≡× MENI

• Popravilo
• Popravilo
• Notranje oblikovanje
• O vsem
• O vodovodu

Infrardeče in ultravijolično sevanje. Lekcija "infrardeče, ultravijolično, rentgensko sevanje" za specialnost "varilec"

Teoretično vprašanje Kako se infrardeči žarki razlikujejo od ultravijoličnih?' bi lahko zanimalo kogarkoli. Navsezadnje so tako ti kot drugi žarki del sončnega spektra – in Soncu smo izpostavljeni vsak dan. V praksi se najpogosteje sprašujejo tisti, ki se nameravajo odločiti za nakup infrardečih grelnikov in se želijo prepričati, da so takšne naprave popolnoma varne za zdravje ljudi.

Kako se infrardeči žarki fizikalno razlikujejo od ultravijoličnih

Kot veste, poleg sedmih vidne barve spektra, ki presega njegove meje, obstajajo očesu nevidna sevanja. Poleg infrardečega in ultravijoličnega sevanja so to še rentgenski žarki, žarki gama in mikrovalovi.

Infrardeči in UV-žarki so si v nečem podobni: oba spadata v tisti del spektra, ki človeku s prostim očesom ni viden. A tu se njuna podobnost konča.

Infrardeče sevanje

Infrardeče žarke so našli zunaj rdeče meje, med dolgo in kratko valovno dolžino tega dela spektra. Omeniti velja, da je skoraj polovica sončnega sevanja infrardeče sevanje. Glavna značilnost teh očesu nevidnih žarkov je močna toplotna energija: vsa segreta telesa jo nenehno sevajo.
Tovrstno sevanje je razdeljeno na tri regije glede na tak parameter, kot je valovna dolžina:

• od 0,75 do 1,5 mikronov - bližnje območje;
• od 1,5 do 5,6 mikronov - srednje;
• od 5,6 do 100 mikronov - daleč.

Treba je razumeti, da infrardeče sevanje ni produkt vseh vrst sodobnih tehničnih naprav, na primer infrardečih grelnikov. To je dejavnik naravnega okolja, ki nenehno deluje na človeka. Naše telo nenehno absorbira in oddaja infrardeče žarke.

Ultravijolično sevanje

Obstoj žarkov zunaj vijoličnega dela spektra je bil dokazan leta 1801. Obseg ultravijoličnih žarkov, ki jih oddaja Sonce, je od 400 do 20 nm, a le majhen del kratkovalovnega spektra doseže zemeljsko površje – do 290 nm.
Znanstveniki menijo, da ultravijolično sevanje spada med pomembno vlogo pri nastanku prvih organskih spojin na Zemlji. Vendar pa je vpliv tega sevanja tudi negativen, kar vodi v razpad organskih snovi.
Ko odgovarjate na vprašanje, Kako se infrardeče sevanje razlikuje od ultravijoličnega?, je treba upoštevati vpliv na človeško telo. In tu je glavna razlika v tem, da je učinek infrardečih žarkov omejen predvsem na toplotne učinke, ultravijolični žarki pa imajo lahko tudi fotokemični učinek.
UV-sevanje aktivno absorbirajo nukleinske kisline, zaradi česar se spremenijo najpomembnejši pokazatelji vitalne aktivnosti celice - sposobnost rasti in delitve. Prav poškodba DNK je glavna sestavina mehanizma izpostavljenosti ultravijoličnim žarkom na organizme.
Glavni organ našega telesa, na katerega vpliva ultravijolično sevanje, je koža. Znano je, da se zaradi UV žarkov sproži proces nastajanja vitamina D, ki je potreben za normalno absorpcijo kalcija, sintetizirata pa se tudi serotonin in melatonin - pomembna hormona, ki vplivata na cirkadiane ritme in človekovo razpoloženje.

Izpostavljenost IR in UV sevanju na koži

Ko je človek izpostavljen sončni svetlobi, infrardeči, ultravijolični žarki vplivajo tudi na površino njegovega telesa. Toda rezultat tega vpliva bo drugačen:

• IR žarki povzročajo naval krvi v površinske plasti kože, zvišanje njene temperature in rdečico (kalorični eritem). Ta učinek izgine takoj, ko preneha učinek obsevanja.
• Izpostavljenost UV sevanju ima latentno obdobje in se lahko pojavi nekaj ur po izpostavitvi. Trajanje ultravijoličnega eritema se giblje od 10 ur do 3-4 dni. Koža postane rdeča, lahko se lušči, nato postane temnejša (porjavela).

Dokazano je, da lahko prekomerna izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju povzroči nastanek malignih kožnih obolenj. Hkrati je UV-sevanje v določenih odmerkih koristno za telo, kar omogoča njegovo uporabo za preventivo in zdravljenje ter za uničevanje bakterij v zraku v zaprtih prostorih.

Ali je infrardeče sevanje varno?

Strah ljudi v zvezi s takšno vrsto naprave, kot so infrardeči grelci, je povsem razumljiv. IN moderna družba se je že oblikovala stalna težnja s precejšnjo mero strahu za zdravljenje številnih vrst sevanja: obsevanje, rentgen itd.
Za običajne potrošnike, ki bodo kupovali naprave, ki temeljijo na uporabi infrardečega sevanja, je najpomembnejše vedeti naslednje: infrardeči žarki so popolnoma varni za zdravje ljudi. To je tisto, kar je treba poudariti pri obravnavi Kako se infrardeči žarki razlikujejo od ultravijoličnih?.
Študije so dokazale, da dolgovalovno infrardeče sevanje ni le koristno za naše telo – zanj je nujno potrebno. Ob pomanjkanju infrardečih žarkov trpi imunost telesa, kaže pa se tudi učinek njegovega pospešenega staranja.


Pozitiven vpliv infrardečega sevanja ni več vprašljiv in se kaže v različnih vidikih.

Visoka šola za gradbeništvo Ust-Kamenogorsk

Razvoj lekcije iz fizike.

Tema: "Infrardeče, ultravijolično, rentgensko sevanje"

Predavatelj: O.N. Chirtsova

Ust-Kamenogorsk, 2014

Lekcija na temo "Infrardeči, ultravijolični, rentgenski žarki."

Cilji:1) vedeti, kaj je infrardeče, ultravijolično, rentgensko sevanje; znati rešiti logične probleme pri uporabi teh konceptov.

2) razvoj logično razmišljanje, opazovanje, PMD (analiza, sinteza, primerjava), spretnosti dela na pojmu (njegov leksikalni pomen), govor, OUUN (samostojno delo z virom informacij, sestavljanje tabele).

3) oblikovanje znanstvenega pogleda (praktični pomen preučevanega materiala, povezava s stroko), odgovornost, neodvisnost, potreba po vodenju Zdrav način življenjaživljenju, v poklicnih dejavnostih spoštovati standarde TB.

Vrsta lekcije: učenje nove snovi

Vrsta lekcije: teoretična študija

Oprema: prenosni računalniki, projektor, prezentacija, varilni kombinezon

Literatura: Krongart B.A. "Fizika-11", INTERNET gradiva

Med poukom.

Organizacija učencev za razred.

Priprava na zaznavanje.

Študente opozorim na kombinezone varilcev, ki visijo pred njimi, gradim pogovor na naslednjih vprašanjih:

1) Iz katerega materiala je izdelano delovno oblačilo? (gumirana tkanina, semiš) Zakaj iz teh materialov? (Učence napeljem na odgovor»zaščita pred toplotnim (infrardečim) sevanjem)«

2) Čemu je namenjena maska? (UV zaščita).

3) Glavni rezultat pri delu varilca? (kakovost šiva) Kako se lahko preveri kakovost vara? (ena od metod je rentgensko odkrivanje napak). Na prosojnici pokažem fotografijo x- žarkovno enoto in na kratko razložite metodo.

Napovedujem temo lekcije (zapišem v zvezek).

Učenci oblikujejo namen lekcije.

Učencem sem postavil naloge za lekcijo:

1) Spoznajte skupna lastnost sevanje (glede na položaj na lestvici elektromagnetno sevanje).

2) Seznanite se s splošnimi značilnostmi posamezne vrste sevanja.

3) Podrobno raziščite vsako vrsto sevanja.

Učenje nove snovi.

1. Izvajamo prvo nalogo lekcije - seznanimo se s splošnimi značilnostmi sevanja.

Na diapozitivu "Lestvica elektromagnetnega sevanja". Določimo položaj posamezne vrste sevanja na lestvici, analiziramo leksikalni pomen besed "infrardeči", "ultravijolični", "rentgenski". Podkrepim s primeri.

1. Tako smo zaključili prvo nalogo lekcije, preidemo na drugo nalogo - seznanimo se s splošnimi značilnostmi vsake vrste sevanja. (Pokažem videoposnetke o vsaki vrsti sevanja. Po ogledu zgradim kratek pogovor o vsebini videoposnetkov).

   Torej, preidimo na tretjo nalogo lekcije - preučevanje vsake vrste sevanja.

Učenci to naredijo sami raziskovalno delo(s pomočjo digitalnega vira informacij izpolni tabelo). Napovedujem merila za ocenjevanje, pravilnik. Svetujem in razložim težave, ki so se pojavile pri delu.

Ob koncu dela poslušamo odgovore treh učencev, pregledamo odgovore.

Sidranje.

Ustno rešujemo logične naloge:

1. Zakaj je treba visoko v gorah nositi temna očala?

2. Kakšno sevanje uporabljamo za sušenje sadja in zelenjave?

Zakaj nosi varilec med varjenjem masko? zaščitna obleka?

Zakaj dajemo bolniku pred rentgensko preiskavo barijevo kašo?

Zakaj nosi radiolog (pa tudi bolnik) svinčene predpasnike?

Poklicna bolezen varilcev je siva mrena (zamotnitev očesne leče). Kaj ga povzroča? (dolgotrajno toplotno IR sevanje) Kako se izogniti?

Elektroftalmija je očesna bolezen (ki jo spremljajo akutne bolečine, bolečine v očeh, solzenje, krči vek). Vzrok te bolezni? (delovanje UV sevanja). Kako se izogniti?

Odsev.

Učenci pisno odgovorijo na naslednja vprašanja:

1. Kaj je bil namen lekcije?

   Kje se uporabljajo proučevane vrste sevanja?

   Kakšno škodo lahko naredijo?

   Kje vam bo znanje, pridobljeno pri pouku, koristilo v vašem poklicu?

Ustno se pogovorimo o odgovorih na ta vprašanja, listi se predajo.

Domača naloga

Pripravite poročilo o praktična uporaba IR, UV, rentgen (neobvezno).

Povzetek lekcije.

Učenci predajo zvezke.

Objavljam ocene za lekcijo.

Izroček.

Infrardeče sevanje.

Infrardeče sevanje - elektromagnetno sevanje, ki zaseda spektralno območje med rdečim koncem vidna svetloba in mikrovalovno sevanje.

Optične lastnosti snovi v infrardečem sevanju se bistveno razlikujejo od njihovih lastnosti v vidnem sevanju. Na primer, nekaj centimetrska plast vode je neprozorna za infrardeče sevanje z λ = 1 µm. Infrardeče sevanje predstavlja večino sevanjažarnice z žarilno nitko, plinske sijalke, približno 50% sončnega sevanja; infrardeče sevanje, ki ga oddajajo nekateri laserji. Za registracijo uporabljajo toplotne in fotoelektrične sprejemnike ter posebne fotografske materiale.

Celotno območje infrardečega sevanja je razdeljeno na tri komponente:

kratkovalovno območje: λ = 0,74-2,5 µm;

območje srednjega valovanja: λ = 2,5-50 µm;

dolgovalovno območje: λ = 50-2000 µm.

Dolgovalovni rob tega območja včasih ločimo v ločeno območje elektromagnetnih valov - teraherčno sevanje (submilimetrsko sevanje).

Infrardeče sevanje imenujemo tudi "toplotno" sevanje, saj infrardeče sevanje segretih predmetov človeška koža zaznava kot občutek toplote. V tem primeru so valovne dolžine, ki jih oddaja telo, odvisne od temperature segrevanja: višja kot je temperatura, krajša je valovna dolžina in večja je intenzivnost sevanja. Spekter sevanja absolutno črnega telesa pri relativno nizkih (do nekaj tisoč Kelvinov) temperaturah leži predvsem v tem območju. Infrardeče sevanje oddajajo vzbujeni atomi ali ioni.

Aplikacija.

Naprava za nočno opazovanje.

Vakuumska fotoelektronska naprava za pretvorbo slike očesu nevidnega predmeta (v infrardečem, ultravijoličnem ali rentgenskem spektru) v vidno ali za povečanje svetlosti vidne slike.

Termografija.

Infrardeča termografija, toplotna slika ali termični video, je znanstveni način pridobivanja termograma – slike v infrardečih žarkih, ki prikazuje sliko porazdelitve temperaturnih polj. Termografske kamere ali termovizijske kamere zaznavajo sevanje v infrardečem območju elektromagnetnega spektra (približno 900-14000 nanometrov ali 0,9-14 µm) in na podlagi tega sevanja ustvarijo slike, ki omogočajo določitev pregretih ali preohlajenih mest. Ker infrardeče sevanje oddajajo vsi predmeti, ki imajo temperaturo, po Planckovi formuli za sevanje črnega telesa termografija omogoča "videti" okolju z ali brez vidne svetlobe. Količina sevanja, ki ga oddaja predmet, se povečuje z naraščanjem njegove temperature, zato nam termografija omogoča, da vidimo razlike v temperaturi. Ko gledamo skozi termovizijsko kamero, bolje vidimo tople predmete kot ohlajene na sobno temperaturo; ljudje in toplokrvne živali so lažje vidni v okolju, tako podnevi kot ponoči. Posledično lahko spodbujanje uporabe termografije pripišemo vojski in varnostnim službam.

Infrardeče nastavljanje.

Infrardeča glava za navajanje - glava za navajanje, ki deluje na principu zajemanja infrardečih valov, ki jih oddaja cilj, ki ga zajemamo. Je optično-elektronska naprava, namenjena prepoznavanju tarče glede na okoliško ozadje in izdajanju signala za zajem avtomatski namerilni napravi (APU) ter merjenju in oddajanju signala kotne hitrosti vidne črte. avtopilot.

Infrardeči grelec.

grelna naprava, ki z infrardečim sevanjem oddaja toploto okolju. V vsakdanjem življenju se včasih netočno imenuje reflektor. Sevalno energijo absorbirajo okoliške površine in se spremenijo v termalna energija, jih segreva, ti pa oddajajo toploto zraku. To daje pomemben ekonomski učinek v primerjavi s konvekcijskim ogrevanjem, kjer se toplota znatno porabi za ogrevanje neizkoriščenega podstropa. Poleg tega je s pomočjo IR grelnikov mogoče lokalno ogrevati le tiste predele v prostoru, kjer je to potrebno, brez ogrevanja celotne prostornine prostora; toplotni učinek infrardečih grelnikov se občuti takoj po vklopu, s čimer se izognemo predgretju prostora. Ti dejavniki zmanjšujejo stroške energije.

Infrardeča astronomija.

Veja astronomije in astrofizike, ki preučuje vesoljska telesa, vidna v infrardečem sevanju. V tem primeru infrardeče sevanje pomeni elektromagnetno valovanje z valovno dolžino od 0,74 do 2000 mikronov. Infrardeče sevanje je v območju med vidnim sevanjem, katerega valovna dolžina je od 380 do 750 nanometrov, in submilimetrskim sevanjem.

Infrardeča astronomija se je začela razvijati v tridesetih letih 19. stoletja, nekaj desetletij po odkritju infrardečega sevanja Williama Herschela. Sprva je bil dosežen majhen napredek in do zgodnjega 20. stoletja ni bilo odkritij drugih astronomskih objektov v infrardečem sevanju razen Sonca in Lune, toda po vrsti odkritij v radioastronomiji v petdesetih in šestdesetih letih 20. stoletja so astronomi ugotovili prisotnost velika količina informacij, ki so bile izven vidnega območja valovi. Od takrat se oblikuje moderna infrardeča astronomija.

infrardeča spektroskopija.

Infrardeča spektroskopija - veja spektroskopije, ki zajema področje dolgih valovnih dolžin spektra (> 730 nm onkraj rdeče meje vidne svetlobe). Infrardeči spektri nastanejo kot posledica vibracijskega (delno rotacijskega) gibanja molekul, in sicer kot posledica prehodov med vibracijskimi nivoji osnovnega elektronskega stanja molekul. IR sevanje absorbirajo številni plini, z izjemo O2, N2, H2, Cl2 in enoatomskih plinov. Absorpcija poteka pri valovni dolžini, značilni za vsak določen plin, za CO je to na primer valovna dolžina 4,7 mikrona.

Z uporabo infrardečih absorpcijskih spektrov lahko ugotovimo strukturo molekul različnih organskih (in anorganskih) snovi z relativno kratkimi molekulami: antibiotikov, encimov, alkaloidov, polimerov, kompleksnih spojin itd. Vibracijski spektri molekul različnih organskih (in anorganskih) snovi z razmeroma dolgimi molekulami (beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, DNA, RNA itd.) so v teraherčnem območju, zato lahko strukturo teh molekul ugotavljamo s pomočjo radiofrekvenčnih spektrometrov v teraherčnem območju. Po številu in položaju vrhov v IR absorpcijskem spektru lahko presojamo naravo snovi (kvalitativna analiza), po intenzivnosti absorpcijskih pasov pa količino snovi (kvantitativna analiza). Glavni instrumenti so različne vrste infrardečih spektrometrov.

infrardeči kanal.

Infrardeči kanal je kanal za prenos podatkov, ki za svoje delovanje ne potrebuje žične povezave. V računalniški tehniki se običajno uporablja za povezavo računalnikov s perifernimi napravami (vmesnik IrDA).Infrardeči kanal je za razliko od radijskega kanala neobčutljiv na elektromagnetne motnje, kar mu omogoča uporabo v industrijskih pogojih. Slabosti infrardečega kanala so visoki stroški sprejemnikov in oddajnikov, ki zahtevajo pretvorbo električnega signala v infrardečega in obratno, pa tudi nizke hitrosti prenosa (običajno ne presega 5-10 Mbps, vendar pri uporabi infrardečih laserjev , možne so bistveno višje hitrosti). Poleg tega ni zagotovljena zaupnost posredovanih informacij. V pogojih neposrednega vidnega polja lahko infrardeči kanal omogoča komunikacijo na razdaljah več kilometrov, vendar je najprimernejši za povezovanje računalnikov, ki se nahajajo v istem prostoru, kjer odsevi od sten prostora zagotavljajo stabilno in zanesljivo povezavo. Najbolj naravna vrsta topologije tukaj je "bus" (to pomeni, da oddani signal istočasno sprejmejo vsi naročniki). Jasno je, da s toliko pomanjkljivostmi infrardečega kanala ni bilo mogoče široko uporabljati.

Zdravilo

Infrardeči žarki se uporabljajo v fizioterapiji.

Daljinec

Infrardeče diode in fotodiode se pogosto uporabljajo v daljinskih upravljalnikih, avtomatskih sistemih, varnostnih sistemih, nekaterih mobilnih telefonih (infrardeči priključek) itd. Infrardeči žarki zaradi svoje nevidnosti ne odvračajo človekove pozornosti.

Zanimivo je, da je infrardeče sevanje gospodinjskega daljinskega upravljalnika enostavno zajeti z digitalnim fotoaparatom.

Pri barvanju

Infrardeči oddajniki se v industriji uporabljajo za sušenje lakiranih površin. Infrardeča metoda sušenja ima pomembne prednosti pred tradicionalno, konvekcijsko. Najprej je to seveda ekonomski učinek. Hitrost in energija, porabljena pri infrardečem sušenju, je manjša kot pri tradicionalnih metodah.

Sterilizacija hrane

Sterilizirano z infrardečim sevanjem prehrambeni izdelki z namenom dezinfekcije.

Protikorozijsko sredstvo

Infrardeči žarki se uporabljajo za preprečevanje korozije lakiranih površin.

prehrambena industrija

Značilnost uporabe IR sevanja v Prehrambena industrija je možnost prodiranja elektromagnetnega valovanja v takšne kapilarno porozne izdelke, kot so zrna, žita, moka itd. do globine do 7 mm. Ta vrednost je odvisna od narave površine, strukture, lastnosti materiala in frekvenčnega odziva sevanja. Elektromagnetno valovanje določenega frekvenčnega območja nima samo termičnega, ampak tudi biološkega učinka na izdelek, pomaga pospešiti biokemične transformacije v bioloških polimerih (škrob, beljakovine, lipidi). Transportni sušilni transporterji se lahko uspešno uporabljajo pri polaganju žita v kašče in v industriji mletja moke.

Poleg tega se infrardeče sevanje pogosto uporablja zaogrevanje prostorov in ulicaprostori. Infrardeči grelniki se uporabljajo za organizacijo dodatnega ali glavnega ogrevanja v prostorih (hiše, stanovanja, pisarne itd.), Pa tudi za lokalno ogrevanje zunanjega prostora (ulične kavarne, gazebosi, verande).

Pomanjkljivost je bistveno večja neenakomernost segrevanja, ki je v številnih tehnoloških procesih popolnoma nesprejemljiva.

Preverjanje pristnosti denarja

Infrardeči oddajnik se uporablja v napravah za preverjanje denarja. Posebna metamerična črnila, ki so nanesena na bankovec kot eden od zaščitnih elementov, so vidna le v infrardečem območju. Infrardeči detektorji valut so najbolj brezhibne naprave za preverjanje pristnosti denarja. Namestitev infrardečih oznak na bankovce je za razliko od ultravijoličnih za ponarejevalce draga in zato ekonomsko nerentabilna. Zato je detektorjev bankovcev z vgrajenim IR oddajnikom, danes največ zanesljiva zaščita od ponaredkov.

Nevarnost za zdravje!!!

Zelo močno infrardeče sevanje na mestih visoke vročine lahko izsuši sluznico oči. Najbolj nevarno je, če sevanja ne spremlja vidna svetloba. V takšnih situacijah je potrebno nositi posebna zaščitna očala za oči.

Zemlja kot infrardeči oddajnik

Zemljino površje in oblaki absorbirajo vidno in nevidno sevanje sonca in večino energije ponovno oddajajo v obliki infrardečega sevanja nazaj v ozračje. Nekatere snovi v ozračju, predvsem vodne kapljice in vodna para, pa tudi ogljikov dioksid, metan, dušik, žveplov heksafluorid in klorofluoroogljikovodiki, absorbirajo to infrardeče sevanje in ga ponovno sevajo v vse smeri, tudi nazaj na Zemljo. Tako učinek tople grede ohranja ozračje in površje toplejše, kot če v ozračju ne bi bilo infrardečih absorberjev.

rentgensko sevanje

Rentgensko sevanje - elektromagnetno valovanje, katerega energija fotona leži na skali elektromagnetnega valovanja med ultravijoličnim sevanjem in sevanjem gama, kar ustreza valovnih dolžinah od 10−2 do 102 Å (od 10−12 do 10−8 m)

Laboratorijski viri

Rentgenske cevi

Rentgenski žarki nastanejo zaradi močnega pospeševanja nabitih delcev (zavorno sevanje) ali zaradi visokoenergijskih prehodov v elektronskih lupinah atomov ali molekul. Oba učinka se uporabljata v rentgenskih ceveh. Glavna strukturna elementa takih cevi sta kovinska katoda in anoda (prej imenovana tudi antikatoda). V rentgenskih ceveh se elektroni, ki jih oddaja katoda, pospešijo zaradi razlike v električnem potencialu med anodo in katodo (rentgenski žarki se ne oddajajo, ker je pospešek prenizek) in zadenejo anodo, kjer se nenadoma upočasnijo. V tem primeru nastane rentgensko sevanje zaradi zavornega sevanja, elektroni pa istočasno izbijejo iz notranjih elektronskih lupin anodnih atomov. Prazne prostore v lupinah zasedajo drugi elektroni atoma. V tem primeru se oddaja rentgensko sevanje z energijskim spektrom, značilnim za material anode (karakteristično sevanje, frekvence so določene z Moseleyjevim zakonom: kjer je Z atomsko število anodnega elementa, A in B sta konstanti za določeno vrednost glavnega kvantnega števila n elektronske lupine). Trenutno so anode izdelane predvsem iz keramike, del, kamor zadenejo elektroni, pa je iz molibdena ali bakra.

Crookesova cev

V procesu pospeševanja-upočasnjevanja gre le približno 1% kinetične energije elektrona v rentgenske žarke, 99% energije se pretvori v toploto.

Pospeševalniki delcev

Rentgenske žarke lahko dobimo tudi v pospeševalnikih delcev. Tako imenovano sinhrotronsko sevanje nastane, ko se žarek delcev v magnetnem polju odkloni, zaradi česar ti doživijo pospešek v smeri, ki je pravokotna na njihovo gibanje. Sinhrotronsko sevanje ima zvezen spekter z zgornjo mejo. Z ustrezno izbranimi parametri (velikost magnetnega polja in energija delcev) lahko dobimo rentgenske žarke tudi v spektru sinhrotronskega sevanja.

Biološki vpliv

Rentgenski žarki so ionizirajoči. Vpliva na tkiva živih organizmov in lahko povzroči radiacijsko bolezen, radiacijske opekline in maligne tumorje. Zaradi tega je treba pri delu z rentgenskimi žarki upoštevati zaščitne ukrepe. Menijo, da je škoda neposredno sorazmerna z absorbirano dozo sevanja. Rentgensko sevanje je mutagen dejavnik.

Registracija

Luminiscenčni učinek. Rentgenski žarki lahko povzročijo, da se nekatere snovi svetijo (fluorescenca). Ta učinek se uporablja v medicinski diagnostiki med fluoroskopijo (opazovanje slike na fluorescenčnem zaslonu) in rentgensko fotografijo (radiografija). Medicinski fotografski filmi se običajno uporabljajo v kombinaciji z ojačevalnimi zasloni, ki vključujejo rentgenske fosforje, ki pod delovanjem rentgenskih žarkov svetijo in osvetljujejo svetlobno občutljivo fotografsko emulzijo. Metoda pridobivanja slike naravna velikost imenuje radiografija. S fluorografijo dobimo sliko v zmanjšanem merilu. Luminescentno snov (scintilator) lahko optično povežemo z elektronskim svetlobnim detektorjem (fotopomnoževalno cevjo, fotodiodo itd.), nastala naprava se imenuje scintilacijski detektor. Omogoča registracijo posameznih fotonov in merjenje njihove energije, saj je energija scintilacijskega bliska sorazmerna z energijo absorbiranega fotona.

fotografski učinek. Rentgenski žarki, tako kot navadna svetloba, lahko neposredno osvetlijo fotografsko emulzijo. Vendar brez fluorescenčne plasti to zahteva 30-100-kratno izpostavljenost (tj. odmerek). Ta metoda (znana kot radiografija brez zaslona) ima prednost ostrejših slik.

V polprevodniških detektorjih rentgenski žarki proizvajajo pare elektron-luknja v p-n spoju diode, povezane v smeri blokiranja. Pri tem teče majhen tok, katerega amplituda je sorazmerna z energijo in jakostjo vpadnega rentgenskega sevanja. V pulznem načinu je mogoče registrirati posamezne rentgenske fotone in izmeriti njihovo energijo.

Posamezne rentgenske fotone lahko registriramo tudi s plinom polnjenimi detektorji ionizirajočega sevanja (Geigerjev števec, proporcionalna komora itd.).

Aplikacija

S pomočjo rentgenskih žarkov je mogoče "razsvetliti" človeško telo, zaradi česar je mogoče dobiti sliko kosti, v sodobnih instrumentih pa tudi notranjih organov (glej tudiradiografija in fluoroskopija). To izkorišča dejstvo, da ima element kalcij (Z=20), ki ga večinoma vsebujejo kosti, atomsko število veliko večje od atomskega števila elementov, ki sestavljajo mehka tkiva, in sicer vodik (Z=1), ogljik (Z=6 ), dušik (Z=7), kisik (Z=8). Poleg običajnih naprav, ki dajejo dvodimenzionalno projekcijo preučevanega predmeta, obstajajo računalniški tomografi, ki vam omogočajo, da dobite tridimenzionalno sliko notranjih organov.

Odkrivanje napak v izdelkih (tirnice, zvari itd.) z uporabo rentgenskih žarkov se imenujerentgensko odkrivanje napak.

V znanosti o materialih, kristalografiji, kemiji in biokemiji se rentgenski žarki uporabljajo za pojasnitev strukture snovi na atomski ravni z uporabo sipanja rentgenske difrakcije (rentgenska difrakcijska analiza). Znan primer je določitev strukture DNK.

Za določitev je mogoče uporabiti rentgenske žarke kemična sestava snovi. V mikrosondi z elektronskim žarkom (ali v elektronskem mikroskopu) je analizirana snov obsevana z elektroni, atomi pa so ionizirani in oddajajo značilno rentgensko sevanje. Namesto elektronov lahko uporabimo rentgenske žarke. Ta analitična metoda se imenujeRentgenska fluorescenčna analiza.

Letališča aktivno uporabljajorentgenski televizijski introskopi, ki omogoča vpogled v vsebino ročne prtljage in prtljage, da bi vizualna detekcija na zaslonu monitorja nevarnih predmetov.

Rentgenska terapija- del radioterapije, ki zajema teorijo in prakso terapevtska uporaba rentgenski žarki, ki nastanejo pri napetosti na rentgenski cevi 20-60 kV in žariščni razdalji kože 3-7 cm (radioterapija kratkega dosega) ali pri napetosti 180-400 kV in žariščni razdalji kože 30-150 cm (radioterapija na daljavo). Rentgenska terapija se izvaja predvsem pri površinsko lociranih tumorjih in pri nekaterih drugih boleznih, vključno s kožnimi (ultramehki rentgenski žarki Bucca).

naravni rentgenski žarki

Na Zemlji elektromagnetno sevanje v območju rentgenskih žarkov nastane kot posledica ionizacije atomov s sevanjem, ki nastane med radioaktivnim razpadom, kot posledica Comptonovega učinka sevanja gama, ki nastane med jedrske reakcije, kot tudi kozmično sevanje. Radioaktivni razpad povzroči tudi neposredno emisijo rentgenskih kvantov, če povzroči preureditev elektronske ovojnice razpadajočega atoma (na primer med zajemanjem elektronov). Rentgensko sevanje, ki nastane na drugih nebesna telesa, ne doseže površja Zemlje, saj ga atmosfera popolnoma absorbira. Raziskujejo ga satelitski rentgenski teleskopi, kot sta Chandra in XMM-Newton.

Ena glavnih metod nedestruktivnega testiranja je radiografska metoda kontrole (RK) -rentgensko odkrivanje napak. Ta vrsta nadzora se pogosto uporablja za preverjanje kakovosti tehnoloških cevovodov, kovinskih konstrukcij, tehnološke opreme, kompozitnih materialov v različnih panogah in gradbenem kompleksu. Rentgenska kontrola se danes aktivno uporablja za odkrivanje različnih napak v zvarih in spojih. Radiografska metoda preskušanja zvarnih spojev (ali rentgenska detekcija napak) se izvaja v skladu z zahtevami GOST 7512-86.

Metoda temelji na različni absorpciji rentgenskih žarkov v materialih, stopnja absorpcije pa je neposredno odvisna od atomskega števila elementov in gostote medija posameznega materiala. Prisotnost napak, kot so razpoke, vključki tujih materialov, žlindre in pore, vodi do dejstva, da so rentgenski žarki v eni ali drugi meri oslabljeni. Z registracijo njihove intenzivnosti z rentgensko kontrolo je mogoče ugotoviti prisotnost in lokacijo različnih materialnih nehomogenosti.

Glavne značilnosti rentgenske kontrole:

Sposobnost odkrivanja takšnih napak, ki jih ni mogoče odkriti z nobeno drugo metodo - na primer nespajke, lupine in drugo;

Možnost natančne lokalizacije odkritih napak, kar omogoča hitro popravilo;

Možnost ocene velikosti konveksnosti in konkavnosti zvarnih armatur.

UV sevanje

Ultravijolično sevanje (ultravijolični žarki, UV sevanje) - elektromagnetno sevanje, ki zaseda spektralno območje med vidnim in rentgenskim sevanjem. Valovne dolžine UV sevanja ležijo v območju od 10 do 400 nm (7,5 1014-3 1016 Hz). Izraz izhaja iz lat. ultra - zgoraj, onstran in vijolična. IN pogovorni govor lahko se uporablja tudi ime "ultravijolično".

Vpliv na zdravje ljudi .

Biološki učinki ultravijoličnega sevanja v treh spektralnih območjih so bistveno različni, zato biologi včasih kot najpomembnejše pri svojem delu ločijo naslednja območja:

Bližnji ultravijolični, UV-A žarki (UVA, 315-400 nm)

UV-B žarki (UVB, 280-315 nm)

Daljnji ultravijolični, UV-C žarki (UVC, 100-280 nm)

Skoraj vse UVC in približno 90 % UVB absorbira ozon, pa tudi vodna para, kisik in ogljikov dioksid, ko sončna svetloba prehaja skozi zemeljsko ozračje. Ozračje slabo absorbira sevanje iz območja UVA. Zato sevanje, ki doseže zemeljsko površje, vsebuje velik del bližnjega ultravijoličnega UVA in majhen delež – UVB.

Nekoliko kasneje, v delih (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefedov, E. A. Shepelev, S. N. Zaloguev, N. E. Panferova, I. V. Anisimova), je bil določen specifični učinek sevanja potrjen v vesoljski medicini. Profilaktično UV obsevanje je bilo uvedeno v prakso vesoljskih poletov skupaj s Smernicami (MU) 1989 "Profilaktično ultravijolično obsevanje ljudi (z uporabo umetnih virov UV sevanja)". Oba dokumenta sta zanesljiva osnova za nadaljnje izboljšave zaščite pred UV žarki.

Delovanje na kožo

Izpostavljenost kože ultravijoličnemu sevanju, ki presega naravno zaščitno sposobnost kože za porjavitev, povzroči opekline.

Ultravijolično sevanje lahko povzroči nastanek mutacij (ultravijolična mutageneza). Nastanek mutacij pa lahko povzroči kožnega raka, kožni melanom in prezgodnje staranje.

Delovanje na oči

Ultravijolično sevanje srednjega valovnega območja (280-315 nm) je za človeško oko praktično nezaznavno in ga v glavnem absorbira epitelij roženice, ki z intenzivnim obsevanjem povzroči radiacijske poškodbe - opekline roženice (elektroftalmija). To se kaže v povečanem solzenju, fotofobiji, edemu epitelija roženice, blefarospazmu. Zaradi izrazite reakcije očesnih tkiv na ultravijolično sevanje globoke plasti (stroma roženice) niso prizadete, saj človeško telo refleksno odpravi učinke ultravijoličnega sevanja na organe vida, prizadet je le epitelij. Po regeneraciji epitelija se vid v večini primerov popolnoma obnovi. Mehko dolgovalovno ultravijolično svetlobo (315-400 nm) mrežnica zaznava kot šibko vijolično ali sivkasto modro svetlobo, leča pa jo skoraj v celoti zadrži, zlasti pri ljudeh srednjih in starejših let. Pacienti z zgodnjimi implantiranimi umetnimi lečami so začeli videti ultravijolično svetlobo; sodobni vzorci umetnih leč ne prepuščajo ultravijoličnega sevanja. Kratkovalovno ultravijolično sevanje (100-280 nm) lahko prodre do mrežnice. Ker ultravijolično kratkovalovno sevanje običajno spremlja ultravijolično sevanje drugih območij, se bo z intenzivno izpostavljenostjo oči opeklina roženice (elektroftalmija) pojavila veliko prej, kar bo izključilo učinek ultravijoličnega sevanja na mrežnico iz zgoraj navedenih razlogov. V klinični oftalmološki praksi je glavna vrsta poškodbe oči, ki jo povzroča ultravijolično sevanje, opeklina roženice (elektroftalmija).

Zaščita oči

Za zaščito oči pred škodljivimi učinki ultravijoličnega sevanja se uporabljajo posebna očala, ki blokirajo do 100% ultravijolično sevanje in so prozorna v vidnem spektru. Praviloma so leče takšnih očal izdelane iz posebne plastike ali polikarbonata.

Številne vrste kontaktnih leč ponujajo tudi 100-odstotno UV zaščito (poglejte nalepko na embalaži).

Filtri za ultravijolične žarke so trdni, tekoči in plinasti. Na primer, običajno steklo je motno pri λ< 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь специальные сорта стекол (до 300-230 нм), кварц прозрачен до 214 нм, флюорит - до 120 нм. Для еще более коротких волн нет подходящего по прозрачности материала для линз объектива и приходится применять отражательную оптику - вогнутые зеркала. Однако для столь короткого ультрафиолета непрозрачен уже и воздух, который заметно поглощает ультрафиолет, начиная с 180 нм.

UV viri

naravni izviri

Glavni vir ultravijoličnega sevanja na Zemlji je Sonce. Razmerje med intenzivnostjo UV-A in UV-B sevanja, skupna količina ultravijoličnih žarkov, ki dosežejo zemeljsko površje, je odvisno od naslednjih dejavnikov:

o koncentraciji atmosferskega ozona nad zemeljsko površino (glej ozonske luknje)

od višine sonca nad obzorjem

z višine nad morsko gladino

od atmosferske disperzije

iz oblačnosti

na stopnjo odboja UV žarkov od površine (voda, prst)

Dve ultravijolični fluorescenčni sijalki, obe sijalki oddajata "dolge valovne" (UV-A) valovne dolžine od 350 do 370 nm

Žarnica DRL brez žarnice je močan vir ultravijoličnega sevanja. Nevarno za oči in kožo med delovanjem.

umetni viri

Zahvaljujoč ustvarjanju in izboljšanju umetnih virov UV sevanja, ki je šlo vzporedno z razvojem električni viri vidne svetlobe imajo danes specialisti, ki delajo z UV-sevanjem v medicini, preventivi, sanitarno-higienskih ustanovah, kmetijstvu itd., bistveno večje možnosti kot pri uporabi naravnega UV-sevanja. Z razvojem in proizvodnjo UV žarnic za fotobiološke instalacije (UFBD) se trenutno ukvarjajo številna največja podjetja električnih svetilk in drugi. V nasprotju z viri svetlobe imajo viri UV sevanja praviloma selektivni spekter, ki je zasnovan tako, da doseže največjo možen učinek za določen FB postopek. Razvrstitev umetnih UV IS po področjih uporabe, določenih preko akcijskih spektrov ustreznih FB procesov z določenimi UV spektralnimi območji:

Žarnice za eritem so bile razvite v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, da bi nadomestile "UV-pomanjkanje" naravnega sevanja in zlasti za intenziviranje procesa fotokemične sinteze vitamina D3 v človeški koži ("učinek proti rahitisu").

V sedemdesetih in osemdesetih letih 20. stoletja so eritemske LL poleg zdravstvenih ustanov uporabljali v posebnih »fotarijah« (npr. za rudarje in rudarske delavce), v ločenih javnih in industrijske zgradbe severnih regijah, pa tudi za obsevanje mladih rejnih živali.

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

V državah srednje in severne Evrope, pa tudi v Rusiji, je dovolj široko uporabo prejeli UV DU tipa "Umetni solarij", v katerih se uporabljajo UV LL, ki povzročajo dokaj hitro nastajanje porjavelosti. V spektru "porjavitve" UV LL prevladuje "mehko" sevanje v coni UVA. Delež UVB je strogo reguliran, odvisen od vrste naprav in tipa kože (v Evropi poznamo 4 tipe človeške kože od " keltsko" do "mediteransko") in je 1-5% celotnega UV sevanja. LL za sončenje so na voljo v standardni in kompaktni izvedbi z močjo od 15 do 160 W in dolžino od 30 do 180 cm.

Ameriški psihiater Alfred Levy je leta 1980 opisal učinek "zimske depresije", ki jo danes uvrščamo med bolezni in jo skrajšano imenujemo SAD (Seasonal Affective Disorder - sezonska motnja razpoloženja).Bolezen je povezana z nezadostno insolacijo, tj. naravna razsvetljava. Po mnenju strokovnjakov je ~ 10-12% svetovnega prebivalstva prizadeto zaradi sindroma SAD, predvsem pa prebivalcev držav severne poloble. Podatki za ZDA so znani: v New Yorku - 17%, na Aljaski - 28%, celo na Floridi - 4%. Za nordijske države se podatki gibljejo od 10 do 40 %.

Ker je SAD nedvomno ena od manifestacij "sončne okvare", je vrnitev zanimanja za tako imenovane "full spectrum" sijalke neizogibna, ki natančno reproducira spekter naravne svetlobe ne le v vidnem, ampak tudi v UV območju. Vrsti tujih podjetij je v svojo nomenklaturo vključil LL celotnega spektra, na primer Osram in Radium proizvajata podoben UV IS z močjo 18, 36 in 58 W pod imeni »Biolux« oziroma »Biosun«, katerih spektralne značilnosti so skoraj enako. Te svetilke seveda nimajo "antirahitičnega učinka", vendar pomagajo odpraviti številne neželene sindrome pri ljudeh, povezanih s slabim zdravjem v jesensko-zimskem obdobju, in se lahko uporabljajo tudi v preventivne namene v izobraževalnih ustanovah. , šole, vrtci, podjetja in ustanove za nadomestilo" lahke lakote. Hkrati je treba opozoriti, da imajo LL "polnega spektra" v primerjavi z LL kromatičnosti LB približno 30% manjši svetlobni izkoristek, kar bo neizogibno povzročilo povečanje stroškov energije in kapitala v namestitvi za razsvetljavo in obsevanje. Take naprave morajo biti zasnovane in upravljane v skladu z zahtevami CTES 009/E:2002 "Fotobiološka varnost svetilk in sistemov svetilk".

Ugotovljena je bila zelo racionalna uporaba UFLL, katere emisijski spekter sovpada s spektrom delovanja fototaksije nekaterih vrst škodljivcev letečih žuželk (muhe, komarji, molji itd.), Ki so lahko prenašalci bolezni in okužb, povzročijo kvarjenje. izdelkov in izdelkov.

Te UV LL se uporabljajo kot privlačne sijalke v posebnih svetlobnih pasteh, nameščenih v kavarnah, restavracijah, podjetjih živilske industrije, živinorejskih in perutninskih farmah, skladiščih oblačil itd.

Živosrebrna kvarčna svetilka

Fluorescentne sijalke "dnevna svetloba" (imajo majhno UV komponento iz spektra živega srebra)

Eksilamp

Svetleča dioda

Postopek ionizacije z električnim oblokom (zlasti postopek varjenja kovin)

Laserski viri

Obstaja veliko laserjev, ki delujejo v ultravijoličnem območju. Laser omogoča pridobivanje koherentnega sevanja visoke intenzivnosti. Vendar je ultravijolično območje težko za lasersko generiranje, zato tukaj ni tako močnih virov kot v vidnem in infrardečem območju. Ultravijolični laserji najdejo svojo uporabo v masni spektrometriji, laserski mikrodisekciji, biotehnologiji itd. znanstvena raziskava, v očesni mikrokirurgiji (LASIK), za lasersko ablacijo.

Kot aktivni medij v ultravijoličnih laserjih se lahko uporabljajo plini (npr. argonski laser, dušikov laser, ekscimerski laser itd.), kondenzirani inertni plini, posebni kristali, organski scintilatorji ali prosti elektroni, ki se širijo v ondulatorju. .

Obstajajo tudi ultravijolični laserji, ki uporabljajo učinke nelinearne optike za ustvarjanje drugega ali tretjega harmonika v ultravijoličnem območju.

Leta 2010 je bil prvič demonstriran laser prostih elektronov, ki generira koherentne fotone z energijo 10 eV (ustrezna valovna dolžina je 124 nm), to je v vakuumskem ultravijoličnem območju.

Razgradnja polimerov in barvil

Številni polimeri, ki se uporabljajo v potrošniških izdelkih, se razgradijo, če so izpostavljeni UV svetlobi. Za preprečitev razgradnje so takšnim polimerom dodane posebne snovi, ki absorbirajo UV žarke, kar je še posebej pomembno, ko je izdelek izpostavljen neposredni sončni svetlobi. Težava se kaže v izginjanju barve, potemnitvi površine, pokanju, včasih pa tudi popolnem uničenju samega izdelka. Hitrost uničenja se povečuje s podaljševanjem časa izpostavljenosti in intenzivnosti sončne svetlobe.

Opisani učinek je znan kot UV-staranje in je ena od različic staranja polimerov. Občutljivi polimeri vključujejo termoplaste, kot so polipropilen, polietilen, polimetil metakrilat (organsko steklo) in posebna vlakna, kot so aramidna vlakna. UV absorpcija povzroči uničenje polimerne verige in izgubo trdnosti na številnih točkah v strukturi. Delovanje UV na polimere se uporablja v nanotehnologijah, transplantaciji, rentgenski litografiji in na drugih področjih za spreminjanje lastnosti (hrapavost, hidrofobnost) površine polimerov. Na primer, poznan je učinek glajenja vakuumskega ultravijoličnega sevanja (VUV) na površino polimetil metakrilata.

Področje uporabe

Črna luč

Na kredit kartice VISA ob osvetlitvi z UV-žarki se pojavi podoba lebdečega goloba

Svetilka s črno svetlobo je svetilka, ki oddaja pretežno v ultravijoličnem območju dolgih valovnih dolžin spektra (območje UVA) in proizvaja zelo malo vidne svetlobe.

Za zaščito dokumentov pred ponarejanjem so ti pogosto opremljeni z UV-nalepkami, ki so vidne samo v pogojih UV-svetlobe. Večina potnih listov, pa tudi bankovcev različnih držav, vsebuje zaščitne elemente v obliki barve ali niti, ki se svetijo v ultravijolični svetlobi.

Ultravijolično sevanje, ki ga oddajajo črne svetilke, je precej blago in najmanj resno Negativni vpliv na zdravje ljudi. Vendar pa pri uporabi teh svetilk v Temnica obstaja določena nevarnost, povezana prav z neznatnim sevanjem v vidnem spektru. To je posledica dejstva, da se v temi zenica razširi in relativno velik del sevanja prosto vstopi v mrežnico.

Sterilizacija z ultravijoličnim sevanjem

Dezinfekcija zraka in površin

Kvarčna svetilka, ki se uporablja za sterilizacijo v laboratoriju

Ultravijolične žarnice se uporabljajo za sterilizacijo (dezinfekcijo) vode, zraka in različnih površin na vseh področjih človekovega delovanja. V najpogostejših nizkotlačnih žarnicah skoraj celoten spekter sevanja pade na valovno dolžino 253,7 nm, kar se dobro ujema z vrhom krivulje baktericidne učinkovitosti (to je učinkovitost UV absorpcije molekul DNA). Ta vrh je okoli valovne dolžine 253,7 nm, ki ima največji učinek na DNK, vendar naravne snovi (npr. voda) zadržijo UV penetracijo.

Germicidno UV sevanje pri teh valovnih dolžinah povzroči dimerizacijo timina v molekulah DNA. Kopičenje takšnih sprememb v DNK mikroorganizmov vodi do upočasnitve njihovega razmnoževanja in izumrtja. Germicidne ultravijolične žarnice se uporabljajo predvsem v napravah, kot so npr baktericidni obsevalci in baktericidne recirkulatorje.

Ultravijolična obdelava vode, zraka in površin nima dolgotrajnega učinka. Prednost te lastnosti je, da so izključeni škodljivi učinki na ljudi in živali. Pri čiščenju odpadnih voda z UV izpusti ne prizadenejo flore vodnih teles, kot na primer pri izpustih s klorom očiščenih voda, ki uničujejo življenje še dolgo po uporabi v čistilni napravi.

Ultravijolične sijalke z baktericidnim učinkom v vsakdanjem življenju pogosto imenujemo preprosto baktericidne sijalke. Kvarčne sijalke imajo tudi baktericidni učinek, vendar njihovo ime ni posledica učinka delovanja, kot pri baktericidnih sijalkah, temveč je povezano z materialom žarnice žarnice - kremenčevim steklom.

Dezinfekcija pitne vode

Dezinfekcijo vode izvajamo z metodo kloriranja v kombinaciji praviloma z ozonizacijo ali dezinfekcijo z ultravijoličnim (UV) obsevanjem. Ultravijolična (UV) dezinfekcija je varna, ekonomična in učinkovita metoda dezinfekcije. Niti ozoniranje niti ultravijolično sevanje nimata baktericidnega učinka, zato ju ni dovoljeno uporabljati kot samostojno sredstvo za dezinfekcijo vode pri pripravi vode za oskrbo s pitno vodo, za bazene. Ozoniranje in ultravijolična dezinfekcija se uporabljata kot dodatni metodi dezinfekcije, skupaj s kloriranjem povečata učinkovitost kloriranja in zmanjšata količino dodanih reagentov, ki vsebujejo klor.

Načelo delovanja UV sevanja. UV dezinfekcijo izvajamo tako, da mikroorganizme v vodi obsujemo z UV sevanjem določene jakosti (zadostna valovna dolžina za popolno uničenje mikroorganizmov je 260,5 nm) določen čas. Zaradi takšnega obsevanja mikroorganizmi »mikrobiološko« odmrejo, saj izgubijo sposobnost razmnoževanja. UV-sevanje v območju valovnih dolžin približno 254 nm dobro prodira skozi vodo in celično steno mikroorganizma, ki se prenaša z vodo, in ga absorbira DNK mikroorganizmov ter povzroči poškodbe njegove strukture. Posledično se ustavi proces razmnoževanja mikroorganizmov. Treba je opozoriti, da se ta mehanizem razširi na žive celice katerega koli organizma kot celote, in prav to povzroča nevarnost močnega ultravijoličnega sevanja.

Čeprav je UV-obsevanje po učinkovitosti dezinfekcije vode nekajkrat slabše od ozoniranja, je danes uporaba UV-sevanja ena najučinkovitejših in varne načine dezinfekcija vode v primerih, ko je količina obdelane vode majhna.

Trenutno se v državah v razvoju, v regijah s pomanjkanjem čiste pitne vode, uvaja metoda dezinfekcije vode s sončno svetlobo (SODIS), pri kateri ima ultravijolična komponenta sončnega sevanja glavno vlogo pri čiščenju vode pred mikroorganizmi.

Kemijska analiza

UV spektrometrija

UV spektrofotometrija temelji na obsevanju snovi z monokromatskim UV sevanjem, katerega valovna dolžina se s časom spreminja. Snov v različne stopnje absorbira UV sevanje različnih valovnih dolžin. Graf, na y-osi katerega je narisana količina prepuščenega ali odbitega sevanja, na abscisi pa valovna dolžina, tvori spekter. Spektri so edinstveni za vsako snov, kar je osnova za identifikacijo posameznih snovi v zmesi in njihovo kvantitativno merjenje.

Analiza mineralov

Mnogi minerali vsebujejo snovi, ki ob osvetlitvi z ultravijoličnim sevanjem začnejo oddajati vidno svetlobo. Vsaka primes sveti na svoj način, kar omogoča določitev sestave danega minerala po naravi sijaja. A. A. Malakhov v svoji knjigi »Zanimivo o geologiji« (M., »Molodaya Gvardiya«, 1969. 240 s) o tem govori takole: »Nenavaden sijaj mineralov povzročajo katodni, ultravijolični in rentgenski žarki. V svetu mrtvega kamna najbolj svetijo in sijejo tisti minerali, ki, ko padejo v območje ultravijolične svetlobe, govorijo o najmanjših nečistočah urana ali mangana, vključenih v sestavo kamnine. Mnogi drugi minerali, ki ne vsebujejo nobenih primesi, prav tako utripajo s čudno "nezemeljsko" barvo. Ves dan sem preživel v laboratoriju, kjer sem opazoval luminescentni sij mineralov. Navaden brezbarven kalcit se pod vplivom različnih svetlobnih virov čudežno obarva. Katodni žarki so naredili kristal rubinasto rdeč, v ultravijoličnem so zasvetili škrlatno rdeče tone. Dva minerala - fluorit in cirkon - se na rentgenskih žarkih nista razlikovala. Oba sta bila zelena. Toda takoj, ko so prižgali katodno luč, je fluorit postal vijoličen, cirkon pa limonasto rumen.« (str. 11).

Kvalitativna kromatografska analiza

Kromatograme, dobljene s TLC, pogosto gledamo v ultravijolični svetlobi, kar omogoča identifikacijo številnih organskih snovi po barvi luminiscence in retencijskem indeksu.

Lovljenje žuželk

Ultravijolično sevanje se pogosto uporablja pri lovljenju žuželk na svetlobi (pogosto v kombinaciji s svetilkami, ki sevajo v vidnem delu spektra). To je posledica dejstva, da je pri večini žuželk vidno območje v primerjavi s človeškim vidom premaknjeno na kratkovalovni del spektra: žuželke ne vidijo tistega, kar človek zaznava kot rdeče, vidijo pa mehko ultravijolično svetlobo. Morda zato pri varjenju v argonu (z odprtim lokom) muhe ocvrejo (letijo na svetlobo in tam je temperatura 7000 stopinj)!

Z odkritjem infrardečega sevanja se je pri znanem nemškem fiziku Johannu Wilhelmu Ritterju pojavila želja po študiju nasprotna stran tega pojava.

Čez nekaj časa mu je uspelo ugotoviti, da ima na drugem koncu precejšnjo kemično aktivnost.

Ta spekter je postal znan kot ultravijolični žarki. Kaj je to in kakšen učinek ima na žive kopenske organizme, poskusimo ugotoviti še naprej.

Obe sevanju sta v vsakem primeru elektromagnetno valovanje. Tako infrardeči kot ultravijolični na obeh straneh omejujejo spekter svetlobe, ki jo zazna človeško oko.

Glavna razlika med tema dvema pojavoma je valovna dolžina. Ultravijolično ima precej širok razpon valovnih dolžin - od 10 do 380 mikronov in se nahaja med vidno svetlobo in rentgenskimi žarki.

Razlike med infrardečim in ultravijoličnim sevanjem

IR sevanje ima glavno lastnost - oddajanje toplote, medtem ko ima ultravijolično kemijsko aktivnost, ki ima otipljiv učinek na človeško telo.

Kako ultravijolično sevanje vpliva na človeka?

Ker se UV deli z razliko v valovni dolžini, biološko vplivajo na človeško telo na različne načine, zato znanstveniki ločijo tri dele ultravijoličnega območja: UV-A, UV-B, UV-C: bližnji, srednji in daleč ultravijolično.

Atmosfera, ki ovija naš planet, deluje kot zaščitni ščit, ki ga ščiti pred sončnim ultravijoličnim tokom. Daljnje sevanje zadržijo in skoraj v celoti absorbirajo kisik, vodna para, ogljikov dioksid. Tako neznatno sevanje vstopi na površino v obliki bližnjega in srednjega sevanja.

Najbolj nevarno je sevanje s kratko valovno dolžino. Če kratkovalovno sevanje pade na živa tkiva, povzroči takojšen uničujoč učinek. Toda zaradi dejstva, da ima naš planet ozonski ščit, smo varni pred učinki takih žarkov.

POMEMBNO! Kljub naravni zaščiti v vsakdanjem življenju uporabljamo nekatere izume, ki so viri prav tega spektra žarkov. to varilci in ultravijolične sijalke, ki jih na žalost ni mogoče opustiti.

Biološko ultravijolično vpliva na človeško kožo kot rahla rdečina, sončna opeklina, kar je dokaj blaga reakcija. Vendar je vredno upoštevati individualne značilnosti kože, ki se lahko posebej odzivajo na UV sevanje.

Izpostavljenost UV-žarkom negativno vpliva tudi na oči. Mnogi se zavedajo, da ultravijolično tako ali drugače vpliva na človeško telo, vendar vsi ne poznajo podrobnosti, zato bomo to temo poskušali razumeti podrobneje.

UV mutageneza ali kako UV vpliva na človeško kožo

Nemogoče je popolnoma zavrniti sončne žarke na koži, to vodi do zelo neprijetnih posledic.

Vendar je tudi kontraindicirano, da greste v skrajnosti in poskušate pridobiti privlačno senco telesa, izčrpavajte se pod neusmiljenimi sončnimi žarki. Kaj se lahko zgodi v primeru nenadzorovanega bivanja pod žgočim soncem?

Če se pojavi pordelost kože, to ni znak, da bo čez nekaj časa minila in bo ostal lep, čokoladni ten. Koža je temnejša zaradi dejstva, da telo proizvaja barvni pigment melanin, ki se bori proti škodljivim vplivom UV žarkov na naše telo.

Poleg tega rdečica na koži ne ostane dolgo, vendar lahko za vedno izgubi elastičnost. Epitelijske celice lahko začnejo tudi rasti, kar se vizualno odraža v obliki peg in starostnih peg, ki bodo prav tako ostale dolgo ali celo za vedno.

Ultravijolična svetloba, ki prodre globoko v tkiva, lahko povzroči ultravijolično mutagenezo, to je poškodbo celic na genski ravni. Najbolj nevaren je lahko melanom, v primeru metastaze katerega lahko pride do smrti.

Kako se zaščititi pred ultravijoličnim sevanjem?

Ali je mogoče zaščititi kožo pred negativnimi učinki ultravijoličnega sevanja? Da, če na plaži upoštevate le nekaj pravil:

1. Na žgočem soncu je treba biti kratek čas in ob točno določenih urah, ko pridobljena svetla porjavelost deluje kot fotozaščita kože.
2. Bodite prepričani, da uporabite zaščito pred soncem. Pred nakupom tovrstnega izdelka se prepričajte, ali vas lahko zaščiti pred UV-A in UV-B žarki.
3. V prehrano je vredno vključiti živila, ki vsebujejo največjo količino vitaminov C in E, pa tudi bogata z antioksidanti.

Če niste na plaži, ampak ste prisiljeni biti na prostem, izberite posebna oblačila, ki bodo vašo kožo zaščitila pred UV žarki.

Elektroftalmija - negativni učinek UV sevanja na oči

Elektroftalmija je pojav, ki se pojavi kot posledica negativnih učinkov ultravijoličnega sevanja na strukturo očesa. UV-valovi s srednjimi razponi v ta primer zelo škodujejo človeškemu vidu.

elektroftalmija

Ti dogodki se najpogosteje pojavijo, ko:

• Oseba opazuje sonce, njegovo lokacijo, ne da bi zaščitila oči s posebnimi napravami;
• Svetlo sonce na odprtem prostoru (plaža);
• Oseba je na zasneženem območju, v gorah;
• Kvarčne sijalke so nameščene v prostoru, kjer se oseba nahaja.

Elektroftalmija lahko povzroči opekline roženice, katerih glavni simptomi so:

• solzenje oči;
• Pomembna bolečina;
• Strah pred svetlobo;
• Pordelost beljakovin;
• Edem epitelija roženice in vek.

Glede statistike globoke plasti roženice nimajo časa za poškodbe, zato se, ko se epitelij zaceli, vid popolnoma obnovi.

Kako zagotoviti prvo pomoč pri elektroftalmiji?

Če se človek sooči z zgoraj navedenimi simptomi, to ni samo estetsko neprijetno, ampak lahko povzroči tudi nepredstavljivo trpljenje.

Prva pomoč je precej preprosta:

• Najprej sperite oči s čisto vodo;
• Nato nanesite vlažilne kapljice;
• Nadenite si očala;

Da bi se znebili bolečine v očeh, je dovolj, da naredite obkladek iz mokrih vrečk črnega čaja ali naribate surov krompir. Če te metode ne pomagajo, morate takoj poiskati pomoč pri specialistu.

Da bi se izognili takšnim situacijam, je dovolj, da kupite socialna sončna očala. Oznaka UV-400 označuje, da ta pripomoček lahko zaščiti oči pred vsem UV-sevanjem.

Kako se UV-sevanje uporablja v medicinski praksi?

V medicini obstaja koncept "ultravijoličnega stradanja", ki se lahko pojavi v primeru dolgotrajnega izogibanja sončni svetlobi. V tem primeru se lahko pojavijo neprijetne patologije, ki se jim je mogoče zlahka izogniti z uporabo umetnih virov ultravijoličnega sevanja.

Njihov majhen vpliv je sposoben nadomestiti pomanjkanje zimskega pomanjkanja vitamina D.

Poleg tega je takšna terapija uporabna pri težavah s sklepi, kožnih boleznih in alergijskih reakcijah.

Z UV-sevanjem lahko:

• Povečajte hemoglobin, vendar znižajte raven sladkorja;
• Normalizirati delo ščitnice;
• Izboljšati in odpraviti težave dihalnega in endokrinega sistema;
• S pomočjo naprav z ultravijoličnim sevanjem se razkužijo prostori in kirurški instrumenti;
• UV žarki imajo baktericidne lastnosti, kar je še posebej koristno za bolnike z gnojnimi ranami.

POMEMBNO! Pri uporabi takšnega sevanja v praksi se je vredno seznaniti ne le s pozitivnimi, ampak tudi z negativnimi vidiki njihovega vpliva. Strogo je prepovedano uporabljati umetno in naravno UV-sevanje za zdravljenje onkologije, krvavitev, hipertenzije 1. in 2. stopnje ter aktivne tuberkuloze.

Energija Sonca so elektromagnetni valovi, ki jih delimo na več delov spektra:

• rentgenski žarki - z najkrajšo valovno dolžino (pod 2 nm);
• valovna dolžina ultravijoličnega sevanja je od 2 do 400 nm;
• vidni del svetlobe, ki ga ujame oko človeka in živali (400-750 nm);
• topla oksidacija (nad 750 nm).

Vsak del najde svojo uporabo in ima velik pomen v življenju planeta in vse njegove biomase. Razmislili bomo, kaj so žarki v območju od 2 do 400 nm, kje se uporabljajo in kakšno vlogo igrajo v življenju ljudi.

Zgodovina odkritja UV sevanja

Prve omembe segajo v 13. stoletje v opisih indijskega filozofa. Pisal je o nevidni vijolični svetlobi, ki jo je odkril. Vendar tehnične zmogljivosti tistega časa očitno niso bile dovolj, da bi to eksperimentalno potrdili in podrobno preučili.

To je bilo mogoče pet stoletij kasneje, fizik iz Nemčije, Ritter. Bil je tisti, ki je izvedel poskuse na srebrovem kloridu pri njegovem razpadu pod vplivom elektromagnetnega sevanja. Znanstvenik je videl, da dano postopek je v teku ne v območju svetlobe, ki je bila takrat že odkrita in se je imenovala infrardeča, ampak ravno nasprotno. Izkazalo se je, da je to novo področje, še neraziskano.

Tako je bilo leta 1842 odkrito ultravijolično sevanje, katerega lastnosti in uporaba so bili kasneje podvrženi temeljiti analizi in študiju različnih znanstvenikov. K temu so veliko prispevali ljudje, kot so: Alexander Becquerel, Warsawer, Danzig, Macedonio Melloni, Frank, Parfenov, Galanin in drugi.

splošne značilnosti

Kakšna je uporaba, ki je danes tako razširjena v različnih vejah človeške dejavnosti? Najprej je treba opozoriti, da se ta svetloba pojavi le pri zelo visoke temperature od 1500 do 2000 0 C. V tem območju UV doseže svojo največjo aktivnost glede na izpostavljenost.

Po fizični naravi je to elektromagnetno valovanje, katerega dolžina se spreminja v precej širokem razponu - od 10 (včasih od 2) do 400 nm. Celoten obseg tega sevanja je pogojno razdeljen na dve področji:

1. blizu spektra. Zemljo doseže skozi ozračje in ozonski plašč od Sonca. Valovna dolžina - 380-200 nm.
2. Daleč (vakuum). Aktivno ga absorbira ozon, zračni kisik, atmosferske komponente. Raziskovati je mogoče samo s posebnimi vakuumskimi napravami, po katerih je dobil ime. Valovna dolžina - 200-2 nm.

Obstaja klasifikacija vrst, ki imajo ultravijolično sevanje. Lastnosti in uporaba najde vsakega od njih.

1. blizu.
2. Nadalje.
3. Ekstremno.
4. Povprečje.
5. Vakuum.
6. Dolga valovna črna svetloba (UV-A).
7. Kratkovalovno baktericidno (UV-C).
8. Srednjevalovno UV-B.

Vsaka vrsta ima svojo valovno dolžino ultravijoličnega sevanja, vendar so vse v splošnih mejah, ki so bile že navedene prej.

Zanimiva je UV-A ali tako imenovana črna svetloba. Dejstvo je, da ima ta spekter valovno dolžino 400-315 nm. Ta je na meji z vidno svetlobo, ki jo človeško oko lahko ujame. Zato se takšno sevanje, ki prehaja skozi določene predmete ali tkiva, lahko premakne v območje vidne vijolične svetlobe in ljudje ga ločijo kot črno, temno modro ali temno vijolično.

Spektri, ki jih proizvajajo viri ultravijoličnega sevanja, so lahko treh vrst:

• vladal;
• neprekinjeno;
• molekularni (trak).

Prvi so značilni za atome, ione, pline. Druga skupina je za rekombinacijsko, zavorno sevanje. Vire tretje vrste najpogosteje srečamo pri študiju redkih molekularnih plinov.

Viri ultravijoličnega sevanja

Glavni viri UV-žarkov spadajo v tri široke kategorije:

• naravno ali naravno;
• umetno, umetno;
• laser.

Prva skupina vključuje edino vrsto koncentratorja in oddajnika - Sonce. Prav nebesno telo daje najmočnejši naboj tovrstnih valov, ki lahko preidejo in dosežejo površje Zemlje. Vendar ne v celoti. Znanstveniki so postavili teorijo, da je življenje na Zemlji nastalo šele, ko jo je ozonska zaščita začela ščititi pred prekomernim prodiranjem škodljivega UV sevanja v visokih koncentracijah.

V tem obdobju so lahko obstajale beljakovinske molekule, nukleinske kisline in ATP. Do danes je ozonski plašč v tesni interakciji z večino UV-A, UV-B in UV-C, jih nevtralizira in preprečuje njihov prehod. Zato je zaščita pred ultravijoličnim sevanjem celotnega planeta izključno njegova zasluga.

Kaj določa koncentracijo ultravijoličnega sevanja, ki prodira na Zemljo? Obstaja več glavnih dejavnikov:

• ozonske luknje;
• višina nad morsko gladino;
• višina solsticija;
• atmosferska disperzija;
• stopnja odboja žarkov od zemeljskih naravnih površin;
• parno stanje oblaka.

Razpon ultravijoličnega sevanja, ki prodira na Zemljo od Sonca, je od 200 do 400 nm.

Naslednji viri so umetni. Sem spadajo vse tiste naprave, naprave, tehnična sredstva, ki jih je človek zasnoval za pridobitev želenega spektra svetlobe z danimi parametri valovne dolžine. To je bilo storjeno z namenom pridobitve ultravijoličnega sevanja, katerega uporaba je lahko izjemno uporabna na različnih področjih dejavnosti. Umetni viri vključujejo:

1. Svetilke za eritem, ki imajo sposobnost aktiviranja sinteze vitamina D v koži. To preprečuje in zdravi rahitis.
2. Naprave za solarije, v katerih ljudje ne pridobijo le lepe naravne porjavelosti, ampak se zdravijo tudi zaradi bolezni, ki se pojavijo ob pomanjkanju odprte sončne svetlobe (tako imenovana zimska depresija).
3. Privlačne svetilke, ki vam omogočajo varen boj proti žuželkam v zaprtih prostorih za ljudi.
4. Živosrebrno-kvarčne naprave.
5. Eksilamp.
6. Svetlobne naprave.
7. Xenon žarnice.
8. naprave za praznjenje plina.
9. Visokotemperaturna plazma.
10. Sinhrotronsko sevanje v pospeševalnikih.

Druga vrsta vira so laserji. Njihovo delo temelji na ustvarjanju razni plini- tako inertni kot ne. Viri so lahko:

• dušik;
• argon;
• neon;
• ksenon;
• organski scintilatorji;
• kristali.

Nedavno, pred približno 4 leti, je bil izumljen laser prostih elektronov. Dolžina ultravijoličnega sevanja v njem je enaka tisti, ki jo opazimo v vakuumskih pogojih. Dobavitelji UV laserjev se uporabljajo v biotehnologiji, mikrobioloških raziskavah, masni spektrometriji itd.

Biološki učinki na organizme

Vpliv ultravijoličnega sevanja na živa bitja je dvojen. Po eni strani lahko ob njegovem pomanjkanju pride do bolezni. To je postalo jasno šele v začetku prejšnjega stoletja. Umetno obsevanje s posebnim UV-A v zahtevanih normah je sposobno:

• aktivirati imunski sistem;
• povzroči nastanek pomembnih vazodilatacijskih spojin (na primer histamin);
• okrepiti mišično-skeletni sistem;
• izboljšati delovanje pljuč, povečati intenzivnost izmenjave plinov;
• vplivajo na hitrost in kakovost metabolizma;
• povečati tonus telesa z aktiviranjem proizvodnje hormonov;
• povečati prepustnost sten krvnih žil na koži.

Če UV-A pride v človeško telo v zadostnih količinah, se v njem ne razvijejo bolezni, kot so zimska depresija ali lahka lakota, pomembno pa se zmanjša tudi tveganje za nastanek rahitisa.

Učinek ultravijoličnega sevanja na telo je naslednjih vrst:

• baktericidno;
• protivnetno;
• regeneracija;
• zdravilo proti bolečinam.

Te lastnosti v veliki meri pojasnjujejo široka uporaba UV v zdravstvenih ustanovah katere koli vrste.

Vendar pa poleg zgoraj navedenih prednosti obstajajo tudi negativni vidiki. Obstajajo številne bolezni in tegobe, ki jih lahko pridobite, če ne dobite dovolj ali, nasprotno, vzamete obravnavane valove v presežku.

1. Kožni rak. To je najnevarnejša izpostavljenost ultravijoličnemu sevanju. Melanom lahko nastane s prekomernim vplivom valov iz katerega koli vira - tako naravnega kot umetnega. To še posebej velja za ljubitelje sončenja v solariju. Pri vsem sta potrebna mera in previdnost.
2. Destruktivni učinek na mrežnico zrkla. Z drugimi besedami, lahko se razvije katarakta, pterigij ali opeklina ovojnice. Škodljive čezmerne učinke UV-žarkov na oči znanstveniki že dolgo dokazujejo in potrjujejo eksperimentalni podatki. Zato pri delu s takšnimi viri opazujte Na ulici se lahko zaščitite s pomočjo temnih očal. Toda v tem primeru morate biti previdni pri ponaredkih, saj če očala niso opremljena z UV-odbojnimi filtri, bo uničujoč učinek še močnejši.
3. Opekline na koži. IN poletni čas lahko jih zaslužite z dolgotrajnim nenadzorovanim izpostavljanjem UV žarkom. Pozimi jih lahko dobite zaradi posebnosti snega, da skoraj popolnoma odraža te valove. Zato se obsevanje pojavlja tako s strani sonca kot s strani snega.
4. Staranje. Če so ljudje dlje časa izpostavljeni UV žarkom, se že zelo zgodaj začnejo kazati znaki staranja kože: letargija, gube, povešenost. To je posledica dejstva, da so zaščitne pregradne funkcije integumenta oslabljene in kršene.
5. Vpliv s posledicami skozi čas. Sestavljeni so iz manifestacij negativnih vplivov, ki niso v mladosti ampak bližje starosti.

Vsi ti rezultati so posledica napačnega odmerjanja UV, tj. nastanejo, ko se uporaba ultravijoličnega sevanja izvaja neracionalno, nepravilno in brez upoštevanja varnostnih ukrepov.

Ultravijolično sevanje: uporaba

Glavna področja uporabe temeljijo na lastnostih snovi. To velja tudi za spektralno valovno sevanje. Torej, glavne značilnosti UV, na katerih temelji njegova uporaba, so:

• visoka stopnja kemične aktivnosti;
• baktericidni učinek na organizme;
• sposobnost povzročanja sijaja različnih snovi v različnih odtenkih, vidnih človeškemu očesu (luminiscenca).

To omogoča široko uporabo ultravijoličnega sevanja. Prijava je možna v:

• spektrometrične analize;
• astronomske raziskave;
• zdravilo;
• sterilizacija;
• dezinfekcija pitne vode;
• fotolitografija;
• analitična študija mineralov;
• UV filtri;
• za lovljenje žuželk;
• da se znebite bakterij in virusov.

Vsako od teh področij uporablja določene vrste UV z lastnim spektrom in valovno dolžino. V zadnjem času se ta vrsta sevanja aktivno uporablja v fizikalnih in kemijskih raziskavah (določitev elektronske konfiguracije atomov, kristalne strukture molekul in različnih spojin, delo z ioni, analiza fizičnih transformacij na različnih vesoljskih objektih).

Obstaja še ena značilnost vpliva UV na snovi. Nekateri polimerni materiali se lahko razgradijo pod vplivom intenzivnih stalni vir podatke o valovanju. Na primer, kot so:

• polietilen katerega koli tlaka;
• polipropilen;
• polimetil metakrilat ali organsko steklo.

Kakšen je vpliv? Izdelki iz teh materialov izgubijo barvo, pokajo, zbledijo in sčasoma propadejo. Zato jih imenujemo občutljivi polimeri. Ta lastnost razgradnje ogljikove verige v pogojih sončne svetlobe se aktivno uporablja v nanotehnologijah, rentgenski litografiji, transplantologiji in drugih področjih. To se naredi predvsem za izravnavo hrapavosti površine izdelkov.

Spektrometrija je glavno področje analitične kemije, ki je specializirano za prepoznavanje spojin in njihove sestave glede na njihovo sposobnost absorbiranja UV svetlobe določene valovne dolžine. Izkazalo se je, da so spektri edinstveni za vsako snov, zato jih je mogoče razvrstiti glede na rezultate spektrometrije.

Za privabljanje in uničevanje žuželk se izvaja tudi uporaba ultravijoličnega baktericidnega sevanja. Delovanje temelji na sposobnosti očesa žuželke, da zajame kratkovalovne spektre, nevidne za človeka. Zato živali letijo do vira, kjer so uničene.

Uporaba v solarijih - posebnih napravah navpičnega in horizontalnega tipa, v katerih je človeško telo izpostavljeno UV-A. To se naredi za aktiviranje proizvodnje melanina v koži, ki ji daje temnejšo barvo in gladkost. Poleg tega se vnetje posuši in uničijo škodljive bakterije na površini ovoja. Posebno pozornost je treba nameniti zaščiti oči in občutljivih predelov.

medicinsko področje

Uporaba ultravijoličnega sevanja v medicini temelji tudi na njegovi sposobnosti uničevanja očesu nevidnih živih organizmov - bakterij in virusov ter na lastnostih, ki se pojavijo v telesu med kompetentno osvetlitvijo z umetnim ali naravnim sevanjem.

Glavne indikacije za UV-tretmaje lahko povzamemo v več točkah:

1. Vse vrste vnetnih procesov, odprtih ran, gnojenja in odprtih šivov.
2. S poškodbami tkiv, kosti.
3. Za opekline, ozebline in kožne bolezni.
4. Z boleznimi dihal, tuberkulozo, bronhialno astmo.
5. S pojavom in razvojem različnih vrst nalezljivih bolezni.
6. Z boleznimi, ki jih spremljajo hude bolečine, nevralgija.
7. Bolezni grla in nosne votline.
8. Rahitis in trofični
9. Zobne bolezni.
10. Uravnavanje krvnega tlaka, normalizacija srca.
11. Razvoj rakavih tumorjev.
12. Ateroskleroza, odpoved ledvic in nekatera druga stanja.

Vse te bolezni imajo lahko zelo resne posledice za telo. Zato je zdravljenje in preventiva z uporabo UV žarkov pravo medicinsko odkritje, ki rešuje na tisoče in milijone človeških življenj, ohranja in obnavlja njihovo zdravje.

Druga možnost uporabe UV z medicinsko-biološkega vidika je dezinfekcija prostorov, sterilizacija delovnih površin in orodja. Delovanje temelji na zmožnosti UV, da zavira razvoj in replikacijo molekul DNA, kar vodi v njihovo izumrtje. Bakterije, glive, praživali in virusi so uničeni.

Glavna težava pri uporabi takšnega sevanja za sterilizacijo in dezinfekcijo prostora je območje osvetlitve. Navsezadnje se organizmi uničijo le z neposrednim vplivom neposrednih valov. Vse, kar ostane zunaj, obstaja naprej.

Analitično delo z minerali

Sposobnost induciranja luminiscence v snoveh omogoča uporabo UV za analizo kvalitativne sestave mineralov in dragocenih kamnin. V tem pogledu so zelo zanimivi dragi, poldragi in okrasni kamni. Kakšnih odtenkov ne dajejo ob obsevanju s katodnimi valovi! O tem je zelo zanimivo pisal slavni geolog Malakhov. Njegovo delo pripoveduje o opazovanju sijaja barvne palete, ki ga lahko dajejo minerali v različnih virih sevanja.

Tako na primer topaz, ki ima v vidnem spektru lepo nasičeno modro barvo, ob obsevanju sveti svetlo zeleno in smaragdno rdeče. Biseri sploh ne morejo dati določeno barvo in blešči v številnih barvah. Nastali spektakel je preprosto fantastičen.

Če sestava proučevane kamnine vsebuje nečistoče urana, bo poudarek pokazal zeleno barvo. Melitne nečistoče dajejo modro, morganit pa lila ali bledo vijoličen odtenek.

Uporaba v filtrih

Za uporabo v filtrih se uporablja tudi ultravijolično razkužilno sevanje. Vrste takšnih struktur so lahko različne:

• težko;
• plinast;
• tekočina.

Takšne naprave se uporabljajo predvsem v kemični industriji, zlasti v kromatografiji. Z njihovo pomočjo je mogoče izvesti kvalitativno analizo sestave snovi in ​​jo identificirati s pripadnostjo določenemu razredu organskih spojin.

Zdravljenje s pitno vodo

Dezinfekcija pitne vode z ultravijoličnim sevanjem je ena najsodobnejših in najkakovostnejših metod čiščenja pitne vode pred biološkimi nečistočami. Prednosti te metode so:

• zanesljivost;
• učinkovitost;
• odsotnost tujih izdelkov v vodi;
• varnost;
• donosnost;
• ohranjanje organoleptičnih lastnosti vode.

Zato je danes ta način dezinfekcije v koraku s tradicionalnim kloriranjem. Ukrep temelji na enakih značilnostih - uničenju DNK škodljivih živih organizmov v sestavi vode. Uporabite UV z valovno dolžino približno 260 nm.

Poleg neposrednega vpliva na škodljivce se ultravijolična svetloba uporablja tudi za uničenje ostankov kemičnih spojin, ki se uporabljajo za mehčanje in čiščenje vode: kot je na primer klor ali kloramin.

svetilka s črno svetlobo

Takšne naprave so opremljene s posebnimi oddajniki, ki lahko proizvajajo valove velike dolžine, blizu vidnih. Kljub temu jih človeško oko še vedno ne razlikuje. Takšne svetilke se uporabljajo kot naprave, ki berejo tajne znake iz UV: na primer v potnih listih, dokumentih, bankovcih itd. To pomeni, da je takšne oznake mogoče razlikovati le pod vplivom določenega spektra. Tako je zgrajen princip delovanja detektorjev valut, naprav za preverjanje naravnosti bankovcev.

Restavriranje in ugotavljanje pristnosti poslikave

In na tem področju najde uporabo UV. Vsak umetnik je uporabil belo barvo, ki je v vsakem epohalnem obdobju vsebovala različne težke kovine. Zahvaljujoč obsevanju je mogoče dobiti tako imenovane podslike, ki dajejo informacijo o pristnosti slike, pa tudi o specifični tehniki, načinu slikanja posameznega umetnika.

Poleg tega film laka na površini izdelkov spada med občutljive polimere. Zato se lahko pod vplivom svetlobe stara. To vam omogoča, da določite starost skladb in mojstrovin umetniškega sveta.

Svetlobna terapija (fototerapija)- Svetlobna obdelava. Infrardeče sevanje. vidno sevanje. Ultravijolično sevanje

Fototerapija je dozirano delovanje infrardečega, vidnega in ultravijoličnega sevanja na človeško telo z namenom zdravljenja. Za to se uporabljajo posebne svetilke za fototerapijo. To metodo zdravljenja pogosto imenujemo tudi fototerapija (iz grške fotografije - svetloba).

Že od antičnih časov so ljudje posvečali pozornost zdravilnim učinkom sončne svetlobe na človekovo zdravje. Sončev spekter je sestavljen iz 10 % ultravijoličnih žarkov, 40 % vidnih žarkov in 50 % infrardečih žarkov. Vse te vrste elektromagnetnega sevanja se pogosto uporabljajo v medicini.

V zdravstvenih ustanovah za to vrsto zdravljenja se uporabljajo umetni oddajniki z žarilnimi nitmi. Segrevajo se z električnim tokom.

Infrardeče sevanje: vpliv na človeka, zdravljenje

Infrardeče sevanje je toplotno sevanje. Njegovi žarki lahko prodrejo v tkiva telesa do večje globine v primerjavi z drugimi vrstami svetlobne energije. To vodi do segrevanja celotne debeline kože in dela podkožja. Na globlje strukture ta vrsta sevanja ne vpliva.

Glavne indikacije za njegovo uporabo so: nekatere bolezni mišično-skeletnega sistema, negnojni kronični in subakutni vnetni lokalni procesi, vključno z notranjimi organi. Uporablja se za zdravljenje bolnikov z boleznimi osrednjega in perifernega živčnega sistema, perifernega ožilja, oči, ušes in kože. Ta metoda pomaga tudi pri ostankih po opeklinah in ozeblinah.

Tovrstno obsevanje prispeva k odpravi vnetnih procesov, pospeši celjenje, poveča lokalno odpornost in protiinfekcijsko zaščito.

Če so pravila postopka kršena, obstaja nevarnost resnega pregrevanja tkiv in nastanka toplotnih opeklin. Lahko pride tudi do preobremenitve krvnega obtoka, kar je kontraindicirano pri boleznih srca in ožilja.

Kontraindikacije za uporabo so: prisotnost benignih ali malignih neoplazem, aktivne oblike tuberkuloze, hipertenzija stopnje III, krvavitve in odpoved krvnega obtoka.

Vidno sevanje

Vidno sevanje je del splošnega elektromagnetnega spektra, ki ga sestavlja 7 barv: rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo, vijolična. Lahko prodre v kožo do globine 1 cm, vendar ima glavni učinek skozi mrežnico.

Človekova percepcija barvnih komponent vidne svetlobe vpliva na njegov centralni živčni sistem. Ta vrsta sevanja se uporablja pri zdravljenju bolnikov z razne bolezniživčni sistem.

Kot veste, na primer rumena, zelena in oranžna barva izboljšajo razpoloženje, modra in vijolična pa delujeta obratno. Rdeča stimulira delovanje možganske skorje. Modra - zavira nevropsihično aktivnost. Bela barva je zelo pomembna za čustveno stanje osebe. Njegovo pomanjkanje vodi v depresijo.

Ultravijolično sevanje

Ultravijolično sevanje ima najmočnejšo energijo in aktivnost. Hkrati pa njegovi žarki lahko prodrejo v človeška tkiva le do globine 1 mm.

Na tovrstne žarke sta najbolj občutljivi naša koža in sluznice. Majhni otroci so bolj občutljivi na ultravijolično svetlobo.

Ultravijolično obsevanje krepi obrambo telesa, ima desenzibilizacijski učinek, izboljša presnovo maščob. Prav tako normalizira procese strjevanja krvi, izboljša funkcije zunanjega dihanja, poveča aktivnost nadledvične skorje. Pomanjkanje ultravijoličnega sevanja vodi v beriberi, zmanjšano imunost, poslabšanje živčnega sistema in manifestacije duševne nestabilnosti.

Indikacije za uporabo ultravijoličnega sevanja

Indikacije za uporabo so bolezni kože, sklepov, dihal, ženskih spolnih organov, perifernega živčnega sistema. Predpisano je za hitro celjenje ran in za nadomestitev pomanjkanja ultravijoličnega sevanja v telesu. Preprečuje rahitis.

Kontraindikacije za uporabo ultravijoličnega sevanja

Kontraindikacije so: akutni vnetni procesi, tumorji, krvavitve, hipertenzija stopnje III, odpoved krvnega obtoka II-III stopnje, aktivne oblike tuberkuloze itd.

lasersko sevanje.

Laserska ali kvantna terapija je metoda fototerapije, ki je sestavljena iz uporabe žarkov laserskega sevanja. Lasersko sevanje ima naslednje terapevtske lastnosti: protivnetno, reparativno, hipoalgetično, imunostimulirajoče in baktericidno.

Predpisano je za veliko število bolezni mišično-skeletnega, kardiovaskularnega, dihalnega, prebavnega, živčnega in genitourinarnega sistema. Uporablja se tudi za zdravljenje kožnih bolezni, bolezni zgornjih dihalnih poti in diabetične angiopatije. Kontraindikacije so enake kot pri drugih vrstah svetlobnega sevanja.