Ultraibolya sugárzás - biológia
Ultraibolya sugárzás, rövid Ultraibolya vagy UV sugárzás, köznyelvi is ultraibolya fény, UV fény vagy Fekete fény, ritkán is Infravörös sugárzás (Abbr. IV sugárzás) az emberek számára láthatatlan elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza rövidebb, mint az emberek számára látható fényé, de hosszabb, mint a röntgensugaraké.
A megnevezés ultraibolya (kb. „az ibolyán túlról”) annak a ténynek köszönhető, hogy az UV-spektrum valamivel rövidebb hullámhosszakkal kezdődik, mint azok, amelyeket az emberek csak kék-ibolyának tudnak felfogni.
felfedezés
Az UV-sugárzás felfedezése gyorsan következett az ezüst sók napfényben való feketedésével kapcsolatos első kísérletekből. 1801-ben Johann Wilhelm Ritter német fizikus megállapította, hogy a látható spektrumban az ibolya végén túl található sugarak hihetetlenül hatékonyak az ezüst-klorid papír feketítésére. A sugarakat eleinte „deoxidáló sugaraknak” nevezte annak érdekében, hogy hangsúlyozza kémiai hatékonyságukat, és megkülönböztesse őket a spektrum másik végén lévő infravörös „hősugaraktól”. A 19. századig az UV-t "kémiai sugárzásnak" nevezték. Manapság azonban csak az "infravörös sugárzás" és az "ultraibolya sugárzás" elnevezéseket használják a kétféle sugárzás jellemzésére. [1]
A 20. század elején felfedezték a mesterséges UV-sugárzás gyógyhatásait. Például Gustav Kaiser (1871–1954) osztrák orvos, aki Würzburgban foglalkozott elektroterápiás tanulmányokkal, beszámolt az Orvosok Társaságának bécsi közgyûlésének 1902 februárjában az UV-izzóval végzett önkísérletrõl, amelyet az egyik helyreállításához használt. a gyógyulni nem akaró seb elérte. Jelen jelentés szerint egy súlyos beteg tuberkulózisos beteg állítólag 4 hét alatt gyógyult meg a „kék fény” segítségével. Ezen sikereken felbuzdulva Kaiser egy üreges lencsével végzett kísérleteit kiterjesztette a bőrbetegségekre, és nagyon kedvező eredményeket is elért. Ebből arra a következtetésre jutott, hogy az UV sugárzás csíraölő hatású. [2]
Spektrum és nevek
| UV közelében ("Fekete fény") | UV-A | 380-315 nm | 3,26-3,94 eV |
| Közepes UV (Dorno sugárzás) | UV-B | 315-280 nm | 3,94-4,43 eV |
| Far UV | UV-C-FUV | 280-200 nm | 4,43-6,2 eV |
| Vákuum UV | UV-C-VUV | 200-100 nm | 6,20-12,4 eV |
| Extrém UV [4] | EUV | 121-10 nm | 10,25-124 eV |
A DIN 5031 7. része [3] szerint az ultraibolya spektrum 100 nm és 380 nm közötti hullámhosszakat tartalmaz (a látható fény határértéke), a sugárzás frekvenciája így 789 THz (380 nm) és 3 PHz (100 nm) között mozog. Ez a terület viszont az UV-A, UV-B és UV-C részterületekre oszlik. A DIN-en kívül több átfedő és nem pontosan definiált felosztási minta létezik. Ez különösen a biológiai és dermatológiai területekre vonatkozik. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szerint az UV-tartomány 1 nm-től 400 nm-ig terjed. [5]
300 nm alatti hullámhosszú UV-sugárzás esetén a fotolitográfiában (KrF excimer lézer 248 nm hullámhosszal) és a lézertechnikában a „mély ultraibolya” kifejezést használják. mély ultraibolya, DUV) gyakori. 200 nm alatt az ultraibolya sugárzás olyan rövid hullámú vagy magas energiájú, hogy a molekuláris oxigén (O2) elnyeli; A molekuláris oxigén (O2) két szabad oxigéngyökre (2 O •) oszlik fel, amelyek mindegyike tovább reagál egy másik oxigénmolekulával (O2) ózont (O3) képezve. A 200 nm-nél kisebb hullámhosszú UV-sugárzás ezért csak védőgáz alatt terjedhet, a 100 nm alatti rövidhullámú komponensek pedig csak vákuumban, ezért az "ultraibolya vákuum" kifejezés.
Az elektromágneses hullámtartományok teljes áttekintése az Elektromágneses spektrum című cikkben található.
Az ultraibolya sugárzás forrásai
Hősugárzás esetén az UV sugárzás arányát Planck sugárzási törvénye és Wien elmozdulási törvénye határozza meg. A gerjesztett elektronok UV-sugárzást generálhatnak, ha energiájuk meghaladja a 3,3 eV-t. Ez kis mértékben igaz az izzólámpák izzószálának hőmérsékletén is, ezért különösen a halogénlámpák is kisugárzanak ultraibolya fényt.