Ултраљубичасто зрачење

Из Википедије, слободне енциклопедије
Фотографија (у лажним бојама) Сунчеве короне снимљена у дубоком ултраљубичастом делу спектра на таласној дужини од 17,1 nm. Форографија је снимљена телескопом са свемирске пробе СОХО (енгл. Solar and Heliospheric Observatory).

Ултраљубичасто зрачење (скраћено UV према енгл. ultraviolet) обухвата електромагнетно зрачење са таласним дужинама мањим од видљивог зрачења, али већим од оних које имају меки X-зраци. Дели се на блиско (380-200 nm, NUV), далеко или вакуумско (200-10 nm, скраћеница FUV или VUV) и екстремно (1-31 nm, скраћеница EUV или XUV) ултраљубичасто зрачење.[1]

Када се испитује његово деловање на људско здравље и околину, ултраљубичасто зрачење се обично дели на UVA (400-315 nm) или дуготаласно, UVB (315-280 nm) или средњеталасно и UVC (<-280 nm) или краткоталасно (гермицидно).

У спектру Сунчевог зрачења на ултраљубичасто зрачење отпада само 10% енергије. UVC-зраци не продиру до површине Земље, па тако ни до наше коже, јер се апсорбују у озонском слоју атмосфере. UVA и UVB зраци продиру кроз спољни слој коже и изазивају оштећења: опекотиине, рак коже, алергију и сл. Оштећењу ћелију коже нарочито су изложени људи светле пути.

Порекло имена[уреди]

Име значи „ван љубичастог“, од латинског ultra - „ван“, где љубичасто означава део спектра видљиве светлсоти са најмањим таласним дужинама.

Откриће[уреди]

Ултраљубичаста светлост је невидљива (зато се светлост коју емитује UV лампа назива црно светло), али пошто се у спектру јавља одмах испод љубичасте подсећа на њу.

Откриће UV зрачења тесно је повезано са опажањем да соли сребра потамне када се изложе сунчевој светлости. Године 1801. немачки истраживач Јохан Ритер направио је кључно откриће да су невидљиви зраци на самом крају љубичасте области видљивог спектра изузетно ефикасни у затамњивању папира натопљеног среброхлоридом. Да би нагласио њихову хемијску реактивност назвао их је „деоксидујућим зрацима“ наспрам „топлотних зрака“ на другом крају видљивог спектра. Деоксидујућим зрацима име је убрзо промењено у „хемијске зраке“ и такво се одржало током 19. века. Касније су хемијски и топлотни зраци замењени модерним називима ултраљубичасти и инфрацрвени зраци.[2][3]

Објашњење[уреди]

Када се разматра утицај УВ зрачења на здравље човека и на околину, спектар УВ зрачења се обично дели на на UVA (400-315 nm) зрачење, још названо дуготаласним или „црним“ светлом; UVB (315-280 nm) зрачење, познато и као средњеталсно зрачење; и UVC (< 280 nm), краткоталасно или „гермицидно“ зрачење.

У фото-литографији, ласерској технологији итд., израз дубоко ултраљубичасто или DUV односи се на таласне дужине испод 300 nm.

Природни извори UV зрачења[уреди]

Сунце емитује ултраљубичасто зрачење у UVA, UVB, и UVC областима, али због апсорпције у озонском слоју земљине атмосфере 99% зрачења које стигне до површине Земље је из UVA опсега. (Један део UVC зрачења апсорбованог у атмосфери учествује у стварању озона.)

Сигурносни аспекти[уреди]

Ултаљубичасти фотони могу да оштете молекул ДНК у живом организму на бројне начине. На пример, суседне базе се везују једна за другу уместо да се везују са партнером из суседног низа. Тако настаје избочина у ДНК ланцу због чега молекул више не функционише нормално.

Кожа[уреди]

Најбоља заштита очију од дејства УВ зрачења је кориштење заштитних наочара, али наочара које имају УВБ и УВА филтере. Осим видљивог спектра зрачења стакла наочара морају у великој мери да апсорбују и зрачење у поменутим УВ областима.

Основно својство ових препарата је дефинисано као заштитни факор (Sun Protection Factor, SPF). Заштитини фактор је средња вредност резултата истраживања и први пут се појавио на амбалажи препарата PIZ BUIN 1966. године.

Црна светлост[уреди]

Када се модерна VISA картица осветли UV лампом на њој се појави, иначе невидљива, слика птице у лету.

Извор „црне светлости“ је лампа која емитује дуготаласно UV зрачење и врло мало видљиве светлости. Она се прави као и нормална флуресцентна лампа осим што се користи само један фосфор a обична стаклена цев замени дубоко плавим љубичастим стаклом такозваним Вудовим стаклом.

Да би се спречило фалсификовање осетљивих докумената, (кредитних картица, возачких дозвола, пасоша) она се праве са UV воденим жигом који се може видети једино када се документ обасја UV зрацима. Данас највећи број земаља издаје пасоше са мастилом и другим заштитним 'шарама' које постају видљиве тек при обасјавању UV зрацима.

Флуоросцентне лампе[уреди]

Флуоросцентна лампа ("неонка") ради тако што се у њој јонизује живина пара ниског притиска а фосфоросцентна превлака на унутрашњој страни лампе апосрбује UV зрачење и емитује видљиву светлост.

Живина пара највећим делом емитује у UVC опсегу. Зато је излагање зрачењу живине лучне лампе која нема заштитну фосфоресцентну превлаку врло опасно.

Астрономија[уреди]

Поларна светлост на Јупитеровом северном полу виђена у ултраљубичастом делу спектра са Хабловог свемирског телескопа.

Астрономски врели објекти емитују понајвише у УВ области (видети Винов закон). Међутим, исти озонкси омотач који нас штити од УВ зрачења представља проблем за астрономска осматрања са Земље па се највећи део осматрања обавља из свемира. (види УВ астрономија, свемирска опсерваторија)

Елиминација инсеката[уреди]

Спектрофотометрија[уреди]

UV/VIS спектроскопија се широко користи као инструментална метода у хемији за анализу хемијске структуре, на пример, конјугованих система. UV зрачење се често користи у видљивој спектрофотометрији за детектовање флуоросценције у посматраном узорку.

Анализа минеpала[уреди]

Збирка минерала бриљантно флуоресцира на различитим таласним дужинама када се обасја ултраљубичастом лампом.

Ултраљубичаста лампа се користи и у анализи минерала, драгог камења, рецимо приликом утврђивања аутентичности колекционарских узорака. Под видљивом светлошћу узорци могу изгледати исто али обасјани ултраљубичастим зрацима флуоресцирају различито. Или могу да покажу разлике у флуоросценцији када се обасјају дуготаласним или краткоталасним ултраљубичастим зрацима. UV флуоросцентне боје навелико се користе у биохемији и криминолошким истрагама. Најопзнатији представник у биохемији је можда зелено флуоресцирајући протеин (GFP од енглеског Green Fluorescent Protein) који се често користи као генетички обележивач. Многе супстанце, рецимо протеини, знатно апсорбују у UV спектралној области што је од огромне практичне важности у биохемији и сродним областима. Зато су UV спектрофотометри обавезни део биохемијске лабораторијске опреме.

Стерилизација[уреди]

Живина лампа која емитује краткоталасно UV зрачење обасјава капелу када није у употреби и тако је одржава стерилном.

Ултраљубичасте лампе се користе за стерилизацију радног простора и прибора који се користи у биолошким лабораторијама и медицинским установама. Комерцијално доступне живине лампе (ниског притиска) емитују око 86% зрачења на таласној дужини од 254 нанометара што се поклапа са једним од два максимума на којима ДНК апсорбује зрачење.

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  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. 

Литература[уреди]

Спољашње везе[уреди]

Викиостава
Викимедијина остава има још мултимедијалних датотека везаних за: Ултраљубичасто зрачење