Acasă > Un pic despre tot > Radiații infraroșii și ultraviolete. Lecția „radiații infraroșii, ultraviolete, cu raze X” pentru specialitatea „sudor”

Radiații infraroșii și ultraviolete. Lecția „radiații infraroșii, ultraviolete, cu raze X” pentru specialitatea „sudor”

Teoretic, întrebarea Cum diferă razele infraroșii de razele ultraviolete?' ar putea fi de interes pentru oricine. La urma urmei, atât acele raze, cât și alte raze fac parte din spectrul solar - și suntem expuși la Soare în fiecare zi. În practică, este cel mai adesea întrebat de cei care urmează să cumpere dispozitive cunoscute sub numele de încălzitoare cu infraroșu și ar dori să se asigure că astfel de dispozitive sunt absolut sigure pentru sănătatea umană.

Cum diferă razele infraroșii de razele ultraviolete în ceea ce privește fizica

După cum știți, pe lângă șapte culori vizibile dincolo de limitele sale, există radiații invizibile pentru ochi. Pe lângă infraroșu și ultraviolete, acestea includ razele X, razele gamma și cuptoarele cu microunde.

Razele infraroșii și UV sunt similare într-un singur lucru: ambele aparțin acelei părți a spectrului care nu este vizibilă cu ochiul liber al unei persoane. Dar aici se termină asemănarea lor.

Radiatii infrarosii

Razele infraroșii au fost găsite în afara graniței roșii, între lungimile de undă lungi și scurte ale acestei părți a spectrului. Este demn de remarcat faptul că aproape jumătate din radiația solară este radiație infraroșie. Principala caracteristică a acestor raze, invizibile pentru ochi, este energia termică puternică: toate corpurile încălzite o radiază continuu.
Radiația de acest tip este împărțită în trei regiuni în funcție de un parametru precum lungimea de undă:

  • de la 0,75 la 1,5 microni - zona apropiată;
  • de la 1,5 la 5,6 microni - mediu;
  • de la 5,6 la 100 de microni - departe.

Trebuie înțeles că radiația infraroșu nu este un produs al tuturor tipurilor de dispozitive tehnice moderne, de exemplu, încălzitoare cu infraroșu. Acesta este un factor al mediului natural, care acționează constant asupra unei persoane. Corpul nostru absoarbe și emite continuu raze infraroșii.

Radiația ultravioletă


Existența razelor dincolo de capătul violet al spectrului a fost dovedită în 1801. Gama razelor ultraviolete emise de Soare este de la 400 la 20 nm, dar doar o mică parte din spectrul undelor scurte ajunge la suprafața pământului - până la 290 nm.
Oamenii de știință cred că îi aparține radiațiile ultraviolete rol semnificativîn formarea primilor compuşi organici de pe Pământ. Totuși, impactul acestei radiații este și negativ, ducând la degradarea substanțelor organice.
Când răspunzi la o întrebare, Cum este radiația infraroșie diferită de radiația ultravioletă?, este necesar să se ia în considerare impactul asupra corpului uman. Și aici principala diferență constă în faptul că efectul razelor infraroșii se limitează în principal la efectele termice, în timp ce razele ultraviolete pot avea și un efect fotochimic.
Radiația UV este absorbită în mod activ de acizii nucleici, ducând la modificări ale celor mai importanți indicatori ai activității vitale a celulelor - capacitatea de a crește și de a se diviza. Deteriorarea ADN-ului este principala componentă a mecanismului de expunere la razele ultraviolete asupra organismelor.
Principalul organ al corpului nostru care este afectat de radiațiile ultraviolete este pielea. Se știe că datorită razelor UV este declanșat procesul de formare a vitaminei D, care este necesar pentru absorbția normală a calciului, și se sintetizează și serotonina și melatonina - hormoni importanți care afectează ritmurile circadiene și starea de spirit umană.

Expunerea pielii la radiații IR și UV

Când o persoană este expusă la lumina soarelui, razele infraroșii, ultraviolete afectează și suprafața corpului său. Dar rezultatul acestui impact va fi diferit:

  • Razele IR provoacă un flux de sânge către straturile de suprafață ale pielii, o creștere a temperaturii acesteia și roșeață (eritem caloric). Acest efect dispare de îndată ce efectul iradierii încetează.
  • Expunerea la radiațiile UV are o perioadă latentă și poate apărea la câteva ore după expunere. Durata eritemului ultraviolet variază de la 10 ore la 3-4 zile. Pielea devine roșie, se poate desprinde, apoi culoarea ei devine mai închisă (bronzant).


S-a dovedit că expunerea excesivă la radiațiile ultraviolete poate duce la apariția bolilor maligne ale pielii. În același timp, în anumite doze, radiațiile UV sunt benefice pentru organism, ceea ce îi permite să fie folosit pentru prevenire și tratament, precum și pentru distrugerea bacteriilor din aerul interior.

Este radiația infraroșie sigură?

Temerile oamenilor în legătură cu un astfel de tip de dispozitiv precum încălzitoarele cu infraroșu sunt destul de înțelese. ÎN societate modernă s-a format deja o tendință constantă cu o destulă teamă de a trata multe tipuri de radiații: radiații, raze X etc.
Pentru consumatorii obișnuiți care urmează să achiziționeze dispozitive bazate pe utilizarea radiației infraroșii, cel mai important lucru de știut este următorul: razele infraroșii sunt complet sigure pentru sănătatea umană. Acesta este ceea ce trebuie subliniat atunci când luăm în considerare Cum diferă razele infraroșii de razele ultraviolete?.
Studiile au demonstrat că radiațiile infraroșii cu undă lungă nu sunt utile doar pentru corpul nostru, ci sunt absolut necesare pentru aceasta. Cu lipsa razelor infrarosii, imunitatea organismului are de suferit, iar efectul imbatranirii sale accelerate se manifesta si el.


Impactul pozitiv al radiațiilor infraroșii nu mai este pus la îndoială și se manifestă sub diferite aspecte.

Colegiul de Construcții Ust-Kamenogorsk

Dezvoltarea unei lecții de fizică.

Subiect: „Radiții infraroșii, ultraviolete, cu raze X”

Lector: O.N.Chirtsova

Ust-Kamenogorsk, 2014

Lecție pe tema „Infraroșu, ultraviolete, raze X”.

Goluri:1) știi ce este radiația infraroșie, ultravioletă, cu raze X; să poată rezolva probleme logice privind aplicarea acestor concepte.

2) dezvoltare gandire logica, observație, PMD (analiza, sinteză, comparație), abilități de lucru asupra unui concept (sensul său lexical), vorbire, OUUN (lucrare independentă cu o sursă de informații, construirea unui tabel).

3) formarea unei perspective științifice (semnificația practică a materialului studiat, legătura cu profesia), responsabilitatea, independența, necesitatea de a conduce stil de viata sanatos viață, să respecte standardele TBC în activitățile profesionale.

Tipul de lecție: învățarea de material nou

Tipul de lecție: studiu teoretic

Echipament: laptopuri, proiector, prezentare, salopete de sudor

Literatură: Krongart B.A. „Fizica-11”, materiale INTERNET

În timpul orelor.

    Organizarea elevilor pentru cursuri.

    Pregătirea pentru percepție.

    Atragem atenția elevilor asupra salopetelor de sudor agățate în fața lor, construiesc o conversație pe următoarele întrebări:

1) Din ce material este confecționată îmbrăcămintea de lucru? (țesătură cauciucată, piele de căprioară) De ce din aceste materiale? (Conduc elevii la răspunsul „protecție împotriva radiațiilor termice (infraroșii))”

2) Pentru ce este masca? (protecție UV).

3) Principalul rezultat în munca sudorului? (calitatea cusăturii) Cum poate fi examinată calitatea sudurii? (una dintre metode este detectarea defectelor cu raze X). Pe diapozitiv arăt o fotografie a x- unitatea de raze și explicați pe scurt metoda.

    Anunț tema lecției (scrieți într-un caiet).

    Elevii formulează scopul lecției.

    Am stabilit sarcini pentru elevi pentru lecție:

1) Cunoașteți caracteristică comună radiații (în funcție de poziția pe scară radiatie electromagnetica).

2) Familiarizați-vă cu caracteristicile generale ale fiecărui tip de radiație.

3) Investigați în detaliu fiecare tip de radiație.

    Învățarea de materiale noi.

    1. Efectuăm prima sarcină a lecției - ne familiarizăm cu caracteristicile generale ale radiațiilor.

Pe slide-ul „Scale of electromagnetic radiation”. Determinăm poziția fiecărui tip de radiație pe scară, analizăm sensul lexical al cuvintelor „infraroșu”, „ultraviolet”, „raze X”. Sustin cu exemple.

    1. Deci, am finalizat prima sarcină a lecției, trecem la a doua sarcină - ne familiarizăm cu caracteristicile generale ale fiecărui tip de radiație. (Arăt videoclipuri despre fiecare tip de radiație. După vizionare, construiesc o scurtă conversație despre conținutul videoclipurilor).

      Deci, să trecem la a treia sarcină a lecției - studiul fiecărui tip de radiație.

Elevii o fac pe cont propriu muncă de cercetare(folosind o sursă digitală de informații, completați tabelul). Anunt criterii de evaluare, regulamente. Sfatuiesc si explic problemele aparute in timpul muncii.

La sfârșitul lucrării, ascultăm răspunsurile a trei elevi, revizuim răspunsurile.

    Ancorare.

Pe cale orală rezolvăm probleme logice:

1. De ce este necesar să porți ochelari de culoare închisă la înălțime la munte?

2. Ce fel de radiații se utilizează pentru uscarea fructelor și legumelor?

    De ce un sudor poartă mască în timp ce sudează? costum de protectie?

    De ce se dă terci de bariu unui pacient înainte de examinarea cu raze X?

    De ce radiologul (ca și pacientul) poartă șorțuri de plumb?

    O boală profesională a sudorilor este cataracta (încețoșarea cristalinului ochiului). Ce o cauzează? (radiația IR termică pe termen lung) Cum să evitați?

    Electroftalmia este o boală a ochilor (însoțită de durere acută, durere la nivelul ochilor, lacrimare, spasme ale pleoapelor). Cauza acestei boli? (acțiunea radiațiilor UV). Cum să evitați?

    Reflecţie.

Elevii răspund în scris la următoarele întrebări:

    1. Care a fost scopul lecției?

      Unde sunt utilizate tipurile de radiații studiate?

      Ce rău pot face?

      Unde vor fi utile cunoștințele dobândite la lecție în profesia ta?

Oral discutăm răspunsurile la aceste întrebări, fișele sunt predate.

    Teme pentru acasă

Pregătiți un raport despre aplicație practică IR, UV, raze X (opțional).

    Rezumatul lecției.

Elevii predau caiete.

Anunț notele la lecție.

Înmânează.

Radiatii infrarosii.

Radiatii infrarosii - radiația electromagnetică care ocupă regiunea spectrală dintre capătul roșu lumina vizibilași radiații cu microunde.

Proprietățile optice ale substanțelor din radiația infraroșie diferă semnificativ de proprietățile lor în radiația vizibilă. De exemplu, un strat de apă de câțiva centimetri este opac la radiația infraroșie cu λ = 1 µm. Radiația infraroșie reprezintă cea mai mare parte a radiațieilămpi cu incandescență, lămpi cu descărcare în gaz, aproximativ 50% din radiația solară; radiații infraroșii emise de unele lasere. Pentru a-l înregistra, se folosesc receptoare termice și fotoelectrice, precum și materiale fotografice speciale.

Întreaga gamă de radiații infraroșii este împărțită în trei componente:

regiunea undelor scurte: λ = 0,74-2,5 um;

regiunea undelor medii: λ = 2,5-50 µm;

regiunea undelor lungi: λ = 50-2000 µm.

Marginea undelor lungi a acestui interval se distinge uneori într-o gamă separată de unde electromagnetice - radiație terahertz (radiație submilimetrică).

Radiația infraroșie este numită și radiație „termică”, deoarece radiația infraroșie de la obiectele încălzite este percepută de pielea umană ca o senzație de căldură. În acest caz, lungimile de undă emise de corp depind de temperatura de încălzire: cu cât temperatura este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică și intensitatea radiației este mai mare. Spectrul de radiații al unui corp absolut negru la temperaturi relativ scăzute (până la câteva mii de Kelvin) se află în principal în acest interval. Radiația infraroșie este emisă de atomi sau ioni excitați.

Aplicație.

Dispozitiv de vedere pe timp de noapte.

Un dispozitiv fotoelectronic cu vid pentru transformarea unei imagini a unui obiect invizibil pentru ochi (în spectrul infraroșu, ultraviolet sau cu raze X) într-una vizibilă sau pentru a spori luminozitatea imaginii vizibile.

Termografie.

Termografia în infraroșu, imagine termică sau video termic, este o modalitate științifică de obținere a unei termograme - o imagine în raze infraroșii care arată o imagine a distribuției câmpurilor de temperatură. Camerele termografice sau camerele termice detectează radiația în domeniul infraroșu al spectrului electromagnetic (aproximativ 900-14000 nanometri sau 0,9-14 µm) și, pe baza acestei radiații, creează imagini care vă permit să determinați locurile supraîncălzite sau suprarăcite. Deoarece radiația infraroșie este emisă de toate obiectele care au o temperatură, conform formulei lui Planck pentru radiația corpului negru, termografia vă permite să „vezi” mediu inconjurator cu sau fără lumină vizibilă. Cantitatea de radiație emisă de un obiect crește pe măsură ce temperatura acestuia crește, astfel încât termografia ne permite să vedem diferențele de temperatură. Când privim printr-o cameră termică, obiectele calde sunt văzute mai bine decât cele răcite la temperatura ambiantă; oamenii și animalele cu sânge cald sunt mai ușor vizibile în mediu, atât ziua, cât și noaptea. Ca urmare, promovarea utilizării termografiei poate fi atribuită serviciilor militare și de securitate.

Homing în infraroșu.

Cap de orientare în infraroșu - un cap de orientare care funcționează pe principiul captării undelor infraroșii emise de ținta care este capturată. Este un dispozitiv optic-electronic conceput pentru a identifica o țintă pe fundalul înconjurător și pentru a emite un semnal de captare către dispozitivul automat de ochire (APU), precum și pentru a măsura și a emite un semnal al vitezei unghiulare a liniei de vedere către pilot automat.

Încălzitor cu infraroșu.

aparat de incalzire, care degajă căldură mediului prin radiații infraroșii. În viața de zi cu zi, uneori este numit inexact reflector. Energia radiantă este absorbită de suprafețele înconjurătoare, transformându-se în energie termală, le incalzeste, care la randul lor dau caldura aerului. Acest lucru dă un efect economic semnificativ în comparație cu încălzirea prin convecție, unde căldura este cheltuită în mod semnificativ pentru încălzirea spațiului nefolosit din subtavan. In plus, cu ajutorul radiatoarelor IR, devine posibil sa se incalzeasca local doar acele zone din incapere in care este necesar fara a incalzi intregul volum al incaperii; efectul termic al radiatoarelor cu infraroșu se simte imediat după pornire, ceea ce evită preîncălzirea încăperii. Acești factori reduc costurile cu energia.

Astronomie în infraroșu.

Ramură a astronomiei și astrofizicii care studiază obiectele spațiale vizibile în radiația infraroșie. În acest caz, radiația infraroșie înseamnă unde electromagnetice cu o lungime de undă de la 0,74 la 2000 de microni. Radiația infraroșie se află în intervalul dintre radiația vizibilă, a cărei lungime de undă variază de la 380 la 750 nanometri, și radiația submilimetrică.

Astronomia în infraroșu a început să se dezvolte în anii 1830, la câteva decenii după descoperirea radiației infraroșii de către William Herschel. Inițial, s-au făcut puține progrese și până la începutul secolului al XX-lea nu au existat descoperiri de obiecte astronomice în infraroșu, altele decât Soare și Lună, dar după o serie de descoperiri făcute în radioastronomie în anii 1950 și 1960, astronomii și-au dat seama de prezența o mare cantitate de informaţie care se afla în afara intervalului vizibil.valuri. De atunci, s-a format astronomia modernă în infraroșu.

spectroscopie cu infraroșu.

Spectroscopie în infraroșu - o ramură a spectroscopiei care acoperă regiunea cu lungime de undă lungă a spectrului (> 730 nm dincolo de limita roșie a luminii vizibile). Spectrele infraroșu apar ca urmare a mișcării vibraționale (parțial de rotație) a moleculelor, și anume, ca urmare a tranzițiilor între nivelurile vibraționale ale stării electronice fundamentale a moleculelor. Radiația IR este absorbită de multe gaze, cu excepția gazelor precum O2, N2, H2, Cl2 și gazele monoatomice. Absorbția are loc la o lungime de undă caracteristică fiecărui gaz specific, pentru CO, de exemplu, aceasta este lungimea de undă de 4,7 microni.

Folosind spectrele de absorbție în infraroșu, se poate stabili structura moleculelor diferitelor substanțe organice (și anorganice) cu molecule relativ scurte: antibiotice, enzime, alcaloizi, polimeri, compuși complecși etc. Spectrele vibraționale ale moleculelor diferitelor substanțe organice (și anorganice). cu molecule relativ lungi (proteine, grăsimi, carbohidrați, ADN, ARN etc.) sunt în intervalul teraherți, astfel încât structura acestor molecule poate fi stabilită cu ajutorul spectrometrelor de radiofrecvență în intervalul teraherți. După numărul și poziția vârfurilor în spectrele de absorbție IR, se poate aprecia natura substanței (analiza calitativă), iar după intensitatea benzilor de absorbție, cantitatea de substanță (analiza cantitativă). Principalele instrumente sunt diferite tipuri de spectrometre în infraroșu.

canal infrarosu.

Un canal în infraroșu este un canal de transmisie de date care nu necesită conexiuni prin cablu pentru funcționarea sa. In tehnologia calculatoarelor se foloseste de obicei pentru conectarea calculatoarelor cu dispozitive periferice (interfata IrDA).Spre deosebire de canalul radio, canalul infrarosu este insensibil la interferenta electromagnetica, iar acest lucru ii permite sa fie folosit in conditii industriale. Dezavantajele canalului infraroșu includ costul ridicat al receptoarelor și transmițătoarelor, care necesită conversia unui semnal electric în infraroșu și invers, precum și ratele de transmisie scăzute (de obicei nu depășesc 5-10 Mbps, dar atunci când se utilizează lasere cu infraroșu). , sunt posibile viteze semnificativ mai mari). În plus, confidențialitatea informațiilor transmise nu este asigurată. În condiții de linie de vedere, un canal în infraroșu poate oferi comunicare pe distanțe de câțiva kilometri, dar este cel mai convenabil pentru conectarea computerelor situate în aceeași cameră, unde reflexiile de pe pereții camerei asigură o conexiune stabilă și fiabilă. Cel mai natural tip de topologie aici este „autobuzul” (adică semnalul transmis este recepționat simultan de toți abonații). Este clar că, având atâtea neajunsuri, canalul infraroșu nu ar putea fi utilizat pe scară largă.

Medicament

Razele infrarosii sunt folosite in fizioterapie.

Telecomandă

Diodele și fotodiodele cu infraroșu sunt utilizate pe scară largă în telecomenzi, sisteme de automatizare, sisteme de securitate, unele telefoane mobile (port infraroșu), etc. Razele infraroșii nu distrage atenția unei persoane din cauza invizibilitatii lor.

Interesant este că radiația infraroșie a unei telecomenzi de uz casnic este ușor de captată folosind o cameră digitală.

La pictură

Emițătorii de infraroșu sunt utilizați în industrie pentru uscarea suprafețelor vopsea. Metoda de uscare cu infraroșu are avantaje semnificative față de metoda tradițională, prin convecție. În primul rând, acesta este, desigur, un efect economic. Viteza și energia cheltuită cu uscare cu infraroșu este mai mică decât cele cu metode tradiționale.

Sterilizarea alimentelor

Sterilizat folosind radiații infraroșii Produse alimentareîn scopul dezinfectării.

Agent anticoroziv

Razele infraroșii sunt utilizate pentru a preveni coroziunea suprafețelor lăcuite.

industria alimentară

O caracteristică a utilizării radiației IR în Industria alimentară este posibilitatea pătrunderii undei electromagnetice în astfel de produse capilar-poroase precum cereale, cereale, făină etc., la o adâncime de până la 7 mm. Această valoare depinde de natura suprafeței, structura, proprietățile materialului și răspunsul în frecvență al radiației. O undă electromagnetică dintr-un anumit interval de frecvență are nu numai un efect termic, ci și biologic asupra produsului, ajută la accelerarea transformărilor biochimice în polimerii biologici (amidon, proteine, lipide). Transportoarele de uscare pe benzi transportoare pot fi utilizate cu succes la depunerea cerealelor în grânare și în industria de măcinare a făinii.

În plus, radiația infraroșie este utilizată pe scară largă pentruincalzirea spatiuluiȘi stradăspatii. Încălzitoarele cu infraroșu sunt folosite pentru a organiza încălzirea suplimentară sau principală în spații (case, apartamente, birouri etc.), precum și pentru încălzirea locală a spațiului exterior (cafenele stradale, foișoare, verande).

Dezavantajul este neuniformitatea semnificativ mai mare a încălzirii, care este complet inacceptabilă într-o serie de procese tehnologice.

Verificarea banilor pentru autenticitate

Emițătorul infraroșu este folosit în dispozitivele de verificare a banilor. Aplicate bancnotei ca unul dintre elementele de securitate, cernelurile metamerice speciale pot fi văzute doar în domeniul infraroșu. Detectoarele de monedă cu infraroșu sunt cele mai fără erori dispozitive pentru verificarea autenticității banilor. Aplicarea etichetelor cu infraroșu pe bancnote, spre deosebire de cele ultraviolete, este costisitoare pentru falsificatori și, prin urmare, neprofitabilă din punct de vedere economic. Prin urmare, detectoarele de bancnote cu emițător IR încorporat, astăzi, sunt cele mai multe protecţie fiabilă din falsuri.

Pericol pentru sanatate!!!

Radiația infraroșie foarte puternică în locurile cu căldură ridicată poate usca membrana mucoasă a ochilor. Este cel mai periculos atunci când radiația nu este însoțită de lumină vizibilă. În astfel de situații, este necesar să purtați ochelari speciali de protecție pentru ochi.

Pământul ca emițător de infraroșu

Suprafața Pământului și norii absorb radiațiile vizibile și invizibile de la soare și reradiază cea mai mare parte a energiei sub formă de radiații infraroșii înapoi în atmosferă. Anumite substanțe din atmosferă, în principal picături de apă și vapori de apă, dar și dioxid de carbon, metan, azot, hexafluorura de sulf și clorofluorocarburi, absorb această radiație infraroșie și o reradiază în toate direcțiile, inclusiv înapoi pe Pământ. Astfel, efectul de seră menține atmosfera și suprafața mai calde decât dacă nu ar exista absorbanți de infraroșu în atmosferă.

radiații cu raze X

radiații cu raze X - unde electromagnetice, a căror energie fotonică se află pe scara undelor electromagnetice dintre radiația ultravioletă și radiația gamma, care corespunde lungimilor de undă de la 10−2 la 102 Å (de la 10−12 la 10−8 m)

Surse de laborator

tuburi cu raze X

Razele X sunt produse prin accelerarea puternică a particulelor încărcate (bremsstrahlung) sau prin tranziții de înaltă energie în învelișurile de electroni ale atomilor sau moleculelor. Ambele efecte sunt utilizate în tuburile cu raze X. Principalele elemente structurale ale unor astfel de tuburi sunt un catod metalic și un anod (numit anterior și anticatod). În tuburile cu raze X, electronii emiși de la catod sunt accelerați de diferența de potențial electric dintre anod și catod (nu sunt emise raze X deoarece accelerația este prea mică) și lovesc anodul, unde sunt decelerati brusc. În acest caz, radiația de raze X este generată din cauza bremsstrahlungului, iar electronii sunt scoși simultan din învelișurile interioare de electroni ale atomilor anodici. Spațiile goale din învelișuri sunt ocupate de alți electroni ai atomului. În acest caz, radiația de raze X este emisă cu un spectru energetic caracteristic materialului anodic (radiația caracteristică, frecvențele sunt determinate de legea lui Moseley: unde Z este numărul atomic al elementului anodic, A și B sunt constante pentru o anumită valoare. al numărului cuantic principal n al învelișului de electroni). În prezent, anozii sunt fabricați în principal din ceramică, iar partea în care electronii lovesc este din molibden sau cupru.

Tub Crookes

În procesul de accelerare-decelerare, doar aproximativ 1% din energia cinetică a unui electron merge la razele X, 99% din energie este transformată în căldură.

Acceleratoare de particule

Razele X pot fi obținute și în acceleratoarele de particule. Așa-numita radiație sincrotron apare atunci când un fascicul de particule dintr-un câmp magnetic este deviat, în urma căruia acestea experimentează o accelerație într-o direcție perpendiculară pe mișcarea lor. Radiația sincrotron are un spectru continuu cu o limită superioară. Cu parametri aleși corespunzător (magnitudinea câmpului magnetic și energia particulelor), razele X pot fi obținute și în spectrul radiației sincrotron.

Impactul biologic

Razele X sunt ionizante. Afectează țesuturile organismelor vii și poate provoca radiații, arsuri de radiații și tumori maligne. Din acest motiv, atunci când lucrați cu raze X trebuie luate măsuri de protecție. Se crede că daunele sunt direct proporționale cu doza de radiație absorbită. Radiația cu raze X este un factor mutagen.

Înregistrare

Efect de luminescență. Razele X pot face ca unele substanțe să strălucească (fluorescență). Acest efect este utilizat în diagnosticarea medicală în timpul fluoroscopiei (observarea unei imagini pe un ecran fluorescent) și fotografierea cu raze X (radiografie). Filmele fotografice medicale sunt utilizate de obicei în combinație cu ecrane de intensificare, care includ fosfori cu raze X, care strălucesc sub acțiunea razelor X și luminează emulsia fotografică sensibilă la lumină. Metoda de achizitie a imaginii mărime naturală numită radiografie. Cu fluorografie, imaginea este obținută la scară redusă. Substanța luminiscentă (scintilatorul) poate fi conectată optic la un detector electronic de lumină (tub fotomultiplicator, fotodiodă etc.), dispozitivul rezultat se numește detector de scintilație. Vă permite să înregistrați fotoni individuali și să măsurați energia acestora, deoarece energia unui bliț de scintilație este proporțională cu energia unui foton absorbit.

efect fotografic. Razele X, precum și lumina obișnuită, sunt capabile să ilumineze direct emulsia fotografică. Cu toate acestea, fără stratul fluorescent, acest lucru necesită de 30-100 de ori expunerea (adică doza). Această metodă (cunoscută sub numele de radiografie fără ecran) are avantajul unor imagini mai clare.

În detectoarele cu semiconductori, razele X produc perechi electron-gaură în joncțiunea p-n a unei diode conectată în direcția de blocare. În acest caz, curge un curent mic, a cărui amplitudine este proporțională cu energia și intensitatea radiației X incidente. În modul pulsat, este posibil să se înregistreze fotoni de raze X individuali și să se măsoare energia acestora.

Fotonii de raze X individuali pot fi de asemenea înregistrați folosind detectoare de radiații ionizante pline cu gaz (contor Geiger, cameră proporțională etc.).

Aplicație

Cu ajutorul razelor X, se poate „lumina” corpul uman, în urma căreia se poate obține o imagine a oaselor, iar în instrumentele moderne, a organelor interne (vezi șiradiografieȘi fluoroscopie). Acesta folosește faptul că elementul calciu (Z=20) conținut în principal în oase are un număr atomic mult mai mare decât numerele atomice ale elementelor care alcătuiesc țesuturile moi și anume hidrogenul (Z=1), carbonul (Z=6). ), azot (Z=7), oxigen (Z=8). Pe lângă dispozitivele convenționale care oferă o proiecție bidimensională a obiectului studiat, există tomografii computerizate care vă permit să obțineți o imagine tridimensională a organelor interne.

Detectarea defectelor la produse (șine, suduri etc.) cu ajutorul razelor X se numeștedetectarea defectelor cu raze X.

În știința materialelor, cristalografie, chimie și biochimie, razele X sunt folosite pentru elucidarea structurii substanțelor la nivel atomic folosind împrăștierea prin difracție de raze X (analiza difracției cu raze X). Un exemplu celebru este determinarea structurii ADN-ului.

Raze X pot fi folosite pentru a determina compoziție chimică substante. Într-o microsondă cu fascicul de electroni (sau într-un microscop electronic), substanța analizată este iradiată cu electroni, în timp ce atomii sunt ionizați și emit radiații de raze X caracteristice. Razele X pot fi folosite în loc de electroni. Această metodă analitică se numeșteAnaliza fluorescenței cu raze X.

Aeroporturile folosesc activintroscoape de televiziune cu raze X, permițându-vă să vizualizați conținutul bagajelor de mână și al bagajelor pentru a detecție vizuală pe ecranul monitorului obiectelor periculoase.

Terapia cu raze X- o secțiune de radioterapie care acoperă teorie și practică utilizare terapeutică raze X generate la o tensiune pe tubul de raze X de 20-60 kV și o distanță focală piele de 3-7 cm (radioterapie cu rază scurtă) sau la o tensiune de 180-400 kV și distanță focală pielea de 30-150 cm (radioterapia la distanţă). Terapia cu raze X se desfășoară în principal cu tumori localizate superficial și cu alte boli, inclusiv boli ale pielii (raze X ultrasoft ale Bucca).

radiografii naturale

Pe Pământ, radiația electromagnetică din domeniul razelor X se formează ca urmare a ionizării atomilor de către radiația care apare în timpul dezintegrarii radioactive, ca urmare a efectului Compton al radiațiilor gamma care apare în timpul reactii nucleare, precum și radiația cosmică. Dezintegrarea radioactivă duce, de asemenea, la emisia directă de cuante de raze X, dacă determină o rearanjare a învelișului de electroni a atomului în descompunere (de exemplu, în timpul captării electronilor). Radiația cu raze X care apare pe alții corpuri cerești, nu ajunge la suprafața Pământului, deoarece este complet absorbit de atmosferă. Este explorat de telescoape satelit cu raze X, cum ar fi Chandra și XMM-Newton.

Una dintre principalele metode de testare nedistructivă este metoda radiografică de control (RK) -detectarea defectelor cu raze X. Acest tip de control este utilizat pe scară largă pentru a verifica calitatea conductelor tehnologice, a structurilor metalice, a echipamentelor tehnologice, a materialelor compozite în diverse industrii și a complexului de construcții. Controlul cu raze X este utilizat în mod activ astăzi pentru a detecta diferite defecte ale sudurilor și îmbinărilor. Metoda radiografică de testare a îmbinărilor sudate (sau detectarea defectelor cu raze X) este efectuată în conformitate cu cerințele GOST 7512-86.

Metoda se bazează pe absorbția diferită a razelor X de către materiale, iar gradul de absorbție depinde direct de numărul atomic al elementelor și de densitatea mediului unui anumit material. Prezența unor defecte precum fisuri, incluziuni de materiale străine, zguri și pori duce la faptul că razele X sunt atenuate într-un grad sau altul. Prin înregistrarea intensității acestora cu ajutorul controlului cu raze X, este posibil să se determine prezența, precum și localizarea diferitelor neomogenități materiale.

Principalele caracteristici ale controlului cu raze X:

Capacitatea de a detecta astfel de defecte care nu pot fi detectate prin nicio altă metodă - de exemplu, non-lipituri, cochilii și altele;

Posibilitatea de localizare exactă a defectelor detectate, ceea ce face posibilă repararea rapidă;

Posibilitatea de a evalua mărimea convexității și concavității perlelor de armare a sudurii.

radiații UV

Radiația ultravioletă (raze ultraviolete, radiații UV) - radiații electromagnetice care ocupă intervalul spectral dintre radiația vizibilă și cea de raze X. Lungimile de undă ale radiațiilor UV se află în intervalul de la 10 la 400 nm (7,5 1014-3 1016 Hz). Termenul provine din lat. ultra - deasupra, dincolo și violet. ÎN vorbire colocvială se poate folosi și numele „ultraviolete”.

Impact asupra sănătății umane .

Efectele biologice ale radiațiilor ultraviolete în cele trei regiuni spectrale sunt semnificativ diferite, astfel încât biologii disting uneori următoarele intervale ca fiind cele mai importante în munca lor:

Aproape de raze ultraviolete, UV-A (UVA, 315-400 nm)

Raze UV-B (UVB, 280-315 nm)

Raze ultraviolete îndepărtate, UV-C (UVC, 100-280 nm)

Practic toate UVC și aproximativ 90% UVB sunt absorbite de ozon, precum și de vaporii de apă, oxigenul și dioxidul de carbon pe măsură ce lumina soarelui trece prin atmosfera pământului. Radiația din domeniul UVA este absorbită destul de slab de atmosferă. Prin urmare, radiația care ajunge la suprafața Pământului conține o mare parte din UVA aproape ultravioletă și o proporție mică - UVB.

Ceva mai târziu, în lucrări (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefedov, E. A. Shepelev, S. N. Zaloguev, N. E. Panferova, I. V. Anisimova), efectul specific specificat al radiațiilor a fost confirmat în medicina spațială . Iradierea profilactică UV a fost introdusă în practica zborurilor spațiale împreună cu Ghidurile (MU) 1989 „Iradierea ultravioletă profilactică a oamenilor (folosind surse artificiale de radiații UV)”. Ambele documente reprezintă o bază de încredere pentru îmbunătățirea în continuare a prevenirii UV.

Acțiune asupra pielii

Expunerea pielii la radiațiile ultraviolete care depășește capacitatea naturală de protecție a pielii de a se bronza duce la arsuri.

Radiațiile ultraviolete pot duce la formarea de mutații (mutageneză ultravioletă). Formarea mutațiilor, la rândul său, poate provoca cancer de piele, melanom de piele și îmbătrânire prematură.

Acțiune asupra ochilor

Radiația ultravioletă din domeniul undelor medii (280-315 nm) este practic insesizabilă pentru ochiul uman și este absorbită în principal de epiteliul corneei, care, cu iradiere intensă, provoacă leziuni ale radiațiilor - arsuri corneene (electroftalmie). Aceasta se manifestă prin lacrimare crescută, fotofobie, edem al epiteliului corneean, blefarospasm. Ca urmare a unei reacții pronunțate a țesuturilor oculare la ultraviolete, straturile profunde (stroma corneană) nu sunt afectate, deoarece corpul uman elimină în mod reflex efectele ultravioletei asupra organelor de vedere, doar epiteliul este afectat. După regenerarea epiteliului, vederea, în cele mai multe cazuri, este complet restaurată. Ultravioletul moale cu undă lungă (315-400 nm) este perceput de retină ca o lumină slabă violetă sau gri-albastru, dar este reținut aproape complet de cristalin, în special la persoanele de vârstă mijlocie și în vârstă. Pacienții implantați cu lentile artificiale timpurii au început să vadă lumina ultravioletă; mostrele moderne de lentile artificiale nu lasă ultravioletele să treacă. Unda scurtă ultravioletă (100-280 nm) poate pătrunde în retină. Deoarece radiațiile ultraviolete cu undă scurtă sunt de obicei însoțite de radiații ultraviolete din alte game, cu expunere intensă la ochi, o arsură a corneei (electroftalmie) va apărea mult mai devreme, ceea ce va exclude efectul radiațiilor ultraviolete asupra retinei din motivele de mai sus. În practica clinică oftalmologică, principalul tip de leziuni oculare cauzate de radiațiile ultraviolete este arsura corneei (electroftalmia).

Protecție pentru ochi

Pentru a proteja ochii de efectele nocive ale radiațiilor ultraviolete, se folosesc ochelari speciali care blochează până la 100% din radiațiile ultraviolete și sunt transparenți în spectrul vizibil. De regulă, lentilele unor astfel de ochelari sunt fabricate din materiale plastice speciale sau policarbonat.

Multe tipuri de lentile de contact oferă și protecție UV 100% (uitați-vă la eticheta ambalajului).

Filtrele pentru razele ultraviolete sunt solide, lichide și gazoase. De exemplu, sticla obișnuită este opac la 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.

Surse UV

izvoare naturale

Principala sursă de radiații ultraviolete de pe Pământ este Soarele. Raportul dintre intensitatea radiației UV-A și UV-B, cantitatea totală de raze ultraviolete care ajung la suprafața Pământului, depinde de următorii factori:

asupra concentrației de ozon atmosferic deasupra suprafeței pământului (vezi găurile de ozon)

de la înălțimea soarelui deasupra orizontului

de la înălțime deasupra nivelului mării

din dispersia atmosferică

din acoperirea norilor

asupra gradului de reflexie a razelor UV de la suprafata (apa, sol)

Două lămpi fluorescente cu ultraviolete, ambele lămpi emit lungimi de undă cu „lungime de undă lungă” (UV-A) variind de la 350 la 370 nm

O lampă DRL fără bec este o sursă puternică de radiații ultraviolete. Periculos pentru ochi și piele în timpul funcționării.

surse artificiale

Datorită creării și îmbunătățirii surselor artificiale de radiații UV, care au mers în paralel cu dezvoltarea surse electrice lumină vizibilă, astăzi specialiștii care lucrează cu radiații UV în medicină, instituții preventive, sanitare și igienice, agricultură etc., au oportunități semnificativ mai mari decât atunci când folosesc radiațiile UV naturale. Dezvoltarea și producția de lămpi UV pentru instalații fotobiologice (UFBD) este realizată în prezent de o serie dintre cele mai mari companii de lămpi electrice și altele. Spre deosebire de sursele de iluminat, sursele de radiații UV au, de regulă, un spectru selectiv conceput pentru a atinge maximum efect posibil pentru un anumit proces FB. Clasificarea IS UV artificială pe domenii de aplicare, determinată prin spectrele de acțiune ale proceselor FB corespunzătoare cu anumite intervale spectrale UV:

Lămpile pentru eritem au fost dezvoltate în anii 1960 pentru a compensa „deficiența UV” a radiațiilor naturale și, în special, pentru a intensifica procesul de sinteză fotochimică a vitaminei D3 în pielea umană („efectul anti-rahită”).

În anii 1970 și 1980, LL-urile pentru eritem, pe lângă instituțiile medicale, au fost folosite în „fotarie” speciale (de exemplu, pentru mineri și lucrători din minerit), în public și clădiri industriale regiunile nordice, precum și pentru iradierea animalelor tinere de fermă.

Spectrul LE30 este radical diferit de spectrul solar; regiunea B reprezintă cea mai mare parte a radiațiilor din regiunea UV, radiație cu o lungime de undă 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.

În țările din Europa Centrală și de Nord, precum și în Rusia, există suficient utilizare largă au primit UV DU de tipul „Solariu artificial”, în care se folosesc UV LL, determinând o formare destul de rapidă a bronzului. În spectrul „bronzării” UV LL, predomină radiația „moale” în zona UVA. Ponderea UVB este strict reglementată, depinde de tipul de instalații și tipul de piele (în Europa, există 4 tipuri de piele umană din " celtic" la "mediteraneeană") și este de 1-5% din radiația UV totală. LL-urile pentru bronzare sunt disponibile în versiuni standard și compacte cu putere de la 15 la 160 W și lungime de la 30 la 180 cm.

În 1980, psihiatrul american Alfred Levy a descris efectul „depresiei de iarnă”, care acum este clasificată ca o boală și este abreviată ca SAD (Tulburare afectivă sezonieră - Tulburare afectivă sezonieră). Boala este asociată cu insolație insuficientă, adică iluminat natural. Potrivit experților, ~ 10-12% din populația lumii este afectată de sindromul SAD și în principal locuitorii țărilor din emisfera nordică. Sunt cunoscute date pentru SUA: în New York - 17%, în Alaska - 28%, chiar și în Florida - 4%. Pentru țările nordice, datele variază de la 10 la 40%.

Datorită faptului că SAD este, fără îndoială, una dintre manifestările „defecțiunii solare”, este inevitabilă o revenire a interesului pentru așa-numitele lămpi cu „spectru complet”, care reproduce cu exactitate spectrul luminii naturale nu numai în vizibil, ci și de asemenea în regiunea UV. Rând firme străine a inclus un spectru complet LL în nomenclatura sa, de exemplu, Osram și Radium produc UV IS similare cu o putere de 18, 36 și 58 W sub denumirile, respectiv, „Biolux” și „Biosun”, ale căror caracteristici spectrale sunt aproape aceeași. Aceste lămpi, desigur, nu au „efect anti-rahitic”, dar ajută la eliminarea unui număr de sindroame adverse la persoanele asociate cu sănătatea precară în perioada toamnă-iarnă și pot fi folosite și în scopuri preventive în instituțiile de învățământ. , școli, grădinițe, întreprinderi și instituții pentru a compensa" foametea ușoară. În același timp, trebuie amintit că LL-urile de „spectru complet” în comparație cu LL-urile cu cromaticitate LB-urile au o eficiență luminoasă cu aproximativ 30% mai mică, ceea ce va duce inevitabil la o creștere a costurilor de energie și de capital în instalația de iluminat și iradiere. Astfel de instalații trebuie să fie proiectate și operate în conformitate cu cerințele CTES 009/E:2002 „Siguranța fotobiologică a lămpilor și a sistemelor de lămpi”.

A fost găsită o utilizare foarte rațională pentru UFLL, al cărei spectru de emisie coincide cu spectrul de acțiune fototaxis al unor tipuri de insecte dăunătoare zburătoare (muște, țânțari, molii etc.), care pot fi purtători de boli și infecții, duc la alterare. de produse si produse.

Aceste UV LL sunt folosite ca lămpi de atracție în capcane speciale de lumină instalate în cafenele, restaurante, întreprinderi din industria alimentară, ferme de animale și păsări, depozite de îmbrăcăminte etc.

Lampă cu mercur-cuarț

Lămpile fluorescente „lumină de zi” (au o mică componentă UV din spectrul mercurului)

Excilamp

Dioda electro luminiscenta

Procesul de ionizare cu arc electric (în special procesul de sudare a metalelor)

Surse laser

Există o serie de lasere care funcționează în regiunea ultravioletă. Laserul face posibila obtinerea de radiatii coerente de mare intensitate. Cu toate acestea, regiunea ultravioletă este dificilă pentru generarea laserului, așa că nu există surse la fel de puternice aici ca în domeniile vizibil și infraroșu. Laserele ultraviolete își găsesc aplicația în spectrometria de masă, microdisecția cu laser, biotehnologie și altele. cercetare științifică, în microchirurgia oculară (LASIK), pentru ablația cu laser.

Ca mediu activ în laserele ultraviolete, pot fi utilizați fie gaze (de exemplu, un laser cu argon, un laser cu azot, un laser cu excimer etc.), gaze inerte condensate, cristale speciale, scintilatoare organice sau electroni liberi care se propagă într-un ondulator. .

Există, de asemenea, lasere ultraviolete care folosesc efectele opticii neliniare pentru a genera a doua sau a treia armonică în domeniul ultraviolet.

În 2010, a fost demonstrat pentru prima dată un laser cu electroni liberi, generând fotoni coerenți cu o energie de 10 eV (lungimea de undă corespunzătoare este de 124 nm), adică în domeniul ultravioletului în vid.

Degradarea polimerilor și a coloranților

Mulți polimeri utilizați în produsele de larg consum se degradează atunci când sunt expuși la lumina UV. Pentru a preveni degradarea, la astfel de polimeri se adaugă substanțe speciale capabile să absoarbă UV, ceea ce este deosebit de important atunci când produsul este expus la lumina directă a soarelui. Problema se manifestă prin dispariția culorii, deteriorarea suprafeței, crăpare și, uneori, distrugerea completă a produsului în sine. Rata distrugerii crește odată cu creșterea timpului de expunere și a intensității luminii solare.

Efectul descris este cunoscut sub numele de îmbătrânire UV și este una dintre varietățile de îmbătrânire a polimerului. Polimerii sensibili includ termoplastice precum polipropilena, polietilena, metacrilatul de polimetil (sticlă organică), precum și fibrele speciale, cum ar fi fibra de aramidă. Absorbția UV duce la distrugerea lanțului polimeric și la pierderea rezistenței în mai multe puncte ale structurii. Acțiunea UV asupra polimerilor este utilizată în nanotehnologii, transplantare, litografie cu raze X și în alte domenii pentru a modifica proprietățile (rugozitatea, hidrofobicitatea) suprafeței polimerilor. De exemplu, este cunoscut efectul de netezire al ultravioletului în vid (VUV) pe suprafața metacrilatului de polimetil.

Scopul aplicatiei

Lumină neagră

Pe credit carduri VISA atunci când este iluminat cu raze UV, apare o imagine a unui porumbel care se înalță

O lampă cu lumină neagră este o lampă care emite predominant în regiunea ultravioletă cu lungime de undă lungă a spectrului (gama UVA) și produce foarte puțină lumină vizibilă.

Pentru a proteja documentele de contrafacere, acestea sunt adesea prevăzute cu etichete UV care sunt vizibile numai în condiții de lumină UV. Majoritatea pașapoartelor, precum și bancnotele din diferite țări, conțin elemente de securitate sub formă de vopsea sau fire care strălucesc în lumina ultravioletă.

Radiația ultravioletă emisă de lămpile cu lumină neagră este destul de ușoară și are cea mai puțin severă Influență negativă asupra sănătății umane. Cu toate acestea, atunci când utilizați aceste lămpi în camera intunecata există un pericol asociat tocmai cu radiațiile nesemnificative din spectrul vizibil. Acest lucru se datorează faptului că în întuneric pupila se extinde și o parte relativ mare a radiației intră liber în retină.

Sterilizarea prin radiații ultraviolete

Dezinfectarea aerului și a suprafețelor

Lampă de cuarț folosită pentru sterilizare în laborator

Lămpile cu ultraviolete sunt folosite pentru sterilizarea (dezinfectia) apei, aerului și diferitelor suprafețe în toate sferele activității umane. În cele mai comune lămpi de joasă presiune, aproape întregul spectru de emisie se încadrează la o lungime de undă de 253,7 nm, ceea ce este în acord cu vârful curbei eficacității bactericide (adică eficiența absorbției UV de către moleculele de ADN). Acest vârf este în jurul lungimii de undă de 253,7 nm, care are cel mai mare efect asupra ADN-ului, dar substanțele naturale (de exemplu apa) întârzie pătrunderea UV.

Radiația UV germicidă la aceste lungimi de undă provoacă dimerizarea timinei în moleculele de ADN. Acumularea unor astfel de modificări în ADN-ul microorganismelor duce la o încetinire a reproducerii și dispariției acestora. Lămpile cu ultraviolete germicide sunt utilizate în principal în dispozitive precum iradiatoare bactericideși recirculatoare bactericide.

Tratamentul cu ultraviolete al apei, aerului și suprafețelor nu are un efect prelungit. Avantajul acestei caracteristici este că sunt excluse efectele dăunătoare asupra oamenilor și animalelor. În cazul epurării apelor uzate cu UV, flora corpurilor de apă nu este afectată de deversări, cum ar fi, de exemplu, deversarea apei tratate cu clor, care continuă să distrugă viața mult timp după utilizare în stația de epurare.

Lămpile cu ultraviolete cu efect bactericid în viața de zi cu zi sunt adesea denumite pur și simplu lămpi bactericide. Lămpile cu cuarț au și un efect bactericid, dar numele lor nu se datorează efectului de acțiune, ca în lămpile bactericide, ci este asociat cu materialul becului lămpii - sticla de cuarț.

Dezinfectarea apei potabile

Dezinfectarea apei se realizează prin metoda clorării în combinație, de regulă, cu ozonarea sau dezinfecția cu radiații ultraviolete (UV). Dezinfectia cu ultraviolete (UV) este o metoda sigura, economica si eficienta de dezinfectie. Nici ozonarea, nici radiațiile ultraviolete nu au un efect bactericid, prin urmare nu pot fi utilizate ca mijloace independente de dezinfecție a apei în prepararea apei pentru alimentarea cu apă potabilă, pentru piscine. Ozonarea și dezinfecția cu ultraviolete sunt utilizate ca metode suplimentare de dezinfecție, împreună cu clorarea, cresc eficiența clorării și reduc cantitatea de reactivi care conțin clor adăugat.

Principiul de funcționare a radiațiilor UV. Dezinfecția UV se realizează prin iradierea microorganismelor în apă cu radiații UV de o anumită intensitate (o lungime de undă suficientă pentru distrugerea completă a microorganismelor este de 260,5 nm) pentru o anumită perioadă de timp. Ca urmare a unei astfel de iradieri, microorganismele mor „microbiologic”, deoarece își pierd capacitatea de a se reproduce. Radiația UV în intervalul de lungimi de undă de aproximativ 254 nm pătrunde bine prin apă și peretele celular al unui microorganism pe bază de apă și este absorbită de ADN-ul microorganismelor, provocând deteriorarea structurii acestuia. Ca urmare, procesul de reproducere a microorganismelor se oprește. Trebuie remarcat faptul că acest mecanism se extinde la celulele vii ale oricărui organism în ansamblu și tocmai acesta este ceea ce provoacă pericolul radiațiilor ultraviolete dure.

Deși tratamentul UV este de câteva ori inferior ozonării în ceea ce privește eficacitatea dezinfectării apei, astăzi utilizarea radiațiilor UV este una dintre cele mai eficiente și căi sigure dezinfectarea apei în cazurile în care volumul de apă tratată este mic.

În prezent, în țările în curs de dezvoltare, în regiunile care se confruntă cu lipsa apei potabile curate, se introduce metoda de dezinfecție a apei prin lumina solară (SODIS), în care componenta ultravioletă a radiației solare joacă rolul principal în purificarea apei de microorganisme.

Analiza chimica

spectrometrie UV

Spectrofotometria UV se bazează pe iradierea unei substanțe cu radiații UV monocromatice, a cărei lungime de undă se modifică în timp. Substanța în grade diferite absoarbe radiațiile UV cu lungimi de undă diferite. Graficul, pe axa y a cărui cantitate de radiație transmisă sau reflectată este reprezentată, iar pe abscisă - lungimea de undă, formează un spectru. Spectrele sunt unice pentru fiecare substanță; aceasta este baza pentru identificarea substanțelor individuale dintr-un amestec, precum și pentru măsurarea lor cantitativă.

Analiza minerală

Multe minerale conțin substanțe care, atunci când sunt iluminate cu radiații ultraviolete, încep să emită lumină vizibilă. Fiecare impuritate strălucește în felul său, ceea ce face posibilă determinarea compoziției unui mineral dat după natura strălucirii. A. A. Malakhov în cartea sa „Interesant despre geologie” (M., „Molodaya Gvardiya”, 1969. 240 s) vorbește despre acest lucru după cum urmează: „Strălucirea neobișnuită a mineralelor este cauzată de catod, ultraviolete și raze X. În lumea pietrei moarte, acele minerale se luminează și strălucesc cel mai puternic, care, căzând în zona luminii ultraviolete, spun despre cele mai mici impurități de uraniu sau mangan incluse în compoziția rocii. Multe alte minerale care nu conțin impurități luminează, de asemenea, cu o culoare ciudată „nepământeană”. Am petrecut toată ziua în laborator, unde am observat strălucirea luminiscentă a mineralelor. Calcitul obișnuit incolor s-a colorat miraculos sub influența diferitelor surse de lumină. Razele catodice au făcut cristalul roșu rubiniu, în ultraviolete a luminat tonuri de roșu purpuriu. Două minerale - fluorit și zircon - nu diferă în raze X. Ambele erau verzi. Dar de îndată ce lumina catodului a fost aprinsă, fluoritul a devenit violet, iar zirconul a devenit galben lămâie.” (pag. 11).

Analiza cromatografică calitativă

Cromatogramele obținute prin TLC sunt adesea vizualizate în lumină ultravioletă, ceea ce face posibilă identificarea unui număr de substanțe organice după culoarea luminiscenței și a indicelui de retenție.

Prinderea insectelor

Radiația ultravioletă este adesea folosită atunci când prindeți insecte în lumină (adesea în combinație cu lămpi care emit în partea vizibilă a spectrului). Acest lucru se datorează faptului că, la majoritatea insectelor, intervalul vizibil este deplasat, în comparație cu vederea umană, către partea cu lungime de undă scurtă a spectrului: insectele nu văd ceea ce o persoană percepe ca roșu, dar văd lumină ultravioletă moale. Poate de aceea la sudarea în argon (cu arc deschis), muștele sunt prăjite (zboară în lumină și acolo temperatura este de 7000 de grade)!

Odată cu descoperirea radiației infraroșii, binecunoscutul fizician german Johann Wilhelm Ritter a avut dorința de a studia partea opusă a acestui fenomen.

După ceva timp, a reușit să afle că la celălalt capăt are o activitate chimică considerabilă.

Acest spectru a devenit cunoscut sub numele de raze ultraviolete. Ce este și ce efect are asupra organismelor terestre vii, să încercăm să ne dăm seama mai departe.

Ambele radiații sunt în orice caz unde electromagnetice. Atât în ​​infraroșu, cât și în ultraviolete, ele limitează spectrul luminii percepute de ochiul uman pe ambele părți.

Principala diferență dintre aceste două fenomene este lungimea de undă. Ultravioletele au o gamă de lungimi de undă destul de largă - de la 10 la 380 de microni și se află între lumina vizibilă și razele X.


Diferențele dintre infraroșu și ultraviolet

Radiația IR are principala proprietate - de a radia căldură, în timp ce ultravioletele au o activitate chimică, care are un efect tangibil asupra corpului uman.

Cum afectează radiațiile ultraviolete oamenii?

Datorită faptului că UV este împărțit la diferența de lungime de undă, ele afectează biologic corpul uman în moduri diferite, astfel încât oamenii de știință disting trei secțiuni ale intervalului ultraviolet: UV-A, UV-B, UV-C: aproape, mijloc și ultraviolete îndepărtate.

Atmosfera care învăluie planeta noastră acționează ca un scut protector care o protejează de fluxul ultraviolet al Soarelui. Radiația îndepărtată este reținută și absorbită aproape complet de oxigen, vapori de apă, dioxid de carbon. Astfel, radiațiile nesemnificative intră pe suprafață sub formă de radiații apropiate și medii.

Cea mai periculoasă este radiația cu lungime de undă scurtă. Dacă radiația cu unde scurte cade pe țesuturile vii, provoacă un efect distructiv instantaneu. Dar datorită faptului că planeta noastră are un scut de ozon, suntem feriți de efectele unor astfel de raze.

IMPORTANT!În ciuda protecției naturale, folosim unele invenții în viața de zi cu zi care sunt surse ale acestei game specifice de raze. Acest sudoriși lămpile cu ultraviolete, care, din păcate, nu pot fi abandonate.

Din punct de vedere biologic, ultravioletele afectează pielea umană ca o ușoară roșeață, arsuri solare, care este o reacție destul de ușoară. Dar merită să luăm în considerare caracteristica individuală a pielii, care poate răspunde în mod specific la radiațiile UV.

Expunerea la razele UV afectează, de asemenea, în mod negativ ochii. Mulți sunt conștienți că ultravioletele afectează corpul uman într-un fel sau altul, dar nu toată lumea cunoaște detaliile, așa că vom încerca să înțelegem acest subiect mai detaliat.

Mutageneză UV sau modul în care UV afectează pielea umană

Este imposibil să refuzi complet razele soarelui asupra pielii, ceea ce duce la consecințe extrem de neplăcute.

Dar este și contraindicat să mergi la extreme și să încerci să dobândești o nuanță atractivă a corpului, epuizându-te sub razele nemiloase ale soarelui. Ce se poate întâmpla în caz de ședere necontrolată sub soarele arzător?

Dacă se găsește roșeață a pielii, acesta nu este un semn că, după un timp, va trece și va rămâne un bronz frumos, de ciocolată. Pielea este mai închisă la culoare datorită faptului că organismul produce un pigment colorant, melanina, care luptă împotriva efectelor adverse ale UV asupra organismului nostru.

Mai mult, roșeața pielii nu rămâne mult timp, dar își poate pierde elasticitatea pentru totdeauna. Celulele epiteliale pot începe, de asemenea, să crească, reflectate vizual sub formă de pistrui și pete de vârstă, care vor rămâne, de asemenea, mult timp, sau chiar pentru totdeauna.

Pătrunzând adânc în țesuturi, lumina ultravioletă poate duce la mutageneza ultravioletă, care este deteriorarea celulelor la nivel de genă. Cel mai periculos poate fi melanomul, în caz de metastază a cărui deces poate apărea.

Cum să te protejezi de radiațiile ultraviolete?

Este posibil să protejați pielea de efectele negative ale radiațiilor ultraviolete? Da, dacă, pe plajă, urmați doar câteva reguli:

  1. Este necesar să stai sub soarele arzător pentru o perioadă scurtă de timp și la ore strict definite, când bronzul ușor dobândit acționează ca fotoprotecție a pielii.
  2. Asigurați-vă că utilizați protecție solară. Înainte de a cumpăra acest tip de produs, asigurați-vă că verificați dacă vă poate proteja de UV-A și UV-B.
  3. Merită să includeți în dietă alimente care conțin cantitatea maximă de vitamine C și E, precum și bogate în antioxidanți.

Dacă nu ești pe plajă, dar ești forțat să fii în aer liber, ar trebui să alegi haine speciale care să-ți protejeze pielea de UV.

Electroftalmie - efectul negativ al radiațiilor UV asupra ochilor

Electroftalmia este un fenomen care apare ca urmare a efectelor negative ale radiațiilor ultraviolete asupra structurii ochiului. unde UV cu intervale medii în acest caz sunt foarte dăunătoare vederii umane.


Electroftalmie

Aceste evenimente apar cel mai adesea atunci când:

  • O persoană observă soarele, locația lui, fără a proteja ochii cu dispozitive speciale;
  • Soare strălucitor în spațiu deschis (plajă);
  • Persoana se află într-o zonă înzăpezită, la munte;
  • Lămpile de cuarț sunt amplasate în camera în care se află persoana.

Electroftalmia poate duce la arsuri corneene, ale căror principale simptome sunt:

  • Lăcrimarea ochilor;
  • Durere semnificativă;
  • Frica de lumină puternică;
  • Roșeață a proteinei;
  • Edem al epiteliului corneei și al pleoapelor.

Despre statistici, straturile profunde ale corneei nu au timp să fie deteriorate, prin urmare, atunci când epiteliul se vindecă, vederea este complet restaurată.

Cum să acordați primul ajutor pentru electroftalmie?

Dacă o persoană se confruntă cu simptomele de mai sus, nu este doar neplăcut din punct de vedere estetic, ci poate provoca și suferințe inimaginabile.

Primul ajutor este destul de simplu:

  • Clătiți mai întâi ochii cu apă curată;
  • Apoi aplicați picături hidratante;
  • Pune ochelari;

Pentru a scăpa de durerile de ochi, este suficient să faceți o compresă din pliculețe umede de ceai negru sau să dați pe răzătoare cartofii cruzi. Dacă aceste metode nu ajută, ar trebui să solicitați imediat ajutor de la un specialist.

Pentru a evita astfel de situații, este suficient să achiziționați ochelari de soare social. Marcajul UV-400 indică faptul că acest accesoriu este capabil să protejeze ochii de toate radiațiile UV.

Cum se utilizează radiațiile UV în practica medicală?

În medicină, există conceptul de „foamete cu ultraviolete”, care poate apărea în cazul evitării prelungite a razelor solare. În acest caz, pot apărea patologii neplăcute, care pot fi ușor evitate folosind surse artificiale de radiații ultraviolete.

Impactul lor mic este capabil să compenseze lipsa deficienței de vitamina D de iarnă.

În plus, o astfel de terapie este aplicabilă în caz de probleme articulare, boli de piele și reacții alergice.

Cu radiații UV, puteți:

  • Creste hemoglobina, dar scade nivelul de zahar;
  • Normalizează activitatea glandei tiroide;
  • Îmbunătățirea și eliminarea problemelor sistemului respirator și endocrin;
  • Cu ajutorul instalațiilor cu radiații ultraviolete se dezinfectează încăperi și instrumentar chirurgical;
  • Razele UV au proprietăți bactericide, ceea ce este util în special pentru pacienții cu răni purulente.

IMPORTANT!Întotdeauna, folosind astfel de radiații în practică, merită să vă familiarizați nu numai cu aspectele pozitive, ci și cu aspectele negative ale impactului lor. Este strict interzisă utilizarea radiațiilor UV artificiale, precum și naturale, ca tratament pentru oncologie, sângerare, hipertensiune în stadiul 1 și 2 și tuberculoza activă.

Energia Soarelui este undele electromagnetice, care sunt împărțite în mai multe părți ale spectrului:

  • raze X - cu cea mai scurtă lungime de undă (sub 2 nm);
  • lungimea de undă a radiației ultraviolete este de la 2 la 400 nm;
  • partea vizibilă a luminii care este captată de ochiul oamenilor și animalelor (400-750 nm);
  • oxidant cald (peste 750 nm).

Fiecare parte își găsește folosirea și are mare importanțăîn viața planetei și în toată biomasa ei. Vom lua în considerare ce raze sunt în intervalul de la 2 la 400 nm, unde sunt utilizate și ce rol joacă ele în viața oamenilor.

Istoria descoperirii radiațiilor UV

Primele mențiuni datează din secolul al XIII-lea în descrierile unui filozof din India. A scris despre lumina violetă invizibilă pe care a descoperit-o. Cu toate acestea, capacitățile tehnice din acea vreme nu erau în mod clar suficiente pentru a confirma acest lucru experimental și pentru a-l studia în detaliu.

A fost posibil cinci secole mai târziu, un fizician din Germania, Ritter. El a fost cel care a efectuat experimente cu privire la descompunerea clorurii de argint sub influența radiațiilor electromagnetice. Omul de știință a văzut că dat procesul este în derulare nu în regiunea luminii care fusese deja descoperită până atunci și se numea infraroșu, ci în sens invers. S-a dovedit că aceasta este o zonă nouă, încă neexploratată.

Astfel, în 1842, s-a descoperit radiația ultravioletă, ale cărei proprietăți și aplicare au fost ulterior supuse unei analize și unui studiu amănunțit de către diverși oameni de știință. O mare contribuție la aceasta au avut-o oameni precum: Alexander Becquerel, Varșovia, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin și alții.

caracteristici generale

Care este aplicarea căreia astăzi este atât de răspândită în diverse ramuri ale activității umane? În primul rând, trebuie remarcat faptul că această lumină apare doar la foarte temperaturi mari de la 1500 la 2000 0 C. În acest interval UV atinge activitatea maximă în ceea ce privește expunerea.

Prin natura fizică, aceasta este o undă electromagnetică, a cărei lungime variază într-un interval destul de larg - de la 10 (uneori de la 2) la 400 nm. Întreaga gamă a acestei radiații este împărțită condiționat în două zone:

  1. aproape de spectru. Ajunge pe Pământ prin atmosferă și prin stratul de ozon de la Soare. Lungime de undă - 380-200 nm.
  2. Departe (vid). Este absorbit activ de ozon, oxigen din aer, componentele atmosferice. Este posibil să explorezi doar cu dispozitive speciale de vid, pentru care și-a primit numele. Lungime de undă - 200-2 nm.

Există o clasificare a speciilor care au radiații ultraviolete. Proprietăți și aplicație le găsește pe fiecare.

  1. Aproape.
  2. Mai departe.
  3. Extrem.
  4. In medie.
  5. Vid.
  6. Lumină neagră cu lungime de undă lungă (UV-A).
  7. Germicid cu unde scurte (UV-C).
  8. UV-B unde medie.

Fiecare specie are propria lungime de undă a radiației ultraviolete, dar toate se încadrează în limitele generale deja indicate mai devreme.

UV-A, sau așa-numita lumină neagră, este interesantă. Cert este că acest spectru are o lungime de undă de 400-315 nm. Aceasta se află la granița cu lumina vizibilă, pe care ochiul uman este capabil să o capteze. Prin urmare, o astfel de radiație, care trece prin anumite obiecte sau țesuturi, este capabilă să se deplaseze în regiunea luminii violet vizibile, iar oamenii o disting ca negru, albastru închis sau violet închis.

Spectrele produse de sursele de radiații ultraviolete pot fi de trei tipuri:

  • guvernat;
  • continuu;
  • moleculară (bandă).

Primele sunt caracteristice atomilor, ionilor, gazelor. Al doilea grup este pentru recombinare, radiația bremsstrahlung. Surse de al treilea tip sunt cel mai des întâlnite în studiul gazelor moleculare rarefiate.

Surse de radiații ultraviolete

Principalele surse de raze UV ​​se împart în trei mari categorii:

  • natural sau natural;
  • artificială, artificială;
  • laser.

Primul grup include singurul tip de concentrator și emițător - Soarele. Este corpul ceresc care dă cea mai puternică sarcină a acestui tip de valuri, care sunt capabile să treacă și să ajungă la suprafața Pământului. Cu toate acestea, nu în întregime. Oamenii de știință au prezentat teoria că viața pe Pământ a apărut doar atunci când ecranul de ozon a început să o protejeze de pătrunderea excesivă a radiațiilor UV dăunătoare în concentrații mari.

În această perioadă au devenit capabile să existe molecule de proteine, acizi nucleici și ATP. Până în prezent, stratul de ozon intră în interacțiune strânsă cu cea mai mare parte a UV-A, UV-B și UV-C, neutralizându-le și împiedicându-le să treacă. Prin urmare, protecția împotriva radiațiilor ultraviolete a întregii planete este exclusiv meritul său.

Ce determină concentrația radiațiilor ultraviolete care pătrund pe Pământ? Există mai mulți factori principali:

  • găuri de ozon;
  • înălțimea deasupra nivelului mării;
  • înălțimea solstițiului;
  • dispersie atmosferică;
  • gradul de reflexie a razelor de pe suprafețele naturale ale pământului;
  • starea de vapori a norilor.

Intervalul de radiație ultravioletă care pătrunde Pământul de la Soare variază de la 200 la 400 nm.

Următoarele surse sunt artificiale. Acestea includ toate acele dispozitive, dispozitive, mijloace tehnice care au fost concepute de om pentru a obține spectrul dorit de lumină cu parametrii de lungime de undă dați. Acest lucru s-a făcut pentru a obține radiații ultraviolete, a căror utilizare poate fi extrem de utilă în diverse domenii de activitate. Sursele artificiale includ:

  1. Lămpi de eritem care au capacitatea de a activa sinteza vitaminei D în piele. Acest lucru previne și vindecă rahitismul.
  2. Dispozitive pentru solar, în care oamenii obțin nu numai un bronz natural frumos, ci sunt tratați și pentru boli care apar atunci când lipsește lumina soarelui deschis (așa-numita depresie de iarnă).
  3. Lămpi atractive care vă permit să luptați cu insectele în interior în siguranță pentru oameni.
  4. Dispozitive cu mercur-cuarț.
  5. Excilamp.
  6. Dispozitive luminoase.
  7. Lămpi cu xenon.
  8. dispozitive de evacuare a gazelor.
  9. Plasmă la temperatură ridicată.
  10. Radiația de sincrotron în acceleratoare.

Un alt tip de sursă sunt laserele. Munca lor se bazează pe generare diverse gaze- atat inerte cat si nu. Sursele pot fi:

  • azot;
  • argon;
  • neon;
  • xenon;
  • scintilatoare organice;
  • cristale.

Mai recent, acum aproximativ 4 ani, a fost inventat un laser cu electroni liberi. Lungimea radiației ultraviolete în ea este egală cu cea observată în condiții de vid. Furnizorii de laser UV sunt utilizați în biotehnologie, cercetare microbiologică, spectrometrie de masă și așa mai departe.

Efecte biologice asupra organismelor

Efectul radiațiilor ultraviolete asupra ființelor vii este dublu. Pe de o parte, cu deficiența sa, pot apărea boli. Acest lucru a devenit clar abia la începutul secolului trecut. Iradierea artificială cu UV-A specială în normele cerute este capabilă de:

  • activează sistemul imunitar;
  • provoacă formarea unor compuși vasodilatatori importanți (histamină, de exemplu);
  • întărește sistemul musculo-scheletic;
  • îmbunătățirea funcției pulmonare, creșterea intensității schimbului de gaze;
  • afectează viteza și calitatea metabolismului;
  • crește tonusul corpului prin activarea producției de hormoni;
  • crește permeabilitatea pereților vaselor de sânge de pe piele.

Dacă UV-A pătrunde în corpul uman în cantități suficiente, atunci nu dezvoltă boli precum depresia de iarnă sau foametea ușoară, iar riscul de a dezvolta rahitism este, de asemenea, semnificativ redus.

Efectul radiațiilor ultraviolete asupra corpului este de următoarele tipuri:

  • bactericid;
  • antiinflamator;
  • regenerator;
  • analgezic.

Aceste proprietăți explică în mare măsură aplicare largă UV în instituțiile medicale de orice tip.

Cu toate acestea, pe lângă avantajele de mai sus, există și aspecte negative. Există o serie de boli și afecțiuni care pot fi dobândite dacă nu te saturi sau, dimpotrivă, iei undele considerate în exces.

  1. Cancer de piele. Aceasta este cea mai periculoasă expunere la radiațiile ultraviolete. Melanomul se poate forma cu influența excesivă a valurilor din orice sursă - atât naturală, cât și artificială. Acest lucru este valabil mai ales pentru iubitorii de bronzare la solar. În orice, măsura și prudența sunt necesare.
  2. Efect distructiv asupra retinei globilor oculari. Cu alte cuvinte, se poate dezvolta o cataractă, pterigion sau arsura tecii. Efectele excesive dăunătoare ale UV asupra ochilor au fost dovedite de oamenii de știință de mult timp și confirmate de date experimentale. Prin urmare, atunci când lucrați cu astfel de surse, ar trebui să observați.Pe stradă, vă puteți proteja cu ajutorul ochelarilor întunecați. Cu toate acestea, în acest caz, ar trebui să fiți atenți la falsuri, deoarece dacă ochelarii nu sunt echipați cu filtre anti UV, atunci efectul distructiv va fi și mai puternic.
  3. Arsuri pe piele. ÎN ora de vara acestea pot fi câștigate prin expunerea necontrolată la UV pentru perioade lungi de timp. În timpul iernii, le puteți obține din cauza particularității zăpezii de a reflecta aproape complet aceste valuri. Prin urmare, iradierea are loc atât din partea Soarelui, cât și din partea zăpezii.
  4. Îmbătrânire. Dacă oamenii sunt expuși la UV pentru o perioadă lungă de timp, atunci încep să dea foarte devreme semne de îmbătrânire a pielii: letargie, riduri, lasare. Acest lucru se datorează faptului că funcțiile de barieră de protecție ale tegumentului sunt slăbite și încălcate.
  5. Impact cu consecințe în timp. Ele constau în manifestări ale influențelor negative nu în Varsta frageda dar mai aproape de bătrâneţe.

Toate aceste rezultate sunt consecințe ale dozării greșite a UV, de exemplu. ele apar atunci când utilizarea radiațiilor ultraviolete este efectuată irațional, incorect și fără a respecta măsurile de siguranță.

Radiația ultravioletă: aplicare

Principalele domenii de utilizare se bazează pe proprietățile substanței. Acest lucru este valabil și pentru radiația cu unde spectrale. Deci, principalele caracteristici ale UV, pe care se bazează aplicarea sa, sunt:

  • activitate chimică de nivel înalt;
  • efect bactericid asupra organismelor;
  • capacitatea de a provoca strălucirea diferitelor substanțe în diferite nuanțe vizibile pentru ochiul uman (luminiscență).

Acest lucru permite utilizarea pe scară largă a radiațiilor ultraviolete. Aplicarea este posibilă în:

  • analize spectrometrice;
  • cercetare astronomică;
  • medicament;
  • sterilizare;
  • dezinfectarea apei potabile;
  • fotolitografie;
  • studiul analitic al mineralelor;
  • filtre UV;
  • pentru prinderea insectelor;
  • pentru a scăpa de bacterii și viruși.

Fiecare dintre aceste zone folosește anumit tip UV cu propriul spectru și lungime de undă. Recent, acest tip de radiație a fost utilizat activ în cercetarea fizică și chimică (determinarea configurației electronice a atomilor, a structurii cristaline a moleculelor și a diferiților compuși, lucrul cu ioni, analiza transformărilor fizice pe diferite obiecte spațiale).

Există o altă caracteristică a efectului UV asupra substanțelor. Unele materiale polimerice sunt capabile să se descompună sub influența intensității sursă permanentă date undelor. De exemplu, cum ar fi:

  • polietilenă de orice presiune;
  • polipropilenă;
  • metacrilat de polimetil sau sticlă organică.

Care este impactul? Produsele realizate din aceste materiale își pierd culoarea, se crapă, se estompează și în cele din urmă se prăbușesc. Prin urmare, se numesc polimeri sensibili. Această caracteristică a degradării lanțului de carbon în condiții de iluminare solară este utilizată în mod activ în nanotehnologii, litografia cu raze X, transplantologie și alte domenii. Acest lucru se face în principal pentru a netezi rugozitatea suprafeței produselor.

Spectrometria este un domeniu major al chimiei analitice care este specializată în identificarea compușilor și a compoziției lor prin capacitatea lor de a absorbi lumina UV cu o anumită lungime de undă. Se dovedește că spectrele sunt unice pentru fiecare substanță, deci pot fi clasificate în funcție de rezultatele spectrometriei.

De asemenea, utilizarea radiațiilor germicide ultraviolete este efectuată pentru a atrage și distruge insectele. Acțiunea se bazează pe capacitatea ochiului insectei de a capta spectre de unde scurte invizibile pentru oameni. Prin urmare, animalele zboară la sursă, unde sunt distruse.

Utilizare in solarii - instalatii speciale de tip vertical si orizontal, in care corpul uman este expus la UV-A. Acest lucru se face pentru a activa producția de melanină în piele, dându-i o culoare mai închisă, netezime. În plus, inflamația este uscată și bacteriile dăunătoare de pe suprafața tegumentului sunt distruse. O atenție deosebită trebuie acordată protecției ochilor și zonelor sensibile.

camp medical

Utilizarea radiațiilor ultraviolete în medicină se bazează, de asemenea, pe capacitatea sa de a distruge organismele vii invizibile pentru ochi - bacterii și viruși, precum și pe caracteristicile care apar în organism în timpul iluminării competente cu radiații artificiale sau naturale.

Principalele indicații pentru tratamentul UV pot fi rezumate în mai multe puncte:

  1. Toate tipurile de procese inflamatorii, răni deschise, supurație și cusături deschise.
  2. Cu leziuni ale țesuturilor, oaselor.
  3. Pentru arsuri, degeraturi si boli de piele.
  4. Cu afectiuni respiratorii, tuberculoza, astm bronsic.
  5. Odată cu apariția și dezvoltarea diferitelor tipuri de boli infecțioase.
  6. Cu afecțiuni însoțite de dureri severe, nevralgie.
  7. Boli ale gâtului și cavității nazale.
  8. Rahitism și trofic
  9. Boli dentare.
  10. Reglarea tensiunii arteriale, normalizarea inimii.
  11. Dezvoltarea tumorilor canceroase.
  12. Ateroscleroza, insuficiența renală și alte afecțiuni.

Toate aceste boli pot avea consecințe foarte grave asupra organismului. Prin urmare, tratamentul și prevenirea prin utilizarea UV este o adevărată descoperire medicală care salvează mii și milioane de vieți umane, păstrându-le și restabilindu-le sănătatea.

O alta varianta de utilizare a UV din punct de vedere medical si biologic este dezinfectarea spatiilor, sterilizarea suprafetelor de lucru si a sculelor. Acțiunea se bazează pe capacitatea UV de a inhiba dezvoltarea și replicarea moleculelor de ADN, ceea ce duce la dispariția acestora. Bacteriile, ciupercile, protozoarele și virusurile sunt ucise.

Principala problemă atunci când se utilizează astfel de radiații pentru sterilizarea și dezinfecția unei încăperi este zona de iluminare. La urma urmei, organismele sunt distruse doar cu impactul direct al undelor directe. Tot ce rămâne afară continuă să existe.

Lucrări analitice cu minerale

Capacitatea de a induce luminiscența în substanțe face posibilă utilizarea UV pentru a analiza compoziția calitativă a mineralelor și a rocilor valoroase. În acest sens, pietrele prețioase, semiprețioase și ornamentale sunt foarte interesante. Ce fel de nuanțe nu dau atunci când sunt iradiați cu unde catodice! Malakhov, celebrul geolog, a scris despre asta în mod foarte interesant. Lucrarea sa vorbește despre observațiile strălucirii paletei de culori, pe care mineralele le pot da în diferite surse de radiație.

Deci, de exemplu, topazul, care are o frumoasă culoare albastră saturată în spectrul vizibil, strălucește verde strălucitor atunci când este iradiat, iar smarald - roșu. Perlele nu pot da deloc culoare specificăși strălucește cu multe culori. Spectacolul rezultat este pur și simplu fantastic.

Dacă compoziția rocii studiate conține impurități de uraniu, atunci evidențierea va arăta o culoare verde. Impuritățile melite dau un albastru, iar morganitul - o nuanță liliac sau violet pal.

Utilizați în filtre

Pentru utilizarea în filtre, se utilizează și radiația germicide ultraviolete. Tipurile de astfel de structuri pot fi diferite:

  • greu;
  • gazos;
  • lichid.

Astfel de dispozitive sunt utilizate în principal în industria chimică, în special în cromatografie. Cu ajutorul lor, este posibil să se efectueze o analiză calitativă a compoziției unei substanțe și să o identifice prin apartenența la o anumită clasă de compuși organici.

Tratarea apei potabile

Dezinfecția prin radiații ultraviolete a apei potabile este una dintre cele mai moderne și de înaltă calitate metode de purificare a acesteia de impuritățile biologice. Avantajele acestei metode sunt:

  • fiabilitate;
  • eficienţă;
  • absența produselor străine în apă;
  • Siguranță;
  • rentabilitatea;
  • păstrarea proprietăților organoleptice ale apei.

De aceea, astăzi această metodă de dezinfecție ține pasul cu clorinarea tradițională. Acțiunea se bazează pe aceleași caracteristici - distrugerea ADN-ului organismelor vii dăunătoare din compoziția apei. Utilizați UV cu o lungime de undă de aproximativ 260 nm.

Pe lângă impactul direct asupra dăunătorilor, lumina ultravioletă este folosită și pentru a distruge resturile de compuși chimici care sunt utilizați pentru a înmuia și purifica apa: cum ar fi, de exemplu, clorul sau cloramina.

lampă cu lumină neagră

Astfel de dispozitive sunt echipate cu emițători speciali capabili să producă unde de mare lungime, aproape de vizibil. Cu toate acestea, ele rămân încă imposibil de distins pentru ochiul uman. Astfel de lămpi sunt folosite ca dispozitive care citesc semne secrete de la UV: de exemplu, în pașapoarte, documente, bancnote și așa mai departe. Adică, astfel de mărci pot fi distinse numai sub acțiunea unui anumit spectru. Astfel, se construiește principiul de funcționare al detectoarelor de valută, dispozitive de verificare a naturaleței bancnotelor.

Restaurarea și determinarea autenticității picturii

Și în acest domeniu găsește aplicație UV. Fiecare artist a folosit alb, conținând diferite metale grele în fiecare perioadă de timp. Datorită iradierii, este posibil să se obțină așa-numitele subpicturi, care oferă informații despre autenticitatea picturii, precum și despre tehnica specifică, modul de pictură al fiecărui artist.

În plus, pelicula de lac de pe suprafața produselor aparține polimerilor sensibili. Prin urmare, este capabil să îmbătrânească sub influența luminii. Acest lucru vă permite să determinați vârsta compozițiilor și capodoperelor lumii artistice.

Terapia cu lumină (fototerapie)- Tratament cu lumină. Radiatii infrarosii. radiatii vizibile. Radiația ultravioletă

Fototerapie este un efect dozat al radiațiilor infraroșii, vizibile și ultraviolete asupra corpului uman în scopul tratamentului. Pentru aceasta se folosesc lămpi speciale de fototerapie. Această metodă de tratament este adesea numită și fototerapie (din grecescul fotografii - lumină).

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au acordat atenție efectelor vindecătoare ale razelor solare asupra sănătății umane. Spectrul solar este format din 10% raze ultraviolete, 40% raze vizibile și 50% raze infraroșii. Toate aceste tipuri de radiații electromagnetice sunt utilizate pe scară largă în medicină.

În instituțiile medicale pentru acest tip de tratament se folosesc emițători artificiali cu filamente incandescente. Sunt încălzite cu curent electric.

Radiația infraroșie: impact asupra oamenilor, tratament

Radiația infraroșie este radiație termică. Razele sale sunt capabile să pătrundă în țesuturile corpului la o adâncime mai mare, în comparație cu alte tipuri de energie luminoasă. Acest lucru duce la încălzirea întregii grosimi a pielii și a unei părți a țesuturilor subcutanate. Structurile mai adânci nu sunt afectate de acest tip de radiații.

Principalele indicații pentru utilizarea sa sunt: unele boli ale sistemului musculo-scheletic, care apar procese locale inflamatorii cronice și subacute non-purulente, inclusiv în organele interne. Este utilizat pentru a trata pacienții cu boli ale sistemului nervos central și periferic, vaselor periferice, ochilor, urechii și pielii. Această metodă ajută și la efectele reziduale după arsuri și degerături.

Acest tip de radiații contribuie la eliminarea proceselor inflamatorii, accelerează vindecarea, crește rezistența locală și protecția antiinfecțioasă.

Dacă regulile procedurii sunt încălcate, există pericolul de supraîncălzire gravă a țesuturilor și formarea de arsuri termice. Poate exista și o supraîncărcare a circulației sângelui, care este contraindicată în bolile cardiovasculare.



Contraindicațiile de utilizare sunt: prezența neoplasmelor benigne sau maligne, a formelor active de tuberculoză, a hipertensiunii arteriale în stadiul III, a sângerării și a insuficienței circulatorii.

Radiații vizibile

Radiația vizibilă este o secțiune a spectrului electromagnetic general, care constă din 7 culori: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo, violet. Poate pătrunde în piele până la o adâncime de 1 cm, dar are efectul principal prin retină.

Percepția unei persoane asupra componentelor de culoare ale luminii vizibile îi afectează sistemul nervos central. Acest tip de radiații este utilizat în tratamentul pacienților cu diverse boli sistem nervos.

După cum știți, de exemplu, culorile galben, verde și portocaliu îmbunătățesc starea de spirit, în timp ce albastrul și violetul acționează invers. Roșul stimulează activitatea cortexului cerebral. Albastru - inhibă activitatea neuropsihică. Culoarea albă este foarte importantă pentru starea emoțională a unei persoane. Lipsa lui duce la depresie.

Radiația ultravioletă

Radiația ultravioletă are cea mai puternică energie și activitate. Cu toate acestea, în același timp, razele sale sunt capabile să pătrundă în țesuturile umane doar la o adâncime de 1 mm.

Pielea și mucoasele noastre sunt cele mai sensibile la acest tip de raze. Copiii mici sunt mai sensibili la lumina ultravioletă.

Iradierea ultravioletă crește apărarea organismului, are efect desensibilizant, îmbunătățește metabolismul grăsimilor. De asemenea, normalizează procesele de coagulare a sângelui, îmbunătățește funcțiile respirației externe, crește activitatea cortexului suprarenal. Deficiența de ultraviolete duce la beriberi, imunitatea redusă, deteriorarea sistemului nervos și manifestări de instabilitate mentală.

Indicații pentru utilizarea radiațiilor ultraviolete

Indicatii de utilizare sunt boli ale pielii, articulațiilor, organelor respiratorii, organelor genitale feminine, ale sistemului nervos periferic. Este prescris pentru vindecarea rapidă a rănilor și pentru a compensa deficiența de ultraviolete din organism. Previne rahitismul.

Contraindicații pentru utilizarea radiațiilor ultraviolete

Contraindicațiile sunt: procese inflamatorii acute, tumori, hemoragii, hipertensiune arteriala stadiul III, insuficienta circulatorie stadiul II-III, forme active de tuberculoza etc.

radiatii laser.

Terapia cu laser sau cuantică este o metodă de fototerapie, care constă în utilizarea fasciculelor de radiații laser. Radiația laser are următoarele proprietăți terapeutice: antiinflamatoare, reparatoare, hipoalgezice, imunostimulatoare și bactericide.

Este prescris pentru un număr mare de boli ale sistemului musculo-scheletic, cardiovascular, respirator, digestiv, nervos, genito-urinar. De asemenea, este folosit pentru tratamentul bolilor de piele, boli ale tractului respirator superior și angiopatie diabetică. Contraindicațiile sunt aceleași ca și pentru alte tipuri de radiații luminoase.

 
Articole De subiect:
Paste cu ton în sos cremos Paste cu ton proaspăt în sos cremos
Paste cu ton în sos cremos Paste cu ton proaspăt în sos cremos
Pastele cu ton în sos cremos este un preparat din care oricine își va înghiți limba, desigur, nu doar pentru distracție, ci pentru că este nebunește de delicios. Tonul și pastele sunt în perfectă armonie unul cu celălalt. Desigur, poate cuiva nu va place acest fel de mâncare.
Rulouri de primăvară cu legume Rulouri de legume acasă
Rulouri de primăvară cu legume Rulouri de legume acasă
Astfel, dacă te lupți cu întrebarea „care este diferența dintre sushi și rulouri?”, răspundem - nimic. Câteva cuvinte despre ce sunt rulourile. Rulourile nu sunt neapărat bucătărie japoneză. Rețeta de rulouri într-o formă sau alta este prezentă în multe bucătării asiatice.
Protecția florei și faunei în tratatele internaționale ȘI sănătatea umană
Protecția florei și faunei în tratatele internaționale ȘI sănătatea umană
Rezolvarea problemelor de mediu și, în consecință, perspectivele dezvoltării durabile a civilizației sunt în mare măsură asociate cu utilizarea competentă a resurselor regenerabile și a diferitelor funcții ale ecosistemelor și gestionarea acestora. Această direcție este cea mai importantă cale de a ajunge
Salariul minim (salariul minim)
Salariul minim (salariul minim)
Salariul minim este salariul minim (SMIC), care este aprobat anual de Guvernul Federației Ruse pe baza Legii federale „Cu privire la salariul minim”. Salariul minim este calculat pentru rata de muncă lunară completă.