I. Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 103 м (радиоволны) до 10-8 см (рентгеновские лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее, именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
Ультрафиолетовое излучение — невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее область между нижней границей видимого спектра и верхней границей рентгеновского излучения. Длина волны УФ — излучения лежит в пределах от 100 до 400 нм (1 нм = 10-9 м). По классификации Международной комиссии по освещению (CIE) спектр УФ — излучения делится на три диапазона:
UV-A — длинноволновое (315 — 400 нм.)
UV-B — средневолновое (280 — 315 нм.)
UV-C — коротковолновое (100 — 280 нм.)
II. Свойства: Высокая химическая активность, невидимо, большая проникающая способность, убивает микроорганизмы, в небольших дозах благотворно влияет на организм человека (загар), но в больших дозах оказывает отрицательное биологическое воздействие: изменения в развитии клеток и обмене веществ, действие на глаза.
III. В современном мире ультрафиолетовое излучение находит самое широкое применение в различных областях:
1) Медицина.
Применение ультрафиолетового излучения в медицине связано с тем, что оно обладает бактерицидным, мутагенным, терапевтическим (лечебным), антимитотическим и профилактическим действиями, дезинфекция; лазерная биомедицина
2) Косметология
В косметологии ультрафиолетовое облучение широко применяется в соляриях для получения ровного красивого загара. Дефицит ультрафиолетовых лучей ведет к авитаминозу, снижению иммунитета, слабой работе нервной системы, появлению психической неустойчивости.
Ультрафиолетовое излучение оказывает существенное воздействие на фосфорно-кальциевый обмен, стимулирует образование витамина D и улучшает все метаболические процессы в организме.
3) Пищевая промышленность.
Обеззараживания воды, воздуха, помещений, тары и упаковки УФ излучением
Следует подчеркнуть, что использование УФИ как физического фактора воздействия на микроорганизмы может обеспечить обеззараживание среды обитания в очень высокой степени, например до 99,9%.
4) Сельское хозяйство и животноводство.
5) Полиграфия.
Технология формования полимерных изделий под действием ультрафиолетового излучения (фотохимическое формование) находит применение во многих областях техники. В частности, эта технология широко применяется в полиграфии и в производстве печатей и штампов.
6) Криминалистика.
Ученые разработали технологию, позволяющую обнаруживать малейшие дозы взрывчатых веществ. В приборе для обнаружения следов взрывчатых веществ используется тончайшая нить (она в две тысячи раз тоньше человеческого волоса), которая светится под воздействием ультрафиолетового излучения, но всякий контакт со взрывчаткой: тринитротолуолом или иными используемыми в бомбах взрывчатыми веществами, прекращает ее свечение. Прибор определяет наличие взрывчатых веществ в воздухе, в воде, на ткани и на коже подозреваемых в преступлении
7) Шоу-бизнес.
Освещение, световые эффекты.
IV. Источники УФ излучения:
— излучается всеми твердыми телами, у которых t>1000оС, а также светящимися парами ртути.
— звезды (в т.ч. Солнце).
— лазерные установки;
— газоразрядные лампы с трубками из кварца (кварцевые лампы), ртутные;
— ртутные выпрямители.
V. Воздействие на человека.
1) Положительное.
В солнечном свете 40% спектра составляет видимый свет, 50% — инфракрасное излучение и 10% — ультрафиолет. Общеизвестно, что именно УФ-лучи инициируют процесс образования витамина Д, который необходим для усвоения организмом кальция и обеспечения нормального развития костного скелета. Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез гормонов, отвечающих за суточный биологический ритм. Исследования показали, что при облучении УФ-лучами сыворотки крови в ней на 7 % увеличивалось содержание серотонина — «гормона бодрости», участвующего в регуляции эмоционального состояния. Его дефицит может приводить к депрессии, колебаниям настроения. При этом количество мелатонина, обладающего тормозящим действием на эндокринную и центральную нервную системы, снижалось на 28%. Еще один аспект положительного влияния УФ-лучей на организм — их бактерицидная функция.
2) Негативное.
Существует ряд эффектов, возникающих при воздействии УФ-излучения на организм человека, которые могут приводить к ряду серьезных структурных и функциональных повреждений. Как известно, эти повреждения можно разделить на:
— вызванные большой дозой облучения, полученной за короткое время (например, солнечный ожог). Они происходят преимущественно за счет лучей UVB, энергия которых многократно превосходит энергию лучей UVA.
— вызванные длительным облучением умеренными дозами. Они возникают преимущественно за счет лучей спектра UVA, которые несут меньшую энергию, но способны глубже проникать в кожу, и их интенсивность мало меняется в течение дня и практически не зависит от времени года.
VI. Жесткое ультрафиолетовое излучение могло быть именно тем фактором, который заставил первые органические молекулы соединяться вместе для создания РНК — рибонуклеиновой кислоты, которая считается основой жизни. Но, не будь озонного слоя, все живое на земле исчезло бы под действием солнечной радиации, в состав которой входит и УФ- излучение.
www.ronl.ru
Электромагнитные волны в принципе могут иметь любую частоту от нуля до бесконечно большой. Классификация электромагнитных волн по частотам называется спектром электромагнитных волн. Такой электромагнитный спектр показан на рисунке 1. Электромагнитные волны с очень низкими частотами (всего несколько герц) не имеют практического значения и поэтому генерируются сравнительно редко. Неизбежно, однако, излучение электромагнитных волн линиями электропередач переменного тока (обычно с частотой 50 Гц). Это излучение рассматривается как потеря энергии.
Электромагнитные волны с частотой, превышающей несколько тысяч герц, называются радиоволнами. Широковещательная полоса частот лежит в окрестности 1 МГц. Телевизионная полоса (видеочастоты) начинается примерно при 50 МГц. Затем идут ультравысокие частоты (УВЧ), за которыми следуют сверхвысокие частоты (СВЧ).
Электромагнитные волны с самыми высокими частотами, излучаемые электронными генераторами, называются микроволнами. Их длина волны составляет несколько сантиметров или даже миллиметров.
Электромагнитные волны с еще более высокими частотами могут излучаться молекулярными и атомными генераторами. Эти частоты соответствуют инфракрасному излучению. Электромагнитное излучение в диапазоне частот от 4,3 ·1014 до 7·1014 Гц лежит в области чувствительности человеческого глаза, это видимый свет. Электромагнитные волны с еще более высокими частотами невидимы человеческим глазом и называются ультрафиолетовым излучением. Диапазон ультрафиолетовых частот простирается вплоть до 5·1017 Гц. Начиная с этих частот и кончая частотами 1019 Гц лежит область рентгеновского излучения. Электромагнитное излучение с еще более высокими частотами называется гамма-излучением.
Рис. 1. Шкала электромагнитных излучений
Спектр лучей, видимых глазом человека не имеет резких, четко определенных границ. Со стороны фиолетового цвета одни исследователи относили границу к 4000 ?, другие - к 3800, а третьи сдвигали ее даже до 3200 ?. Очевидно, это объясняется различной световой чувствительностью глаза и свидетельствует о наличии области лучей, не видимых глазом человека.
Когда чувствительный термометр помещен в область спектра видимых лучей, он показывает значительное повышение температуры. Что же произойдет, если передвинуть термометр за пределы видимого спектра? Такие опыты были поставлены в начале XIX века английским астрономом У. Гершелем. После многократно проведенных исследований он обнаружил, что за границей красного цвета термометр показывает повышение температуры с определенным максимумом. Это послужило для ученого доказательством существования новых лучей, названных впоследствии инфракрасными.
А что происходит за фиолетовой, коротковолновой границей спектра? И здесь под влиянием невидимых лучей обнаружено повышение температуры. Правда, выражено оно значительно слабее, чем за красной границей спектра, и скептики пытались подвергнуть сомнению существование таких лучей. Когда же в качестве чувствительного приемника света немецкий физик И. Риттер и английский ученый У. Уоластон использовали в 1801 году фотопластинку, реальность новых лучей, названных ультрафиолетовыми, стала неоспоримой. За фиолетовой границей спектра фотографическая пластинка чернеет даже быстрее, чем под влиянием видимых лучей. Поскольку почернение фотопластинки происходит в результате фотохимической реакции, ученые пришли к выводу, что ультрафиолетовые лучи весьма активны.
Источники ультрафиолетового излучения условно можно разделить на естественные и искусственные. К естественным источникам относится Солнце и другие небесные светила, разряды молнии. К искусственным - электрическая дуга с угольными электродами или содержащими металлы в виде примесей или стержней, специальные газоразрядные лампы (например, ртутно-кварцевая лампа типа ПРК), водородные, бактерицидные, ксеноновые, люминесцентные, лампы-фотовспышки.
Ультрафиолетовое излучение обнаруживается с помощью фотоэлементов, фотоумножителей, люминесцентных веществ. В таблице 1 приведены основные свойства ультрафиолетового излучения и примеры его технического применения.
Таблица 1
|
Свойства УФ-излучения |
Техническое применение |
|
Вызывает люминесценцию |
Используется в люминесцентных лампах, люминесцентном анализе и дефектоскопии |
|
Вызывает фотоэффект |
Применяется в промышленной электронике и автоматике |
|
Вызывает фотохимические реакции |
Применяется в текстильном производстве |
|
Производит бактерицидное действие |
Используется для стерилизации воздуха в промышленных помещениях и в медицинской практике |
|
Вызывает эритему |
Применяется в профилактике заболеваний и лечении |
В предыдущих параграфах уже были приведены примеры использования человеком ультрафиолетового излучения. Но ультрафиолетовый свет имеет еще много полезных применений.
Ультрафиолет – верный помощник человека в сельском хозяйстве. С помощью ультрафиолетового облучения семян некоторых растений удается получить мутации, из числа которых можно отобрать особи, обладающие ценными хозяйственными качествами. Особый интерес представляет применение ультрафиолета в животноводстве. В осенний, зимний и весенний периоды, когда домашний скот и птица начинают ощущать недостаток света, особенно ультрафиолетового. Коровы начинают давать меньше молока, куры – яиц, учащаются случаи яловости, потомство рождается более слабым. Все это происходит потому, что в крови скота и птицы уменьшается количество гемоглобина, эреироцитов, белка и кальция.
Выход из положения ясен: недостаток ультрафиолетового излучения нужно восполнять искусственно. Однако следует иметь в виду, что ошибки при назначении дозы облучения, невнимание к таким вопросам, как спектральный состав света ультрафиолетовых ламп, высота подвески над стойлами животных, длительность их горения и т.п. могут вместо пользы принести вред. На службу людям поставлена еще одна удивительная особенность ультрафиолетовых лучей. Многие насекомые, в большинстве своем вредители, «видят» ультрафиолетовые лучи и непреодолимо стремятся к ним. Используя эту особенность насекомых, в некоторых странах (Япония, США, Югославия и др.) для массового истребления насекомых-вредителей успешно применяют ультрафиолетовые лампы.
www.ckofr.com
Естественным источником ультрафиолетового излучения (УФИ) является Солнце. Невидимые ультрафиолетовые (УФ) лучи появляются в источниках излучения с температурой выше 1500oС и достигают значительной интенсивности при температуре более 2000oС. Искусственными источниками УФИ являются газоразрядные источники света, электрические дуги (дуговые электропечи, сварочные работы), лазеры и др.
Биологическое действие ультрафиолетового излученияРазличают три участка спектра ультрафиолетового излучения, имеющего различное биологическое воздействие. Слабое биологическое воздействие имеет ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,39-0,315 мкм. Противорахитичным действием обладают УФ-лучи в диапазоне 0,315-0,28 мкм, а ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,28-0,2 мкм обладает способностью убивать микроорганизмы.
Для организма человека вредное влияние оказывает как недостаток ультрафиолетового излучения, так и его избыток. Воздействие на кожу больших доз УФ-излучения приводит к кожным заболеваниям (дерматитам). Повышенные дозы УФ-излучения воздействуют и на центральную нервную систему, отклонения от нормы проявляются в виде тошноты, головной боли, повышенной утомляемости, повышения температуры тела и др.
Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,32 мкм отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы. Уже на ранней стадии этого заболевания человек ощущает боль и чувство песка в глазах. Заболевание сопровождается слезотечением, возможно поражение роговицы глаза и развитие светобоязни («снежная» болезнь). При прекращении воздействия ультрафиолетового излучения на глаза симптомы светобоязни обычно проходят через 2-3 дня.
Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление «ультрафиолетовой недостаточности» — авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение работоспособности и защитных свойств организма от заболеваний. Подобные проявления характерны для осенне-зимнего периода при значительном отсутствии естественной ультрафиолетовой радиации («световое голодание»).
В осенне-зимний период рекомендуется умеренное, под наблюдением медицинского персонала, искусственное ультрафиолетовое облучение эритемными люминесцентными лампами в специально оборудованных помещениях — фотариях. Искусственное облучение ртутнокварцевыми лампами нежелательно, так как их более интенсивное излучение трудно нормировать.
При оборудовании помещений источниками искусственного УФ-излучения необходимо руководствоваться «Указаниями по профилактике светового голодания у людей», утверждёнными Министерством здравоохранения СССР (N547-65). Документом, регламентирующим допустимую интенсивность ультрафиолетового излучения на промышленных предприятиях, являются «Указания по проектированию и эксплуатации установок искусственного ультрафиолетового облучения на промышленных предприятиях».
Воздействие ультрафиолетового излучения на человека количественно оценивается эритемным действием, т.е. покраснением кожи, в дальнейшем приводящим к пигментации кожи (загару).
Оценка ультрафиолетового облучения производится по величине эритемной дозы. За единицу эритемной дозы принят 1 эр, равный 1Вт мощности УФ-излучения с длиной волны 0,297 мкм. Эритемная освещённость (облучённость) выражается в эр/м2. Для профилактики ультрафиолетового дефицита достаточно десятой части эритемной дозы, т.е. 60-90 мкэр·мин/см2.
Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения, т.е. способность убивать микроорганизмы, зависит от длины волны. Так, например, УФ-лучи с длиной волны 0,344 мкм обладают бактерицидным эффектом в 1000 раз большим, чем ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,39 мкм. Максимальный бактерицидный эффект имеют лучи с длиной волны 0,254-0,257 мкм.
Оценка бактерицидного действия производится в единицах, называемых бактами (б). Для обеспечения бактерицидного эффекта ультрафиолетового облучения достаточно примерно 50 мкб · мин/см2.
Защита от ультрафиолетового излученияДля защиты от избытка УФИ применяют противосолнечные экраны, которые могут быть химическими (химические вещества и покровные кремы, содержащие ингредиенты, поглощающие УФИ) и физическими (различные преграды, отражающие, поглощающие или рассеивающие лучи). Хорошим средством защиты является специальная одежда, изготовленная из тканей, наименее пропускающих УФИ (например, из поплина). Для защиты глаз в производственных условиях используют светофильтры (очки, шлемы) из тёмно-зелёного стекла. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглаз (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм.
При устройстве помещений необходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФИ другая, чем для видимого света. Хорошо отражают УФ-излучения полированный алюминий и медовая побелка, в то время как оксиды цинка и титана, краски на масляной основе — плохо.
www.ronl.ru
Введение
Солнце, представляющее собою раскаленный плазменный шар гигантских размеров – основной источник энергии для всех совершающихся на Земле процессов. Все живое на ней существует только за счет солнечной энергии. Ф. Энгельс в «Диалектике природы» писал: «… А сама наша земля оживлена только благодаря солнечной теплоте и, со своей стороны, излучает полученную солнечную теплоту, — после того как она превратила часть ее в другие формы движения…»
Люди с незапамятных времен знали, что солнечный свет – и целитель, и надежный союзник в борьбе с болезнями. Но в тоже время люди молились богам, прося дождя, чтобы избежать потери урожая под палящими лучами солнца.
Солнце. Люди обожествляли его тысячи лет. Но лишь в этом столетии люди начали использовать влияние ультрафиолетовых лучей, пытаясь приобрести загар.
Ультрафиолетовое излучение – коротковолновое электромагнитное излучение, на долю которого приходится около 9% всей энергии излучения Солнца.[1]
Актуальность темы, на наш взгляд, в постоянном стремлении многих людей соответствовать моде – летом нам полагается быть загорелыми, загорелое тело ассоциируется со здоровьем, да и стоит это недорого, последнее время много споров о влиянии ультрафиолетовых лучей на организм человека. Исходя из этого, я сформулировала цель работы.
Цель: Выявить влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека.
Гипотеза: Если злоупотреблять действием ультрафиолетовых лучей, то это может привести к различным заболеваниям.
Для проверки гипотезы и достижения цели работы я поставила следующие задачи:
1. На основе анализа литературы, установить положительное и отрицательное влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека.
2. Разработать анкету и провести анкетирование.
3. Проанализировать полученные в работе данные и сделать выводы.
Объект исследования: ультрафиолетовые лучи.
Предмет исследования: влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека
Методы исследования:
· Анализ литературы
· Анкетирование
· Сопоставление и анализ данных
Глава 1. Влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека.
Ультрафиолетовые лучи обладают значительной биологической активностью, они оказывают положительное и отрицательное влияние на организм человека.
1.1 Положительное влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека
Малые дозы ультрафиолетового излучения оказывают благотворное действие на человека и животных.
Солнечный свет — мощное лечебное и профилактическое средство, исключительно важное для сохранения здоровья. Недаром старая пословица гласит: «Куда редко заглядывает солнце, туда часто приходит врач». Действие волшебных ультрафиолетовых лучей на организм неодинаково и зависит от длины волны. Одни из них оказывают витаминобразующее действие — способствуют образованию в коже витамина D, другие оказывают так называемое эритемное и пигментное действие, т. е. вызывают на коже образование эритемы (покраснение) и пигмента, обусловливающего загар. Наиболее короткие ультрафиолетовые лучи оказывают бактерицидное, убивающее микробы действие. Датский физиотерапевт Н. Финзен в 1903 г. использовал солнечные лучи для лечения туберкулеза кожи. За эти исследования ему была присуждена Нобелевская премия. Солнечный свет обладает поистине изумительной целебной силой. Его лучи, прежде всего, ультрафиолетовые, действуют на нервно-рецепторный аппарат кожи и вызывают в организме сложные химические превращения.
Под влиянием облучений повышается тонус центральной нервной системы, улучшается обмен веществ и состав крови, активизируется деятельность желез внутренней секреции. Ультрафиолетовые лучи способны не только предупреждать, но и излечивать некоторые болезни: рахит, псориаз, экзема, желтуха.
Также ультрафиолетовые лучи оказывают благотворное воздействие на животных. Опыты, проведенные на сельскохозяйственных животных и птице, показали, что облучение ультрафиолетовыми лучами в зимний период благотворно влияет на организм животных: усиливаются окислительные процессы в организме, улучшается белковый и углеводный обмен; повышается биотонус организма. Применение ультрафиолетового облучения способствует приближению зимних условий содержания животных к летним условиям.[2]
Нельзя забывать, что положительное действие солнечных лучей на организм человека проявляется только при определенных дозах солнечной радиации. Передозировка может нанести непоправимый вред — вызвать серьезные расстройства нервной, сердечно-сосудистой и других жизненно важных систем организма.
1.2 Отрицательное влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека.
Отрицательное влияние ультрафиолетового излучения обусловлено химическими изменениями поглощающих его молекул живых клеток, главным образом молекул нуклеиновых кислот и белков, и выражается в нарушениях деления, возникновении мутаций и гибели клеток.[3]
1.2.1 Влияние ультрафиолетовых лучей на глаза человека.
Глаза страдают от сильного солнца. Снег, белый песок, вода отражают свет, увеличивая освещенность. Это может привести к фотокератиту (воспалению роговицы) и фотоконъюктивиту (воспалению соединительной оболочке глаза). Фотокератит, вызванный солнечным отражением от снега, в тяжелых случаях может вызвать слепоту в течение нескольких дней, которой предшествуют слезотечение и хроническое раздражение. Развитие катаракты усугубляется при повторных облучениях солнечным светом.
В мире миллионы человек страдают от слепоты, вызванной помутнением хрусталика. По оценкам Всемирной организации здравоохранения причиной катаракты в 20% случаев является чрезмерное облучение глаз ультрафиолетовыми лучами.
1.2.2 Влияние ультрафиолетовых лучей на кожу человека
Кожа — самый большой и самый сложный орган человеческого тела, выполняющий жизненно важную функцию. В одном из её слоев располагается около 1000–2500 специальных клеток (меланофор), которые играют важную роль в образовании пигмента от наследственности.
Врачи призывают соблюдать все меры предосторожности по защите кожного покрова от излишнего влияния ультрафиолетовых лучей и предупреждают, что увлечение соляриями опасно для здоровья, особенно здоровья подростков.
Чувствительность организма к солнечным лучам у людей разная. Она, во-первых, меняется в различные периоды жизни; во-вторых, имеющие черный цвет волос и смуглую кожу, как правило, менее чувствительны к солнечным лучам, чем люди с малопигментированной кожей — блондины и рыжие. Большой чувствительностью обладают также старики, дети, подростки и лица с повышенной функцией щитовидной железы. Наконец, весной у всех людей чувствительность кожи к солнечным лучам наиболее высока.
Самая распространенная причина злоупотребления солнцем — стремление как можно быстрее и сильнее загореть, приобрести красивый цвет кожи. Многие считают, что чем загар темнее, тем выше биологический эффект закаливания солнцем. Однако, это не так. Загар — лишь одна из ответных реакций на воздействие солнечных лучей, и было бы ошибочно по нему судить об общем оздоровительном влиянии лучистой энергии на человека.
Через несколько минут после начала облучения кожа начинает краснеть, и мы испытываем чувство теплоты. Появляющаяся в результате действия тепловых лучей краснота (эритема) после прекращения облучения сравнительно быстро исчезает. Через несколько часов краснота появляется вновь и держится около суток. Это следствие влияния ультрафиолетовых лучей. Если облучения повторяются, то кожа благодаря образованию в ней пигмента — красящего вещества — приобретает желтовато-коричневую окраску, т. е. загар.
Как следствие неумелого пользования солнцем происходит перегревание организма и на коже появляются ожоги. Солнечный ожог представляет собой воспаление кожи, вызываемое в основном ультрафиолетовыми лучами. Обычно спустя 4-8 ч после облучения на коже появляются краснота и припухлость. Сопровождают их резкая болезненность и чувство жжения. Образующиеся при распаде клеток токсические вещества оказывают неблагоприятное влияние на весь организм. Его симптомы — головная боль, недомогание, снижение работоспособности.
Сам по себе загар это разновидность повреждения, кожа утолщается, чтобы защититься от лучей и быстрее старится. При повторном облучении клетки кожи становятся недолговечными и дегенерируют. Ответная реакция кожи — родинки и пигментные пятна, загар перестает быть равномерным.
Возможно, вы никогда больше не отважились бы загорать, если бы увидели под микроскопом, какой вред нанесен вашей коже – мертвые клетки сморщены, покрасневшие клетки соединительной ткани слиплись в серую массу, капилляры расширены и из них вытекает жидкость, а молекулы ДНК, этого материала, с помощью которого кожа восстанавливает себя, полностью повреждены, что провоцирует кожу создавать молодые незрелые предраковые клетки, а в некоторых случаях, и раковые. [4]
1.2.3 Заболевания, вызванные отрицательным воздействием ультрафиолетовых лучей.
Чрезмерное увлечение загаром провоцирует рост онкологических заболеваний.
Существуют различные виды заболеваний вызванных влиянием ультрафиолетовых лучей на кожу. Одно из них — карциома, не является смертельным, развивается на наиболее уязвимых участках кожи, но его излечение является болезненным.
Злокачественная меланома представляет собой родинки, в которых произошли изменения, она затрагивает лишь небольшой участок кожи, но большинство летальных случаев от рака кожи происходят именно из-за этой патологии. При этом наиболее часто возникает меланома. Если 15 – 20 лет назад эта болезнь поражала людей пожилого возраста, то сегодня она все чаще встречается у молодежи.
Меланома развивается из меланоцитов – клеток кожи, которые производят пигмент меланин, окрашивающий кожу и защищающий ее от ультрафиолетовых лучей. При воздействии на кожу солнца меланоциты образуют невусы (родинки). В среднем у человека имеется от 10 до 40 родинок, которые появляются на теле с первого года жизни до взрослого возраста. Родинки могут быть плоскими или на ножке, с волосками и без. Цвет варьируется от цвета кожи до темно-коричневого, размер, как правило, не превышает чечевичного зерна 9до 5мм в диаметре. Родинки – доброкачественные образования, их размер и форма стабильны или изменяются постепенно на протяжении лет. К старости родимые пятна могут побледнеть и потерять пигментацию. Если удалить, то на ее месте не формируется новое скопление меланоцитов. Родинки не опасны, но важно вовремя уловить сигналы, говорящие о перерождении родинки в меланому – злокачественную опухоль кожи.
Механизм образования меланомы такой же, как у прочих злокачественных опухолей. Отдельно клетки начинают бесконтрольно делиться, захватывая близлежащие ткани. Опухоль может быть доброкачественной – опухолевые клетки не захватывают другие органы. В этом случае ее можно удалить хирургически, повторно она, как правило, не развивается. Злокачественная опухоль, наоборот, распространяется на другие органы, образуя метастазы. Меланома может развиться на любом участке кожи. Чем светлее кожа, тем выше риск заболевания. У людей со смуглой и темной кожей меланома чаще всего локализуется на самых светлых участках тела — на ладонях, под ногтями, на стопах ног. Причины развития меланомы неизвестны. Выявлены только некоторые факторы, которые провоцируют ее образование. Как правило, меланома развивается из уже существующего скопления меланоцитов, поэтому люди с большим количеством родинок (более 75) являются группой риска. Родинки неправильной формы, с неровными краями, неоднородного цвета, имеющие диаметр больше 5 мм, а так же родимые пятна большого размера превращаются в злокачественную меланому чаще, чем другие виды невусов. Специалисты убеждены: рост заболеваемости раком кожи напрямую связан с тем, что люди стали больше загорать. Наибольшую опасность представляет чрезмерное и одновременное нерегулярное пребывание на солнце. Те, кто в детстве получил один и более солнечных ожогов (с образованием волдырей), больше рискуют заболеть. Родители обязаны беречь нежную детскую кожу от солнца. Не рекомендуется брать на пляж детей до 6 месяцев. Результаты многочисленных обследований больных меланомой кожи и членов их семей за десятки лет позволили сделать вывод о том, что при наличии у человека свыше 50 родинок диаметром более 2 мм, риск заболеть возрастает в два раза. Ультрафиолетовые лучи, как естественные, так и искусственные, во многом этому способствуют.
Глава 2. Альтернативные способы получения загара
2.1 Загар в солярии
Загар, несомненно, является полезным для здоровья, как физического, так и психического. Недостаток ультрафиолетовых лучей опасен для живого организма. А поскольку солнца, особенно в наших широтах, не хватает, солярий может это компенсировать.
С появлением соляриев, стало возможным иметь загорелую кожу круглый год.
Принимая сеансы в солярии, люди получают косметический эффект: ухоженная кожа, эффектный загар стимулируют наше самосознание. Ведь нам известно, что 80% информации о человеке, воспринимается визуально, т.е. на основании о том, как он выглядит. Подсознательно мы воспринимаем загорелого человека как человека успешного и здорового.
В последнее время люди все меньше рассматривают Солнце как источник загара. Наша задача не лишать себя ультрафиолета полностью, а получать его в умеренных дозах. Для этого можно загорать в соляриях с лампами УФ-А, а можно и на пляже, но обязательно с использованием солнцезащитной косметики.
В соляриях, как правило, используются лампы и УФ-А, и УФ-В – излучения в разном процентном соотношении. УФ-В лучи позволяют достичь темного загара за короткий срок. После долгих зимних месяцев отвыкания ударная доза чрезвычайно вредна. Поскольку в последние десятилетия солнце активизировалось, то существует вполне реальная возможность получить рак кожи.
Необходимо применять меры предосторожности по защите кожного покрова от излишнего влияния ультрафиолетовых лучей. Врачи призывают правительства стран, где увлечение соляриями наиболее распространено, принимать срочные меры. Британская медицинская ассоциация (British Medical Association) и Институт исследования рака (Cancer Research UK) добились официального запрета на посещение салонов загара подростков младше 16 лет.
Так что, прежде чем желать для кожи золотистого оттенка загара, стоит подумать.
Многие люди, мечтая достичь смуглого или даже шоколадного цвета кожи, пренебрегают элементарными правилами защиты от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. О том, что загар в солярии, как и на солнце, опасен для кожи, известно давно. Но в обоих случаях вредно именно злоупотребление, то есть частое, сильное и длительное облучение, в результате которого страдают даже глубокие слои кожи. Если загорать «грамотно» – короткие десятиминутные сеансы солярия один раз в неделю, это не только не вредит коже, но заряжает ее энергией на весь длинный бессолнечный период зимы.
Специальная косметика для загара в солярии, с одной стороны, сводят к минимуму негативное воздействие ультрафиолетовых лучей, а с другой – позволяет загорать быстрее и делает загар более стойким. Эти средства, в отличие от обычных солнцезащитных, оберегают кожу от опасного влияния ультрафиолетовых лучей типа В, но не препятствуют проникновению ультрафиолетовых лучей типа А и обладают минимальным SPF-фильтром: степень защиты от 2 до 8. Главное достоинство средств для солярия в том, что они содержат сильный комплекс антиоксидантов, которые защищают кожу от ультрафиолета без блокировки его распространения, что позволяет предотвратить неприятные последствия загара в солярии (ожоги, утолщение рогового слоя).
Молодые девушки, страдающие угревой сыпью, считают, что для избавления от этой напасти нужно больше загорать. На самом деле на воспаленную кожу ультрафиолетовые лучи оказывают «эффект скачка»: в первое время кожа очищается, становится ровной, а через месяц еще сильнее покрывается гнойничками и камедонами. Это происходит из-за утолщения рогового слоя, вызываемого ультрафиолетовыми лучами. В результате нарушаются сало- и потовыделительные процессы. Перед посещением соляриев, необходимо советоваться с косметологом.
2.2 Загар с использованием косметических средств.
Современные косметические средства позволяют иметь загорелую кожу, даже если загорать некогда или негде. Для этого нужно нанести на кожу «автозагар» и становишься загорелым, правда, ненадолго на 3-6 дней. Принцип действия этих средств состоит во взаимодействии активного компонента – диоксиацетона – с креатином, содержащимся в верхних ороговевших слоях кожи. «Автозагар» сходит вследствие естественного обновления кожи.
Химический загар безвреден, по крайней мере, до сих пор не было установлено его вредного влияния на организм. Полезных свойств он тоже не имеет, но для некоторых она панацея и дополнительный уход за кожей, поскольку в состав «автозагаров», как правило, входят питательные и увлажняющие вещества.
Глава 3. Исследование отношения подростков к загару, понимания причинения вреда организму и знания средств защиты от вредного воздействия ультрафиолетового излучения.
Для выявления отношения подростков к загару, понимания причинения вреда организму и знания средств защиты от вредного воздействия ультрафиолетового излучения нами была составлена анкета (Приложение 1). В анкетировании приняли участие учащиеся 9-11 классов СОШ №5 в возрасте от 15 до 18 лет. Общее число респондентов – 71 из них 56 девушек и 15 юношей.
Получены следующие результаты:
(Таблица сводных данных анкетирования представлена в Приложении 2)
Гистограмма 1
Естественным путем загорает 63% респондентов. 55% девушек обосновывают это тем, что «солярии вредны», «люблю все естественное», «мне так удобней», «меньше вреда». А 93% юношей считают, что «не вредно», «настоящее солнце лучше, чем солярий». В солярии загорают 6% респондентов. Юноши и девушки обосновывают это одинаково: «в солярии быстрее загоришь, чем естественным путем». Также есть такие респонденты(30%), которые загорают и в солярии и естественным путем. И обосновывают они это так: «зимой в солярии, летом естественным путем».
Гистограмма 2
85% респондентов считают, что загар может нанести вред человеку: «можно сгореть», «бывает аллергия», «может быть рак кожи», «кожа стареет», «ожоги», «солнечный удар».
Гистограмма 3
Большинство — 85% респондентов считают, что загар может быть полезным для человека, так как «улучшается здоровье кожи», «организм укрепляется», «витамины от солнца». Но почти одинаковое количество юношей 13% и девушек 14% считают, что загар не может нанести вред человеку, «потому что это полезно для кожи», «загар не вредит организму, а защищает его».
Гистограмма 4
Большинство респондентов — 59% не знают, что такое меланома.
Гистограмма 5
96% респондентов не обращаются к врачам, перед тем как загорать. И только 4% обращаются за медицинской консультацией.
Гистограмма 6
58% респондентов ответили, что используют солнцезащитные крема, девушки применяют солнцезащитные крема в два раза чаще, чем юноши.
Гистограмма 7
55% респондентов использовали «автозагар», девушки используют автозагар в 3,5 раза чаще юношей.
Гистограмма 8
97% респондентов считают, что естественный загар лучше, чем солярий.
На вопрос: зачем вы загораете, девушки ответили: «Просто так», «модно и полезно», «для красоты», «чтобы быть здоровой». Все юноши были единогласны в своем ответе – они загорают для красоты.
Вывод:
Несмотря на то, что все загорают и положительно относятся к загару, не все респонденты понимают, что загар, как реакция кожи на действие ультрафиолета, полезен в ограниченном количестве, а переизбыток влияния ультрафиолета солнца также опасен, как и излучения солярия.
Выявлены противоречия в понимании пользы и вреда. С одной стороны респонденты считают, что ультрафиолет вреден для организма человека, а с другой, что он не вреден, а даже полезен.
Большинство респондентов не обращаются за медицинской консультацией, перед тем как загорать. Не все понимают необходимость использования солнцезащитных кремов. Поэтому я решила разработать информационные буклеты: «Что случается с кожей, когда загораешь или, почему надо использовать солнцезащитные крема?»
Заключение:
В ходе работы поставленная нами цель достигнута. Мы установили положительное и отрицательное влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека, разработали анкету и провели анкетирование и, проанализировав анкету, сделали вывод о том, что у старшеклассников недостаточное представление о вреде и пользе ультрафиолетовых лучей.
В ходе изучения литературы по теме, нам удалось выяснить, что ультрафиолетовые лучи оказывают благотворное воздействие на животных, рассмотреть понятие «ультрафиолетовые лучи» — коротковолновое электромагнитное излучение, на долю которого приходится около 9% всей энергии излучения Солнца.
Установлено, что ультрафиолет влияет на организм человека положительно, способствует образованию в коже витамина D. В то же время, если пренебрегать правилами принятия солнечных ванн, вред влияния ультрафиолетовых лучей на организм человека усиливается. Рассмотрены альтернативные способы получения загара.
Установлено, что многие загорают только ради красоты и не отводят должного внимания своему здоровью.
Также мы выяснили, что если лишать себя ультрафиолета не стоит — это также приводит к различным заболеваниям – от общего снижения иммунитета (у взрослых) до заболевания рахитом (у детей).
Гипотеза, которую мы выдвинули, подтвердилась, мы выявили, что если злоупотреблять действием ультрафиолетовых лучей, то это может привести к заболеваниям, таким как карциома, фотокератит, меланома и многим другим неприятным последствиям для здоровья человека.
Литература:
[1] Советский энциклопедический словарь/ Гл. ред. А.М.Прохоров. – М.: Сов. Энц., 1983г.
[2] Большая советская энциклопедия, М., 1956г., 44т., с.210-212
[3] Советский энциклопедический словарь/ Гл. ред. А.М.Прохоров. – М.: Сов. Энц., 1983г.
[4] Домашняя медицинская энциклопедия. Редакторы популярного издания Consumer Guide и ведущие специалисты в области медицины. 1996г.
www.ronl.ru
Реферат на тему:
Ультрафиоле́товое излуче́ние (ультрафиолет, УФ, UV) — электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовым концом видимого излучения и рентгеновским излучением (380 — 10 нм, 7,9×1014 — 3×1016 Гц). Диапазон условно делят на ближний (380—200 нм) и дальний, или вакуумный (200-10 нм) ультрафиолет, последний так назван, поскольку интенсивно поглощается атмосферой и исследуется только вакуумными приборами.
Понятие об ультрафиолетовых лучах впервые встречается у индийского философа 13-го века Shri Madhvacharya в его труде Anuvyakhyana. Атмосфера описанной им местности Bhootakasha содержала фиолетовые лучи, которые невозможно увидеть обычным глазом.
Вскоре после того, как было обнаружено инфракрасное излучение, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер начал поиски излучения и в противоположном конце спектра, с длиной волны короче, чем у фиолетового цвета. В 1801 году он обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Хлорид серебра белого цвета в течение нескольких минут темнеет на свету. Разные участки спектра по разному влияют на скорость потемнения. Быстрее всего это происходит перед фиолетовой областью спектра. Тогда, многие ученые, включая Риттера, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов: окислительного или теплового (инфракрасного) компонента, осветительного компонента (видимого света), и восстановительного (ультрафиолетового) компонента. В то время ультрафиолетовое излучение называли также «актиническим излучением».
Идеи о единстве трёх различных частей спектра были впервые озвучены лишь в 1842 году в трудах Александра Беккереля, Македонио Меллони и др.
| Ближний | NUV | 400 нм — 300 нм | 3.10 — 4.13 эВ |
| Средний | MUV | 300 нм — 200 нм | 4.13 — 6.20 эВ |
| Дальний | FUV | 200 нм — 122 нм | 6.20 — 10.2 эВ |
| Экстремальный | EUV, XUV | 121 нм — 10 нм | 10.2 — 124 эВ |
| Вакуумный | VUV | 200 нм — 10 нм | 6.20 — 124 эВ |
| Ультрафиолет А, длинноволновой диапазон, Чёрный свет | UVA | 400 нм — 315 нм | 3.10 — 3.94 эВ |
| Ультрафиолет B (средний диапазон) | UVB | 315 нм — 280 нм | 3.94 — 4.43 эВ |
| Ультрафиолет С, коротковолновой, гермицидный диапазон | UVC | 280 нм — 100 нм | 4.43 — 12.4 эВ |
Ближний ультрафиолетовый диапазон часто называют «чёрным светом», так как он не распознаётся человеческим глазом, но при отражении (прохождении) от некоторых материалов спектр переходит в область фиолетового видимого излучения.
Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:
Практически весь UVC и приблизительно 90 % UVB поглощаются озоном, а также водным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA, и, в небольшой доле — UVB.
В ХХ веке было впервые показано как УФ-излучение оказывает благотворное воздействие на человека. Физиологическое действие Уф-лучей было исследовано отечественными и зарубежными исследователями в середине прошлого столетия (Г. Варшавер. Г. Франк. Н. Данциг, Н. Галанин. Н. Каплун, А. Парфенов, Е. Беликова. В. Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Е. Biekford и др.) |1-3|. Было убедительно доказано в сотнях экспериментов, что излучение в УФ области спектра (290—400 нм) повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, повышает уровень неспецифического иммунитета, а также увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ излучения (УФИ) образуются гистамин и подобные ему вещества, которые обладают сосудорасширяющим действием, повышают проницаемость кожных сосудов. Изменяется углеводный и белковый обмен веществ в организме. Действие оптического излучения изменяет легочную вентиляцию — частоту и ритм дыхания; повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Особенно значительна роль УФ излучения в образовании в организме витамина Д, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п.
Несколько позже в работах (О. Г. Газенко, Ю. Е. Нефедов, Е. А. Шепелев, С. Н. Залогуев, Н. Е. Панферова, И. В. Анисимова) указанное специфическое действие излучения было подтверждено в космической медицине [4, 5]. Профилактическое УФ облучение было введено в практику космических полетов наряду с Методическими указаниями (МУ) 1989 г. «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников УФ излучения)» [6]. Оба документа являются надежной базой дальнейшего совершенствования УФ профилактики.
Действие ультрафиолетового облучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи (загар), приводит к ожогам.
Длительное действие ультрафиолета способствует развитию меланомы, различных видов рака кожи, ускоряет старение и появление морщин.
Изображение Солнца в ультрафиолетовом спектре в искусственных цветах.
Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов:
Лампа ДРЛ без колбы — мощный источник ультрафиолетового излучения. Во время работы представляет опасность для зрения и кожи.
Благодаря созданию и совершенствованию искусственных источников УФ излучения, шедшими параллельно с развитием электрических источников видимого света, сегодня специалистам, работающим с УФ излучением в медицине, профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях, сельском хозяйстве и т. д., предоставляются существенно большие возможности, чем при использовании естественного УФ излучения. Разработкой и производством УФ ламп для установок фотобиологического действия (УФБД) в настоящее время занимаются ряд крупнейших электроламповых фирм (Philips, Osram, LightTech, Radium, Sylvania и др.). В России известны производители УФ ламп для УФБД: ОАО «Лисма-ВНИИИС» (Саранск), НПО «ЛИТ» (Москва), ОАО СКБ «Ксенон» (Зеленоград), ООО «ВНИСИ» (Москва). Номенклатура УФ ламп для УФБД весьма широка и разнообразна: так, например, у ведущего в мире производителя фирмы Philips она насчитывает более 80 типов. В отличие от осветительных УФ источники излучения, как правило, имеют селективный спектр, рассчитанный на достижение максимально возможного эффекта для определенного ФБ процесса. Классификация искусственных УФ ИИ по областям применения, детерминированным через спектры действия соответствующих ФБ процессов с определенными УФ диапазонами спектра:
В 70-80 годах эритемные ЛЛ, кроме медицинских учреждений, использовались в специальных «фотариях» (например, для шахтеров и горных рабочих), в отдельных ОУ общественных и производственных зданий северных регионов, а также для облучения молодняка сельскохозяйственных животных.
Спектр ЛЭ30 радикально отличается от солнечного; на область В приходится большая часть излучения в УФ области, излучение с длиной волны 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.
В связи с тем, что SAD является, бесспорно, одним из проявлений «солнечной недостаточности», неизбежен возврат интереса к так называемым лампам «полного спектра», достаточно точно воспроизводящим спектр естественного света не только в видимой, но и в УФ области. Ряд зарубежных фирм включило ЛЛ полного спектра в свою номенклатуру, например, фирмы Osram и Radium выпускают подобные УФ ИИ мощностью 18, 36 и 58 Вт под названиями, соответственно, «Biolux» и «Biosun», спектральные характеристик которых практически совпадают. Эти лампы, естественно, не обладают «антирахитным эффектом», но помогают устранять у людей ряд неблагоприятных синдромов, связанных с ухудшением здоровья в осенне-зимний период и могут также использоваться в профилактических целях в ОУ школ, детских садов, предприятий и учреждений для компенсации «светового голодания». При этом необходимо напомнить, что ЛЛ «полного спектра» по сравнению c ЛЛ цветности ЛБ имеют световую отдачу примерно на 30 % меньше, что неизбежно приведет к увеличению энергетических и капитальных затрат в осветительно-облучательной установке. Проектирование и эксплуатация подобных установок должны осуществляться с учетом требований стандарта CTES 009/E:2002 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем».
Эти УФ ЛЛ используются в качестве ламп-аттрактантов в специальных устройствах-светоловушках, устанавливаемых в кафе, ресторанах, на предприятиях пищевой промышленности, в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, складах одежды и пр.
Существует ряд лазеров, работающих в ультрафиолетовой области. Лазер позволяет получать когерентное излучение высокой интенсивности. Однако область ультрафиолета сложна для лазерной генерации, поэтому здесь не существует столь же мощных источников, как в видимом и инфракрасном диапазонах. Ультрафиолетовые лазеры находят своё применение в мacc-спектрометрии, лазерной микродиссекции, биотехнологиях и других научных исследованиях.
В качестве активной среды в ультрафиолетовых лазерах могут использоваться либо газы (например, аргонный лазер[1], азотный лазер[2] и др.), конденсированные инертные газы[3], специальные кристаллы, органические сцинтилляторы[4], либо свободные электроны, распространяющиеся в ондуляторе[5].
В 2010 году был впервые продемонстрирован лазер на свободных электронах, генерирующий когерентные фотоны с энергией 10 эВ (соответствующая длина волны — 124 нм), то есть в диапазоне вакуумного ультрафиолета[6].
Многие полимеры, используемые в товарах народного потребления, деградируют под действием УФ света. Для предотвращения деградации в такие полимеры добавляются специальные вещества, способные поглощать УФ, что особенно важно в тех случаях, когда продукт подвергается непосредственному воздействию солнечного света. Проблема проявляется в исчезновении цвета, потускнению поверхности, растрескиванию, а иногда и полному разрушению самого изделия. Скорость разрушения возрастает с ростом времени воздействия и интенсивности солнечного света.
Описанный эффект известен как УФ старение и является одной из разновидностей старения полимеров. К чувствительным полимерам относятся термопластики, такие как, полипропилен, полиэтилен, полиметилметакрилат (органическое стекло), а также специальные волокна, например, арамидное волокно. Поглощение УФ приводит к разрушению полимерной цепи и потере прочности в ряде точек структуры. Воздействие УФ на полимеры используется в нанотехнологиях, трансплантологии, рентгенолитографии и др. областях для модификации свойств (шероховатость, гидрофобность) поверхности полимеров. Например, известно сглаживающее действие вакуумного ультрафиолета (ВУФ) на поверхность полиметилметакрилата.[7]
На кредитных картах VISA при освещении УФ лучами появляется изображение парящего голубя
Лампа чёрного света — лампа, которая излучает преимущественно в длинноволновой ультрафиолетовой области спектра (диапазон UVA) и даёт крайне мало видимого света.
Для защиты документов от подделки их часто снабжают ультрафиолетовыми метками, которые видны только в условиях ультрафиолетового освещения. Большинство паспортов, а также банкноты различных стран содержат защитные элементы в виде краски или нитей, светящихся в ультрафиолете.
Ультрафиолетовое излучение, даваемое лампами чёрного света, является достаточно мягким и оказывает наименее серьёзное негативное влияние на здоровье человека. Однако при использовании данных ламп в темном помещении существует некоторая опасность связанная именно с незначительным излучением в видимом спектре. Это обусловлено тем, что в темноте зрачок расширяется и относительно большая часть излучения беспрепятственно попадает на сетчатку.
Кварцевая лампа, используемая для стерилизации в лаборатории
Ультрафиолетовые лампы используются для стерилизации (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека. В наиболее распространённых лампах низкого давления 86 % излучения приходится на длину волны 254 нм, что хорошо согласуется с пиком кривой бактерицидной эффективности (то есть эффективности поглощения ультрафиолета молекулами ДНК). Этот пик находится в районе длины волны излучения равной 254 нм, которое оказывает наибольшее влияние на ДНК, однако природные вещества (например, вода) задерживают проникновение УФ.
Бактерицидное УФ излучение на этих длинах волн вызывает димеризацию тимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию.
Ультрафиолетовая обработка воды, воздуха и поверхности не обладает пролонгированным эффектом. Достоинство данной особенности заключается в том, что исключается вредное воздействие на человека и животных. В случае обработки сточных вод УФ флора водоемов не страдает от сбросов, как, например, при сбросе вод, обработанных хлором, продолжающим уничтожать жизнь ещё долго после использования на очистных сооружениях.
Метод дезинфекции с использованием УФ-излучения [1] доказал свою эффективность при дезактивации переносимых водой болезнетворных микроорганизмов и вирусов без ухудшения вкуса и запаха воды и без внесения в воду нежелательных побочных продуктов. Такой метод дезинфекции завоёвывает популярность в качестве альтернативы или дополнения к традиционным средствам дезинфекции, таким как хлор, из-за своей безопасности, экономичности и эффективности.
Принцип действия УФ-излучения. УФ-дезинфекция выполняется при облучении находящихся в воде микроорганизмов УФ-излучением определённой интенсивности (достаточная длина волны для полного уничтожения микроорганизмов равна 260,5 нм) в течение определённого периода времени. В результате такого облучения микроорганизмы «микробиологически» погибают, так как они теряют способность воспроизводства. УФ-излучение в диапазоне длин волн около 254 нм хорошо проникает сквозь воду и стенку клетки переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК микроорганизмов, вызывая нарушение её структуры. В результате прекращается процесс воспроизводства микроорганизмов. Следует отметить, что данный механизм распространяется на живые клетки любого организма в целом, именно этим обусловлена опасность жесткого ультрафиолета.
Хотя по эффективности обеззараживания воды УФ обработка в несколько раз уступает озонированию, на сегодняшний день использование УФ-излучения — один из самых эффективных и безопасных способов обеззараживания воды в случаях, когда объем обрабатываемой воды невелик.
УФ-спектрофотометрия основана на облучении вещества монохроматическим УФ-излучением, длина волны которого изменяется со временем. Вещество в разной степени поглощает УФ-излучение с разными длинами волн. График, по оси ординат которого отложено количество пропущенного или отраженного излучения, а по оси абсцисс — длина волны, образует спектр. Спектры уникальны для каждого вещества, на этом основывается идентификация отдельных веществ в смеси, а также их количественное измерение.
Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала. А. А. Малахов в своей книге «Занимательно о геологии» (М., «Молодая гвардия», 1969. 240 с) рассказывает об этом так: «Необычное свечение минералов вызывают и катодный, и ультрафиолетовый, и рентгеновский лучи. В мире мёртвого камня загораются и светят наиболее ярко те минералы, которые, попав в зону ультрафиолетового света, рассказывают о мельчайших примесях урана или марганца, включённых в состав породы. Странным „неземным“ цветом вспыхивают и многие другие минералы, не содержащие никаких примесей. Целый день я провёл в лаборатории, где наблюдал люминесцентное свечение минералов. Обычный бесцветный кальцит расцвечивался чудесным образом под влиянием различных источников света. Катодные лучи делали кристалл рубиново-красным, в ультрафиолете он загорался малиново-красными тонами. Два минерала — флюорит и циркон — не различались в рентгеновских лучах. Оба были зелёными. Но стоило подключить катодный свет, как флюорит становился фиолетовым, а циркон — лимонно-жёлтым.» (с. 11).
Хроматограммы, полученные методом ТСХ, нередко просматривают в ультрафиолетовом свете, что позволяет идентифицировать ряд органических веществ по цвету свечения и индексу удерживания.
Ультрафиолетовое излучение нередко применяется при ловле насекомых на свет (нередко в сочетании с лампами, излучающими в видимой части спектра). Это связано с тем, что у большинства насекомых видимый диапазон смещён, по сравнению с человеческим зрением, в коротковолновую часть спектра: насекомые не видят того, что человек воспринимает как красный, но видят мягкий ультрафиолетовый свет.
При определённых дозировках искусственный загар позволяет улучшить состояние и внешний вид кожи человека, способствует образованию витамина D. В настоящее время популярны солярии.
Один из главных инструментов экспертов — ультрафиолетовое, рентгеновское и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовые лучи позволяют определить старение лаковой пленки — более свежий лак в ультрафиолете выглядит темнее. В свете большой лабораторной ультрафиолетовой лампы более темными пятнами проступают отреставрированные участки и кустарно переписанные подписи. Рентгеновские лучи задерживаются наиболее тяжелыми элементами. В человеческом теле это костная ткань, а на картине — белила. Основой белил в большинстве случаев является свинец, в XIX веке стали применять цинк, а в XX-м — титан. Все это тяжелые металлы. В конечном счете, на пленке мы получаем изображение белильного подмалевка. Подмалевок — это индивидуальный «почерк» художника, элемент его собственной уникальной техники. Для анализа подмалевка используются базы рентгенограмм картин великих мастеров. Также эти снимки применяются для распознания подлинности картины.
wreferat.baza-referat.ru
Реферат на тему:
Ультрафиоле́товое излуче́ние (ультрафиолет, УФ, UV) — электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовым концом видимого излучения и рентгеновским излучением (380 — 10 нм, 7,9×1014 — 3×1016 Гц). Диапазон условно делят на ближний (380—200 нм) и дальний, или вакуумный (200-10 нм) ультрафиолет, последний так назван, поскольку интенсивно поглощается атмосферой и исследуется только вакуумными приборами.
Понятие об ультрафиолетовых лучах впервые встречается у индийского философа 13-го века Shri Madhvacharya в его труде Anuvyakhyana. Атмосфера описанной им местности Bhootakasha содержала фиолетовые лучи, которые невозможно увидеть обычным глазом.
Вскоре после того, как было обнаружено инфракрасное излучение, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер начал поиски излучения и в противоположном конце спектра, с длиной волны короче, чем у фиолетового цвета. В 1801 году он обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Хлорид серебра белого цвета в течение нескольких минут темнеет на свету. Разные участки спектра по разному влияют на скорость потемнения. Быстрее всего это происходит перед фиолетовой областью спектра. Тогда, многие ученые, включая Риттера, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов: окислительного или теплового (инфракрасного) компонента, осветительного компонента (видимого света), и восстановительного (ультрафиолетового) компонента. В то время ультрафиолетовое излучение называли также «актиническим излучением».
Идеи о единстве трёх различных частей спектра были впервые озвучены лишь в 1842 году в трудах Александра Беккереля, Македонио Меллони и др.
| Ближний | NUV | 400 нм — 300 нм | 3.10 — 4.13 эВ |
| Средний | MUV | 300 нм — 200 нм | 4.13 — 6.20 эВ |
| Дальний | FUV | 200 нм — 122 нм | 6.20 — 10.2 эВ |
| Экстремальный | EUV, XUV | 121 нм — 10 нм | 10.2 — 124 эВ |
| Вакуумный | VUV | 200 нм — 10 нм | 6.20 — 124 эВ |
| Ультрафиолет А, длинноволновой диапазон, Чёрный свет | UVA | 400 нм — 315 нм | 3.10 — 3.94 эВ |
| Ультрафиолет B (средний диапазон) | UVB | 315 нм — 280 нм | 3.94 — 4.43 эВ |
| Ультрафиолет С, коротковолновой, гермицидный диапазон | UVC | 280 нм — 100 нм | 4.43 — 12.4 эВ |
Ближний ультрафиолетовый диапазон часто называют «чёрным светом», так как он не распознаётся человеческим глазом, но при отражении (прохождении) от некоторых материалов спектр переходит в область фиолетового видимого излучения.
Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:
Практически весь UVC и приблизительно 90 % UVB поглощаются озоном, а также водным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA, и, в небольшой доле — UVB.
В ХХ веке было впервые показано как УФ-излучение оказывает благотворное воздействие на человека. Физиологическое действие Уф-лучей было исследовано отечественными и зарубежными исследователями в середине прошлого столетия (Г. Варшавер. Г. Франк. Н. Данциг, Н. Галанин. Н. Каплун, А. Парфенов, Е. Беликова. В. Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Е. Biekford и др.) |1-3|. Было убедительно доказано в сотнях экспериментов, что излучение в УФ области спектра (290—400 нм) повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, повышает уровень неспецифического иммунитета, а также увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ излучения (УФИ) образуются гистамин и подобные ему вещества, которые обладают сосудорасширяющим действием, повышают проницаемость кожных сосудов. Изменяется углеводный и белковый обмен веществ в организме. Действие оптического излучения изменяет легочную вентиляцию — частоту и ритм дыхания; повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Особенно значительна роль УФ излучения в образовании в организме витамина Д, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п.
Несколько позже в работах (О. Г. Газенко, Ю. Е. Нефедов, Е. А. Шепелев, С. Н. Залогуев, Н. Е. Панферова, И. В. Анисимова) указанное специфическое действие излучения было подтверждено в космической медицине [4, 5]. Профилактическое УФ облучение было введено в практику космических полетов наряду с Методическими указаниями (МУ) 1989 г. «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников УФ излучения)» [6]. Оба документа являются надежной базой дальнейшего совершенствования УФ профилактики.
Действие ультрафиолетового облучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи (загар), приводит к ожогам.
Длительное действие ультрафиолета способствует развитию меланомы, различных видов рака кожи, ускоряет старение и появление морщин.
Изображение Солнца в ультрафиолетовом спектре в искусственных цветах.
Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов:
Лампа ДРЛ без колбы — мощный источник ультрафиолетового излучения. Во время работы представляет опасность для зрения и кожи.
Благодаря созданию и совершенствованию искусственных источников УФ излучения, шедшими параллельно с развитием электрических источников видимого света, сегодня специалистам, работающим с УФ излучением в медицине, профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях, сельском хозяйстве и т. д., предоставляются существенно большие возможности, чем при использовании естественного УФ излучения. Разработкой и производством УФ ламп для установок фотобиологического действия (УФБД) в настоящее время занимаются ряд крупнейших электроламповых фирм (Philips, Osram, LightTech, Radium, Sylvania и др.). В России известны производители УФ ламп для УФБД: ОАО «Лисма-ВНИИИС» (Саранск), НПО «ЛИТ» (Москва), ОАО СКБ «Ксенон» (Зеленоград), ООО «ВНИСИ» (Москва). Номенклатура УФ ламп для УФБД весьма широка и разнообразна: так, например, у ведущего в мире производителя фирмы Philips она насчитывает более 80 типов. В отличие от осветительных УФ источники излучения, как правило, имеют селективный спектр, рассчитанный на достижение максимально возможного эффекта для определенного ФБ процесса. Классификация искусственных УФ ИИ по областям применения, детерминированным через спектры действия соответствующих ФБ процессов с определенными УФ диапазонами спектра:
В 70-80 годах эритемные ЛЛ, кроме медицинских учреждений, использовались в специальных «фотариях» (например, для шахтеров и горных рабочих), в отдельных ОУ общественных и производственных зданий северных регионов, а также для облучения молодняка сельскохозяйственных животных.
Спектр ЛЭ30 радикально отличается от солнечного; на область В приходится большая часть излучения в УФ области, излучение с длиной волны 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.
В связи с тем, что SAD является, бесспорно, одним из проявлений «солнечной недостаточности», неизбежен возврат интереса к так называемым лампам «полного спектра», достаточно точно воспроизводящим спектр естественного света не только в видимой, но и в УФ области. Ряд зарубежных фирм включило ЛЛ полного спектра в свою номенклатуру, например, фирмы Osram и Radium выпускают подобные УФ ИИ мощностью 18, 36 и 58 Вт под названиями, соответственно, «Biolux» и «Biosun», спектральные характеристик которых практически совпадают. Эти лампы, естественно, не обладают «антирахитным эффектом», но помогают устранять у людей ряд неблагоприятных синдромов, связанных с ухудшением здоровья в осенне-зимний период и могут также использоваться в профилактических целях в ОУ школ, детских садов, предприятий и учреждений для компенсации «светового голодания». При этом необходимо напомнить, что ЛЛ «полного спектра» по сравнению c ЛЛ цветности ЛБ имеют световую отдачу примерно на 30 % меньше, что неизбежно приведет к увеличению энергетических и капитальных затрат в осветительно-облучательной установке. Проектирование и эксплуатация подобных установок должны осуществляться с учетом требований стандарта CTES 009/E:2002 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем».
Эти УФ ЛЛ используются в качестве ламп-аттрактантов в специальных устройствах-светоловушках, устанавливаемых в кафе, ресторанах, на предприятиях пищевой промышленности, в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, складах одежды и пр.
Существует ряд лазеров, работающих в ультрафиолетовой области. Лазер позволяет получать когерентное излучение высокой интенсивности. Однако область ультрафиолета сложна для лазерной генерации, поэтому здесь не существует столь же мощных источников, как в видимом и инфракрасном диапазонах. Ультрафиолетовые лазеры находят своё применение в мacc-спектрометрии, лазерной микродиссекции, биотехнологиях и других научных исследованиях.
В качестве активной среды в ультрафиолетовых лазерах могут использоваться либо газы (например, аргонный лазер[1], азотный лазер[2] и др.), конденсированные инертные газы[3], специальные кристаллы, органические сцинтилляторы[4], либо свободные электроны, распространяющиеся в ондуляторе[5].
В 2010 году был впервые продемонстрирован лазер на свободных электронах, генерирующий когерентные фотоны с энергией 10 эВ (соответствующая длина волны — 124 нм), то есть в диапазоне вакуумного ультрафиолета[6].
Многие полимеры, используемые в товарах народного потребления, деградируют под действием УФ света. Для предотвращения деградации в такие полимеры добавляются специальные вещества, способные поглощать УФ, что особенно важно в тех случаях, когда продукт подвергается непосредственному воздействию солнечного света. Проблема проявляется в исчезновении цвета, потускнению поверхности, растрескиванию, а иногда и полному разрушению самого изделия. Скорость разрушения возрастает с ростом времени воздействия и интенсивности солнечного света.
Описанный эффект известен как УФ старение и является одной из разновидностей старения полимеров. К чувствительным полимерам относятся термопластики, такие как, полипропилен, полиэтилен, полиметилметакрилат (органическое стекло), а также специальные волокна, например, арамидное волокно. Поглощение УФ приводит к разрушению полимерной цепи и потере прочности в ряде точек структуры. Воздействие УФ на полимеры используется в нанотехнологиях, трансплантологии, рентгенолитографии и др. областях для модификации свойств (шероховатость, гидрофобность) поверхности полимеров. Например, известно сглаживающее действие вакуумного ультрафиолета (ВУФ) на поверхность полиметилметакрилата.[7]
На кредитных картах VISA при освещении УФ лучами появляется изображение парящего голубя
Лампа чёрного света — лампа, которая излучает преимущественно в длинноволновой ультрафиолетовой области спектра (диапазон UVA) и даёт крайне мало видимого света.
Для защиты документов от подделки их часто снабжают ультрафиолетовыми метками, которые видны только в условиях ультрафиолетового освещения. Большинство паспортов, а также банкноты различных стран содержат защитные элементы в виде краски или нитей, светящихся в ультрафиолете.
Ультрафиолетовое излучение, даваемое лампами чёрного света, является достаточно мягким и оказывает наименее серьёзное негативное влияние на здоровье человека. Однако при использовании данных ламп в темном помещении существует некоторая опасность связанная именно с незначительным излучением в видимом спектре. Это обусловлено тем, что в темноте зрачок расширяется и относительно большая часть излучения беспрепятственно попадает на сетчатку.
Кварцевая лампа, используемая для стерилизации в лаборатории
Ультрафиолетовые лампы используются для стерилизации (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека. В наиболее распространённых лампах низкого давления 86 % излучения приходится на длину волны 254 нм, что хорошо согласуется с пиком кривой бактерицидной эффективности (то есть эффективности поглощения ультрафиолета молекулами ДНК). Этот пик находится в районе длины волны излучения равной 254 нм, которое оказывает наибольшее влияние на ДНК, однако природные вещества (например, вода) задерживают проникновение УФ.
Бактерицидное УФ излучение на этих длинах волн вызывает димеризацию тимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию.
Ультрафиолетовая обработка воды, воздуха и поверхности не обладает пролонгированным эффектом. Достоинство данной особенности заключается в том, что исключается вредное воздействие на человека и животных. В случае обработки сточных вод УФ флора водоемов не страдает от сбросов, как, например, при сбросе вод, обработанных хлором, продолжающим уничтожать жизнь ещё долго после использования на очистных сооружениях.
Метод дезинфекции с использованием УФ-излучения [1] доказал свою эффективность при дезактивации переносимых водой болезнетворных микроорганизмов и вирусов без ухудшения вкуса и запаха воды и без внесения в воду нежелательных побочных продуктов. Такой метод дезинфекции завоёвывает популярность в качестве альтернативы или дополнения к традиционным средствам дезинфекции, таким как хлор, из-за своей безопасности, экономичности и эффективности.
Принцип действия УФ-излучения. УФ-дезинфекция выполняется при облучении находящихся в воде микроорганизмов УФ-излучением определённой интенсивности (достаточная длина волны для полного уничтожения микроорганизмов равна 260,5 нм) в течение определённого периода времени. В результате такого облучения микроорганизмы «микробиологически» погибают, так как они теряют способность воспроизводства. УФ-излучение в диапазоне длин волн около 254 нм хорошо проникает сквозь воду и стенку клетки переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК микроорганизмов, вызывая нарушение её структуры. В результате прекращается процесс воспроизводства микроорганизмов. Следует отметить, что данный механизм распространяется на живые клетки любого организма в целом, именно этим обусловлена опасность жесткого ультрафиолета.
Хотя по эффективности обеззараживания воды УФ обработка в несколько раз уступает озонированию, на сегодняшний день использование УФ-излучения — один из самых эффективных и безопасных способов обеззараживания воды в случаях, когда объем обрабатываемой воды невелик.
УФ-спектрофотометрия основана на облучении вещества монохроматическим УФ-излучением, длина волны которого изменяется со временем. Вещество в разной степени поглощает УФ-излучение с разными длинами волн. График, по оси ординат которого отложено количество пропущенного или отраженного излучения, а по оси абсцисс — длина волны, образует спектр. Спектры уникальны для каждого вещества, на этом основывается идентификация отдельных веществ в смеси, а также их количественное измерение.
Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала. А. А. Малахов в своей книге «Занимательно о геологии» (М., «Молодая гвардия», 1969. 240 с) рассказывает об этом так: «Необычное свечение минералов вызывают и катодный, и ультрафиолетовый, и рентгеновский лучи. В мире мёртвого камня загораются и светят наиболее ярко те минералы, которые, попав в зону ультрафиолетового света, рассказывают о мельчайших примесях урана или марганца, включённых в состав породы. Странным „неземным“ цветом вспыхивают и многие другие минералы, не содержащие никаких примесей. Целый день я провёл в лаборатории, где наблюдал люминесцентное свечение минералов. Обычный бесцветный кальцит расцвечивался чудесным образом под влиянием различных источников света. Катодные лучи делали кристалл рубиново-красным, в ультрафиолете он загорался малиново-красными тонами. Два минерала — флюорит и циркон — не различались в рентгеновских лучах. Оба были зелёными. Но стоило подключить катодный свет, как флюорит становился фиолетовым, а циркон — лимонно-жёлтым.» (с. 11).
Хроматограммы, полученные методом ТСХ, нередко просматривают в ультрафиолетовом свете, что позволяет идентифицировать ряд органических веществ по цвету свечения и индексу удерживания.
Ультрафиолетовое излучение нередко применяется при ловле насекомых на свет (нередко в сочетании с лампами, излучающими в видимой части спектра). Это связано с тем, что у большинства насекомых видимый диапазон смещён, по сравнению с человеческим зрением, в коротковолновую часть спектра: насекомые не видят того, что человек воспринимает как красный, но видят мягкий ультрафиолетовый свет.
При определённых дозировках искусственный загар позволяет улучшить состояние и внешний вид кожи человека, способствует образованию витамина D. В настоящее время популярны солярии.
Один из главных инструментов экспертов — ультрафиолетовое, рентгеновское и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовые лучи позволяют определить старение лаковой пленки — более свежий лак в ультрафиолете выглядит темнее. В свете большой лабораторной ультрафиолетовой лампы более темными пятнами проступают отреставрированные участки и кустарно переписанные подписи. Рентгеновские лучи задерживаются наиболее тяжелыми элементами. В человеческом теле это костная ткань, а на картине — белила. Основой белил в большинстве случаев является свинец, в XIX веке стали применять цинк, а в XX-м — титан. Все это тяжелые металлы. В конечном счете, на пленке мы получаем изображение белильного подмалевка. Подмалевок — это индивидуальный «почерк» художника, элемент его собственной уникальной техники. Для анализа подмалевка используются базы рентгенограмм картин великих мастеров. Также эти снимки применяются для распознания подлинности картины.
wreferat.baza-referat.ru
Естественным источником ультрафиолетового излучения (УФИ) является Солнце. Невидимые ультрафиолетовые (УФ) лучи появляются в источниках излучения с температурой выше 1500oС и достигают значительной интенсивности при температуре более 2000oС. Искусственными источниками УФИ являются газоразрядные источники света, электрические дуги (дуговые электропечи, сварочные работы), лазеры и др.
Различают три участка спектра ультрафиолетового излучения, имеющего различное биологическое воздействие. Слабое биологическое воздействие имеет ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,39-0,315 мкм. Противорахитичным действием обладают УФ-лучи в диапазоне 0,315-0,28 мкм, а ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,28-0,2 мкм обладает способностью убивать микроорганизмы.
Для организма человека вредное влияние оказывает как недостаток ультрафиолетового излучения, так и его избыток. Воздействие на кожу больших доз УФ-излучения приводит к кожным заболеваниям (дерматитам). Повышенные дозы УФ-излучения воздействуют и на центральную нервную систему, отклонения от нормы проявляются в виде тошноты, головной боли, повышенной утомляемости, повышения температуры тела и др.
Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,32 мкм отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы. Уже на ранней стадии этого заболевания человек ощущает боль и чувство песка в глазах. Заболевание сопровождается слезотечением, возможно поражение роговицы глаза и развитие светобоязни ("снежная" болезнь). При прекращении воздействия ультрафиолетового излучения на глаза симптомы светобоязни обычно проходят через 2-3 дня.
Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление "ультрафиолетовой недостаточности" - авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение работоспособности и защитных свойств организма от заболеваний. Подобные проявления характерны для осенне-зимнего периода при значительном отсутствии естественной ультрафиолетовой радиации ("световое голодание").
В осенне-зимний период рекомендуется умеренное, под наблюдением медицинского персонала, искусственное ультрафиолетовое облучение эритемными люминесцентными лампами в специально оборудованных помещениях - фотариях. Искусственное облучение ртутнокварцевыми лампами нежелательно, так как их более интенсивное излучение трудно нормировать.
При оборудовании помещений источниками искусственного УФ-излучения необходимо руководствоваться "Указаниями по профилактике светового голодания у людей", утверждёнными Министерством здравоохранения СССР (N547-65). Документом, регламентирующим допустимую интенсивность ультрафиолетового излучения на промышленных предприятиях, являются "Указания по проектированию и эксплуатации установок искусственного ультрафиолетового облучения на промышленных предприятиях".
Воздействие ультрафиолетового излучения на человека количественно оценивается эритемным действием, т.е. покраснением кожи, в дальнейшем приводящим к пигментации кожи (загару).
Оценка ультрафиолетового облучения производится по величине эритемной дозы. За единицу эритемной дозы принят 1 эр, равный 1Вт мощности УФ-излучения с длиной волны 0,297 мкм. Эритемная освещённость (облучённость) выражается в эр/м2. Для профилактики ультрафиолетового дефицита достаточно десятой части эритемной дозы, т.е. 60-90 мкэр·мин/см2.
Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения, т.е. способность убивать микроорганизмы, зависит от длины волны. Так, например, УФ-лучи с длиной волны 0,344 мкм обладают бактерицидным эффектом в 1000 раз большим, чем ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,39 мкм. Максимальный бактерицидный эффект имеют лучи с длиной волны 0,254-0,257 мкм.
Оценка бактерицидного действия производится в единицах, называемых бактами (б). Для обеспечения бактерицидного эффекта ультрафиолетового облучения достаточно примерно 50 мкб · мин/см2.
Для защиты от избытка УФИ применяют противосолнечные экраны, которые могут быть химическими (химические вещества и покровные кремы, содержащие ингредиенты, поглощающие УФИ) и физическими (различные преграды, отражающие, поглощающие или рассеивающие лучи). Хорошим средством защиты является специальная одежда, изготовленная из тканей, наименее пропускающих УФИ (например, из поплина). Для защиты глаз в производственных условиях используют светофильтры (очки, шлемы) из тёмно-зелёного стекла. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглаз (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм.
При устройстве помещений необходимо учитывать, что отражающая способность различных отделочных материалов для УФИ другая, чем для видимого света. Хорошо отражают УФ-излучения полированный алюминий и медовая побелка, в то время как оксиды цинка и титана, краски на масляной основе - плохо.
bukvasha.ru
