Для учнів 11 класу. Ультрафіолетове випромінювання.

   Ми знаємо, що довжина електромагнітних хвиль буває самою різною: від значень порядку 103 м (радіохвилі) до 10-8 см (рентгенівські промені). Світло складає незначну частину широкого спектра електромагнітних хвиль. Тим неменш, саме при вивченні цієї малої частини спектру були відкриті інші випромінювання з незвичайними властивостями.

Ультрафіолетове випромінювання - невидиме оком електромагнітне випромінювання, що займає область між нижньою межею видимого спектру і верхньою межею рентгенівського випромінювання. Довжина хвилі УФ - випромінювання лежить в межах від 100 до 400 нм (1 нм = 10-9 м). За класифікацією Міжнародної комісії з висвітлення (CIE) спектр УФ - випромінювання поділяється на три діапазони:

UV-A - довгохвильове (315 - 400 нм.)

UV-B - середньохвильовому (280 - 315 нм.)

UV-C - короткохвильове (100 - 280 нм.)
II. Властивості: Висока хімічна активність, невидиме, велика проникаючаздатність, вбиває мікроорганізми, у невеликих дозах благотворно впливає на організм людини (засмага), але у великих дозах має негативний біологічний вплив: зміни в розвитку клітин і обміні речовин, дію на очі.
III. У сучасному світі ультрафіолетове випромінювання знаходить найширше застосування в різних областях: 

1) Медицина. 

Застосування ультрафіолетового випромінювання в медицині пов'язано з тим, що вономає бактерицидну, мутагенної, терапевтичним (лікувальним), антімітотіческім і профілактичним діями, дезінфекція; лазернабіомедицина 

2) Косметологія 

У косметології ультрафіолетове опромінення широко застосовується в соляріях для отримання рівної чудової засмаги. Дефіцит ультрафіолетових променів веде до авітамінозу, зниження імунітету, слабкої роботи нервової системи, проявів психічної нестійкості.
Ультрафіолетове випромінювання має суттєвий вплив на фосфорно -кальцієвий обмін, стимулює утворення вітаміну D і поліпшує всі метаболічні процеси в організмі. 

3) Харчова промисловість. 

  Знезараження води, повітря, приміщень, тари та упаковки УФ випромінюванням
  Слід підкреслити, що використання УФІ як фізичного чинника впливу на мікроорганізми може забезпечити знезараження середовища проживання з дуже високою мірою, наприклад до 99,9%. 

4) Сільське господарство і тваринництво. 

5) Поліграфія. 

Технологія формування полімерних виробів під дією ультрафіолетового випромінювання (фотохімічні формування) знаходить застосування в багатьох областяхтехніки. Зокрема, ця технологія широко застосовується в поліграфії і ввиробництві печаток і штампів. 

6) Криміналістика. 

Вчені розробили технологію, що дозволяє виявляти найменші дози вибухових речовин. У приладі для виявлення слідів вибухових речовин використовується найтонша нитка (вона у дві тисячі разів тонше людського волосся), яка світиться під впливом ультрафіолетового випромінювання, але будь-який контакт з вибухівкою: тринітротолуол або іншими використовуваними в бомбах вибуховими речовинами, припиняє її світіння. Прилад визначає наявність вибухових речовин в повітрі, у воді, на тканині і на шкірі підозрюваних у злочині 

7) Шоу-бізнес.

Освітлення, світлові ефекти.

IV. Джерела УФ випромінювання: 

- Випромінюється усіма твердими тілами, у яких t> 1000оС, а також світяться парами ртуті.

- зірки (в т.ч. Сонце).

- лазерні установки;

- газорозрядні лампи з трубками з кварцу (кварцові лампи ), ртутні;

- ртутні випрямлячі.

V. Вплив на людину.

1) Позитивне.

 У сонячному світлі 40% спектру становить видиме світло, 50% --інфрачервоне випромінювання і 10% - ультрафіолет. Загальновідомо, що саме УФ -промені ініціюють процес утворення вітаміну Д, який необхідний для засвоєння організмом кальцію і забезпечення нормального розвитку кісткового скелета. Крім того, ультрафіолет активно впливає на синтез гормонів, що відповідають за добовий біологічний ритм. Дослідження показали, що при опроміненні УФ-променями сироватки крові в ній на 7% збільшувався вміст серотоніну - «гормону бадьорості», що бере участь у регуляції емоційного стану. Його дефіцит може призводити до депресії, коливань настрою.
  При цьому кількість мелатоніну, що володіє гальмуючим дією на ендокринну і центральну нервову системи, знижувався на 28%. Ще один аспект позитивного впливу УФ-променів на організм - їх бактерицидна функція.

2) Негативне.

Існує ряд ефектів, що виникають при дії УФ-випромінювання на організм людини, які можуть призводити до ряду серйозних структурних та функціональних ушкоджень. Як відомо, ці пошкодження можна розділити на:

- спричинені великою дозою опромінення, отриманої за короткий час (наприклад, сонячний опік). Вони походять переважно за рахунок променів UVB, енергія яких багато разів перевершує енергію променів UVA.

- викликані тривалим опроміненням помірними дозами. Вони виникають переважно за рахунок променів спектру UVA, які несуть меншу енергію, але здатні глибше проникати в шкіру, і їх інтенсивність мало змінюється впротягом дня і практично не залежить від пори року.

VI. Жорстке ультрафіолетове випромінювання могло бути саме тим чинником, який змусив перші органічні молекули з'єднуватися разом для створення РНК - рибонуклеїнової кислоти, яка вважається основою життя.
 Але, якби не було озонного шару, все живе на землі зникло б під дією сонячної радіації, до складу якої входить і УФ-випромінювання.