3. Ультрафиолетовые излучения (уфи)

3.1. Характеристика уфи.

Ультрафиолетовое излучение начинает появляться при нагреве тел свыше 1200 °С и с увеличением температуры интенсивности его излучения возрастает. Естественным источником УФИ для планеты Земля является Солнце. В промышленности УФИ возникают при работе радиоламп, ртутных выпрямителей, лазерных установок, ртутно-кварцевых ламп, электрической дуги (электросварочных работах) и т.п.

Интенсивность УФИ и его спектральный состав зависят от температуры источника излучения, наличия газов и пыли.

УФИ в электромагнитном диапазоне находится между тепловой и ионизирующей радиацией. Длина волны УФИ находится в пределах от 6 до 390 нм (0,06-0,39 мкм). Энергия кванта УФИ составляет 3,56-123 эВ. Пыль, газ, дым поглощают УФИ и изменяют его спектральную характеристику. Воздух практически не пропускает волны УФИ длиной меньше 185 нм (0,185 мкм) за счет поглощения излучения кислородом воздуха.

В связи с тем, что энергия квантов УФИ (3,56-123 эВ) значительно превышает энергию химической связи атомов в молекулах (12-16 эВ) воздуха, воды, азота, кислорода, углекислого газа, то оно способно их ионизировать. Это также относится к биологическим организмам, в которых энергия связи между атомами в молекулах любых химических соединений не превышает 4 эВ.

УФИ изменяет химический состав воздуха в производственных помещениях. Образуется озон, окислы азота, перекись водорода, происходит ионизация воздуха.

3.2. Воздействие уфи на организм человека.

Вредное воздействие УФИ на биологические ткани связано с поглощением излучения нуклеиновой кислотой и белками в клетке. При воздействии происходит частичная гибель клеток кожного покрова, ускоренная их полиферация, смена формы и размеров клеток. УФИ действует как раздражитель на нервные окончания в коже и вызывает изменения в организме, дерматиты, экземы, опухоли. Возникают раковые опухоли при длине волны излучения 280-303 нм (0,28-0,303 мкм). УФИ воздействуют на центральную нервную систему, в результате этого появляются головные боли, повышается температура, наступает быстрая утомляемость, нервные нарушения.

Опасность поражения кожного покрова УФИ зависит от величины поглощенной энергии. Для небольшого покраснения кожи достаточный поток энергии 30Дж/см². Для характеристики биологического воздействия УФИ пользуются понятием – минимальной эритемной дозы (МЭД) – наименьшая энергетическая доза облучения, которая через 8 часов приводит к покраснению кожного покрова (эритемии). Покраснение исчезает на следующие сутки.

Эритемная единица – равномерное излучение с длиной волны 296,7 нм (0,2967 мкм) и плотностью потока энергии 20 мВт/м² (сопровождается резко выраженным покраснением кожи с болезненными ощущениями). Максимальный эритемный эффект приходится на излучение с длиной волны 260нм (0,26 мкм). При длине волны 290 нм (0,29 мкм) УФИ поглощается кожным покровом полностью.

В глубину ткани проникает только 10% энергии излучения с длиной волны 220-320 нм и до 50% при длине волны 320-380 нм.

Длительное воздействие УФИ (действующее годами) ускоряет старение кожного покрова и увеличивает вероятность развития рака кожи.

Большая опасность УФИ представляет для зрительного аппарата. УФИ поглощается в основном роговицей и коньюктивой (слизистой оболочкой век) глаз. На роговицу воздействует в основном излучение длиной волны 288 нм. В хрусталике поглощаются излучения длиной волны 320-380 нм. Минимальная величина энергии, которая вызывает соответствующую реакцию в хрусталике в 2-3 раза выше, чем в роговице, т.е. ожог роговицы происходит быстрее, чем поражение хрусталика.

Наряду с негативными действиями УФИ оказывают положительное воздействие на человека: за счет протекания фотохимических реакций, бактерицидных действий, терапевтических и тонизирующих действий. В соответствии с санитарными нормами, там где недостаточная доза УФИ, применяют эритемные лампы или фотарии.

Широкое применение нашли специальные установки УФИ для обеззараживания питьевой и сточной воды. Большинство болезнетворных бактерий погибают при воздействии на них излучения с длиной волны 253,7 нм (0,2537 мкм) определенной плотности потока энергии УФИ. Так же для очистки воздуха от бактерий применяют кварцевые газоразрядные лампы.