آشنایی با UV

گستره اشعه فرابنفش

اشعه فرابنفش بین طول موجهای 0.0144 میکرومتر و 0.39 میکرومتر است. اشعه فرابنفش را به سه منطقه تقسیم می‌کنند: 

• ماورا بنفش با طول موج بلند یا ماورا بنفش A : این اشعه بین طول موجهای 0.39 و 0.315 میکرومتر قرار دارد. نسبت این اشعه در نور آفتاب ، قوس الکتریکی زغال و چراغهای الکتریکی معمولی زیاد است. 

• ماورا بنفش با طول موج متوسط یا ماورا بنفش B : این اشعه بین طول موجهای 0.315 و 0.28 میکرومتر است. این اشعه در نور چراغ بخار جیوه و قوسهای الکتریکی با الکترودهای فلزی وجود دارد، تاثیر آنها در پوست شدید است. 

• ماورا بنفش با طول موج کوتاه یا ماورا بنفش C : این اشعه شامل طول موجهای کوتاهتر از 0.28 میکرومتر است و فقط در قوس الکتریکی جیوه وجود دارد.

جذب اشعه فرابنفش

• از شیشه معمولی فقط اشعه فرابنفش A عبور می‌کند. در صنعت شیشه‌هایی با ترکیبات مخصوص می‌سازند که طول موج 0.26 یعنی ماورا بنفش B و A و قسمتی از C را نیز عبور دهد. 

• شفافیت کوارتز خیلی بیشتر از شیشه است و فقط طول موجهای کوتاهتر از 0.18 میکرومتر در آن جذب می‌شود. به همین سبب حبابهای چراغهای مولد اشعه فرابنفش را از کوارتز تهیه می‌کنند. 

• آب خالص برای اشعه فرابنفش ، شفاف‌ترین مایعات است و طبقات نازک آن امواج بلندتر از 0.2 میکرومتر را از خود عبور می‌دهند. 

• گازها معمولا برای اشعه فرابنفش ، شفاف هستند و طول موجهای بلندتر از 0.18 میکرومتر از لایه‌های نازک هوا بخوبی عبور می‌کنند.  

منابع اشعه فرابنفش

منابع اشعه فرابنفش خیلی زیاد است. تعدادی از آنها عبارتند از: 

قوس الکتریکی زغال

نسبت اشعه فرابنفش در قوس الکتریکی زغال نسبتا کم است، ولی اگر اکسیدهای فلزی به الکترودهای زغالی اضافه کنند، مقدار این اشعه افزایش می‌یابد. برای این کار الکترودهایی می‌سازند که در آنها یک غلاف زغالی دور اکسید فلزی را گرفته است. قوسهایی که الکترود آنها از فلز خالص ساخته شده باشند، نیز به نسبت زیاد اشعه فرابنفش دارند.  

چراغهای بخار جیوه

مهمترین و متداولترین منابع اشعه فرابنفش چراغهای بخار جیوه هستند که با مصرف کم نیروی الکتریکی ، مقدار زیادی اشعه فرابنفش تولید می‌کنند. قسمت اساسی لامپ از لوله‌ای از جنس کوارتز ساخته شده است که در دو طرف آن دارای دو مخزن جیوه است.  

اندازه گیری اشعه فرابنفش

اساس اندازه گیری اشعه فرابنفش متکی به خواص فیزیکی و شیمیایی آن است. وسایلی که برای اندازه گیری اشعه فرابنفش وجود دارد، اکتی نومتر (Actinometer) نامیده می‌شود و به سه دسته تقسیم می‌شود:

• پیل ترموالکتریک : جسمی را که کلیه اشعه را جذب می‌کند، در معرض تابش اشعه قرار داده و حرارت حاصله را اندازه گیری می‌کنند. 

• اکتی نومتر فیزیکی : مهمترن این نوع اکتی نومترها سلول فوتوالکتریک (Photoelectric) است که از یک حباب از جنس کوارتز که به خوبی تخلیه شده است، تشکیل شده و نیز شامل دو الکترود است. 

• اکتی نومتر شیمیایی : املاح نقره در اثر تابش اشعه فرابنفش احیا شده و چون نقره آن آزاد می‌گردد، املاح سیاه رنگ می‌شود. اکتی نومتری که متکی به خاصیت فوق است، اکتی نومتر بوردیه (Bordier) است.

خواص فیزیکی اشعه فرابنفش

خاصیت فوتوالکتریک

اگر اشعه فرابنفش به فلزات بتابد، از آنها الکترون جدا می‌کند، ولی جدا شدن الکترون در کلیه فلزات به یک اندازه نیست و حساسیت کادمیوم بیش از همه می‌باشد. مقدار الکترونی که از فلز جدا می‌شود، متناسب با مقدار انرژی اشعه‌ای است که به آن می‌تابد.  

خواص شیمیایی اشعه فرابنفش

خاصیت فلوئورسانس

یکی از خواص مهم و جالب اشعه فرابنفش خاصیت فلوئورسانس آن می‌باشد. اگر در مقابل اشعه فرابنفش و یا یک چراغ بخار جیوه ، اجسامی از قبیل گچ و کولوفان (Colophan) و محلول سالسیلات دو سود یا آنتی پیرین و یا بعضی از سنگهای معدنی را قرار دهند، ملاحظه می‌شود که هر یک به نسبت جذب اشعه به رنگهای مختلف درخشندگی پیدا می‌کند. این خاصیت نیز بستگی به طول موج و شدت جذب اشعه دارد. بعضی اجسام در مقابل اشعه فرابنفش با موج بلند این خاصیت را ندارند و به عکس در مقابل اشعه فرابنفش با موج کوتاه خاصیت فلوئورسانس پیدا می‌کند.  

خاصیت فوتو شیمیایی

اشعه فرابنفش باعث تعداد زیادی فعل و انفعالات شیمیایی می‌شود و این خاصیت در اشعه با موج کوتاه 0.3 میکرومتر شدیدتر است. از جمله مانند نور مرئی که املاح نقره را تجزیه و فلز آنها را آزاد می‌سازد و این خاصیت در اشعه با موج کوتاه بیشتر است. مدتها برای اندازه گیری مقدار اشعه فرابنفش از این خاصیت استفاده می‌کردند.  

کاربرد اشعه فرابنفش

1. برای ضد عفونی کردن آبها

2. تحریک پذیری شدید روی اعضای حسی سطحی

3. تخریب نسوج

4. تخریب باکتریها  

نقاط ضعف اشعه فرا بفش

1-عدم استفاده از اشعه فرا بفش در اب های کدر زیرا مانع نفوذ اشعه uv به اب می شود

2-عدم استفاده از ان درآاب هایی که دارای جامد معلق هستند زیرا بر اشعه uv تاثیر گذاشته وعمل ضدعفونی کنندگی ان را کاهش می دهد.  

قابلیت خود حفاظتی طبیعی بدن

جهت حفاظت از اثرات مخرب تابش UV ، بدن انسان گاهی (با توجه به نوع پوست و نژاد) ، از خود نوعی پیگمنت ( رنگدانه) قهوه ای رنگ بنام ملانین Melanin آزاد می کند که این عمل با جلوگیری از نفوذ تابش به نسوج عمقی می تواند مفید فایده باشد. در غیر اینصورت، می توان از محصولات جلوگیری کننده از نفوذ تابش UV به بدن مانند لوسیون های ضدآفتاب یا suntan lotions که اکثرا بنام Sun blocks معروفند، استفاده شود. 

امروزه بعضی از محصولات به اصطلاح Sunscreen دارای ترکیباتی از قبیل دی اکسید تیتانیوم TiO2 و اکسید دوزنگ یا Zinc Oxide و آووبنزونAvobenzone میباشند که کمک بزرگی جهت حمایت بدن درمقابل انواع تابش فرابنفش هستند.

 اکثر کرم های ضد آفتاب با اعلام درجه اندازه گیری مقاومت خویش بر اساس معیار SPF ، ظاهرا تنها قادر به محافظت پوست از باند UVB هستند که همین نکته می تواند شما را به اشتباهبیندازد زیرا دگرباره لازم به تکرار است که که باند UVA که توسط اینگونه لوسیون ها پوشش داده نمی شوند، به علت قدرت نفوذ بسیار بالا در نسوج بدن، عامل اصلی و اولیه سرطان پوست در انسان شناخته شده اند. 

- طبق استاندارد UPF، نوع پوشش یا لباس هم درزمینه قدرت جلوگیری از تابش های باند UVA و UVB موثر بوده و بر حسب توان مقاومتشان ، دسته بندی می شوند، پس نوع لباس پوشیدن ما هم در حمایت از نسوج بدن در مقابل UV قابل توجه و اهمیت است. 

حفاظت از چشم

تابش UVB قدرت بالا برای چشمان بسیارمخرب ومی تواند باعث آب مروارید Cataract و اختلال مزمن قرنیهPterygium یا کوری موقت و دائم گردد. پوشش حفاظتی چشمان برای کسانی که به مدت طولانی در معرض تابش UV وبخصوص ازنوع طول موج کوتاه آن قویا توصیه می گردد، مثلا کوهنوردان و اسکی بازان که به جهت اقامت های طولانی در ارتفاعات بالا، عملا با رقیق شدن هوا، عامل اصلی مقاومت در مقابل تابش فرابنفش را ازدست می دهند. 

گر چه عینک های آفتابی معمولی به میزان کمی در مقابل تابش UV مقاومند، اما توصیه می گردد که حتی المقدور از لنز های پلاستیکی (ترجیحا از جنس پلی کربنات Polycarbonate ) بجای لنز های شیشه ای استفاده گردد زیرا همانگونه که اشاره رفت، شیشه معمولی در مقابل UVA فاقد مقاومت بوده وآنرا به راحتی از خود عبور میدهد. عینکها باید قادر باشند از ورود تابش های UV از کناره ها و بالا و پائین آن نیز جلوگیری کنند.

تهیه کننده: مژده اصولی