Електромагнітний склад сонячної радіації

Сонячна радіація, її фізичні характеристики

Та спектральний склад.

Сонячна радіація – це інтегральний потік корпускулярних часток (протони, альфа-частинки, електрони , нейтрони, нейтрино) та електромагнітного (фотонного) випромінювання.

Електромагнітний склад сонячної радіації

(за R.F.Donnelly, O.R.White, 1980)

УФР Сонця з довжиною хвилі менше 290 нм повністю поглинається киснем та озоном у верхніх шарах земної атмосфери. Проте, забруднення атмосфери промисловими викидами, особливо фреоном, сприяє руйнуванню озонового шару атмосфери, появі так званих “озонових дірок”, через які до поверхні землі доходять більш короткі та небезпечні для всього живого УФ промені.

Штучні джерела УФ радіації:

· прямі ртутно-кварцеві (ПРК), дугові ртутно-кварцеві (ДРТ) лампи генерують УФР у діапазоні хвиль 240-380 нм;

· лампи еритемні увіолеві (ЕУВ-15, ЕУВ-30, ЛЕ-30) – у діапазоні 285-380 нм;

· лампи бактерицидні увіолеві БУВ-30, ЛБ-30 – у діапазоні 240-380 нм.

Весь діапазон УФ-випромінювання Сонця та штучних джерел поділяється на три області:

- область А – довгохвильове УФ-випромінювання: l = 315-400 нм;

- область В – середньохвильове УФ-випромінювання: l = 280-315 нм;

- область С – короткохвильове УФ-випромінювання: l = 10-280 нм.

Спектральний склад та основні властивості УФ-радіації представлений на мал. 2.1.

Мал. 2.1. Спектральний склад та основні властивості

ультрафіолетової радіації (УФР)

Біологічна дія УФР біогенна (загально стимулююча, Д-вітаміноутворююча, пігментоутворююча) та абіогенна (бактерицидна, канцерогенна тощо).

1. Загальностимулююча (еритемна) дія УФР радіації властива діапазону 250-320 нм, з максимумом при 250 і 297 нм (подвійний пік), та мінімумом при 280 нм. Ця дія проявляється в фотолізі білків у шкірі (УФ промені проникають у шкіру на глибину 3-4 мм) з утворенням токсичних продуктів фотолізу- гістаміну, холіну, аденозину, пірімідінових сполук та інших. Останні всмоктуються в кров, стимулюють обмін речовин в організмі, ретикулоендотеліальну систему, кістковий мозок, підвищують кількість гемоглобіну, еритроцитів, лейкоцитів, активність ферментів дихання, функцію печінки, стимулюють діяльність нервової системи тощо.

Загальностимулююча дія УФР підсилюється завдяки її еритемному ефекту – рефлекторному розширенню капілярів шкіри, особливо, якщо одночасно має місце достатньо інтенсивне інфрачервоне випромінювання. Еритемний ефект при надмірному опроміненні може закінчитись опіком шкіри.

2. Д-вітаміноутворююча (антирахітична) дія УФР властива для діапазону 315-270 нм (область В) з максимумом в діапазоні 280-297 нм. Дія заключається в розщеплені кальциферолів: із ергостерину (7,8-дегідрохолестерину) в шкіряному салі (в сальних залозах) під впливом УФР завдяки розщепленню бензольного кільця утворюється вітамін Д₂ (ергохолекалциферол), вітамін Д₃ (холекалциферол), а з провітаміну 2,2-дегідроергостеріну – вітамін Д ₄.

3. Пігментостворююча (загарна) дія УФР характерна для діапазонів області А, В і довжиною хвилі 280-340 нм з максимумом при 320-330 нм та 240-260 нм. Вона обумовлена перетворенням амінокислоти тирозіну, діоксіфенілаланіну, продуктів розпаду адреналіну під впливом УФР і ферменту тірозінази в чорний пігмент меланін. Меланін захищає шкіру (і весь організм) від надлишку УФ, видимої та інфрачервоної радіації.

4. Бактерицидна (абіотична) дія УФР властива області С і В та охоплює діапазон від 300 до 180 нм з максимумом при хвилі 254 нм (за іншими даними – 253,7-267,5 нм). Під впливом УФР спочатку виникає подразнення бактерій з активацією їх життєдіяльності, яка зі збільшенням дози УФО змінюється бактеріостатичним ефектом, а потім – фотодеструкцією, денатурацією білків, загибеллю мікроорганізмів.

5. Канцерогенна дія УФР проявляється в умовах жаркого тропічного клімату та на виробництвах з високими рівнями та тривалою дією технічних джерел УФР (електрозварювання тощо).

Додаток 2.