Ультрафіолетове випромінювання (ультрафіолет, УФ, UV) - електромагнітне випромінювання, що займає діапазон між видимим і рентгенівським випромінюванням (380 - 10 нм, 7,9х10 14 - 3х10 16 Гц). Діапазон умовно ділять на ближній (380-200 нм) і дальній. або вакуумний (200-10 нм) ультрафіолет, останній так названий, оскільки інтенсивно поглинається атмосферою і досліджується тільки вакуумними приладами.
Поняття про ультрафіолетових променях вперше зустрічається в індійського філософа 13-го століття Shri Madhvacharya в його праці Anuvyakhyana. Атмосфера описаної їм місцевості Bhootakasha містила фіолетові промені, які неможливо побачити звичайним оком.
Незабаром після того, як було виявлено інфрачервоне випромінювання, німецький фізик Йоганн Вільгельм Ріттер почав пошуки випромінювання і в протилежному кінці спектра, з довжиною хвилі коротше, ніж у фіолетового кольору. У 1801 році він виявив, що хлорид срібла, що розкладається під дією світла, швидше розкладається під дією невидимого випромінювання за межами фіолетовою області спектра. Тоді, багато вчених, включаючи Ріттера, дійшли згоди, що світло складається з трьох окремих компонентів: окисного або теплового (інфрачервоного) компонента, освітлювального компонента (видимого світла), і відновного (ультрафіолетового) компонента. У той час ультрафіолетове випромінювання називали також «актініческім випромінюванням».
Ідеї про єдність трьох різних частин спектра були вперше озвучені лише в 1842 році в працях Олександра Беккереля, Македонія Меллона та ін.
Види ультрафіолетового випромінювання:
Довжина хвилі в нанометрах
Довгохвильової діапазон, Чорний світло
Короткохвильового, герміцідний діапазон
Крайній, або глибокий
Близький ультрафіолетовий діапазон часто називають «чорним світлом», так як він не розпізнається людським оком.
Біологічні ефекти ультрафіолетового випромінювання в трьох спектральних ділянках істотно різні, тому біологи іноді виділяють, як найбільш важливі в їх роботі, наступні діапазони:
Близький ультрафіолет, УФ-A промені (UVA, 315-400 нм)
УФ-B промені (UVB, 280-315 нм)
Далекий ультрафіолет, УФ-C промені (UVC, 100-280 нм)
Практично весь UVC і приблизно 90% UVB поглинаються озоном, а також водяною парою, киснем і вуглекислим газом при проходженні сонячного світла через земну атмосферу. Випромінювання з діапазону UVA досить слабо поглинається атмосферою. Тому радіація, що досягає поверхні Землі, в значній мірі містить ближній ультрафіолет UVA, і, в невеликій частці - UVВ.
У ХХ столітті було вперше показано, чому УФ - випромінювання робить благотворний вплив на людину. Фізіологічна дія Уф-променів було досліджено вітчизняними і зарубіжними дослідниками в середині минулого століття (Г. Варшавер. Г. Франк. Н. Данциг, Н. Галанін. Н. Каплун, А. Парфенов, Е. Бєлікова. В. Dugger. J. Hassesser. Н. Ronge, Е. Biekford і ін.). Було переконливо доведено в сотнях експериментів, що випромінювання в УФ області спектра (290-400 нм) підвищує тонус симпатико-адреналінової системи, активує захисні механізми, підвищує рівень неспецифічного імунітету, а також збільшує секрецію ряду гормонів. Під впливом УФ випромінювання (УФІ) утворюються гістамін і подібні йому речовини, які мають судинорозширювальну дію, підвищують проникність шкірних судин. Змінюється вуглеводний і білковий обмін речовин в організмі. Дія оптичного випромінювання змінює легеневу вентиляцію - частоту і ритм дихання; підвищується газообмін, споживання кисню, активізується діяльність ендокринної системи. Особливо значна роль УФ випромінювання в освіті в організмі вітаміну Д, що зміцнює кістково-м'язову систему і володіє антірахітним дією. Особливо слід відзначити, що тривала недостатність УФІ може мати несприятливі наслідки для людського організму, звані «світловим голодуванням». Найбільш частим проявом цього захворювання є порушення мінерального обміну речовин, зниження імунітету, швидка стомлюваність і т.п.
Трохи пізніше в роботах (О.Г. Газенко, Ю.Є. Нефедов, Е.А. Шепелєв, С.Н. Залогуев, Н.Є. Панфьорова, І.В. Анісімова) вказане специфічну дію випромінювання було підтверджено в космічній медицині . Профілактичне УФ опромінення було введено в практику космічних польотів поряд з Методичними вказівками (МУ) 1989 г. «Профілактичне ультрафіолетове опромінювання людей (із застосуванням штучних джерел УФ випромінювання)». Обидва документи є надійною базою подальшого вдосконалення УФ профілактики.
Дія ультрафіолетового опромінення на шкіру, що перевищує природну захисну здатність шкіри (засмага) призводить до опіків. Тривала дія ультрафіолету сприяє розвитку меланоми, різних видів раку шкіри.
Ультрафіолетове випромінювання невідчутно для очей людини, але при впливі викликає типово радіаційне ураження (опік сітківки).
Основне джерело ультрафіолетового випромінювання на Землі - Сонце. Співвідношення інтенсивності випромінювання УФ-А і УФ-Б, загальна кількість ультрафіолетових променів, що досягають поверхні Землі, залежить від наступних факторів:
від концентрації атмосферного озону над земною поверхнею (див. озонові діри)
із темного лісу Сонця
від висоти над рівнем моря
від атмосферного розсіювання
від стану хмарного покриву
від ступеня відображення УФ-променів від поверхні (води, ґрунту).
Завдяки створенню та вдосконаленню штучних джерел УФ випромінювання, що йшли паралельно з розвитком електричних джерел видимого світла, сьогодні фахівцям, що працюють з УФ випромінюванням в медицині, профілактичних, санітарних і гігієнічних установах, сільському господарстві і т.д. надаються істотно більші можливості, ніж при використанні природного УФ випромінювання. Розробкою і виробництвом УФ ламп для установок фотобіологічні дії (УФБД) в даний час займаються як ряд найбільших електролампових фірм (Philips, Osram, Radium, Sylvania і ін.). У Росії відомі виробники УФ ламп для УФБД: ВАТ «Лисма-ВНІІІС» (Саранськ), НВО «ЛІТ» (Москва), ВАТ СКБ «Ксенон» (Зеленоград), ТОВ «ВНІСИ» (Москва). Номенклатура УФ ламп для УФБД досить широка і різноманітна: так, наприклад, у ведучого в світі виробника фірми Philips вона налічує понад 80 типів. На відміну від освітлювальних УФ джерела випромінювання, як правило, мають селективний спектр, розрахований на досягнення максимально можливого ефекту для певного ФБ процесу. Класифікація штучних УФ ІІ по областям застосування, детермінованим через спектри дії відповідних ФБ процесів з певними УФ діапазонами спектру:
Ерітемние лампи (ЛЕЗО, ЛЕР40) були розроблені в 60-х роках минулого століття для компенсації «УФ недостатності» природного випромінювання і, зокрема, інтенсифікації процесу фотохімічного синтезу вітаміну ДЗ в шкірі людини ( «антірахітное дію»).
У 70-80 роках ерітемние ЛЛ, крім медичних установ, використовувалися в спеціальних «фотаріях» (наприклад, для шахтарів і гірничих робітників), в окремих ОУ громадських і виробничих будівель північних регіонів, а також для опромінення молодняка сільськогосподарських тварин.
Спектр ЛЕ30 радикально відрізняється від сонячного; на область В припадає більша частина випромінювання в УФ області, випромінювання з лямбда