Előadás a témában: Ultraibolya sugárzás. Előadás az ultraibolya sugárzás témában Előadás az ultraibolya sugárzás témában

1. dia

Ultraibolya sugárzás

2. dia

Az ultraibolya sugárzás a szem számára láthatatlan elektromágneses sugárzás, amely a látható spektrum alsó határa és a röntgensugárzás felső határa közötti tartományt foglalja el. Az UV-sugárzás hullámhossza 100-400 nm (1 nm = 10 m). A Nemzetközi Világítási Bizottság (CIE) osztályozása szerint az UV sugárzási spektrum három tartományra oszlik: UV-A - hosszú hullámhossz (315 - 400 nm) UV-B - közepes hullámhossz (280 - 315 nm) UV- C - rövid hullámhossz (100-280 nm.) A teljes UVR régiót hagyományosan a következőkre osztják: - közeli (400-200 nm); - távoli vagy vákuum (200-10 nm).

3. dia

Tulajdonságok:

Nagy kémiai aktivitású, láthatatlan, nagy áthatoló képességű, elpusztítja a mikroorganizmusokat, kis dózisban jótékony hatással van az emberi szervezetre (barnulás), nagy dózisban viszont negatív biológiai hatást fejt ki: megváltozik a sejtfejlődés és anyagcsere, hatások a szemre. .

4. dia

UV spektrum:

bélelt (atomok, ionok és könnyű molekulák); csíkokból áll (nehéz molekulák); Folyamatos spektrum (az elektronok gátlása és rekombinációja során fordul elő).

5. dia

Az UV-sugárzás felfedezése:

A közeli UV-sugárzást 1801-ben fedezte fel N. Ritter német tudós és W. Wollaston angol tudós e sugárzás ezüst-kloridra gyakorolt ​​fotokémiai hatása alapján. A vákuum UV-sugárzást W. Schumann német tudós fedezte fel egy általa épített fluorit prizmával és zselatinmentes fotólemezekkel ellátott vákuumspektrográf segítségével. 130 nm-ig volt képes érzékelni a rövidhullámú sugárzást.

6. dia

Alkalmazás:

Gyógyászat: az UV-sugárzás gyógyászatban való felhasználása annak köszönhető, hogy baktériumölő, mutagén, terápiás (gyógyszeres), antimitotikus, megelőző, fertőtlenítő hatású; lézeres biomedicina

Show business: Világítás, fényeffektusok

7. dia

Kozmetológia: A kozmetológiában az ultraibolya besugárzást széles körben alkalmazzák a szoláriumokban az egyenletes, gyönyörű barnaság elérése érdekében. Az UV-sugarak hiánya vitaminhiányhoz, csökkent immunitáshoz, az idegrendszer gyenge működéséhez és mentális instabilitás megjelenéséhez vezet. Az ultraibolya sugárzás jelentős hatással van a foszfor-kalcium anyagcserére, serkenti a D-vitamin képződését és javítja a szervezetben zajló összes anyagcsere-folyamatot.

8. dia

Élelmiszeripar: Víz, levegő, helyiségek, tartályok és csomagolások UV sugárzással történő fertőtlenítése. Hangsúlyozandó, hogy az ultraibolya sugárzás, mint a mikroorganizmusokat befolyásoló fizikai tényező alkalmazása igen magas, például akár 99,9%-ban is biztosíthatja a lakókörnyezet fertőtlenítését.

9. dia

Mezőgazdaság és állattenyésztés. Nyomtatás: a polimer termékek ultraibolya sugárzás hatására történő fröccsöntésének technológiáját (fotokémiai fröccsöntés) számos technológiai területen alkalmazzák. Ezt a technológiát különösen a nyomtatásban, valamint a pecsétek és bélyegzők gyártásában használják széles körben

10. dia

Törvényszéki szakértők: A tudósok olyan technológiát fejlesztettek ki, amely képes kimutatni a legkisebb dózisú robbanóanyagot is. A robbanóanyag-nyomok észlelésére szolgáló eszköz egy nagyon vékony szálat használ (kétezerszer vékonyabb, mint az emberi hajszál), amely ultraibolya sugárzás hatására világít, de bármilyen érintkezés robbanóanyaggal: trinitrotoluol vagy más bombákban használt robbanóanyag megállítja a fényét. . Az eszköz érzékeli a robbanóanyag jelenlétét a levegőben, a vízben, a szöveten és a bűnözéssel gyanúsítottak bőrén.

11. dia

UV sugárzás forrásai:

minden szilárd anyag, amelynek t>1000 C, valamint a világító higanygőz bocsát ki; csillagok (beleértve a Napot is); lézeres rendszerek; kvarccsöves gázkisüléses lámpák (kvarclámpák), higany; higany egyenirányítók

12. dia

Emberre gyakorolt ​​hatás:

Pozitívum: - Az UV-sugarak beindítják a D-vitamin képződési folyamatát, amely szükséges a szervezet kalciumfelvételéhez és a csontváz normál fejlődéséhez; - az ultraibolya sugárzás aktívan befolyásolja a napi biológiai ritmusért felelős hormonok szintézisét; - baktericid funkció. Negatívum: - rövid időn belül kapott nagy dózisú sugárzás okozta (például leégés). Elsősorban az UVB-sugarak hatására fordulnak elő, amelyek energiája sokszorosa az UVA-sugarak energiájának; - mérsékelt dózisok hosszan tartó expozíciója okozza. Elsősorban az UVA sugarak hatására keletkeznek, amelyek kevesebb energiát hordoznak, de mélyebbre képesek behatolni a bőrbe, és intenzitásuk alig változik a nap folyamán, és gyakorlatilag nem függ az évszaktól.

13. dia

UV védelem:

Fényvédők alkalmazása: - vegyszer (vegyszerek és bevonó krémek); - fizikai (különféle akadályok, amelyek visszaverik, elnyelik vagy szórják a sugarakat). Speciális ruházat (például poplinból). Ipari körülmények között a szemek védelmére sötétzöld üvegből készült fényszűrőket (szemüveg, sisak) használnak. Az összes hullámhosszú UVR elleni teljes védelmet a 2 mm vastag kovakőszem (ólom-oxidot tartalmazó üveg) biztosítja.

Az ultraibolya sugárzás (UVR) természetes forrása a Nap. A láthatatlan ultraibolya (UV) sugarak 1500 oC feletti hőmérsékletű sugárforrásokban jelennek meg, és 2000 oC feletti hőmérsékleten érnek el jelentős intenzitást. Mesterséges UVR-források a gázkisüléses fényforrások, elektromos ívek (elektromos ívkemencék, hegesztés), lézerek stb.

Az ultraibolya sugárzás biológiai hatásai

Az ultraibolya sugárzás spektrumának három szakasza van, amelyek eltérő biológiai hatással bírnak. A 0,39-0,315 mikron hullámhosszú ultraibolya sugárzásnak gyenge biológiai hatása van. A 0,315-0,28 mikron tartományban lévő UV-sugárzás antirachitikus hatású, a 0,28-0,2 mikron hullámhosszú ultraibolya sugárzás pedig képes elpusztítani a mikroorganizmusokat.

Mind az ultraibolya sugárzás hiánya, mind annak feleslege káros hatással van az emberi szervezetre. A bőr nagy dózisú UV-sugárzásnak való kitettsége bőrbetegségekhez (dermatitishez) vezet. Az UV-sugárzás megnövekedett dózisa a központi idegrendszerre is hatással van, a normától való eltérések hányinger, fejfájás, fokozott fáradtság, testhőmérséklet emelkedése stb.

A 0,32 mikronnál kisebb hullámhosszú ultraibolya sugárzás negatívan befolyásolja a szem retináját, fájdalmas gyulladásos folyamatokat okozva. Már a betegség korai szakaszában az ember fájdalmat és homokérzetet érez a szemében. A betegséget könnyezés, a szem szaruhártya esetleges károsodása és fotofóbia ("hóbetegség") kialakulása kíséri. Ha abbahagyja a szem ultraibolya sugárzásnak való kitételét, a fotofóbia tünetei általában 2-3 napon belül elmúlnak.

Az UV-sugarak hiánya veszélyes az emberre, mivel ezek a sugarak a szervezet alapvető biológiai folyamatainak stimulálói. Az „ultraibolya-hiány” legszembetűnőbb megnyilvánulása a vitaminhiány, amelyben a foszfor-kalcium anyagcsere és a csontképződés folyamata megszakad, valamint a szervezet teljesítményének és betegségekkel szembeni védő tulajdonságainak csökkenése. Az ilyen megnyilvánulások az őszi-téli időszakra jellemzőek, a természetes ultraibolya sugárzás jelentős hiányával („fény éhezés”).

Az őszi-téli időszakban mérsékelt, egészségügyi személyzet felügyelete mellett ajánlott a mesterséges ultraibolya besugárzás eritéma fénycsövekkel speciálisan felszerelt helyiségekben - fotáriumokban. A higanykvarc lámpákkal való mesterséges besugárzás nem kívánatos, mivel ezek intenzívebb sugárzása nehezen normalizálható.

A helyiségek mesterséges UV-sugárzás forrásokkal való felszerelésekor be kell tartani a Szovjetunió Egészségügyi Minisztériuma által jóváhagyott „Irányelveket az emberek fényéhezésének megelőzésére” (N547-65). Az ipari vállalkozásokban az ultraibolya sugárzás megengedett intenzitását szabályozó dokumentum az „Útmutató az ipari vállalkozások mesterséges ultraibolya sugárzását sugárzó berendezések tervezéséhez és üzemeltetéséhez”.

Az ultraibolya sugárzásnak való emberi expozíciót az erythemális hatás számszerűsíti, azaz. bőrpír, amely később a bőr pigmentációjához (barnuláshoz) vezet.

Az ultraibolya sugárzást az erythema dózisa alapján értékelik. Az erythemalis dózis mértékegysége 1 er, ami egyenlő 1 W UV sugárzási teljesítménnyel 0,297 μm hullámhossz mellett. Az eritemális megvilágítást (besugárzást) er/m2-ben fejezzük ki. Az ultraibolya hiány megelőzésére elegendő az erythema dózis tizede, azaz. 60-90 mrem min/cm2.

Az ultraibolya sugárzás baktériumölő hatása, i.e. a mikroorganizmusok elpusztításának képessége a hullámhossztól függ. Például a 0,344 mikron hullámhosszú UV-sugarak 1000-szer nagyobb baktericid hatást fejtenek ki, mint a 0,39 mikron hullámhosszú ultraibolya sugarak. A maximális baktericid hatást 0,254-0,257 mikron hullámhosszú sugarak érik el.

A baktericid hatást a bactoknak nevezett egységekben értékelik (b). Az ultraibolya besugárzás baktericid hatásának biztosításához körülbelül 50 μb min/cm2 elegendő.

UV védelem

A túlzott UV-sugárzás elleni védelem érdekében fényvédő krémeket használnak, amelyek lehetnek kémiai (UVR-t elnyelő összetevőket tartalmazó vegyszerek és bevonó krémek) és fizikaiak (különféle akadályok, amelyek visszaverik, elnyelik vagy szórják a sugarakat). Jó védekezési eszköz az ultraibolya sugárzásra legkevésbé áteresztő anyagokból készült speciális ruházat (például poplin). Ipari körülmények között a szemek védelmére sötétzöld üvegből készült fényszűrőket (szemüveg, sisak) használnak. Az összes hullámhosszú UVR elleni teljes védelmet a 2 mm vastag kovakőszem (ólom-oxidot tartalmazó üveg) biztosítja.

A helyiségek elrendezésénél figyelembe kell venni, hogy a különböző befejező anyagok UV fényre való visszaverő képessége más, mint a látható fényé. A polírozott alumínium és mézes meszelés jól visszaveri az UV-sugárzást, míg a cink- és titán-oxidok, valamint az olajbázisú festékek gyengén.

1. dia

2. dia

3. dia

4. dia

5. dia

6. dia

7. dia

8. dia

9. dia

10. dia

11. dia

12. dia

13. dia

Tartalom:

• Bevezetés
• Tulajdonságok
• Alkalmazás
• Források
• Hatás az emberekre

• Tudjuk, hogy az elektromágneses hullámok hossza nagyon eltérő lehet: a 103 m-es nagyságrendtől (rádióhullámok) a 10-8 cm-ig (röntgensugárzás). A fény az elektromágneses hullámok széles spektrumának egy kis részét teszi ki. A spektrum ezen kis részének vizsgálata során azonban más szokatlan tulajdonságokkal rendelkező sugárzásokat fedeztek fel. Az ultraibolya sugárzás a szem számára láthatatlan elektromágneses sugárzás, amely a látható spektrum alsó határa és a röntgensugárzás felső határa közötti tartományt foglalja el. Az UV-sugárzás hullámhossza 100-400 nm (1 nm = 10-9 m). A Nemzetközi Világítási Bizottság (CIE) osztályozása szerint az UV sugárzási spektrum három tartományra oszlik: UV-A - hosszú hullámhossz (315 - 400 nm) UV-B - közepes hullámhossz (280 - 315 nm) UV- C - rövid hullámhossz (100-280 nm)

• Nagy kémiai aktivitású, láthatatlan, nagy áthatoló képességű, elpusztítja a mikroorganizmusokat, kis dózisban jótékony hatással van az emberi szervezetre (barnulás), nagy dózisban viszont negatív biológiai hatást fejt ki: megváltozik a sejtfejlődés és anyagcsere, hatások a szemre. .

• A modern világban az ultraibolya sugárzást széles körben használják a különböző területeken: 1) Az orvostudomány. Az ultraibolya sugárzás alkalmazása az orvostudományban annak a ténynek köszönhető, hogy baktericid, mutagén, terápiás (gyógyszeres), antimitotikus és megelőző hatású, fertőtlenítő; lézeres biomedicina 2) Kozmetológia. A kozmetológiában az ultraibolya besugárzást széles körben alkalmazzák a szoláriumokban az egyenletes, gyönyörű barnaság elérése érdekében. Az ultraibolya sugárzás hiánya vitaminhiányhoz, csökkent immunitáshoz, az idegrendszer gyenge működéséhez és mentális instabilitás megjelenéséhez vezet. Az ultraibolya sugárzás jelentős hatással van a foszfor-kalcium anyagcserére, serkenti a D-vitamin képződését és javítja a szervezetben zajló összes anyagcsere-folyamatot.

• 3) Élelmiszeripar. Víz, levegő, helyiségek, tartályok és csomagolás fertőtlenítése UV sugárzással. Hangsúlyozandó, hogy az ultraibolya sugárzás, mint a mikroorganizmusokat befolyásoló fizikai tényező alkalmazása igen magas, például akár 99,9%-os fertőtlenítést biztosíthat a lakókörnyezetben. 4) Mezőgazdaság és állattenyésztés. 5) Nyomtatás. A polimer termékek ultraibolya sugárzás hatására történő fröccsöntésének technológiáját (fotokémiai fröccsöntés) számos technológiai területen alkalmazzák. Ezt a technológiát különösen a nyomtatásban, valamint a pecsétek és bélyegzők gyártásában használják széles körben. Forensics. 6) Show business. Világítás, fényhatások.

• Kibocsátja minden t>1000°C-os szilárd anyag, valamint a világító higanygőz.
• csillagok (beleértve a Napot is).
• - lézeres telepítések;
• - kvarccsöves gázkisüléses lámpák (kvarclámpák), higany;
• - higany egyenirányítók.

• Pozitív. Napfényben a spektrum 40%-a látható fény, 50%-a infravörös és 10%-a ultraibolya. Köztudott, hogy az UV-sugarak indítják be a D-vitamin képződésének folyamatát, amely a szervezet kalciumfelvételéhez és a csontváz normál fejlődéséhez szükséges. Ezenkívül az ultraibolya sugárzás aktívan befolyásolja a napi biológiai ritmusért felelős hormonok szintézisét. Tanulmányok kimutatták, hogy amikor a vérszérumot UV-sugárzással sugározták be, a szerotonin, az érzelmi állapot szabályozásában szerepet játszó „elevenség hormon” tartalma 7%-kal nőtt. Hiánya depresszióhoz és hangulati ingadozásokhoz vezethet. Az endokrin és központi idegrendszerre gátló hatású melatonin mennyisége ugyanakkor 28%-kal csökkent. Az UV-sugarak szervezetre gyakorolt ​​pozitív hatásának másik aspektusa a baktériumölő funkció.

• Számos olyan hatás lép fel, amikor az emberi szervezet UV-sugárzásnak van kitéve, ami számos súlyos szerkezeti és funkcionális károsodáshoz vezethet. Mint ismeretes, ezek a károk a következőkre oszthatók: - rövid időn belül kapott nagy dózisú sugárzás okozta (például leégés). Elsősorban az UVB sugarak hatására fordulnak elő, amelyek energiája sokszorosa az UVA sugarak energiájának. - mérsékelt dózisoknak való hosszan tartó expozíció okozta. Elsősorban az UVA sugarak hatására keletkeznek, amelyek kevesebb energiát hordoznak, de mélyebbre képesek behatolni a bőrbe, és intenzitásuk alig változik a nap folyamán, és gyakorlatilag nem függ az évszaktól.

Ultraibolya sugárzás.

Előadás az „Elektromágneses hullámok skálája” leckéhez

MAOU Líceum 14. sz. tanárai

Ermakova T.V.

Meghatározás:

Az UV olyan elektromágneses sugárzás, amely a látható és a röntgensugárzás közötti spektrális tartományt foglalja el.

Az UV hullámhossz 10 és 400 nm között van.

A kifejezés a lat. ultra"- túl, túl és lila.

A felfedezés története.

Az infravörös sugárzás felfedezése után Johann Wilhelm Ritter német fizikus a spektrum ellentétes végén, az ibolyánál rövidebb hullámhosszú sugárzás után kezdett kutatni. 1801-ben felfedezte, hogy az ezüst-klorid, amely fény hatására lebomlik, gyorsabban bomlik le, ha láthatatlan sugárzásnak van kitéve a spektrum ibolya tartományán kívül. Az ezüst-klorid, amely fehér színű, néhány percen belül elsötétül a fényben. A spektrum különböző részei eltérő hatással vannak a sötétedés sebességére. Ez a leggyorsabban a spektrum lila tartománya előtt történik. Sok tudós, köztük Ritter is egyetértett abban, hogy a fény három különálló komponensből áll: egy oxidatív vagy termikus (infravörös) komponensből, egy megvilágító (látható fény) komponensből és egy redukáló (ultraibolya) komponensből. Abban az időben ultraibolya sugárzásnak is nevezték fotokémiai hatású sugárzás.

Természetes forrás

Az ultraibolya sugárzás fő forrása a Földön a Nap. A Föld felszínét elérő ultraibolya sugárzás teljes mennyisége a következő tényezőktől függ:

• a légköri ózon földfelszín feletti koncentrációjáról;
• a Nap magasságából a horizont felett;
• tengerszint feletti magasságból;
• légköri diszperzióból;
• a felhőzet állapotáról;
• az UV-sugarak felszínről (víz, talaj) való visszaverődési fokáról

• A fekete fényű lámpa olyan lámpa, amely elsősorban a spektrum hosszú hullámú ultraibolya tartományában bocsát ki, és nagyon kevés látható fényt bocsát ki. Arra használják, hogy megvédjék a dokumentumokat a hamisítástól, gyakran olyan ultraibolya jelekkel látják el őket, amelyek csak ultraibolya megvilágítás mellett láthatók.

Levegő és felületek fertőtlenítése.

Az ultraibolya lámpákat víz, levegő és különféle felületek sterilizálására (fertőtlenítésére) használják az emberi tevékenység minden területén.

Ennek a tulajdonságnak az az előnye, hogy kiküszöböli az emberekre és állatokra gyakorolt ​​káros hatásokat.

Rovarok elfogása . Az ultraibolya sugárzást gyakran használják rovarok fénnyel történő megfogására (gyakran a spektrum látható részében kibocsátó lámpákkal kombinálva). Ennek az az oka, hogy a legtöbb rovar esetében a látható tartomány a spektrum rövidhullámú részére tolódik el: a rovarok nem azt látják, amit az ember vörösnek érzékel, de lágy ultraibolya fényt látnak.

1.Hatás a bőrön

A bőr természetes barnulásvédő képességét meghaladó ultraibolya sugárzásnak való kitettsége égési sérüléseket okoz. Az ultraibolya sugárzás mutációk kialakulásához vezethet (ultraibolya mutagenezis). A mutációk kialakulása pedig rákot és idő előtti öregedést okozhat.

Az emberi egészségre gyakorolt ​​hatás

2. Szemre gyakorolt ​​hatás

Az ultraibolya sugárzás a középhullám-tartományban (280-315 nm) az emberi szem számára gyakorlatilag nem érzékelhető, és főként a szaruhártya hámja nyeli el, ami intenzív besugárzással sugárkárosodást - szaruhártya égést - okoz. Ez fokozott könnyezésben és fotofóbiában nyilvánul meg.

Az emberi egészségre gyakorolt ​​hatás

Szemvédelem

A szemek ultraibolya sugárzás káros hatásaitól való védelme érdekében speciális védőszemüvegeket használnak, amelyek az ultraibolya sugárzás 100% -át blokkolják, és átlátszóak a látható spektrumban. Az ilyen szemüvegek lencséi általában speciális műanyagból vagy polikarbonátból készülnek.