Ultraviolettisäteily
Wikipedia
Ultraviolettisäteily, eli lyhennettynä UV-säteily, on sähkömagneettista säteilyä. Sen aallonpituus on lyhyempi kuin näkyvän valon, mutta pidempi kuin röntgensäteilyn. Lyhyt aallonpituus merkitsee sitä, että ultraviolettisäteilyn taajuus ja vastaavasti fotonin energia on suuri. UV-säteily ei kykene irrottamaan elektroneja atomeista.
Ultraviolettisäteily jaetaan kolmeen säteilyalueeseen pääasiassa säteilyn ihmisterveyteen ja ympäristöön aiheuttamien vaikutusten, eli biologisten vaikutuksiensa mukaan:
- UVA-säteily, aallonpituus 380–315 nm
- UVB-säteily, aallonpituus 315–280 nm
- UVC-säteily, aallonpituus 280–10 nm
Suurina annoksina ja usein altistettaessa ultraviolettisäteily on eliöille haitallista. Ultraviolettisäteily on lämmittävää, ja säteilyalueista UVC on polttavaa. Ultraviolettisäteilyllä on mahdollista tappaa bakteereja, minkä vuoksi sitä käytetään juomaveden puhdistamiseen ja esimerkiksi kirurgien leikkausvälineiden steriloimiseen.
Ultraviolettisäteily tarkoittaa ”yliviolettisäteilyä”, jonka nimessä sana ultra on latinaa, violetin ollessa lyhimmän ihmissilmälle näkyvän valon aallonpituuden väri. Usein ultraviolettisäteilyä kutsutaan mustavaloksi, koska ultraviolettisäteily on näkymätöntä ihmissilmälle ja mahdollinen näkyvä aallonpituus on väriltään tummanviolettia.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Löytäminen
Pian infrapuna- eli lämpösäteilyn löytämisen jälkeen, saksalainen fyysikko Johann Wilhelm Ritter alkoi tutkia näkyvän valon spektrin toista päätä. Vuonna 1801 valoherkän kemikaalin, hopeakloridin, avulla Ritter osoitti kauimpien violettien aallonpituuksien jälkeen olevan vielä säteilyä. Ritter kutsui säteilyä ”kemikaalisäteiksi”.
[muokkaa] Käyttökohteet
Ultraviolettisäteilyllä on useita käyttökohteita, ja ihminen on tekniikan kehittyessä kehittänyt laitteita, jotka tuottavat ultraviolettisäteilyä.
Astronomiassa erittäin kuumat kappaleet lähettävät ultraviolettisäteilyä Wienin lain mukaan. Avaruuden kappaleita on mahdollista tutkia ultraviolettisäteilyn avulla, sillä varsinkin nuoret tähdet lähettävät paljon ultraviolettisäteilyä. Tutkimista rajoittaa maata suojaava otsonikerros, joten tutkimukset tehdään avaruudesta käsin.
Tunnetuin ultraviolettisäteilyn käyttökohde lienee mustavalolamppu. Se on loisteputki, joka lähettää pitkäaaltoisinta UVA-säteilyä sekä vähän violettia valoa. Usein mustavalolampun lasi on violetti, jolloin mahdollinen näkyvä violetti valo saadaan häivytettyä. Ultraviolettisäteily on sellaisenaan ihmissilmälle näkymätöntä, mutta altistamalla tiettyjä materiaaleja sille, näyttävät materiaalit fluorosoituvan tai fosforoituvan. Mustavalolamppuja käytetään muun muassa erikoisefektien luomiseen ja setelien aitouden varmentamiseen. Hieman lyhytaallonpituisempaa UVA-säteilyä lähettäviä mustavalolamppuja käytetään solariumissa.
Valaisimissa ultraviolettisäteilyä hyödynnetään laajalti. Loisteputkivalaisimet tuottavat ultraviolettisäteilyä alipaineistetun elohopeakaasun avulla. Lasiputken sisäpinnan fosforoituva vuoraus absorboi ultraviolettisäteilyn ja säteily muuttuu näkyväksi. Elohopealampuissa pääasiallinen säteily on UVC-alueella, joten fosforoituvan aineen puuttuminen olisi vaarallista. Hehkulampun säteilystä vain alle sadasosa on ultraviolettisäteilyä. Ultraviolettisäteilyä lähettävään lamppuun perustuvat eräät kärpäsloukut, jossa hyönteinen kiinnittää huomionsa säteilevään kappaleeseen ja lähelle tullessaan saa surmansa.
Hammaslääkäri käyttää ultraviolettisäteilyä lähettävää ”pistoolia” paikkojen kovettamiseen. Myös ikkunalaseihin tulleita halkeamia korjataan ultraviolettisäteilyn avulla.
Ultraviolettisäteilyä käytetään desinfiontiin; suurienergiainen UVC-säteily on tehokas keino bakteerien tappamiseen. Alun perin ultraviolettisäteilyä alettiin käyttää jäteveden puhdistamiseen, mutta nykyisin yleisempi käyttökohde on juomaveden puhdistus. Myös uima-altaissa käytetään ultraviolettisäteilyyn perustuvia desinfiointilaitteita, jotka vähentävät kemikaalien tarvetta. Ultraviolettilampuilla desinfioidaan myös leikkaussaleja.
Jotkin eläimet, kuten linnut, matelijat ja hyönteiset näkevät UVA-säteilyä. Kukkien, hedelmien ja virtsan väri korostuu ultraviolettivalossa, joten sen näkemisestä on eläimille hyötyä. Monet matelijat tarvitsevat UVB-säteilyä D3-vitamiinisynteesiin. UVB-säteily muodostaa matelijan iholla D3-vitamiinia, joka on elintärkeää kalkin imeytymisen vuoksi. UVB-säteily on elintärkeää useimmille päivä-aktiivisille liskoille ja kilpikonnille, mutta käärmeiden ja yö-aktiivisten liskojen kohdalla UVB-säteilyn tärkeydestä ei olla varmoja. Terraario-oloissa päivä-aktiivisille matelijoille tarjotaan aina tarkoitukseen valmistettuja UVB-säteilyä emitoivia valaisimia.
[muokkaa] Terveysvaikutukset
Suurimpia ultraviolettisäteilyn tuottajia ovat erittäin kuumat kappaleet, eli tähdet, joista meidän kannaltamme tärkeimpänä Aurinko. Aurinko säteilee kaikkia ultraviolettityyppejä; yhteensä säteilystä noin 7 % on ultraviolettisäteilyä, mutta ilmakehän stroposfäärissä sijaitsevan otsonikerroksen vuoksi 99 % maahan saapuvasta ultraviolettisäteilystä on UVA-tyyppiä.
Ultraviolettisäteilyn on todistettu olevan mutageeninen eli geenivaurioita aiheuttava säteilytyyppi. Kaikki ultraviolettisäteilyn säteilyalueet vaurioittavat kollageenia, ja siten vanhentavat ihoa. Koska ultraviolettisäteilyn määrä on yhteydessä ihosyövän esiintyvyyteen, tutkijat ovat huolestuneet otsonikadosta, jonka vuoksi otsonin eli kolmiatomisten happimolekyylien (O3) määrä ilmakehässä hupenee ja siten maanpinnalle saapuvan ultraviolettisäteilyn määrä kasvaa jatkuvasti.
[muokkaa] Ihosyöpä
UVA- ja UVB-säteily vahingoittavat ihoa. Ihosyöpä oli vuonna 2004 yksi yleisimpiä syöpiä Suomessa. Miehillä havaittiin vuonna 2004 411 melanoomaa, 501 muuta ihosyöpää ja 2748 basalioomaa. Naisilla vastaavasti 389, 388 ja 3296. [1] Melanooma on vaarallisin ihosyöpä. Puolet melanoomista saa alkunsa luomesta. Suurin osa luomista on vaarattomia. Jos luomi näyttää huolestuttavalta, se kannattaa näyttää lääkärille. Varhainen syövän havaitseminen ja ehkäisy ovat parhaat hoitokeinot. Varhaisessa vaiheessa havaittu ihomelanooma on hoidettavissa leikkauksella. Pitkälle edennyt melanooma voi edetä muihin elimiin. [2]
- Ultraviolettisäteily Aurinko ja iho, Syöpäjärjestöt
- Aurinkovoiteet Syöpäjärjestöt
- Melanooma Kuvia luomista, Syöpäjärjestöt
[muokkaa] UVA
Yleisesti ottaen UVA on ultraviolettisäteilyn vaarattomin säteilyalue pienienergiaisimmasta fotonista johtuen, mutta se vanhentaa ihoa, ja saattaa aiheuttaa geenivaurioita ja siten ihosyöpää. UVA-säteily tunkeutuu syvälle kudokseen, mutta ei aiheuta ihon palamista. Iho ruskettuu kun UVA-säteily osuu melanosyytteihin, eli ihon väriainetta eli melaniina muodostaviin soluihin.
[muokkaa] UVB
UVB-säteily on vaarallista silmille, ja pitkään jatkunut altistus voi aiheuttaa harmaakaihin eli silmämykiön samentumisen. UVB-säteily on yhdistetty ihosyöpiin, kuten melanoomaan. Ultraviolettisäteily muuntaa ihosolujen DNA:ta aiheuttaen tymiinien välille kovalenttisia sidoksia, jolloin syntyy tymidiinia. Tymidiini ei pysy kunnolla tymiinin paikalla, joten DNA-kierteeseen voi tulla epämuodostumia ja muita virheitä. Ne voivat johtaa solujen mutaatioihin, mikä taas syövän syntyyn. Säteilyn mutageenisyyden voi havaita altistamalla bakteereja ultraviolettisäteilylle.
[muokkaa] UVC
UVC-säteily on vaarallisinta, koska sillä on säteilyalueista lyhin aallonpituus ja siten suurin fotonin energia. Se imeytyy kokonaan otsonikerrokseen. Otsoni absorboi voimakkaasti UVC-säteilyä, ja se myös synnyttää tavallisista happimolekyyleistä otsonia.
Ultraviolettisäteilyn positiivinen vaikutus on D-vitamiinin tuotannon kiihottaminen. D-vitamiinin puutos aiheuttaa luuston pehmenemistautia ja osteoporoosia.
Ultraviolettisäteilyllä voidaan hoitaa ihotauteja, kuten psoriasista, aknea sekä atopiaa. Hoitoon käytetään luonnonvalon lisäksi UVA- ja UVB- sekä SUP-lamppuja. SUP tulee sanoista Selective Ultraviolet Phototherapy.
[muokkaa] Aiheesta muualla
[muokkaa] Katso myös
[muokkaa] Lähteet
- ↑ Suomen yleisimmät syövät vuonna 2004, miehet ja naiset, Syöpäjärjestöt
- ↑ MelanoomaYleistä, hoito ja uusiutuminen, Syöpäjärjestöt
| Sähkömagneettinen säteily
Radioaallot | Mikroaallot | Infrapunasäteily | Valo | Ultraviolettisäteily | Röntgensäteily | Gammasäteily Valo: Punainen | Oranssi | Keltainen | Vihreä | Syaani | Sininen | Magenta | Violetti |
