آشنایی بااشعه فرابنفش

 اشعه ماورای بنفش نور خورشید به 3 دسته UVB (طول موجهای 0.320 و 0.29 میکرومتر)  ،UVA (طول موجهای 0.400 و 0.320 میکرومتر) و UVC(طول موجهای کوتاهتر از 0.29 میکرومتر) با طول موج‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌شود، حدود 95 درصد اشعه ماورای بنفش خورشید که به سطح زمین می‌رسد از نوع UVA است.اشعه فرابنفش (UV) همواره تهدیدی برای بشر بوده است. انسانها دائماً در معرض پرتوهای مضر این اشعه قرار دارند.

وجود این اشعه در نور خورشید باعث آفتاب سوختگی پوست بدن می‌شود.این امواج توسط چشم به عنوان منحصر به فردترین عضو بدن که کمتر از 2 درصد بدن را تشکیل می دهد، به عمق بدن راه می یابد. کشف اولیه این پرتو به دنبال علت تیرگی نمک های نقره تحت تأثیر نور خورشید توسط یک دانشمند هندی به نام shri madhvacharya کشف شد. در سال 1801 نیز یک فیزیکدان آلمانی به نام جوهان ویلهلم ریتر (Johann Wilhelm Ritter) مشاهده کرد که پرتوهای نامرئی پایین تر از نور بنفش در طیف نور مرئی تأثیر خاصی بر کاغذهای آغشته به کلرید نقره دارند. او آنها را پرتوهای احیا کننده (deoxidizing) نامید تا بیانگر واکنش شیمیایی آنها باشد و نیز بتواندآنها را از پرتوهای گاما که در انتهای دیگر طیف مرئی است تمیز دهد. بعدها نام پرتوهای شیمیایی بر آن گذاشته شد و سپس به نام پرتو UV شناخته شدند.

 

 از شیشه معمولی فقط UVA عبور می‌کند. در صنعت شیشه‌هایی با ترکیبات مخصوص می‌سازند که طول موج 0.26 یعنی UVA و UVB و قسمتی ازUVCرا 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.

 

 میزان اشعه : حدود 20 تا 30 درصد پرتوهای UV روزانه در طول 1 ساعت در میانه روز در تابستان به ما می رسد به طوری که 75 درصد آن بین ساعت های 9 صبح تا 15 بعدازظهر است.

 

 فصل: در مناطق گرم آسیب های رسیده از UV به زمین بشدت وابسته به فصل است.

 

عرض جغرافیایی: شارژ پرتوهای UV سالانه با افزایش فاصله از خط استوا کاهش می یابد.

 

ابرها: ابرها باعث کاهش پرتو UV به زمین می شوند، اما بخارات موجود در ابر، IR را بیشتر از UV تضعیف می کنند.

 

انعکاس سطحی: انعکاس UV از سطح زمین بویژه دریا، معمولاً کمتر از 7 درصد است ولی سنگ گچ حدود 25 درصد پرتوهای دریافتی را منعکس می کند و برف تازه 30 درصد پرتو را منعکس می کند، هر چند محققان نشان دادند که برف بیش از 80 درصد پرتو UVB را منعکس می کند.

 

ارتفاع: عموماً هر یک کیلومتر افزایش ارتفاع باعث افزایش شارژ UV حدود 60 درصد می شود در مکان هایی کمتر از سطح دریا سطح UV کمتر از مناطق دریا است.

 

1. برای ضد عفونی کردن آبها

2. تحریک پذیری شدید روی اعضای حسی سطحی

3. تخریب نسوج

4. تخریب باکتریها

 

خوشبختانه در طبیعت روش های مختلفی برای حفاظت در برابر UV وجود دارند که مهمترین آنها وجود اتمسفر حاوی اکسیژن است. اکسیژن O2 که ابتدا در 5/2میلیون سال پیش توسط میکروارگانیسم های شبه گیاه تولید شده اند پرتو UV با طول موج کوتاه را در لایه خارجی اتمسفر جذب می کنند و تبدیل به O3 یا ازن می شوند. ازن در این حالت پرتوهای UV با طول موج بیشتر را فیلتر می کند. قبل از تولید اکسیژن برای زندگی در زمین موجودات به روش دیگری در برابر UV حفاظت می شدند مثل زندگی در اقیانوس ها و اعماق آنها یا پوسته زمین و چند میلی متر زیر شن ها.

بنابراین اتمسفر ما و بویژه لایه ازن، ما را از آسیب بخش زیادی از UV محافظت می کنند اما نه از همه آنها. بخشی از UV فقط بطور جزئی توسط ازن جذب می شود و بخشی از UV که به ما می رسد و توسط پروتئین ها و DNA جذب می شوند و اثر منفی بر ارگانیسم زنده می گذارد بنابراین موجودات زنده با استفاده از لایه جاذب UV (مثل پوست) و جایگزین کردن سلولهای آسیب دیده با سلولهای سالم خود را با آن تطبیق می دهند. پوست انسان تطابق بهتری با UV پیدا کرده است ولی چشم ها تطابق کمتری دارند اما سطح کره چشم بواسطه محل قرار گرفتن آن در زیر ابرو محافظت می شود. اگرچه در ابتدا انتظار می رود تا آسیب محلی (مثل آفتاب سوختگی) پرتو UV در مکان جذب UV اتفاق بیافتد اما اثراتی نیز وجود دارند که باعث آثار سیستمیک می شوند. تشکیل ویتامین D3 در اثر UV نمونه ای از این قبیل آثار است و نشان می دهد که از آثار مثبت و مفید UV است. پوست انسان نه تنها از خود در برابر UV دفاع می کند بلکه فواید UV را نیز دریافت می کند.

 

به طور کلی روش های کاهش تابش UV بر بدن شامل دوری از کارکردن در معرض خورشید، پوشیدن لباس و کلاه حفاظتی و نیز عینک های آفتابی است. پوشش های ضد آفتاب (مثل اکسید روی و...) موادی هستند که UV را جذب کرده یا منعکس می کنند. این صفحات (عینک ها) آفتابی بر حسب فاکتور حفاظتی آفتابی یا SPF طبقه بندی می شوند که SPF اندیس حفاظت در برابر اریتمای پوستی است. و هر چه SPF بیشتر باشد حفاظت بیشتر است. عینک های معمولی از UV محافظت نمی کنند. همچنین به کارگیری دستکش های مخصوص برای حفاظت پوست دست ها و مچ در برابر UV بسیار مؤثر است.