Was ist ultraviolettes Licht?

Ultraviolettes Licht ist eine Form elektromagnetischer Strahlung, die Sonnenbrände und den Leuchteffekt auf Schwarzlichtplakaten verursacht. Eine übermäßige UV-Strahlung schädigt jedoch lebendes Gewebe.

Die Sonne sendet elektromagnetische Strahlung aus, die als Wellen oder Partikel mit verschiedenen Wellenlängen und Frequenzen übertragen wird. Das elektromagnetische (EM) Spektrum bezieht sich auf diesen breiten Wellenlängenbereich. Im Allgemeinen ist das Spektrum in sieben Bereiche in aufsteigender Reihenfolge zunehmender Energie und Frequenz und abnehmender Wellenlänge unterteilt. Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot (IR), sichtbares Licht, Ultraviolett (UV), Röntgenstrahlen und Gammastrahlen sind einige der gängigsten Namen für diese Strahlungsarten.

Im elektromagnetischen (EM) Spektrum liegt ultraviolettes (UV) Licht zwischen sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung. Es hat Wellenlängen im Bereich von 380 Nanometern (1,5 105 Zoll) bis etwa 10 nm (4 107 Zoll) und seine Frequenzen liegen im Bereich von etwa 8 1014 bis 3 1016 Zyklen pro Sekunde oder Hertz (Hz). Der von der US Navy veröffentlichte „Ultraviolet Radiation Guide“ besagt, dass UV typischerweise in drei Unterbereiche eingeteilt wird:

UVB ist mittleres UV (280-315 nm), UVC ist fernes UV (180-280 nm) und UVA ist nahes UV (315-400 nm).

Darüber hinaus fügt das Buch hinzu: „Strahlungen mit Wellenlängen von 10 nm bis 180 nm werden manchmal als Vakuum oder extremes UV bezeichnet.“ Diese Wellenlängen können sich nur im Vakuum ausbreiten, da Luft sie blockiert.

Ionisation

Chemische Bindungen können durch UV-Strahlen aufgebrochen werden. UV-Photonen können aufgrund ihrer größeren Energie ionisieren – ein Prozess, bei dem sich Elektronen von Atomen trennen. Aufgrund der dadurch entstehenden Lücke verhalten sich die Atome chemisch anders und gehen chemische Bindungen ein oder auf, die sie sonst nicht hätten. Dies kann bei der chemischen Verarbeitung hilfreich sein oder Materialien und lebendes Gewebe schädigen. Bei der Sterilisation von Oberflächen beispielsweise kann diese Schädigung hilfreich sein. Es kann jedoch auch schädlich sein, insbesondere für Haut und Augen, die am stärksten durch energiereichere UVB- und UVC-Strahlen beeinträchtigt werden.

Auswirkungen von UV

Die Sonne ist die Hauptquelle für UV-Licht, dem der Mensch auf natürliche Weise ausgesetzt ist. Nach Angaben des National Toxicology Program (NTP) sind nur etwa 10 Prozent des Sonnenlichts UV-Strahlung, und nur etwa ein Drittel davon gelangt in die Atmosphäre und erreicht den Boden. 95 Prozent des UV-Lichts der Sonne, das den Äquator erreicht, ist UVA und 5 Prozent sind UVB. Da Ozon, molekularer Sauerstoff und Wasserdampf in der oberen Atmosphäre die kürzesten UV-Wellenlängen vollständig absorbieren, erreicht kein nachweisbares UVC der Sonnenstrahlung die Erdoberfläche. Im „13. Bericht über Karzinogene“ des NTP heißt es jedoch, dass „die ultraviolette Strahlung mit breitem Spektrum [UVA und UVB] die stärkste und schädlichste für Lebewesen ist“.

Sonnenbrand

Eine unerwünschte Reaktion auf die Einwirkung von UVB-Strahlen ist Sonnenbräune. Im Wesentlichen ist Sonnenbräune das Ergebnis der Aktivierung der körpereigenen Abwehrmechanismen. Dieses besteht aus einem Pigment namens Melanin, das von Melanozyten, also Hautzellen, gebildet wird. UV-Strahlung wird vom Melanin absorbiert und als Wärme abgegeben. Der Körper versucht, benachbarte Zellen vor weiteren Schäden zu schützen, indem er Melanin in sie sendet, wenn er Sonnenschäden erkennt. Durch das Pigment verdunkelt sich die Haut.

Die DNA sonnengeschädigter Zellen kann sich gelegentlich verändern, was zur Entstehung von Zellen führt, die nicht absterben, sondern sich als bösartige Tumoren weiter vermehren. Laut Chuang bricht UV-Licht zufällig die DNA und den DNA-Reparaturprozess und gibt den Zellen die Möglichkeit, dem Tod zu widerstehen.

Das Endergebnis ist Hautkrebs, die häufigste Krebsart in den USA. Wiederholte Sonnenbrände stellen für den Menschen eine deutlich höhere Gefahr dar. Nach Angaben der Skin Cancer Foundation ist die Wahrscheinlichkeit, an Melanomen zu erkranken, der tödlichsten Art von Hautkrebs, bei Personen, die fünf oder mehr Sonnenbrände hatten, doppelt so hoch.

Eine zweite UV-Quelle

Zur Bereitstellung von UV-Strahlung wurden verschiedene künstliche Quellen entwickelt. Die Health Physics Society erklärt: „Zu den künstlichen Quellen gehören Bräunungskabinen, Schwarzlicht, Polymerisationslampen, keimtötende Lampen, Quecksilberdampflampen, Halogenlampen, Hochleistungsentladungslampen, Leuchtstoff- und Glühlampen sowie einige Arten von Lasern.“

280 nm UV-Lichtröhre

Merkmale:

● Hochleistungsgerät für die Oberflächenmontage
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Spezifikation: