Ultraljubičasto zračenje

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Fotografija (u lažnim bojama) Sunčeve korone snimljena u dubokom ultraljubičastom delu spektra na talasnoj dužini od 17,1 nm. Forografija je snimljena teleskopom sa svemirske probe SOHO (engl. Solar and Heliospheric Observatory).

Ultraljubičasto zračenje (skraćeno UV prema engl. ultraviolet) obuhvata elektromagnetno zračenje sa talasnim dužinama manjim od vidljivog zračenja, ali većim od onih koje imaju meki X-zraci. Deli se na blisko (380-200 nm, NUV), daleko ili vakuumsko (200-10 nm, skraćenica FUV ili VUV) i ekstremno (1-31 nm, skraćenica EUV ili XUV) ultraljubičasto zračenje.[1]

Kada se ispituje njegovo delovanje na ljudsko zdravlje i okolinu, ultraljubičasto zračenje se obično deli na UVA (400-315 nm) ili dugotalasno, UVB (315-280 nm) ili srednjetalasno i UVC (<-280 nm) ili kratkotalasno (germicidno).

U spektru Sunčevog zračenja na ultraljubičasto zračenje otpada samo 10% energije. UVC-zraci ne prodiru do površine Zemlje, pa tako ni do naše kože, jer se apsorbuju u ozonskom sloju atmosfere. UVA i UVB zraci prodiru kroz spoljni sloj kože i izazivaju oštećenja: opekotiine, rak kože, alergiju i sl. Oštećenju ćeliju kože naročito su izloženi ljudi svetle puti.

Poreklo imena[uredi]

Ime znači „van ljubičastog“, od latinskog ultra - „van“, gde ljubičasto označava deo spektra vidljive svetlsoti sa najmanjim talasnim dužinama.

Otkriće[uredi]

Ultraljubičasta svetlost je nevidljiva (zato se svetlost koju emituje UV lampa naziva crno svetlo), ali pošto se u spektru javlja odmah ispod ljubičaste podseća na nju.

Otkriće UV zračenja tesno je povezano sa opažanjem da soli srebra potamne kada se izlože sunčevoj svetlosti. Godine 1801. nemački istraživač Johan Riter napravio je ključno otkriće da su nevidljivi zraci na samom kraju ljubičaste oblasti vidljivog spektra izuzetno efikasni u zatamnjivanju papira natopljenog srebrohloridom. Da bi naglasio njihovu hemijsku reaktivnost nazvao ih je „deoksidujućim zracima“ naspram „toplotnih zraka“ na drugom kraju vidljivog spektra. Deoksidujućim zracima ime je ubrzo promenjeno u „hemijske zrake“ i takvo se održalo tokom 19. veka. Kasnije su hemijski i toplotni zraci zamenjeni modernim nazivima ultraljubičasti i infracrveni zraci.[2][3]

Objašnjenje[uredi]

Kada se razmatra uticaj UV zračenja na zdravlje čoveka i na okolinu, spektar UV zračenja se obično deli na na UVA (400-315 nm) zračenje, još nazvano dugotalasnim ili „crnim“ svetlom; UVB (315-280 nm) zračenje, poznato i kao srednjetalsno zračenje; i UVC (< 280 nm), kratkotalasno ili „germicidno“ zračenje.

U foto-litografiji, laserskoj tehnologiji itd., izraz duboko ultraljubičasto ili DUV odnosi se na talasne dužine ispod 300 nm.

Prirodni izvori UV zračenja[uredi]

Sunce emituje ultraljubičasto zračenje u UVA, UVB, i UVC oblastima, ali zbog apsorpcije u ozonskom sloju zemljine atmosfere 99% zračenja koje stigne do površine Zemlje je iz UVA opsega. (Jedan deo UVC zračenja apsorbovanog u atmosferi učestvuje u stvaranju ozona.)

Sigurnosni aspekti[uredi]

Ultaljubičasti fotoni mogu da oštete molekul DNK u živom organizmu na brojne načine. Na primer, susedne baze se vezuju jedna za drugu umesto da se vezuju sa partnerom iz susednog niza. Tako nastaje izbočina u DNK lancu zbog čega molekul više ne funkcioniše normalno.

Koža[uredi]

Najbolja zaštita očiju od dejstva UV zračenja je korištenje zaštitnih naočara, ali naočara koje imaju UVB i UVA filtere. Osim vidljivog spektra zračenja stakla naočara moraju u velikoj meri da apsorbuju i zračenje u pomenutim UV oblastima.

Osnovno svojstvo ovih preparata je definisano kao zaštitni fakor (Sun Protection Factor, SPF). Zaštitini faktor je srednja vrednost rezultata istraživanja i prvi put se pojavio na ambalaži preparata PIZ BUIN 1966. godine.

Crna svetlost[uredi]

Kada se moderna VISA kartica osvetli UV lampom na njoj se pojavi, inače nevidljiva, slika ptice u letu.

Izvor „crne svetlosti“ je lampa koja emituje dugotalasno UV zračenje i vrlo malo vidljive svetlosti. Ona se pravi kao i normalna flurescentna lampa osim što se koristi samo jedan fosfor a obična staklena cev zameni duboko plavim ljubičastim staklom takozvanim Vudovim staklom.

Da bi se sprečilo falsifikovanje osetljivih dokumenata, (kreditnih kartica, vozačkih dozvola, pasoša) ona se prave sa UV vodenim žigom koji se može videti jedino kada se dokument obasja UV zracima. Danas najveći broj zemalja izdaje pasoše sa mastilom i drugim zaštitnim 'šarama' koje postaju vidljive tek pri obasjavanju UV zracima.

Fluoroscentne lampe[uredi]

Fluoroscentna lampa ("neonka") radi tako što se u njoj jonizuje živina para niskog pritiska a fosforoscentna prevlaka na unutrašnjoj strani lampe aposrbuje UV zračenje i emituje vidljivu svetlost.

Živina para najvećim delom emituje u UVC opsegu. Zato je izlaganje zračenju živine lučne lampe koja nema zaštitnu fosforescentnu prevlaku vrlo opasno.

Astronomija[uredi]

Polarna svetlost na Jupiterovom severnom polu viđena u ultraljubičastom delu spektra sa Hablovog svemirskog teleskopa.

Astronomski vreli objekti emituju ponajviše u UV oblasti (videti Vinov zakon). Međutim, isti ozonksi omotač koji nas štiti od UV zračenja predstavlja problem za astronomska osmatranja sa Zemlje pa se najveći deo osmatranja obavlja iz svemira. (vidi UV astronomija, svemirska opservatorija)

Eliminacija insekata[uredi]

Spektrofotometrija[uredi]

UV/VIS spektroskopija se široko koristi kao instrumentalna metoda u hemiji za analizu hemijske strukture, na primer, konjugovanih sistema. UV zračenje se često koristi u vidljivoj spektrofotometriji za detektovanje fluoroscencije u posmatranom uzorku.

Analiza minepala[uredi]

Zbirka minerala briljantno fluorescira na različitim talasnim dužinama kada se obasja ultraljubičastom lampom.

Ultraljubičasta lampa se koristi i u analizi minerala, dragog kamenja, recimo prilikom utvrđivanja autentičnosti kolekcionarskih uzoraka. Pod vidljivom svetlošću uzorci mogu izgledati isto ali obasjani ultraljubičastim zracima fluoresciraju različito. Ili mogu da pokažu razlike u fluoroscenciji kada se obasjaju dugotalasnim ili kratkotalasnim ultraljubičastim zracima. UV fluoroscentne boje naveliko se koriste u biohemiji i kriminološkim istragama. Najopznatiji predstavnik u biohemiji je možda zeleno fluorescirajući protein (GFP od engleskog Green Fluorescent Protein) koji se često koristi kao genetički obeleživač. Mnoge supstance, recimo proteini, znatno apsorbuju u UV spektralnoj oblasti što je od ogromne praktične važnosti u biohemiji i srodnim oblastima. Zato su UV spektrofotometri obavezni deo biohemijske laboratorijske opreme.

Sterilizacija[uredi]

Živina lampa koja emituje kratkotalasno UV zračenje obasjava kapelu kada nije u upotrebi i tako je održava sterilnom.

Ultraljubičaste lampe se koriste za sterilizaciju radnog prostora i pribora koji se koristi u biološkim laboratorijama i medicinskim ustanovama. Komercijalno dostupne živine lampe (niskog pritiska) emituju oko 86% zračenja na talasnoj dužini od 254 nanometara što se poklapa sa jednim od dva maksimuma na kojima DNK apsorbuje zračenje.

Vidi još[uredi]

Reference[uredi]

  1. ^ Lakowicz, Joseph R. (2006). Principles of fluorescence spectroscopy. Springer. стр. xxvi. ISBN 9780387312781 Приступљено 16. 4. 2011.. 
  2. ^ Hockberger, P. E. (2002). „A history of ultraviolet photobiology for humans, animals and microorganisms“. Photochem. Photobiol. 76 (6): 561-579. DOI:10.1562/0031-8655(2002)076<0561:AHOUPF>2.0.CO;2. PMID 12511035. 
  3. ^ The ozone layer protects humans from this. Lyman, T. (1914). „Victor Schumann“. Astrophysical Journal 38: 1-4. Bibcode 1914ApJ....39....1L. DOI:10.1086/142050. 

Literatura[uredi]

Spoljašnje veze[uredi]