اشعه فرابنفش چیست؟

[Alastor]

فرابنفش (به

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

: Ultraviolet) یا به اختصار UV، موجی است در گستره

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

با طول موجی در محدوده ۱۰ تا ۴۰۰ نانومتر که کوتاه‌تر از

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

و بلندتر از

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

است. به بیانی دیگر انرژی آن کمتراز پرتو ایکس، ولی بیشتراز نور مرئی است. اشعه UV در نور خورشید موجود است و تقریباً شامل ۱۰٪ از تمام امواج منتشر شده از سطح خورشید می‌شود. این اشعه هم چنین در هنگام جوشکاری قوس الکتریکی منتشر می‌شود. همچنین برای تولید آن از لامپ‌های مخصوصی از جمله

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

یا

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

استفاده می‌شود.

از پرتو فرابنفش برای

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

، مواد خوراکی،

Please, ورود or عضویت to view URLs content!

و لوازم صنعتی و غیره می‌توان استفاده نمود.

 

[Alastor]

چگونگی کشف تابش
ویرایش

پرتو فرابنفش بگونه‌ای کاملاً اتفاقی با مشاهده تغییر رنگ و تیرگی املاح نقره در مقابل نور مستقم آفتاب کشف گردید. در سال ۱۸۰۱ دانشمند آلمانی، یوهان ویلهلم ریتر بر اثر مشاهداتش توجه نمود که تابش‌های فرابنفش، که نامرئی هستند، عامل اساسی در تیرگی صفحات کاغذ آغشته به کلرید نقره می‌باشند. او در آن زمان این پدیده را «پرتوهای شیمیایی» نامید.[۱][۲]

 

[Alastor]

توزیع تابش
ویرایش

در بحث از تأثیر این پرتو غیر مرئی بر سلامت انسان و محیط زیست، می‌توان آن را به چند روش تقسیم کرد:

نام علامت اختصاری طول موج به نانومتر مقدار انرژی به فوتون توضیح
پرتو فرابنفش A UVA 400 – 315 nm 3.10 – 3.94 eV موج بلند یا نور سیاه که توسط لایه ازون جذب نمی‌شود
پرتو فرابنفش B UVB 315 – 280 nm 3.94 – 4.43 eV موج متوسط که بیشتر آن توسط لایه ازون جذب می‌شود
پرتو فرابنفش C UVC 280 – 100 nm 4.43 – 12.4 eV موج کوتاه که کاملاً توسط لایه ازون و جو زمین جذب می‌شود

 

[Alastor]

نام علامت اختصاری طول موج به نانومتر مقدار انرژی به فوتون توضیح
پرتو فرابنفش نزدیک NUV 400 – 300 nm 3.10 – 4.13 eV ظاهرا کم خطر
پرتو فرابنفش میانه MUV 300 – 200 nm 4.13 – 6.20 eV خطرناک
پرتو فرابنفش دور FUV 200 – 122 nm 6.20 – 10.16 eV بسیار خطرناک

 

[Alastor]

نام علامت اختصاری طول موج به نانومتر مقدار انرژی به فوتون توضیح
پرتو فرابنفش خلاء یا Vacuum VUV 200 – 10 nm 6.20 – 124 eV عمدتا از طریق اکسیژن جو جذب شده ولی نیتروژن آن را منتقل می‌کند
پرتو فرابنفش تند یا Extreme EUV 121 – 10 nm 10.25 – 124 eV کاملا توسط جو زمین جذب می‌شود

 

[Alastor]

نکات دانستنی
ویرایش

برخی تابش‌های فرا بنفش، اصطلاحاً به «نور سیاه» یا Black Light معروفند، به همان دلیل که مرئی نیستند ولی بدون باقی گذاردن هیچگونه اثر حرارتی یا سوختگی، (از آن نوعی که آفتاب سوختگی معمولی باعث آن است، مانند سرخ شدن یا تاول پوست و پوسته پوسته شدن آن)، قادرند تا اعماق زیادی در بافت‌ها نفوذ کرده و از پیری زودرس پوست، تخریب ساختار DNA سلول‌ها و احتمالاً در حالات پیشرفته، تا سرطانی کردن آنان پیش بروند. ذیل این مقاله شرح داده خواهد شد که عامل چنین تخریبی می‌تواند بیشتر از ناحیه دامنه‌های ضعیف تابش فرابنفش باشد تا بخش‌های قوی تر و با نفوذ بالا.
برخی از جانداران از جمله پرندگان، خزندگان، حشرات، از جمله زنبورها قادر به دیدن امواج مرئی نزدیک به تابش UV هستند.
بسیاری از گیاهان، میوه‌ها، گل‌ها و بذرها قدرت مقاومت فوق‌العاده‌ای نسبت به قدرت انسان در مقابل این تابش نشان می‌دهند.
عقرب‌ها زیر پرتو UV به رنگهای سبز یا زرد می‌درخشند.
معدودی از پرندگان نقوشی بر پر دارند که تنها تحت تابش UV قابل مشاهده خواهند بود.
ادرار بعضی از حیوانات گوشتخوار از جمله «گربه» حتی در تاریکی مطلق نیز تحت تابش طول موج خاصی از UV قابل دیدن است.

 

[Alastor]

منبع طبیعی فرابنفش
ویرایش

خورشید ساطع‌کننده پرتو فرابنفش در هر سه باند UVA, UVB و UVC به مقدار فراوان است ولی به سبب ویژگی جذب UV در لایه اوزون اتمسفر، ۹۹٪ تابش فرابنفشی که به زمین می‌رسد از نوع باند (کمتر مضر)UVA است.

شیشه پنجره معمولی نسبت به دامنه ظاهراً کم نفوذ (UVA(300-400nm شفاف بوده و مقاومت چندانی در مقابل آن نشان نمی‌دهد اما نسبت به عبور طول موج‌های پایین‌تر از ۳۵۰nm حساس است به اندازه‌ای که ۹۰٪ تابش‌های UV کوتاه‌تر از ۳۰۰nm را از خود عبور نمی‌دهد.

 

[Alastor]

UV
ویرایش

هوای معمولی در مقابل طول موج‌های ۲۰۰nm و پایین‌تر از آن به صورت شیشه‌ای مات عمل کرده و آن‌ها را از خود عبور نمی‌دهد. علت این امر به لطف قابلیت بسیار بالای جذب تابش فرابنفش موج کوتاه توسط «اکسیژن» جو امکان‌پذیر شده‌است، در حالی که مثلاً عنصری مانند نیتروژن کاملاً برعکس، در برابر UV مانند شیشه‌ای شفاف عمل می‌کند. در مجموع می‌توان گفت که هوا یا جو نسبت به عبور تابش امواج خیلی کوتاه و مضر فرابنفش، بسیار سختگیرانه عمل می‌نماید. همین واکنش است که کره خاکی را برای انسان‌ها و بسیاری از جانداران قابل سکونت ساخته‌است؛ و باز به همین دلیل، در صنایعی که نیاز به استفاده از تابش فرابنفش موج کوتاه زیر ۲۰۰nm باشد (مانند صنایع ساخت نیمه رساناها)، این عملکرد تنها در محیط‌های تخلیه شده از اکسیژن امکان‌پذیر خواهد بود.

 

[Alastor]

UV
ویرایش

مشخصه این پرتو فرابنفش، دو تأثیر متفاوت آن‌ها با ماده است: طول موج‌های بلندتر از ۳۰nm اساساً با ویژگی‌ها و توان ترکیبی مواد در سطح الکترونی–شیمیایی سروکار دارند در حالی که طول موج‌های کوتاه‌تر از ۳۰nm پرتو فرابنفش تنها تعاملی دارند با اوربیتال‌های الکترونی و هسته اتم‌ها.

همانگونه که قبلاً نیز اشاره شد، باند XUV به شدت توسط بسیاری ار عناصر شناخته شده متعارف قابل جذب اند، بنابراین فاقد اثر پایدارند، اما امروزه این امکان بوجود آمده که حتی بتوان تصاویر چند لایه‌ای که قادر به بازتاب حدود ۵۰٪ از تابش‌های XUV باشند را در شرایط آسان و عادی بدست آورد.

از تکنولوژی اخیر در ساختن تلسکوپهایی جهت تصویرپردازی خورشیدی که قبلاً امکان ثبت آن‌ها با هیچ تلسکوپ دیگری وجود نداشت، استفاده می‌شود.. اکنون دو پدیده تلسکوپی SOHO/EIT و همچنین TRACE توانسته‌اند به برکت بکارگیری از تکنولوژی Extreme UV، تصاویر خیره‌کننده‌ای از خورشید و سایر سیارات و ستارگان و کهکشان‌های دور و نزدیک در دسترس آدمی قرار بدهند.

 

[Alastor]

تأثیرات مثبت پرتو فرابنفش
ویرایش

از جمله اثرات مثبت قرار گرفتن در معرض تابش باند UVB، تحـریـ*ک پوست جهت تولید "ویتامین D" است. تخمین زده می‌شود که علت مرگ ناخواسته سالانه ده‌ها هزار شهروند آمریکایی؛ تنها به دلیل سرطان‌های ناشی از کمبود و اختلال درجذب ویتامین D بوده‌است. دیگر تأثیر اختلال در جذب ویتامین D، پوکی استخوان و سایر عوارض متأثر از اختلال مغز استخوان که منجر به درد، عدم تحمل وزن شخص توسط خود، و نهایتاً ایجاد ترک و شکستگی‌های ناخواسته به ویژه در خانم‌ها خواهد بود. البته امروزه در برخی کشورها تأکید بسیاری بر غنی سازی مواد خوراکی با افزودن رژیم‌های ویتامین D و کلسیم می‌گردد که در مقایسه با اثرات محتمل سوء UVB بر پوست بدن انسان (سرطان)، بسیار پسندیده و مرجح می‌باشند.