Что такое ультрафиолетовый свет?12.03.2022 14:18

Ультрафиолет помогает людям загорать. И приносит людям рак кожи.

Электромагнитное излучение исходит от Солнца и передаётся волнами или частицами на разных длинах волн и частотах. Этот широкий диапазон длин волн известен как электромагнитный (ЭМ) спектр. Спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты. Много общего имеют радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение (ИК), видимый свет, ультрафиолетовое излучение (УФ), рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Ультрафиолетовый (УФ) свет находится в диапазоне электромагнитного спектра между видимым светом и рентгеновским излучением. Он имеет частоты примерно от 8 × 1014 до 3 × 1016 циклов в секунду, или герц (Гц), и длину волны примерно от 380 нанометров до примерно 10 нм. Согласно «Руководству по ультрафиолетовому излучению» ВМС США, УФ обычно делится на три поддиапазона:

Далее в руководстве говорится: «Излучение с длиной волны от 10 до 180 нм иногда называют вакуумом или экстремальным УФ-излучением». Эти длины волн блокируются воздухом, и они распространяются только в вакууме.

УФ-излучение обладает достаточной энергией, чтобы разорвать химические связи. Из-за своей более высокой энергии УФ-фотоны могут вызывать ионизацию — процесс, при котором электроны отрываются от атомов. Возникающая в результате пустота влияет на химические свойства атомов и заставляет их образовывать или разрывать химические связи, которых в противном случае они бы не сделали. Это может или быть полезно для химической обработки, или повредить материалы и живые ткани. Это повреждение может быть полезным, например, при дезинфекции поверхностей, но оно также может быть и вредным — особенно для кожи и глаз, которые наиболее неблагоприятно воздействуют на высокоэнергетическое излучение.

Большая часть естественного ультрафиолетового излучения, с которым сталкиваются люди, исходит от солнца. Однако, по данным Национальной токсикологической программы, только около 10 процентов солнечного света приходится на УФ-излучение, и только около одной трети этого количества проникает через атмосферу и достигает земли. Из солнечной УФ-энергии, достигающей экватора, 95 процентов составляют УФ-А и 5 процентов — УФ-В. Никакое измеримое УФ-излучение солнечной радиации не достигает поверхности Земли, потому что озон, молекулярный кислород и водяной пар в верхних слоях атмосферы полностью поглощают самые короткие волны УФ-излучения. Тем не менее, «ультрафиолетовое излучение широкого спектра является самым сильным и наиболее опасным для живых существ», согласно »13-му отчёту Национальной токсикологической программы о канцерогенах».

Загар — это реакция на воздействие вредных лучей. По сути, загар является результатом срабатывания естественного защитного механизма организма. Он состоит из пигмента, называемого меланином, который вырабатывается клетками кожи, называемыми меланоцитами. Меланин поглощает ультрафиолетовый свет и рассеивает его в виде тепла. Когда тело испытывает повреждение от солнца, оно посылает меланин в окружающие клетки и пытается защитить их от дальнейшего повреждения. Пигмент вызывает потемнение кожи.

«Меланин — это естественный солнцезащитный крем», — сказал Гэри Чуанг, доцент дерматологии в Медицинской школе Университета Тафтса, в интервью Live Science в 2013 году. Однако длительное воздействие УФ-излучения может привести к ослаблению защитных сил организма. При этом возникает токсическая реакция, приводящая к солнечным ожогам. УФ-лучи могут повредить ДНК в клетках организма. Тело чувствует это разрушение и заливает область кровью, чтобы помочь процессу заживления. Потом ещё возникает болезненное воспаление. Обычно через полдня чрезмерного нахождения на солнце характерный солнечный ожог, как у красного омара, начинает давать о себе знать.

Иногда клетки с мутировавшей под солнечными лучами ДНК превращаются в проблемные, которые не умирают, а продолжают размножаться в виде рака. «Ультрафиолетовый свет вызывает случайные повреждения в ДНК и в процессе восстановления ДНК, так что клетки приобретают способность избегать смерти», — сказал Чуанг.

Результатом становится рак кожи, наиболее распространённая форма онкологии, например, в США. Люди, которые неоднократно обгорают на солнце, подвергаются гораздо большему риску. По данным Фонда рака кожи, риск развития самой смертельной формы рака кожи, называемой меланомой, удваивается для тех, кто получил пять или более солнечных ожогов.

Для получения УФ-излучения был разработан ряд искусственных источников. По данным Общества физики здоровья, «искусственные источники включают солярии, лампы чёрного света, полимеризационные лампы, бактерицидные лампы, ртутные лампы, галогенные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности, флуоресцентные источники и источники накаливания, а также некоторые типы лазеров».