آشنایی بااشعه فرابنفش(1)

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 كه كمتر از 2 درصد بدن را تشكیل می دهد، به عمق بدن راه می یابد. كشف اولیه این پرتو به دنبال علت تیرگی نمك های نقره تحت تأثیر نور خورشید توسط یك دانشمند هندی به نام

shri madhvacharya كشف شد. در سال 1801 نیز یك فیزیكدان آلمانی به نام جوهان ویلهلم ریتر (Johann Wilhelm Ritter) مشاهده كرد كه پرتوهای نامرئی پایین تر از نور بنفش در طیف نور مرئی تأثیر خاصی بر كاغذهای آغشته به كلرید نقره دارند. او آنها را پرتوهای احیا كننده (deoxidizing) نامید تا بیانگر واكنش شیمیایی آنها باشد و نیز بتواندآنها را از پرتوهای گاما كه 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 كه 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 كاهش می یابد.

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

انعكاس سطحی: انعكاس UV از سطح زمین بویژه دریا، معمولاً كمتر از 7 درصد است ولی سنگ گچ حدود 25 درصد پرتوهای دریافتی را منعكس می كند و برف تازه 30 درصد پرتو را منعكس می كند، هر چند محققان نشان دادند كه برف بیش از 80 درصد پرتو UVB را منعكس می كند.

ارتفاع: عموماً هر یك كیلومتر افزایش ارتفاع باعث افزایش شارژ UV حدود 60 درصد می شود در مكان هایی كمتر از سطح دریا سطح UV كمتر 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 كه مهمترین آنها وجود اتمسفر حاوی اكسیژن است. اكسیژن O2 كه ابتدا در

5/2میلیون سال پیش توسط میكروارگانیسم های شبه گیاه تولید شده اند پرتو UV با طول موج كوتاه را در لایه خارجی اتمسفر جذب می كنند و تبدیل به O3 یا ازن می شوند. ازن در این حالت پرتوهای UV با طول موج بیشتر را فیلتر می كند. قبل از تولید اكسیژن 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 كنند اما نه از همه آنها. بخشی از UV فقط بطور جزئی توسط ازن جذب می شود و بخشی از UV كه 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 كردن سلولهای آسیب دیده با سلولهای سالم خود را با آن تطبیق می دهند. پوست انسان تطابق بهتری با UV پیدا كرده است ولی چشم ها تطابق كمتری دارند اما سطح كره 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 مكان جذب UV اتفاق بیافتد اما اثراتی نیز وجود دارند كه باعث آثار سیستمیك می شوند. تشكیل ویتامین D3 در اثر UV نمونه ای از این قبیل آثار است و نشان می دهد كه از آثار مثبت و مفید UV است. پوست انسان نه تنها از خود در برابر UV دفاع می كند بلكه فواید UV را نیز دریافت می كند.

به طور كلی روش های كاهش تابش UV بر بدن شامل دوری از كاركردن در معرض خورشید، پوشیدن لباس و كلاه حفاظتی و نیز عینك های آفتابی است. پوشش های ضد آفتاب (مثل اكسید روی و...) موادی هستند كه UV را جذب كرده یا منعكس می كنند. این صفحات (عینك ها) آفتابی بر حسب فاكتور حفاظتی آفتابی یا SPF طبقه بندی می شوند كه SPF اندیس حفاظت در برابر اریتمای پوستی است. و هر چه SPF بیشتر باشد حفاظت بیشتر است. عینك های معمولی از UV محافظت نمی كنند. همچنین به كارگیری دستكش های مخصوص برای حفاظت پوست دست ها و مچ در برابر UV بسیار مؤثر است.

درقسمت بعد  مضرات اشعه فرابنفش  را مطرح می کنیم.

فرآوری : مریم نایب زاده

بخش دانش وزندگی تبیان

منبع :

niazemarkazi, noorportal.net ,roshd.ir