Ultraviolat
De Viquipèdia
L'ultraviolat, radiació ultraviolada o llum ultraviolada (UV) és la radiació electromagnètica amb una longitud d'ona menor a la llum visible i major a la dels raigs X. La seva longitud d'ona va aproximadament des dels 400 nanòmetres fins als 15 nanòmetres i presenta energies d'entre 3 i 124 eV. El nom significa «més enllà del violeta» (del llatí ultra), el violeta és el color visible amb la longitud d'ona més curta i la de la radiació ultraviolada encara és més curta.
.jpg)
La radiació ultraviolada es troba a les radiacions solars i també és emesa pels arcs elèctrics i per alguns tipus de làmpades que produeixen llum negra. Atès que es tracta d'una radiació ionitzant pot provocar reaccions químiques i la fluorescència de certes substàncies. Aquest tipus de radiació és nociu per a la salut, provoquen el bronzejat però també poden causar càncers cutanis com el melanoma, l'envelliment prematur de la pell (arrugues), cremades, cataractes, etc.
Taula de continguts |
[edita] Subtipus
L'espectre electromagnètic de la radiació ultraviolada pot ser subdividida de diferents maneres, la norma ISO per a la radiació solar estableix els següents rangs:[1]
| Nom | Abreviació | Longitud d'ona en nanòmetres | Energia per fotó |
|---|---|---|---|
| Ultraviolat A, ones llargues, o llum negra | UVA | 400 nm – 315 nm | 3,10 – 3,94 eV |
| Ultraviolat proper | NUV | 400 nm – 300 nm | 3,10 – 4,13 eV |
| Ultraviolat B u ones mitjanes | UVB | 315 nm – 280 nm | 3,94 – 4,43 eV |
| Ultraviolat mitjà | MUV | 300 nm – 200 nm | 4,13 – 6,20 eV |
| Ultraviolat C, ones curtes, o Radiació ultraviolada germicida | UVC | 280 nm – 100 nm | 4,43 – 12,4 eV |
| Ultraviolat llunyà | FUV | 200 nm – 122 nm | 6,20 – 10,2 eV |
| Ultraviolat de buit | VUV | 200 nm – 10 nm | 6,20 – 124 eV |
| Ultraviolat extrem | EUV | 121 nm – 10 nm | 10,2 – 124 eV |
En alguns camps com la fotolitografia o la tecnolgia làser, també s'utilitza el concepte UV profund o DUV per referir-se a longituds d'ona inferiors a 300 nm. El nom "ultraviolat de buit" il·lustra que aquesta radiació és absorbida per l'aire i cal utilitzar-la al buit. Dins dels límits de les "ones llargues", entre 150 i 200 nm, l'oxigen és el principal absorbidor i per a treballar amb aquest tipus de radiació s'utilitza una atmosfera sense aquest element, habitualment es treballa en ambients amb nitrogen pur per tal d'evitar recórrer a les cambres de buit.
El Sol emet radiació UV en les formes UVA, UVB i UVC però a causa de l'absorció per part de l'atmosfera terrestre, el 99% dels raigs ultraviolats que arriben a la superfície de la Terra són del tipus UVA. La radiació UVC no arriba a la terra perquè és absorbida per l'oxigen i l'ozó de l'atmosfera. La radiació UVB és parcialment absorbida per l'ozó i arriba a la superfície de la terra.
[edita] Descobriment
El descobriment de la radiació ultraviolada amb l'observació de l'enfosquiment de les sals de plata quan són exposades a la llum del Sol. El 1801 el físic alemany Johann Wilhelm Ritter va observar que una radiació invisible situada just després de la violeta, el final de l'espectre visible, era especialment efectiva per enfosquir papers impregnats de clorur de plata. Ritteer va anomenar aquesta radiació com a raigs desoxidants per ressaltar la seva reactivitat i diferenciar-los dels raigs calents (infraroigs) situats més enllà de l'altre extrem de l'espectre visible. Aviat es va adoptar el terme de raigs químics, denominació que es va mantenir al llarg del segle XIX. Després les denominacions de raigs calents i químics anirien decaient en favor de les de radiació infraroja i ultraviolada.
[edita] Efectes sobre la salut
[edita] Efectes beneficiosos
[edita] Producció de vitamina D
Gràcies a l'atmosfera terrestre que actua com un filtre només ena arriba una petita quantitat de la radiació ultraviolada procedent del Sol, un efecte positiu de l'exposició de la pell a la radiació ultraviolada de tipus B (UVB) és la inducció de la producció de la vitamina D.
[edita] Aplicacions mèdiques
En medicina, la radiació ultraviolada pot ser utilitzada per al tractament de la pell afectada per psoriasi o vitiligen.
[edita] Efectes nocius
L'exposició a la radiació UVB pot provocar cremades i diferents tipus de càncer de pell. La perllongada exposició a la radiació UV del Sol pot derivar en efectes crònics sobre la pell, els ulls i el sistema immunitari.[2] Un excés de radiació de tipus UVB porta a les cremades i al que s'anomena com danys directes del DNA. Una certa dosis de radiació UVB, que depèn de cada tipus de pell, provoca la producció de melanina i l'aparició del bronzejat, però també una certa quantitats de danys directes del DNA que poden ser reparats per les cèl·lules.
Però l'efecte més mortífer, el melanoma maligne, és causat sobretot pels anomenats danys indirectes del DNA.[3] Recentment Agència Internacional per a la Investigació del Càncer (IARC) ha decidit declarar les cabines de bronzejat com a cancerígenes per als humans[4]
[edita] Efectes sobre la pell
Les radiacions ultraviolades de tipus A, B i C (UVA, UVB i UVC) poden provocar danys a les fibres de col·lagen i accelerar l'envelliment de la pell. Tant els UVA com els UVB destrueixen la vitamina A, el que port provocar efectes nocius posteriors.[5] En el passat, els UVA eren considerats menys perillosos qua a l'actualitat, avui dia se sap que poden contribuir al càncer de pell a través dels danys indirectes del DNA que provoquen, penetren profundament tot i que no provoquen cremades. Els UVA no afecten directament l'ADN con els UVB i els UVC, però poden crear intermediaris químics altament reactius com radicals lliures, radicals hidroxils i altres espècies reactives de l'oxigen que poden danyar l'ADN. Com que no produeixen eritema, la vermellor de la pell, no es poden mesurar en les proves de factor de protecció solar, les proves de laboratori que mesuren l'efectivitat dels protectors solars. No hi ha un bon sistema que pugui mesurar el bloqueig de la radiació UVA, però es important que els protectors solars bloquin tant els UVA com els UVB. Hi ha científics que culpen l'absència de filtres UVA als protectors solars del major risc de patir un melanoma que tenen els usuaris de protectors solars.[6]
La radiació UVB pot causar una lesió directa de l'ADN en excitar les seves molècules a les cèl·lules de la pell, causant la formació d'enllaços covalents aberrants entre les bases adjacents de citosina produint dímers. Quan la polimerasa d'ADN ha de replicar aquesta cadena d'ADN, interpreta el dímer com "AA" i no com l'original "CC". Això provoca que el mecanisme de replicació de l'ADN afegeixi un "TT" a la cadena que s'està formant. Es tracta d'un mutació, que pot donar com a resultat un creixement cancerigen que es coneix com "mutació CT clàssica". Les mutacions que són causades per la lesió directa de l'ADN porten una signatura de mutació UV que es veu habitualment en el càncer de pell. La capacitat mutàgena de la radiació UV pot ser fàcilment observada en els cultius de eubacteris. Aquesta connexió entre el càncer i la radiació UV és una de les raons per preocupar-se pel deteriorament de la capa d'ozó (el forat d'ozó) als pols. Els raigs UVB també causen danys al col·lagen, però a un ritme molt més lent que els raigs UVA.
[edita] Efectes sobre els ulls
L'exposició a intensitats altes de llum UVB és perillosa per als ulls, pot causar fotoqueratitis i pot donar lloc a l'aparició de cataractes, pterigi,[7][8] i pingüècula. La llum ultraviolada és absorbida per unes molècules conegudes com a cromòfors, que són presents a les cèl·lules i els teixits de l'ull. Els cromòfors absorbeixen l'energia de la llum de les diferents longituds d'ona a velocitats diferents, un patró conegut com a espectre d'absorció. Si s'absorbeix massa la llum ultraviolada, les estructures oculars com la còrnia, el cristal·lí i la retina poden ser malmesos.
Les ulleres protectores són beneficioses per a aquells que treballen amb la radiació ultraviolada o aquells que puguin estar exposats a ella, en particular als UV d'ona curta. Atès que la llum pot arribar a l'ull pels costats, és recomanable una cobertura completa per als casos on hi ha un major risc d'exposició, com en el muntanyisme a gran altura. Els muntanyencs estan exposats a un nivells de radiació UV més alts que els normals perquè hi ha menys atmosfera que faci de filtre i també a causa de la reflexió de la neu i el gel.
[edita] Referències
- ↑ «ISO 21348:2007 – Space environment (natural and artificial) -- Process for determining solar irradiances».
- ↑ «Health effects of UV radiation».
- ↑ Davies H.; Bignell G. R.; Cox C.;. «Mutations of the BRAF gene in human cancer». Nature, vol. 417, pàg. 949–954.
- ↑ Les cabines de bronzejat són declarades cancerígenes 3CAT24.cat, 29-7-2009.
- ↑ Torma, H; Berne, B & Vahlquist, A (1988), "UV irradiation and topical vitamin A modulate retinol esterification in hairless mouse epidermis", Acta Derm. Venereol. 68 (4): 291--299, <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=2459873&dopt=AbstractPlus>
- ↑ Autier P; Dore J F; Schifflers E; et al.. «Melanoma and use of sunscreens: An EORTC case control study in Germany, Belgium and France». Int. J. Cancer, vol. 61, pàg. 749–755.
- ↑ Nolan, T. M. et al.. «The Role of Ultraviolet Irradiation and Heparin-Binding Epidermal Growth Factor-Like Growth Factor in the Pathogenesis of Pterygium». American Journal of Pathology [Consulta: 8-11-2009].
- ↑ Di Girolamo, N. et al.. «Epidermal Growth Factor Receptor Signaling Is Partially Responsible for the Increased Matrix Metalloproteinase-1 Expression in Ocular Epithelial Cells after UVB Radiation». American Journal of Pathology, vol. 167, 2 (2005), pàg. 489–503.
[edita] Bibliografia complementària
- Hu, S.; Ma, F. & Collado-Mesa, F. et al. (2004), "UV radiation, latitude, and melanoma in US Hispanics and blacks", Arch. Dermatol. 140 (7): 819–824, doi:10.1001/archderm.140.7.819, <http://archderm.ama-assn.org/cgi/content/full/140/7/819>
- Hockberger, Philip E., "A History of Ultraviolet Photobiology for Humans, Animals and Microorganisms", Photochemisty and Photobiology 76 (6): 561–569, doi:10.1562/0031-8655(2002)076<0561:AHOUPF>2.0.CO;2, <http://www.bioone.org/archive/0031-8655/76/6/pdf/i0031-8655-76-6-561.pdf>
- Allen, Jeannie (06-09-2001), Ultraviolet Radiation: How it Affects Life on Earth, Earth Observatory, NASA (Estats Units), <http://earthobservatory.nasa.gov/Library/UVB/>
| Espectre Electromagnètic
Radiofreqüència | Microones | Raigs T | Infraroig | Espectre Visible | Ultraviolat | Raigs X | Raigs Gamma Visible: Roig | Taronja | Groc | Verd | Cian | Blau | Indi | Violat |
