali by ste si vybrať špeciálne oblečenie, ktoré dokáže ochrániť vašu pokožku pred UV žiarením.

Elektroftalmia – negatívny vplyv UV žiarenia na oči

Elektroftalmia je jav, ktorý sa vyskytuje v dôsledku negatívnych účinkov ultrafialového žiarenia na štruktúru oka. UV vlny zo stredných rozsahov v tomto prípade veľmi poškodzujú ľudské videnie.

Elektroftalmia

Tieto udalosti sa najčastejšie vyskytujú, keď:

• Osoba pozoruje slnko, jeho polohu, bez toho, aby chránila oči špeciálnymi zariadeniami;
• Jasné slnko na otvorenom priestranstve (pláž);
• Osoba je v zasneženej oblasti, v horách;
• Kremenné lampy sú umiestnené v miestnosti, kde sa osoba nachádza.

Elektroftalmia môže viesť k popáleninám rohovky, ktorých hlavné príznaky sú:

• Slzenie očí;
• Výrazná bolesť;
• Strach z jasného svetla;
• Sčervenanie proteínu;
• Edém epitelu rohovky a očných viečok.

Pokiaľ ide o štatistiku, hlboké vrstvy rohovky nemajú čas na poškodenie, takže keď sa epitel uzdraví, videnie sa úplne obnoví.

Ako poskytnúť prvú pomoc pri elektroftalmii?

Ak sa človek stretne s vyššie uvedenými príznakmi, je to nielen esteticky nepríjemné, ale môže spôsobiť aj nepredstaviteľné utrpenie.

Prvá pomoc je veľmi jednoduchá:

• Najprv vypláchnite oči čistou vodou;
• Potom naneste zvlhčujúce kvapky;
• Nasaďte si okuliare;

Aby ste sa zbavili bolesti v očiach, stačí urobiť obklad z mokrých vrecúšok čierneho čaju, prípadne nastrúhať surové zemiaky. Ak tieto metódy nepomáhajú, mali by ste okamžite vyhľadať pomoc od špecialistu.

Aby ste predišli takýmto situáciám, stačí si zaobstarať spoločenské slnečné okuliare. Označenie UV-400 naznačuje, že toto príslušenstvo je schopné chrániť oči pred všetkým UV žiarením.

Ako sa UV žiarenie využíva v lekárskej praxi?

V medicíne existuje pojem „ultrafialové hladovanie“, ku ktorému môže dôjsť pri dlhšom vyhýbaní sa slnečnému žiareniu. V tomto prípade môžu vzniknúť nepríjemné patológie, ktorým sa dá ľahko vyhnúť použitím umelých zdrojov ultrafialového žiarenia.

Ich malý vplyv je schopný kompenzovať nedostatok zimného nedostatku vitamínu D.

Okrem toho je takáto terapia použiteľná v prípade kĺbových problémov, kožných ochorení a alergických reakcií.

Pomocou UV žiarenia môžete:

• Zvýšte hemoglobín, ale znížte hladinu cukru;
• Normalizovať prácu štítnej žľazy;
• Zlepšiť a odstrániť problémy dýchacieho a endokrinného systému;
• Pomocou zariadení s ultrafialovým žiarením sa dezinfikujú miestnosti a chirurgické nástroje;
• UV lúče majú baktericídne vlastnosti, čo je užitočné najmä pre pacientov s hnisavými ranami.

DÔLEŽITÉ! Vždy, keď sa takéto žiarenie používa v praxi, stojí za to oboznámiť sa nielen s pozitívnymi, ale aj s negatívnymi aspektmi ich vplyvu. Je prísne zakázané používať umelé, ako aj prirodzené UV žiarenie na liečbu onkológie, krvácania, hypertenzie 1. a 2. stupňa a aktívnej tuberkulózy.

Z detstva si pamätám dezinfekciu UV lampami - v škôlke, sanatóriu a aj v letnom tábore boli trochu odstrašujúce stavby, ktoré v tme žiarili krásnym fialovým svetlom a z ktorých nás vychovávatelia vyháňali. Čo to teda vlastne ultrafialové žiarenie je a prečo ho človek potrebuje?

Možno prvá otázka, na ktorú treba odpovedať, je, čo sú ultrafialové lúče a ako fungujú. Zvyčajne sa to označuje ako elektromagnetické žiarenie, ktoré je v rozmedzí medzi viditeľným a röntgenovým žiarením. Ultrafialové žiarenie je charakterizované vlnovou dĺžkou od 10 do 400 nanometrov.
Objavili ho už v 19. storočí a stalo sa tak vďaka objavu infračerveného žiarenia. Po objavení IR spektra v roku 1801 I.V. Ritter upozornil na opačný koniec svetelného spektra počas experimentov s chloridom strieborným. A potom niekoľko vedcov naraz dospelo k záveru o heterogenite ultrafialového žiarenia.

Dnes je rozdelená do troch skupín:

• UV-A žiarenie - blízke ultrafialovému;
• UV-B - stredné;
• UV-C - ďaleko.

Toto rozdelenie je z veľkej časti spôsobené dopadom lúčov na človeka. Prirodzeným a hlavným zdrojom ultrafialového žiarenia na Zemi je Slnko. V skutočnosti nás práve pred týmto žiarením zachraňujú opaľovacie krémy. Zároveň je ďaleké ultrafialové žiarenie úplne pohltené zemskou atmosférou a UV-A sa práve dostáva na povrch a spôsobuje príjemné opálenie. A v priemere 10 % UV-B vyvoláva tie isté spáleniny a môže viesť aj k tvorbe mutácií a kožných ochorení.

Umelé zdroje ultrafialového žiarenia sa vytvárajú a používajú v medicíne, poľnohospodárstve, kozmeteológii a rôznych hygienických zariadeniach. Tvorba ultrafialového žiarenia je možná niekoľkými spôsobmi: teplotou (žiarovky), pohybom plynov (plynové výbojky) alebo kovových pár (ortuťové výbojky). Zároveň sa výkon takýchto zdrojov pohybuje od niekoľkých wattov, zvyčajne malých mobilných radiátorov, až po kilowatt. Tieto sú namontované v objemových stacionárnych inštaláciách. Oblasti použitia UV lúčov sú vďaka ich vlastnostiam: schopnosť urýchliť chemické a biologické procesy, baktericídny účinok a luminiscencia určitých látok.

Ultrafialové žiarenie sa široko používa na riešenie rôznych problémov. V kozmeteológii sa používanie umelého UV žiarenia využíva predovšetkým na opaľovanie. Soláriá produkujú skôr mierne UV-A podľa zavedených noriem a podiel UV-B v soláriách nie je väčší ako 5%. Moderní psychológovia odporúčajú solária na liečbu „zimnej depresie“, ktorá je spôsobená najmä nedostatkom vitamínu D, keďže sa tvorí pod vplyvom UV lúčov. UV lampy sa používajú aj v manikúre, keďže práve v tomto spektre vysychajú najmä odolné gél laky, šelak a pod.

Ultrafialové lampy sa používajú na vytváranie fotografií v neštandardných situáciách, napríklad na zachytávanie vesmírnych objektov, ktoré sú bežným ďalekohľadom neviditeľné.

Ultrafialové žiarenie má široké využitie v expertíznych činnostiach. S jeho pomocou sa kontroluje pravosť obrazov, pretože čerstvejšie farby a laky v takýchto lúčoch vyzerajú tmavšie, čo znamená, že je možné zistiť skutočný vek diela. Kriminalisti tiež používajú UV žiarenie na zisťovanie stôp krvi na predmetoch. Okrem toho sa UV svetlo široko používa na vývoj skrytých pečatí, bezpečnostných prvkov a vlákien na overenie dokumentov, ako aj pri svetelnom dizajne predstavení, nápisov v reštauráciách alebo dekorácií.

V zdravotníckych zariadeniach sa ultrafialové lampy používajú na sterilizáciu chirurgických nástrojov. Okrem toho je stále rozšírená dezinfekcia vzduchu pomocou UV lúčov. Existuje niekoľko typov takýchto zariadení.

Takzvané vysokotlakové a nízkotlakové ortuťové výbojky, ako aj xenónové výbojky. Žiarovka takejto lampy je vyrobená z kremenného skla. Hlavnou výhodou germicídnych lámp je ich dlhá životnosť a okamžitá schopnosť práce. Približne 60 % ich lúčov je v baktericídnom spektre. Ortuťové výbojky sú v prevádzke dosť nebezpečné, v prípade náhodného poškodenia puzdra je potrebné dôkladne vyčistiť a demerkurizovať miestnosť. Xenónové výbojky sú pri poškodení menej nebezpečné a majú vyššiu baktericídnu aktivitu. Tiež baktericídne lampy sú rozdelené na ozónové a bezozónové. Tie prvé sa vyznačujú prítomnosťou v ich spektre vlny s dĺžkou 185 nanometrov, ktorá interaguje s kyslíkom vo vzduchu a mení ho na ozón. Vysoké koncentrácie ozónu sú pre človeka nebezpečné a používanie takýchto lámp je prísne časovo obmedzené a odporúča sa len vo vetraných priestoroch. To všetko viedlo k vytvoreniu bezozónových lámp, ktorých žiarovka je potiahnutá špeciálnym povlakom, ktorý neprepúšťa vlnu 185 nm smerom von.

Bez ohľadu na typ majú baktericídne lampy spoločné nevýhody: pracujú v zložitých a drahých zariadeniach, priemerná životnosť žiariča je 1,5 roka a samotné lampy sa po vyhorení musia skladovať zabalené v samostatnej miestnosti a zlikvidovať v osobitným spôsobom v súlade s platnými predpismi.

Pozostáva zo svietidla, reflektorov a ďalších pomocných prvkov. Takéto zariadenia sú dvoch typov - otvorené a zatvorené, v závislosti od toho, či UV lúče prechádzajú alebo nie. Otvorené vyžarujú ultrafialové žiarenie, vylepšené reflektormi, do priestoru okolo, zachytia takmer celú miestnosť naraz, ak sú inštalované na strope alebo stene. Je prísne zakázané ošetrovať priestory takýmto žiaričom v prítomnosti ľudí.
Uzavreté žiariče fungujú na princípe recirkulátora, vo vnútri ktorého je inštalovaná lampa a ventilátor nasáva vzduch do zariadenia a už ožiarený vzduch vypúšťa von. Umiestňujú sa na steny vo výške minimálne 2 m od podlahy. Môžu sa používať v prítomnosti ľudí, ale dlhodobé vystavovanie sa výrobcom neodporúča, pretože časť UV lúčov môže prejsť von.
Medzi nedostatky takýchto zariadení je možné zaznamenať odolnosť voči spóram plesní, ako aj všetky ťažkosti s recykláciou lámp a prísne predpisy na používanie v závislosti od typu žiariča.

Germicídne inštalácie

Skupina žiaričov spojených do jedného zariadenia používaného v jednej miestnosti sa nazýva baktericídna inštalácia. Zvyčajne sú pomerne veľké a vyznačujú sa vysokou spotrebou energie. Úprava vzduchu pomocou baktericídnych zariadení sa vykonáva striktne v neprítomnosti osôb v miestnosti a je monitorovaná podľa osvedčenia o uvedení do prevádzky a registračného a kontrolného denníka. Používa sa iba v zdravotníckych a hygienických zariadeniach na dezinfekciu vzduchu a vody.

Nevýhody dezinfekcie vzduchu ultrafialovým žiarením

Okrem už uvedených má použitie UV žiaričov aj ďalšie nevýhody. V prvom rade je ultrafialové žiarenie samo o sebe pre ľudské telo nebezpečné, môže spôsobiť nielen popáleniny kože, ale ovplyvniť aj fungovanie kardiovaskulárneho systému, je nebezpečné pre sietnicu. Okrem toho môže spôsobiť výskyt ozónu a s ním aj nepríjemné symptómy spojené s týmto plynom: podráždenie dýchacieho traktu, stimulácia aterosklerózy, exacerbácia alergií.

Účinnosť UV lámp je dosť kontroverzná: k inaktivácii patogénov vo vzduchu povolenými dávkami ultrafialového žiarenia dochádza len vtedy, keď sú títo škodcovia statickí. Ak sa mikroorganizmy pohybujú, interagujú s prachom a vzduchom, potom sa potrebná dávka žiarenia zvyšuje 4-krát, čo bežná UV lampa nedokáže vytvoriť. Preto sa účinnosť ožarovača počíta samostatne s prihliadnutím na všetky parametre a je mimoriadne ťažké vybrať tie správne na ovplyvňovanie všetkých druhov mikroorganizmov naraz.

Prienik UV lúčov je pomerne plytký a aj keď sú nepohyblivé vírusy pod vrstvou prachu, vrchné vrstvy chránia spodné tým, že od seba odrážajú ultrafialové žiarenie. Takže po vyčistení je potrebné znova vykonať dezinfekciu.
UV žiariče nedokážu filtrovať vzduch, bojujú iba s mikroorganizmami, pričom všetky mechanické škodliviny a alergény udržiavajú v pôvodnej forme.