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紫外线是波长比可见光短,但比X射线长的电磁辐射,波长范围在10纳米至400纳米,能量从3电子伏特至124电子伏特之间。它的名称是因为在光谱中电磁波频率比肉眼可见的紫色还要高而得名,又俗称紫外光。
虽然人眼看不见紫外线,但紫外线却会造成晒伤的影响。紫外线还有其他的效应,对人类的健康既有益处也有害处。
紫外线是在阳光中发现的,并且在电弧和专门的灯,像是黑光灯,也会并发出紫外线。它可以造成化学反应,并导致许多物质发光或产生荧光。大多数紫外光被归类为非电离辐射。能量较高的紫外线光谱,大约在150纳米是电离的,但这种类型的紫外线不具穿透力,会被空气阻挡住。
紫外线的发现
1801年,德国物理学家约翰·威廉·里特制作标志观察可见光谱的紫色线末端之外看不见的光线,对照亮浸泡氯化银的纸张特别有效。他称之为“氧化光”以强调是化学反应,并将它们与可见光谱另一端的“热射线”区别开来。不久之后,这个名词简化为“化学光的”,并且在整个19世纪都是广为人知的名词。化学光和热射线这两个名词,最后分别改成紫外线和红外线辐射。
紫外线的分类
近紫外线(UVA):长波紫外线A光,波长介于315~400纳米,可穿透云层、玻璃进入室内及车内,可穿透至皮肤真皮层,会造成晒黑,也是皮肤老化、出现皱纹及皮肤癌的主因。
中紫外线(UVB):中波紫外线B光,波长介于280~315纳米,会被平流层的臭氧所吸收,会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛,严重者还会起水泡或脱皮(类似烧烫伤之症状)。
远紫外线(UVC):短波紫外线C光,波长介于100~280纳米,波长更短、更危险,可被臭氧层所阻隔不会到达地球表面,较不会侵害人体肌肤。
紫外线的来源
天然来源的紫外线
太阳辐射出的紫外线包括UVA、UVB和UVC频带。地球的臭氧层阻绝了97%-99%穿透大气层的紫外线辐射。到达地球表面的紫外线98.7%是UVA(UVC和更高能的辐射会促成臭氧的生成,并且形成臭氧层)。更热的恒星会辐射出比太阳多的紫外线;恒星R136a1的热能是4.57 Ev,落在近紫外线的范围。
非天然来源的紫外线
非天然来源的紫外线主要来自于“黑光”灯、紫外线荧光灯、发光二极管紫外线灯、紫外线激光等。有些专门用来吸引昆虫的特殊紫外线荧光管也使用如同一般的黑光相同的近紫外线荧光,但是使用普通的玻璃而不是更昂贵的木材玻璃。
紫外线辐射对人类健康的效应
有益的效果
维他命D:中波紫外线的照射可以诱导皮肤以每秒1000国际单位的速率生成维生素D。这种维生素对健康有积极的正面影响。它能控制钙的新陈代谢、免疫、细胞增殖、胰岛素分泌和血压。
美容:中波紫外线(UVB)太少会导致维生素D的缺乏,太多则可能会导致皮肤癌与DNA直接受损。接近中波紫外线的极限值就会导致DNA直接受损。人体会认清这种伤害并进行修补,然后会增加黑色素的产生,导致长久性的晒斑。这些晒斑会在照射之后延迟约两天才出现,但它们的伤害比另一种长波紫外线(UVA2)更久。
医学应用:紫外线辐射在医学上还有其他的应用,如治疗皮肤的牛皮癣和白斑情况。长波紫外线辐射曾经大量使用在银屑病以使骨脂结合,但是现在已经很少用了,因为这种处理使皮肤癌的患着急遽增加,并且中波紫外线辐射有更好的治疗效果。对银屑病和白癜风,以波长311nm的紫外线疗效最佳。
有害的效应
过度暴露于紫外线辐射可能会导致晒伤和某些形式的皮肤癌,不过最致命形式的恶性黑色素瘤大多由间接DNA损伤引起(自由基和氧化压力),这可由92%的黑色素瘤都有紫外线特性的基因突变得知。对人类,长期暴露在紫外线辐射下可能会对皮肤、眼睛、免疫系统等导致急性和慢性的健康影响。此外,紫外C可以导致不同程度的突变或致癌的不利影响。
UVC是能量最高,最危险的紫外线。因为在穿越大气层时UVC会被过滤掉,因此过去很少受到关注。不过,当它们在杀菌设备中使用,像是对于池塘的杀菌,就会造成暴露的风险,如果杀菌灯与其他的装置连接,不是封闭的池塘杀菌装置。
在2011年4月13日,世界卫生组织研究癌症的国际组织将所有类别的紫外线辐射归类为1级致癌物质。这是被认定的最高等级致癌物质,意味着“没有足够的证据来排除它使人类致癌的可能性症”。
紫外线的应用
紫外线应用方面如下:
化学:涂料固化,颜料固化,光刻
生物学:紫外线灭菌法,促进植物生长,诱杀蚊虫
仪器分析:矿石,药物,食品分析
紫外线防治指南
紫外线强度分为5级:1级最弱,表现为下雨;2级较弱,表现为阴天;3级中等,表现为多云,偶尔能从云中看见一点太阳;4级较强,表现为晴天;5级最强,表现为天气特别晴朗。4月到9月是紫外线照射最强的季节;上午10点至下午2点是紫外线照射最强的时段;正午是紫外线照射高峰。
1.远离强紫外线。正午的时候,请远远离开太阳的笼罩。
2.选择防晒霜的SPF值和PA。在强烈阳光直射下,SPF指数应大于15。
3.正确使用防晒霜。出门前十分钟涂抹防晒霜,并达到每平方厘米2毫克的涂抹量,效果最好。
4.穿戴要讲究。外出时穿着可以防御紫外线的衣物,最好穿着浅色的棉、麻质地服装。
虽然人眼看不见紫外线,但紫外线却会造成晒伤的影响。紫外线还有其他的效应,对人类的健康既有益处也有害处。
紫外线是在阳光中发现的,并且在电弧和专门的灯,像是黑光灯,也会并发出紫外线。它可以造成化学反应,并导致许多物质发光或产生荧光。大多数紫外光被归类为非电离辐射。能量较高的紫外线光谱,大约在150纳米是电离的,但这种类型的紫外线不具穿透力,会被空气阻挡住。
紫外线的发现
1801年,德国物理学家约翰·威廉·里特制作标志观察可见光谱的紫色线末端之外看不见的光线,对照亮浸泡氯化银的纸张特别有效。他称之为“氧化光”以强调是化学反应,并将它们与可见光谱另一端的“热射线”区别开来。不久之后,这个名词简化为“化学光的”,并且在整个19世纪都是广为人知的名词。化学光和热射线这两个名词,最后分别改成紫外线和红外线辐射。
紫外线的分类
近紫外线(UVA):长波紫外线A光,波长介于315~400纳米,可穿透云层、玻璃进入室内及车内,可穿透至皮肤真皮层,会造成晒黑,也是皮肤老化、出现皱纹及皮肤癌的主因。
中紫外线(UVB):中波紫外线B光,波长介于280~315纳米,会被平流层的臭氧所吸收,会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛,严重者还会起水泡或脱皮(类似烧烫伤之症状)。
远紫外线(UVC):短波紫外线C光,波长介于100~280纳米,波长更短、更危险,可被臭氧层所阻隔不会到达地球表面,较不会侵害人体肌肤。
紫外线的来源
天然来源的紫外线
太阳辐射出的紫外线包括UVA、UVB和UVC频带。地球的臭氧层阻绝了97%-99%穿透大气层的紫外线辐射。到达地球表面的紫外线98.7%是UVA(UVC和更高能的辐射会促成臭氧的生成,并且形成臭氧层)。更热的恒星会辐射出比太阳多的紫外线;恒星R136a1的热能是4.57 Ev,落在近紫外线的范围。
非天然来源的紫外线
非天然来源的紫外线主要来自于“黑光”灯、紫外线荧光灯、发光二极管紫外线灯、紫外线激光等。有些专门用来吸引昆虫的特殊紫外线荧光管也使用如同一般的黑光相同的近紫外线荧光,但是使用普通的玻璃而不是更昂贵的木材玻璃。
紫外线辐射对人类健康的效应
有益的效果
维他命D:中波紫外线的照射可以诱导皮肤以每秒1000国际单位的速率生成维生素D。这种维生素对健康有积极的正面影响。它能控制钙的新陈代谢、免疫、细胞增殖、胰岛素分泌和血压。
美容:中波紫外线(UVB)太少会导致维生素D的缺乏,太多则可能会导致皮肤癌与DNA直接受损。接近中波紫外线的极限值就会导致DNA直接受损。人体会认清这种伤害并进行修补,然后会增加黑色素的产生,导致长久性的晒斑。这些晒斑会在照射之后延迟约两天才出现,但它们的伤害比另一种长波紫外线(UVA2)更久。
医学应用:紫外线辐射在医学上还有其他的应用,如治疗皮肤的牛皮癣和白斑情况。长波紫外线辐射曾经大量使用在银屑病以使骨脂结合,但是现在已经很少用了,因为这种处理使皮肤癌的患着急遽增加,并且中波紫外线辐射有更好的治疗效果。对银屑病和白癜风,以波长311nm的紫外线疗效最佳。
有害的效应
过度暴露于紫外线辐射可能会导致晒伤和某些形式的皮肤癌,不过最致命形式的恶性黑色素瘤大多由间接DNA损伤引起(自由基和氧化压力),这可由92%的黑色素瘤都有紫外线特性的基因突变得知。对人类,长期暴露在紫外线辐射下可能会对皮肤、眼睛、免疫系统等导致急性和慢性的健康影响。此外,紫外C可以导致不同程度的突变或致癌的不利影响。
UVC是能量最高,最危险的紫外线。因为在穿越大气层时UVC会被过滤掉,因此过去很少受到关注。不过,当它们在杀菌设备中使用,像是对于池塘的杀菌,就会造成暴露的风险,如果杀菌灯与其他的装置连接,不是封闭的池塘杀菌装置。
在2011年4月13日,世界卫生组织研究癌症的国际组织将所有类别的紫外线辐射归类为1级致癌物质。这是被认定的最高等级致癌物质,意味着“没有足够的证据来排除它使人类致癌的可能性症”。
紫外线的应用
紫外线应用方面如下:
化学:涂料固化,颜料固化,光刻
生物学:紫外线灭菌法,促进植物生长,诱杀蚊虫
仪器分析:矿石,药物,食品分析
紫外线防治指南
紫外线强度分为5级:1级最弱,表现为下雨;2级较弱,表现为阴天;3级中等,表现为多云,偶尔能从云中看见一点太阳;4级较强,表现为晴天;5级最强,表现为天气特别晴朗。4月到9月是紫外线照射最强的季节;上午10点至下午2点是紫外线照射最强的时段;正午是紫外线照射高峰。
1.远离强紫外线。正午的时候,请远远离开太阳的笼罩。
2.选择防晒霜的SPF值和PA。在强烈阳光直射下,SPF指数应大于15。
3.正确使用防晒霜。出门前十分钟涂抹防晒霜,并达到每平方厘米2毫克的涂抹量,效果最好。
4.穿戴要讲究。外出时穿着可以防御紫外线的衣物,最好穿着浅色的棉、麻质地服装。