Ультрафиолетовое излучение
Муниципальное
общеобразовательное учреждение «Гимназия
№1»
Теоретическое
исследование по теме:
Выполнила: ученица 8 «Б» класса
Бестибаева Эльвира
Учитель: Никонова
Светлана
Ивановна
г. Орск
2009 – 2010 уч.г.
Содержание
Введение ………………………………………………………………... стр. 3
Глава I. Ультрафиолетовое излучение……………………………….... стр. 4
- 1. История открытия ……………………………………………….. стр. 4
- 2. Понятие УФИ, его виды…………………………………………. стр. 6
- 3. Источники УФИ………………………………………………….. стр. 7
Глава II. Положительное воздействие УФИ, его использование ..…… стр. 9
- Положительные эффекты……………………………………………………... стр. 9
- Стерилизация …………………………………………………………………. стр. 10
- Стерилизация воздуха и твердых поверхностей ………………………………….. стр. 10
- Дезинфекция питьевой воды ……………………………………………………….. стр. 10
- Химический анализ ………………………………………………………….. стр. 11
- УФ – спектрометрия
…………………………………………………...........
............ стр. 11 - Анализ минералов ………………………………………………………………….. стр. 11
- Ловля насекомых ………………………………………………………………….... стр. 11
- Искусственный загар и «Горное солнце» …………………………………………. стр. 11
- УФ в реставрации …………………………………………………………………… стр. 11
Глава III. Отрицательное воздействие УФИ, способы его предупреждения стр. 12
- Негативное воздействие ультрафиолета ……………………………………. стр. 12
- Естественная система защиты кожи ………………………………………. стр.12
- Отрицательное действие на кожу …………………………………………… стр. 13
- Действие на сетчатку глаз …………………………………………………… стр. 13
- Рак кожи ………………………………………………………………………. стр. 13
- Способы предотвращения…………………………………………
.......................... стр. 13
Заключение …………………………………………………
Литература …………………………………………………
Введение
Печальную картину
представляла бы Земля без солнечного
света. Не существовало бы растений и
животных, а единственными живыми организмами
были бы лишь бактерии, способные обходиться
без солнца. Именно солнечный свет прямым
или косвенным образом стимулирует тканевое
дыхание, оказывает противовоспалительный
эффект, укрепляет защитные силы организма,
обеспечивает нормальное развитие костного
скелета.
Основой благотворного влияния солнца
на человека являются ультрафиолетовые
лучи. В солнечном свете 40% спектра составляет
видимый свет, 50% — инфракрасное излучение
и 10% — ультрафиолет. На шкале электромагнитного
излучения ультрафиолет занимает промежуточное
положение между рентгеновскими лучами
и видимой частью спектра.
Если длина
волны излучения увеличивается,
то его проникающая способность
возрастает, а переносимая им энергия
уменьшается. Следовательно, наибольшей
энергией обладают UVС-лучи, однако они
почти полностью фильтруются озоновым
слоем и не имеют физиологического значения.
Лучи UVВ составляют 5% всего ультрафиолетового
излучения и не проникают дальше эпидермиса.
Остальная часть (90–95%) УФ-лучей приходится
на долю излучения UVА, которое обладает
большей проникающей способностью и достигает
сосочкового и сетчатого слоя дермы.
Цель исследования:
Изучить
влияние УФИ на организм человека
в нашей местности.
Задачи исследования:
- Выяснить что такое УФИ;
- Выяснить источники УФИ;
- Выяснить положительное воздействие УФИ, его использование;
- Выяснить отрицательное воздействие УФИ, способы его предупреждения;
- Подобрать и проанализировать нужный материал;
- Оформить исследовательскую работу.
Методы исследования:
- Чтение;
- Анализ литературы.
Глава I.
Ультрафиолетовое
излучение.
§ 1.
История открытия.
С момента зарождения
человечество обожествляло Солнце как
источник жизни. Об этом свидетельствуют
древние рисунки, найденные в
каменных пещерах, а также египетские
иероглифы, ясно демонстрирующие, что
солнечным лучам приписывались живительные
свойства, необходимые для поддержания
жизни. Вплоть до начала XIX века научная
общественность полагала, что действие
солнечного света на кожу, вызывающее
ее покраснение и даже ожоги при длительном
облучении, обусловлено тепловыми свойствами
солнечных лучей.
В 1825 году наблюдения, опубликованные
сэром Эверхардом Хоумом, впервые заставили
задуматься над тем, что действие солнечных
лучей на кожу имеет более прямой характер,
нежели просто перенос тепла. В качестве
примера Хоум привел историю, которая
произошла с ним в 1771 г. во время плавания
в Западную Индию. Эверхард был еще в юном
возрасте, когда, путешествуя на корабле,
уснул на палубе. Проснувшись, он обнаружил,
что кожа на ногах сильно покраснела, как
при ожоге (хотя на нем были льняные брюки),
и последствия этого ожога ощущались довольно
долго. Предположение, что причиной такого
воспаления кожи являются укусы насекомых,
его, однако, полностью не удовлетворило.
Спустя несколько десятилетий, в 1818 году,
ему рассказали, как у серебряной рыбки,
живущей в тенистом пруду, потемнела спинка
после того, как на берегу вырубили деревья.
Поскольку температура воды исключала
возможность ожога, это натолкнуло сэра
Хоума на мысль, что не тепловая энергия
солнечных лучей отвечает за появление
загара. И, наконец, в августе 1820 года исследователь
осуществил простой и наглядный эксперимент,
подтверждающий его гипотезу (к слову,
это легко может повторить любознательный
читатель). Сэр Хоум подставил свои руки
солнечным лучам, при этом одна рука была
покрыта черной тканью, а другая — полностью
открыта. Температура на каждой руке измерялась
термометром. По истечении 30 минут температура
открытой руки была 980 по Фаренгейту, а
руки, покрытой черной тканью, — 1060. Однако
кожа была обожжена только на открытой
руке, несмотря на то, что температура
руки под черной тканью была выше. Подобный
эксперимент он повторил с одним из темнокожих
жителей. Не обнаружив никакого ожога,
Эверхард Хоум пришел к выводу, что темная
пигментация кожи обеспечивает защиту
от сильного солнечного света.
В результате этих наблюдений, которые
описал в своей книге, он пришел к умозаключению
о том, что в основе действия солнечных
лучей на кожу лежит не тепловой, а химический
эффект.
Почти в это же время польский врач Снядецкий
опубликовал результаты собственных наблюдений,
согласно которым дети, живущие в городе,
в частности в индустриально развитой
Варшаве, чаще болеют рахитом, чем обитающие
в сельской местности. Он предположил,
что прямое действие солнечных лучей на
кожу можно рассматривать как один из
наиболее эффективных методов предотвращения
и лечения рахита, которым часто болели
дети в индустриальных центрах Северной
Европы.
Однако в то время научная общественность
еще не готова была воспринять передовые
идеи Хоума и Снядецкого. Несмотря на то,
что ультрафиолетовое излучение было
открыто Риттер в 1801 г., эффект воздействия
именно УФ-лучей на кожу был признан лишь
в 1858 году, когда Шарко показал, что «химические
лучи» от электрического разряда способны
вызвать покраснение (эритему) кожи.
За два десятилетия до окончания XIX века
возникло движение за оздоровление с помощью
свежего воздуха и солнечного света. Доктор
Арнольд Рикли основал клинику в горной
местности Словении, где в оздоровительных
целях применял чистую воду, лечебные
травы и солнечные ванны. После многолетних
исследований он пришел к выводу, что «чистая
вода работает удивительно, чистый воздух
делает даже больше, но солнечный свет
приносит для здоровья максимум пользы».
В 1890 г. английский врач Пальм обнаружил,
что дети, живущие в индустриальных центрах
Великобритании, болеют рахитом чаще,
чем дети, растущие пусть даже в нищете,
но в той части Земли, где Солнце светит
больше дней в году — в данном случае речь
шла о бедных кварталах в городах Индии
и Юго-Восточной Азии. Исходя из своих
наблюдений, он рекомендовал систематическое
применение солнечных ванн как превентивного
и терапевтического средства в лечении
рахита и других заболеваний. При этом
Пальм предложил устанавливать датчик
для регистрации именно химической активности
солнечных лучей, а не их тепловых свойств,
и продвигал концепцию просвещения широкой
публики, дабы люди воспринимали солнечные
лучи как средство оздоровления. Однако
даже медицинским светилам того времени
было трудно понять и принять новую идею
о том, что отсутствие или недостаточное
количество солнечного света может приводить
к появлению рахита, результатом чего
является процесс разрушения костей. Поэтому
и теперь наблюдения ученых оставили без
внимания.
Фотобиология и фотомедицина обязаны
своим рождением работам шведского ученого
Нильса Ридберга Финсена, который в 1893
году успешно лечил кожную сыпь путем
облучения пациентов «химическими лучами»
с помощью искусственных источников. За
излечение черной оспы и lupus vulgaris Финсен
в 1903 году был удостоен Нобелевской премии.
В это же время была выдвинута идея фотодинамической
терапии, а в 1905 г. зарегистрирован успешный
результат лечения basal cell carcinoma с помощью
света и эозина. Эти открытия увенчались
вторым рождением гелиотерапии в начале
XX века.
Первое научное доказательство того, что
именно УФ-лучам присуща «антирахитная
активность», было получено Хульдчинским
в 1919 г. после успешного излечения детского
рахита лучами ртутной лампы. Он ясно показал,
что фототерапия имеет не локальный, а
системный эффект — при УФ-облучении только
одной руки одновременно излечивается
и вторая рука. Таким образом, спустя столетие,
предположения Снядецкого о важности
солнечного облучения в лечении рахита
были подтверждены экспериментально.
Следующим шагом для предотвращения эпидемии
рахита было УФ-облучение молока, содержащего
провитамин D, а затем и добавление в молоко
химически синтезированного витамина
D3. В результате всех этих действий в течение
1930—1950 годов в США и Европе удалось полностью
остановить рост заболеваемости рахитом.
Таким образом, первые три декады XX века
ознаменовались расцветом фототерапии
и гелиотерапии в Европе и началом их распространения
в США. Однако, как заметил Латар, «после
периода расцвета фототерапии, начиная
с 1900-го и по 1940-е годы, наступил период
ее заката, поскольку фототерапия была
«проглочена» фармакологией, быстро развивавшейся
после открытия пенициллина и хинина».
Тем не менее в последние годы, вследствие
проводимой эпидемиологами корреляции
динамики распространения многих заболеваний
и показателей недостаточного уровня
солнечной УФ-радиации, вновь наблюдается
оживление интереса к проблеме биологического
действия УФ-излучения. В настоящее время
доказано, что естественная УФ-радиация,
составляющая ничтожную долю в общем потоке
солнечного излучения, достигающего земной
поверхности, является наиболее распространенным
постоянно действующим природным физическим
фактором и имеет важное значение для
нормального развития человеческого организма.
УФ-облучение кожи инициирует множество
биологических откликов, включая воспаление
(эритему), увеличение пигментации, утолщение
эпидермиса, изменение иммунной системы
и образование витамина D3. Каждый из этих
откликов начинается с проникновения
УФ-лучей в кожный покров и поглощения
их соответствующим хромофором. Первичная
фотохимическая реакция хромофора сопровождается
последующими биохимическими изменениями
в клетках, которые передаются через медиаторы
другим клеткам в биологических тканях
и таким образом инициируют их дальнейшие
изменения. Детали этой последовательности
хорошо изучены лишь для некоторых УФ-индуцированных
откликов кожи, таких как синтез витамина
D3 в коже под действием УФ-облучения и
его важную роль для здоровья человека.
§2.
Понятие УФИ. Его
виды.
Ультрафиолетовое излучение - невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее область между нижней границей видимого спектра и верхней границей рентгеновского излучения.
Длина волны УФ - излучения лежит в пределах от 100 до 400 нм (1 нм = 10-9 м). По классификации Международной комиссии по освещению (CIE) спектр УФ - излучения делится на три диапазона:
UV-A - длинноволновое (315 - 400 нм.)
UV-B - средневолновое (280 - 315 нм.)
UV-C - коротковолновое (100 - 280 нм.)
Практически весь UV-C и приблизительно 90 % UV-B поглощаются озоном, а также водным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UV-A достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UV-A, и, в небольшой доле — UV-B.
Виды ультрафиолетового излучения
| Наименование | Аббревиатура | Длина волны в нанометрах | Количество энергии на фотон |
| Ближний | NUV | 400 нм — 300 нм | 3.10 — 4.13 эВ |
| Средний | MUV | 300 нм — 200 нм | 4.13 — 6.20 эВ |
| Дальний | FUV | 200 нм — 122 нм | 6.20 — 10.2 эВ |
| Экстремальный | EUV, XUV | 121 нм — 10 нм | 10.2 — 124 эВ |
| Вакуумный | VUV | 200 нм — 10 нм | 6.20 — 124 эВ |
| Ультрафиолет А, длинноволновой диапазон, Чёрный свет | UVA | 400 нм — 315 нм | 3.10 — 3.94 эВ |
| Ультрафиолет B (средний диапазон) | UVB | 315 нм — 280 нм | 3.94 — 4.43 эВ |
| Ультрафиолет С, коротковолновой, гермицидный диапазон | UVC | 280 нм — 100 нм | 4.43 — 12.4 эВ |
§3. Источники УФИ.
Природные источники
Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов:
- от концентрации атмосферного озона над земной поверхностью от возвышения Солнца
- от высоты над уровнем моря
- от атмосферного рассеивания
- от состояния облачного покрова
- от степени отражения УФ-лучей от поверхности (воды, почвы)
Искусственные источники
Благодаря созданию
и совершенствованию
- Эритемные лампы (ЛЭЗО, ЛЭР40) были разработаны в 60-х годах прошлого века для компенсации «УФ недостаточности» естественного излучения и, в частности, интенсификации процесса фотохимического синтеза витамина D3 в коже человека («антирахитное действие»).
В 70-80 годах эритемные ЛЛ, кроме медицинских учреждений, использовались в специальных «фотариях» (например, для шахтеров и горных рабочих), в отдельных ОУ общественных и производственных зданий северных регионов, а также для облучения молодняка сельскохозяйственных животных.
Спектр ЛЭ30 радикально отличается от солнечного; на область В приходится большая часть излучения в УФ области, излучение с длиной волны λ < 300нм, которое в естественных условиях вообще отсутствует, может достигать 20 % от общего УФ излучения. Обладая хорошим «анитирахитным 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.
- В странах Центральной и Северной Европы, а также в России достаточно широкое распространение получили УФ ОУ типа «Искусственный солярий», в которых используются УФ ЛЛ, вызывающие достаточно быстрое образование загара. В спектре «загарных» УФ ЛЛ преобладает «мягкое» излучение в зоне УФА Доля УФВ строго регламентируется, зависит от вида установок и типа кожи (в Европе различают 4 типа человеческой кожи от «кельтского» до «средиземноморского») и составляет 1-5 % от общего УФ излучения. ЛЛ для загара выпускаются в стандартном и компактном исполнении мощностью от 15 до 160 Вт и длиной от 30 до 180 см.
- В 1980 г. американский психиатр Альфред Леви описал эффект «зимней депрессии», которую сейчас квалифицируют как заболевание и называют сокращенно SAD (Seasonal Affective Disorders). Заболевание связано с недостаточной инсоляцией, то есть естественным освещением. По оценкам специалистов, синдрому SAD подтверждено ~ 10-12 % населения земли и прежде всего жители стран Северного полушария. Известны данные по США: в Нью-Йорке — 17 %, на Аляске — 28 %, даже во Флориде — 4 %. По странам Северной Европы данные колеблются от 10 до 40 %.
В связи с тем, что SAD является, бесспорно, одним из проявлений «солнечном недостаточности», неизбежен возврат интереса к так называемым лампам «полного спектра», достаточно точно воспроизводящим спектр естественного света не только в видимой, но и в УФ области. Ряд зарубежных фирм включило ЛЛ полного спектра в свою номенклатуру, например, фирмы Osram и Radium выпускают подобные УФ ИИ мощностью 18, 36 и 58 Вт под названиями, соответственно, «Biolux» и «Biosun», спектральные характеристик которых практически совпадают. Эти лампы, естественно, не обладают «антирахитным эффектом», но помогают устранять у людей ряд неблагоприятных синдромов, связанных с ухудшением здоровья в осенне-зимний период и могут также использоваться в профилактических целях в ОУ школ, детских садов, предприятий и учреждений для компенсации «светового голодания». При этом необходимо напомнить, что ЛЛ «полного спектра» по сравнению c ЛЛ цветности ЛБ имеют световую отдачу примерно на 30 % меньше, что неизбежно приведет к увеличению энергетических и капитальных затрат в осветительно-облучательной установке. Проектирование и эксплуатация подобных установок должны осуществляться с учетом требований стандарта CTES 009/E:2002 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем».
- Весьма рациональное применение найдено УФЛЛ, спектр излучения которых совпадает со спектром действия фототаксиса некоторых видов летающих насекомых-вредителей (мух, комаров, моли и т. д.), которые могут являться переносчиками заболеваний и инфекций, приводить к порче продуктов и изделий.
Эти УФ ЛЛ используются в качестве ламп-аттрактантов в специальных устройствах-светоловушках, устанавливаемых в кафе, ресторанах, на предприятиях пищевой промышленности, в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, складах одежды и пр.
- Ртутно-кварцевая лампа
- Люминесцентные лампы «дневного света» (имеют небольшую УФ-составляющую из ртутного спектра)
- Эксилампа
Глава II.
Положительное воздействие УФИ.
Его использование.
Воздействие ультрафиолета
на кожу заметно влияет на метаболизм
нашего организма. Общеизвестно, что именно
УФ-лучи инициируют процесс образования
эргокальциферола (витамина Д), необходимого
для всасывания кальция в кишечнике и
обеспечения нормального развития костного
скелета. Кроме того, ультрафиолет активно
влияет на синтез мелатонина и серотонина
— гормонов, отвечающих за циркадный (суточный)
биологический ритм. Исследования немецких
ученых показали, что при облучении УФ-лучами
сыворотки крови в ней на 7
% увеличивалось содержание серотонина
— «гормона бодрости», участвующего в
регуляции эмоционального состояния.
Его дефицит может приводить к депрессии,
колебаниям настроения, сезонным функциональным
расстройствам. При этом количество мелатонина,
обладающего тормозящим действием на
эндокринную и центральную нервную системы,
снижалось на 28%.
Именно таким двойным эффектом объясняется
бодрящее действие весеннего солнца, поднимающего
настроение и жизненный тонус. Интересно,
что одним из факторов акселерации молодежи
в ХХ веке считается мода на загар, а, следовательно
— увеличение времени пребывания на солнце.
Нельзя не отметить и бактерицидную функцию
УФ-лучей. В медицинских учреждениях активно
пользуются этим свойством для профилактики
внутрибольничной инфекции и обеспечения
стерильности оперблоков и перевязочных.
Воздействие ультрафиолета на клетки
бактерий, а именно на молекулы ДНК, и развитие
в них дальнейших химических реакций приводит
к гибели микроорганизмов.
Положительные эффекты.
В ХХ веке было впервые показано, почему УФ — излучение оказывает благотворное воздействие на человека. Физиологическое действие Уф-лучей было исследовано отечественными и зарубежными исследователями в середине прошлого столетия (Г. Варшавер. Г. Франк. Н. Данциг, Н. Галанин. Н. Каплун, А. Парфенов, Е. Беликова. В. Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Е. Biekford и др.). Было убедительно доказано в сотнях экспериментов, что излучение в УФ области спектра (290—400 нм) повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, повышает уровень неспецифического иммунитета, а также увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ излучения (УФИ) образуются гистамин и подобные ему вещества, которые обладают сосудорасширяющим действием, повышают проницаемость кожных сосудов. Изменяется углеводный и белковый обмен веществ в организме. Действие оптического излучения изменяет легочную вентиляцию — частоту и ритм дыхания; повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Особенно значительна роль УФ излучения в образовании в организме витамина Д, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п.
Несколько позже в работах (О. Г. Газенко, Ю. Е. Нефедов, Е. А. Шепелев, С. Н. Залогуев, Н. Е. Панферова, И. В. Анисимова) указанное специфическое действие излучения было подтверждено в космической медицине. Профилактическое УФ облучение было введено в практику космических полетов наряду с Методическими указаниями (МУ) 1989 г. «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников УФ излучения)» . Оба документа являются надежной базой дальнейшего совершенствования УФ профилактики.
Стерилизация.
Стерилизация воздуха и твердых поверхностей.
Ультрафиолетовые лампы используются для стерилизации (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека. В наиболее распространённых лампах низкого давления 86 % излучения приходится на длину волны 254 нм, что хорошо согласуется с пиком кривой бактерицидной эффективности (то есть эффективности поглощения ультрафиолета молекулами ДНК). Этот пик находится в районе длины волны излучения равной 254 нм, которое оказывает наибольшее влияние на ДНК, однако кварцевое стекло, ранее используемое для изготовления колбы лампы, также как и другие природные вещества (например, вода) задерживают проникновение УФ. Степень дезинфекции зависит от дозы, которая равна произведению интенсивности на время. Излучение «ненужных» для дезинфекции длин волн приводит к тому, что для облучения объекта необходимой дозой УФ лампе требуется большее количество времени, а следовательно снижается КПД устройства. Вот почему в настоящее время на замену морально устаревших кварцевых бактерицидных ламп, которые имели сравнительно низкий КПД по причине низкой пропускной способности, а также из-за того, что излучали весь спектр УФ при необходимой длине волны равной исключительно 254 нм, приходят УФ лампы нового поколения, в которых с внутренней стороны стекла нанесено покрытие, разработанное с применением нано-технологий, позволяющее увеличить пропускную способность стекла только для УФ волн с длиной равной 254 нм. Это позволяет в разы уменьшить энергопотребление УФ лампами и увеличить их эффективность. Бактерицидное УФ излучение на этих длинах волн вызывает димеризацию тимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию.
Ультрафиолетовая обработка воды, воздуха и поверхности не обладает пролонгированным эффектом. Достоинство данной особенности заключается в том, что исключается вредное воздействие на человека и животных. В случае обработки сточных вод УФ флора водоемов не страдает от сбросов, как, например, при сбросе вод, обработанных хлором, продолжающим уничтожать жизнь ещё долго после использования на очистных сооружениях.
Дезинфекция питьевой воды.
Метод дезинфекции
с использованием УФ-излучения доказал
свою эффективность при дезактивации
переносимых водой
Принцип действия УФ-излучения. УФ- дезинфекция выполняется при облучении находящихся в воде микроорганизмов УФ-излучением определённой интенсивности (достаточная длина волны для полного уничтожения микроорганизмов равна 260,5 нм) в течение определённого периода времени. В результате такого облучения микроорганизмы «микробиологически» погибают, так как они теряют способность воспроизводства. УФ-излучение в диапазоне длин волн около 254 нм хорошо проникает сквозь воду и стенку клетки переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК микроорганизмов, вызывая нарушение её структуры. В результате прекращается процесс воспроизводства микроорганизмов. Следует отметить, что данный механизм распространяется на живые клетки любого организма в целом, именно этим обусловлена опасноть жесткого ульрафиолета.
Хотя по эффективности обеззараживаня воды УФ обработка в десятки раз уступает озонированию, на сегодняшний день использование УФ-излучения — один из самых эффективных и безопасных способов обеззараживания воды в случаях, когда объем обрабатываемой воды не велик.
Химический анализ.
Уф – спектрометрия.
УФ-спектрофотометрия основана на облучении вещества монохроматическим УФ-излучением, длина волны которого изменяется со временем. Вещество в разной степени поглощает УФ-излучение с разными длинами волн. График, по оси ординат которого отложено количество пропущенного или отраженного излучения, а по оси абсцисс- длина волны, образует спектр. Спектры уникальны для каждого вещества, на этом основывается идентификация отдельных веществ в смеси, а также их количественное измерение.
Анализ минералов.
Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала. А. А. Малахов в своей книге «Занимательно о геологии» (М., «Молодая гвардия», 1969. 240 с) рассказывает об этом так: «Необычное свечение минералов вызывают и катодный, и ультрафиолетовый, и рентгеновский лучи. В мире мёртвого камня загораются и светят наиболее ярко те минералы, которые, попав в зону ультрафиолетового света, рассказывают о мельчайших примесях урана или марганца, включённых в состав породы. Странным „неземным“ цветом вспыхивают и многие другие минералы, не содержащие никаких примесей. Целый день я провёл в лаборатории, где наблюдал люминесцентное свечение минералов. Обычный бесцветный кальцит расцвечивался чудесным образом под влиянием различных источников света. Катодные лучи делали кристалл рубиново-красным, в ультрафиолете он загорался малиново-красными тонами. Два минерала — флюорит и циркон — не различались в рентгеновских лучах. Оба были зелёными. Но стоило подключить катодный свет, как флюорит становился фиолетовым, а циркон — лимонно-жёлтым.»
Ловля насекомых.
Ультрафиолетовое излучение нередко применяются при ловле насекомых на свет (нередко в сочетании с лампами, излучающими в видимой части спектра). Это связано с тем, что у большинства насекомых видимый диапазон смещён, по сравнению с человеческим зрением, в коротковолновую часть спектра: насекомые не видят того, что человек воспринимает как красный, но видят мягкий ультрафиолетовый свет.
Искусственный загар и «Горное солнце».
При определённых дозировках искусственный загар позволяет улучшить состояние и внешний вид кожи человека, способствует образованию витамина D. В настоящее время популярны солярии.
УФ в реставрации
Один из главных инструментов экспертов - ультрафиолетовое, рентгеновское и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовые лучи позволяют определить старение лаковой пленки - более свежий лак в ультрафиолете выглядит темнее. В свете большой лабораторной ультрафиолетовой лампы более темными пятнами проступают отреставрированные участки и кустарно переписанные подписи. Рентгеновские лучи задерживаются наиболее тяжелыми элементами. В человеческом теле это костная ткань, а на картине - белила. Основой белил в большинстве случаев является свинец, в XIX веке стали применять цинк, а в XX-м - титан. Все это тяжелые металлы. В конечном счете, на пленке мы получаем изображение белильного подмалевка. Подмалевок - это индивидуальный «почерк» художника, элемент его собственной уникальной техники. Для анализа подмалевка используются базы рентгенограмм картин великих мастеров. Также эти снимки применяются для распознания подлинности картины.