Содержание
Введение
Лето – это замечательное время, когда можно отвлечься от надоевшей рутины будней, просто расслабиться, получить бодрость и заряд энергии на весь год. Единственное, о чем не следует забыть, что солнечные лучи способствуют не только красивому загару и насыщению организма необходимым витамином D. Они способны принести как пользу, так и вред нашему здоровью.
Биологическое действие ультрафиолетового излучения, главным образом, проявляется в его способности запускать важнейшие биохимические и физиологические процессы. В частности, под воздействием ультрафиолета запускается процесс синтеза витамина D, необходимого для нормального метаболизма кальция. Кроме того, доказано положительное действие ультрафиолетового излучения на иммунитет и кожу.
Но все хорошо, что в меру. Избыточное облучение ультрафиолетовыми лучами оказывает вред вашему организму, в первую очередь коже. Основные источники ультрафиолета – это солнечные лучи. Чрезмерная доза приводит к ускоренной пигментации кожи, способствует образованию веснушек, родинок. Согласно последним исследованиям ультрафиолетовое излучение также способствует развитию злокачественных образований кожи. Ультрафиолетовые лучи негативно действую на соединительную ткань. Таким образом, кожа теряет эластичность и упругость, что ускоряет ее старение. Высокие же дозы ультрафиолетового излучения вызывает ожоги.
Но не только солнце является источником ультрафиолетового излучения. Любой материал, нагретый до температуры, превышающей 2500С, начинает генерировать ультрафиолетовое излучение. Также УФ-изучение выделяют окружающие нас предметы, которые мы, возможно, не замечаем Также, в этом году в нашей школе появились рецеркуляторы, которые не только очищают воздух, но и, возможно, являются источниками ультрафиолетового излучения.
Цель: изучить УФ-излучение и его влияние, определить уровень ультрафиолетового излучения в школе.
Задачи:
1. Посмотреть информацию в различных источниках (Интернете, энциклопедиях, форумах).
2. Подготовить нужное оборудование.
3. Провести измерения.
Гипотеза: Является ли рецерулятор источником ультрафиолетового излучения?
I. Основные сведения
Что такое ультрафиолетовое излучение?
Ультрафиолетовое излучение - электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм и частотой более 1000 Гц. Термин происходит от лат. ultra — сверх, за пределами и фиолетовый (violet). В разговорной речи может использоваться также наименование «ультрафиолет».
По международной классификации УФ-излучение подразделяется на следующие области:
| А | 400-320 нм | Длинноволновое, ближнее |
| В | 320-280 нм | Средневолновое – загарная радиация |
| С | 280-200 нм | Коротковолновое – бактерицидная радиация |
Источники ультрафиолета
Природные источники
Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле — Солнце. Соотношение интенсивности излучения УФ-А и УФ-Б, общее количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли, зависит от следующих факторов:
- от концентрации атмосферного озона над земной поверхностью
- от высоты Солнца над горизонтом
- от высоты над уровнем моря
- от атмосферного рассеивания
- от состояния облачного покрова
- от степени отражения УФ-лучей от поверхности (воды, почвы)
Искусственные источники
· Ртутно-кварцевая лампа
· Люминесцентные лампы «дневного света» (имеют небольшую УФ-составляющую из ртутного спектра)
· Эксилампа
· Светодиод
Воздействие на человека
Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:
· Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (315—400 нм)
· УФ-B лучи (280—315 нм)
· УФ-C лучи (100—280 нм)
Практически весь УФ-C и приблизительно 90 % УФ-B поглощаются при прохождении солнечного излучения через земную атмосферу. Излучение из диапазона УФ-A поглощается атмосферой слабо, поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет УФ-A и в небольшой доле — УФ-B.
Действие на кожу
Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам разной степени.
Ультрафиолетовое излучение приводит к образованию мутаций (ультрафиолетовый мутагенез). Образование мутаций, в свою очередь, может вызывать рак кожи, меланому кожи и её преждевременное старение. 86 % случаев развития меланомы кожи вызвано чрезмерным воздействием солнечных ультрафиолетовых лучей.
Защита кожи
Эффективным средством защиты от ультрафиолетового излучения служит одежда и специальные кремы от загара c числом больше 10. Это число означает коэффициент ослабления экспозиции. То есть число 30 означает, что можно пробыть под солнцем в совокупности 30 часов и получить такое же воздействие, как за один час, но без защиты. Для любителей загара это на практике означает, что использование кремов с большим числом— это отсутствие загара вообще и пустое времяпрепровождение на пляже. Рациональным является понижение числа по мере появления загара, ограничение времени пребывания под солнцем и паузы в принятии солнечных ванн, чем использование кремов с числом больше 6.
Действие на глаза
Ультрафиолетовое излучение средневолнового диапазона (280—315 нм) практически неощутимо для глаз человека и в основном поглощается эпителием роговицы, что при интенсивном облучении вызывает радиационное поражение - ожог роговицы. Это проявляется усиленным слезотечением, светобоязнью, отёком эпителия роговицы. В результате выраженной реакции тканей глаза на ультрафиолет глубокие слои (строма роговицы) не поражаются, так как человеческий организм рефлекторно устраняет воздействие ультрафиолета на органы зрения, поражённым оказывается только эпителий. После регенерации эпителия зрение, в большинстве случаев, восстанавливается полностью. Мягкий ультрафиолет длинноволнового диапазона (315—400 нм) воспринимается сетчаткой как слабый фиолетовый или серовато-синий свет, но почти полностью задерживается хрусталиком, особенно у людей среднего и пожилого возраста. Пациенты, которым имплантировали искусственный хрусталик ранних моделей, начинали видеть ультрафиолет; современные образцы искусственных хрусталиков ультрафиолет не пропускают (так делается для того, чтобы солнечный ультрафиолет не повреждал сетчатку). Ультрафиолет коротковолнового диапазона (100—280 нм) может проникать до сетчатки глаза. Так как ультрафиолетовое коротковолновое излучение обычно сопровождается ультрафиолетовым излучением других диапазонов, то при интенсивном воздействии на глаза гораздо ранее возникнет ожог роговицы (электроофтальмия), что исключит воздействие ультрафиолета на сетчатку по вышеуказанным причинам. В клинической офтальмологической практике основным видом поражения глаз ультрафиолетом является ожог роговицы (электроофтальмия).
Защита глаз
· Для защиты глаз от вредного воздействия ультрафиолетового излучения используются специальные защитные очки, задерживающие до 100 % ультрафиолетового излучения и прозрачные в видимом спектре. Как правило, линзы таких очков изготавливаются из специальных пластмасс или поликарбоната.
· Многие виды контактных линз также обеспечивают 100 % защиту от УФ-лучей (обратите внимание на маркировку упаковки).
· Фильтры для ультрафиолетовых лучей бывают твёрдыми, жидкими и газообразными. Например, обычное стекло непрозрачно при λ < 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь специальные сорта стёкол (до 300—230 нм), кварц прозрачен до 110 нм, флюорит — до 120 нм. Для ещё более коротких волн нет подходящего по прозрачности материала для линз объектива, и приходится применять отражательную оптику — вогнутые зеркала. Однако для столь короткого ультрафиолета непрозрачен уже и воздух, который заметно поглощает ультрафиолет, начиная со 180 нм.
II. Исследовательская часть