Ultraviolet licht is een soort elektromagnetische straling die Black-light posters laat gloeien, en is verantwoordelijk voor de zomer bruin — en zonnebrand. Echter, te veel blootstelling aan UV-straling is schadelijk voor levend weefsel.
elektromagnetische straling komt van de zon en wordt uitgezonden in golven of deeltjes met verschillende golflengten en frequenties. Deze brede waaier van golflengten staat bekend als het elektromagnetische (EM) spectrum., Het spectrum is over het algemeen verdeeld in zeven regio ‘ s in volgorde van afnemende golflengte en toenemende energie en frequentie. De gemeenschappelijke benamingen zijn radiogolven, microgolven, Infrarood (IR), zichtbaar licht, ultraviolet (UV), X-stralen en gammastralen.
Ultraviolet (UV) licht valt binnen het bereik van het EM-spectrum tussen zichtbaar licht en röntgenstraling. Het heeft frequenties van ongeveer 8 × 1014 tot 3 × 1016 cycli per seconde, of hertz (Hz), en golflengten van ongeveer 380 nanometer (1,5 × 10-5 inch) tot ongeveer 10 nm (4 × 10-7 inch). Volgens de VS, Marine ‘ s “ultraviolette straling gids,” UV is over het algemeen verdeeld in drie sub-banden:
- UVA, of nabij UV (315-400 nm)
- UVB, of midden UV (280-315 nm)
- UVC, of ver UV (180-280 nm)
De Gids gaat verder met state, “straling met golflengten van 10 nm tot 180 nm worden soms aangeduid als vacuüm of extreme UV.”Deze golflengten worden geblokkeerd door de lucht, en ze verspreiden zich alleen in een vacuüm.
ionisatie
UV-straling heeft voldoende energie om chemische bindingen te breken., Door hun hogere energieën kunnen UV-fotonen ionisatie veroorzaken, een proces waarbij elektronen van atomen af breken. De resulterende leegstand beïnvloedt de chemische eigenschappen van de atomen en zorgt ervoor dat ze chemische bindingen vormen of breken die ze anders niet zouden doen. Dit kan nuttig zijn voor chemische verwerking, of het kan schadelijk zijn voor materialen en levende weefsels. Deze schade kan bijvoorbeeld nuttig zijn bij het desinfecteren van oppervlakken, maar kan ook schadelijk zijn, met name voor huid en ogen, die het meest worden aangetast door UVB-en UVC-straling met een hogere energie.,
UV-effecten
het grootste deel van het natuurlijke UV-licht dat mensen tegenkomen komt van de zon. Echter, slechts ongeveer 10 procent van het zonlicht is UV, en slechts ongeveer een derde van dit doordringt de atmosfeer om de grond te bereiken, volgens het National Toxicology Program (NTP). Van de zonne-UV-energie die de evenaar bereikt, is 95 procent UVA en 5 procent UVB. Geen meetbare UVC van zonnestraling bereikt het aardoppervlak, omdat ozon, moleculaire zuurstof en waterdamp in de bovenste atmosfeer de kortste UV-golflengten volledig absorberen., Toch, “breedspectrum ultraviolette straling is de sterkste en meest schadelijke voor levende dingen,” volgens de NTP ‘ s ” 13th Report on Carcinogens.”
zonnebrand
een gebruinde huid is een reactie op blootstelling aan schadelijke UVB-stralen. Een bruine kleur komt voort uit het natuurlijke afweermechanisme van het lichaam. Dit bestaat uit een pigment genaamd melanine, dat wordt geproduceerd door cellen in de huid genaamd melanocyten. Melanine absorbeert UV-licht en verdrijft het als hitte. Wanneer het lichaam zonschade voelt, stuurt het melanine naar omringende cellen en probeert ze te beschermen tegen het ondersteunen van meer schade., Het pigment zorgt ervoor dat de huid donkerder wordt.”melanine is a natural sunscreen,” vertelde Gary Chuang, een universitair docent Dermatologie aan de Tufts University School Of Medicine, Live Science in een interview uit 2013. Nochtans, kan de voortdurende blootstelling aan UV-straling de afweer van het lichaam overweldigen. Wanneer dit gebeurt, treedt een toxische reactie op, resulterend in zonnebrand. UV-stralen kunnen het DNA in de lichaamscellen beschadigen. Het lichaam voelt deze vernietiging en overstroomt het gebied met bloed om te helpen met het genezingsproces. Pijnlijke ontsteking treedt ook op., Ine het algemeen voor de halve dag van overindulging in de zon, de karakteristieke rode-kreeft uiterlijk van de zonnebrand begint om ons bekend te maken, en voelde.
soms veranderen de cellen met DNA gemuteerd door zonnestralen in probleemcellen die niet afsterven, maar zich blijven vermenigvuldigen als kankers. “Het UV-licht veroorzaakt willekeurige schade in het DNA-en DNA-reparatieproces, zodat cellen de mogelijkheid krijgen om te voorkomen dat ze doodgaan,” zei Chuang.
het resultaat is huidkanker, de meest voorkomende vorm van kanker in de Verenigde Staten. Mensen die herhaaldelijk door de zon worden verbrand lopen een veel hoger risico., Het risico op de dodelijkste vorm van huidkanker, melanoom genaamd, verdubbelt voor iemand die vijf of meer zonnebrand heeft gekregen, volgens de Skin Cancer Foundation.
andere UV-bronnen
een aantal kunstmatige bronnen zijn ontworpen voor het produceren van UV-straling. Volgens de Health Physics Society, “kunstmatige bronnen omvatten tanning cabines, black lights, curing lampen, kiemdodende lampen, kwikdamplampen, halogeenlampen, Hoge Intensiteit Ontlading lampen, Fluorescerende en gloeilampen, en sommige soorten lasers.,”
een van de meest voorkomende manieren om UV-licht te produceren is het passeren van een elektrische stroom door verdampt kwik of een ander gas. Dit type lamp wordt vaak gebruikt in zonnecabines en voor het desinfecteren van oppervlakken. De lampen worden ook gebruikt in blacklights die fluorescerende verf en kleurstoffen laten gloeien. Lichtgevende diodes( LED ‘ s), lasers en booglampen zijn ook beschikbaar als UV-bronnen met verschillende golflengten voor industriële, medische en onderzoekstoepassingen.,
fluorescentie
veel stoffen – waaronder mineralen, planten, schimmels en microben, alsmede organische en anorganische chemicaliën — kunnen UV-straling absorberen. Absorptie zorgt ervoor dat elektronen in het materiaal naar een hoger energieniveau springen. Deze elektronen kunnen dan terugkeren naar een lager energieniveau in een reeks kleinere stappen, die een deel van hun geabsorbeerde energie als zichtbaar licht uitzenden. De materialen die als pigmenten in verf of kleurstof worden gebruikt die dergelijke fluorescentie vertonen schijnen helderder onder zonlicht omdat zij onzichtbaar UV-licht absorberen en het bij zichtbare golflengten opnieuw uitzenden., Om deze reden worden ze vaak gebruikt voor borden, veiligheidsvesten en andere toepassingen waarbij hoge zichtbaarheid belangrijk is.
fluorescentie kan ook worden gebruikt om bepaalde mineralen en organische materialen te lokaliseren en te identificeren. Volgens Thermo Fisher Scientific, Life Technologies, “kunnen Fluorescerende sondes onderzoekers bepaalde componenten van complexe biomoleculaire assemblages, zoals levende cellen, met uitstekende gevoeligheid en selectiviteit detecteren.,”
in fluorescentielampen die worden gebruikt voor verlichting, “ultraviolette straling met een golflengte van 254 nm wordt geproduceerd samen met het blauwe licht dat wordt uitgezonden wanneer een elektrische stroom wordt doorgegeven door kwikdamp,” volgens de Universiteit van Nebraska. “Deze ultraviolette straling is onzichtbaar, maar bevat meer energie dan het zichtbare licht dat wordt uitgezonden. De energie van het ultraviolet licht wordt geabsorbeerd door de fluorescerende coating in de fluorescentielamp en opnieuw uitgezonden als zichtbaar licht.,”Vergelijkbare buizen zonder dezelfde fluorescerende coating stralen UV-licht uit dat kan worden gebruikt om oppervlakken te desinfecteren, omdat de ioniserende effecten van UV-straling de meeste bacteriën kunnen doden.
Zwartlichtbuizen gebruiken gewoonlijk kwikdamp om langgolfuva-licht te produceren, waardoor bepaalde kleurstoffen en pigmenten fluoresceren. De glazen buis is bekleed met een donkerpaars filtermateriaal om het grootste deel van het zichtbare licht te blokkeren, waardoor de fluorescerende gloed meer uitgesproken lijkt. Deze filtering is niet nodig voor toepassingen zoals desinfectie.,
UV-astronomie
naast de zon zijn er tal van hemelse bronnen van UV-straling. Zeer grote jonge sterren schijnen het grootste deel van hun licht in ultraviolet golflengten, volgens NASA. Omdat de atmosfeer van de aarde veel van deze UV-straling blokkeert, vooral bij kortere golflengten, worden waarnemingen uitgevoerd met behulp van ballonnen op grote hoogte en telescopen die zijn uitgerust met gespecialiseerde beeldsensoren en filters voor het observeren in het UV-gebied van het EM-spectrum.,volgens Robert Patterson, een professor in de astronomie aan de Missouri State University, worden de meeste waarnemingen uitgevoerd met charge-coupled devices (CCD), detectoren ontworpen om gevoelig te zijn voor fotonen met een korte golflengte. Deze waarnemingen kunnen de oppervlaktetemperaturen van de heetste sterren bepalen en de aanwezigheid van tussenliggende gaswolken tussen de aarde en quasars onthullen.
Kankerbehandeling
hoewel blootstelling aan UV-licht kan leiden tot huidkanker, kunnen sommige huidaandoeningen worden behandeld met UV-licht, volgens Cancer Research UK., In een procedure genaamd psoralen ultraviolet licht behandeling (PUVA), patiënten nemen een medicijn of passen een lotion om hun huid gevoelig voor licht te maken. Vervolgens wordt er een UV-licht op de huid geschenen. PUVA wordt gebruikt voor de behandeling van lymfoom, eczeem, psoriasis en vitiligo.
Het lijkt misschien contra-intuïtief om huidkanker te behandelen met hetzelfde ding dat het veroorzaakte, maar PUVA kan nuttig zijn vanwege het effect van UV-licht op de productie van huidcellen. Het vertraagt de groei die een belangrijke rol speelt in de ontwikkeling van de ziekte.
sleutel tot de oorsprong van het leven?,
Recent onderzoek suggereert dat UV-licht een sleutelrol kan hebben gespeeld in de oorsprong van het leven op aarde, in het bijzonder de oorsprong van RNA. In een 2017 artikel in de Astrophysics Journal, merken de auteurs van de studie op dat rode dwergsterren mogelijk niet genoeg UV-licht uitzenden om de biologische processen te starten die nodig zijn voor de vorming van ribonucleïnezuur, wat nodig is voor alle vormen van leven op aarde. De studie suggereert ook dat deze vondst zou kunnen helpen bij de zoektocht naar leven elders in het universum.