Vikipeedia

Ultraviolettkiirgus

(Ümber suunatud leheküljelt Ultraviolett)

Ultraviolettkiirgus ehk UV-kiirgus on elektromagnetiline kiirgus, mille lainepikkus (vaakumis) on vahemikus 10–400 nm.

Laborivahendite steriliseerimine ultraviolettkiirguse abil

Elektromagnetlainete spektris jääb ultraviolettkiirguse spekter röntgenkiirguse (alla 10 nm) ja nähtava valguse (alates 400 nm) vahele. Seega inimsilm ultraviolettkiirguse ei näe. Ultraviolettkiirgus piirneb violetse valgusega.

Ultraviolettkiirgus moodustab umbes 10% Päikeselt tuleva elektromagnetkiirguse võimsusest. See tekib ka näiteks kaarlahenduse käigus, on osa Tšerenkovi kiirgusest ning seda tekitavad ka spetsiaalsed valgusallikad, näiteks elavhõbelambid, päevituslambid ja Woodi lambid (black lights).

Ultraviolettkiirguse footonitel on suurem energia kui nähtava valguse footonitel — umbes 3,1 kuni 12 elektronvolti. Selle energiavahemiku ülemine ots on ligikaudu minimaalne energia, mis on vajalik aatomite ioniseerimiseks (10 eV loetakse minimaalseks).[1]: 25–26  Seega on lühilaineline ultraviolettkiirgus ioniseeriv kiirgus.[2] Näiteks kahjustab selline kiirgus DNA-d ja steriliseerib pindu. Pikemalainelist UV-kiirgust ei loeta ioniseerivaks kiirguseks[2], kuna selle footonitel ei ole piisavalt energiat, kuid see võib siiski esile kutsuda keemilisi reaktsioone ja panna paljusid aineid helendama ehk fluorestseeruma. Paljud praktilised seadmed jm lahendused (sealhulgas keemilised, bioloogilised) on loodud teades seda, kuidas UV-kiirgus mõjub orgaanilistele molekulidele. Selle kiirguse mõjul võivad elektronid molekulides minna ergastatud olekusse, s.o kõrgematele energiatasemetele, ning lõhkuda keemilisi sidemeid. Võrdluseks: UV-kiirgusest pikema lainepikkusega kiirguse peamine toime on see, et molekulid ja aatomid hakkavad kiiremini liikuma – mis tõstab keha temperatuuri.[1]: 28  

Kõige tuntumad nähtused, mis tekivad inimese naha kokkupuutel UV-kiirgusega, on päevitus ja päikesepõletus, samuti suureneb nahavähi risk. Päikeselt tulev UV-kiirguse hulk on nii suur, et elu maismaal ei oleks võimalik, kui suurem osa sellest kiirgusest ei neelduks Maa atmosfääris.[3] Kõige suurema energiaga, s.o kõige lühema lühema lainepikkusega (alla 121 nm) „äärmuslik” UV-kiirgus ioniseerib õhku nii tugevalt, et neeldub enne maapinnani jõudmist.[4] Samas on UV-kiirgus (täpsemalt UVB) oluline D-vitamiini sünteesiks enamikul maismaaselgroogsetel, s.h inimestel.[5] Seega mõjub UV-spektri kiirgus elusorganismidele nii kasulikult kui ka kahjulikult.

Nähtava valguse spektri alumiseks lainepikkuse piiriks loetakse tavapäraselt 400 nanomeetrit. Kuigi inimesed UV-kiirgust üldiselt ei näe, ei ole 400 nm siiski selge järsk piir — lühemad lainepikkused muutuvad lihtsalt selles spektri piirkonnas järjest vähem nähtavaks.[6] Putukad, linnud ja mõned imetajad suudavad näha lähiultraviolettkiirgust (UV-A), st veidi lühemaid lainepikkusi kui inimesed.[7]

Nägemismeel ja UV-kiirgus

muuda

Inimese nägemismeel ei taju ultraviolettkiiri. Inimsilma lääts ning alates 1986. aastast kasutusele võetud kirurgiliselt paigaldatud läätsed blokeerivad enamiku lähiultraviolettkiirgusest (lainepikkused 300–400 nm); lühemad lainepikkused blokeerib sarvkest.[8] Samuti ei ole inimestel kolvikesi, mis oleksid kohandunud ultraviolettkiirguse tajumiseks. Võrkkestal olevad valgustundlikud rakud on lähi-UV suhtes tundlikud, kuid silmalääts ei fokusseeri seda valgust, mistõttu UV-lambid tunduvad hägusad.[9][10] Inimesed, kellel puudub silmalääts (nimetatakse afaakia ehk silmaläätsetus), tajuvad lähi-UV-kiirgust valkjas-sinaka või valkjas-violetsena.[6] Lähi-UV-kiirgust näevad putukad, mõned imetajad ja mõned linnud. Lindudel on eraldi neljandat tüüpi kolvike UV-kiirte jaoks; tänu nendele kolvikesed ning silmale, mis laseb UV-d paremini läbi, on väiksematel lindudel "tõeline" UV-nägemine.[11][12]

Ajalugu ja avastamine

muuda

Sõna „ultraviolett” tähendab „violetist kaugemal” (ladina keelest ultra, “äärmuslik”, “üle”, „ülim”), kuna violetne on kõrgeima sagedusega nähtava valguse värv. Ultraviolettkiirgusel on violetse valgusega võrreldes kõrgem sagedus (ehk lühem lainepikkus).

UV-kiirgus avastati 1801. aasta veebruaris, kui Saksa füüsik Johann Wilhelm Ritter täheldas, et nähtava spektri violetsest piirist suurema sagedusega kiired tumendasid hõbekloriidiga immutatud paberit kiiremini kui violetne valgus ise. Ta andis oma avastusest teada saates lühikes kirja ajakirjale Annalen der Physik [13][14] ning nimetas neid hiljem „(de)oksüdeerivateks kiirteks” (saksa keeles de-oxidierende Strahlen), et rõhutada nende keemilist aktiivsust ning eristada neid „soojuskiirtest”, mis olid avastatud eelmisel aastal nähtava spektri teises otsas. Varsti pärast seda võeti kasutusele lihtsam nimetus „keemilised kiired” (chemical rays). Sellest sai antud kiirguse levinud nimetus kogu 19. sajandiks. Mõned teadlased, näiteks John William Draper, väitsid siiski, et see kiirgus on valgusest täiesti erinev, nimetades seda tithonic rays [15][16]. Hiljem loobuti mõistetest „keemilised kiired” ja „soojuskiired” ning võeti kasutusele tänapäevased terminid: vastavalt ultraviolett- ja infrapunakiirgus.[17][18] 1878. aastal avastati, et lühilaineline valgus suudab tappa baktereid, olles seega steriliseeriva toimega. Aastaks 1903 oli teada, et kõige tõhusamad lainepikkused on umbes 250 nm. 1960. aastal tõestati, et ultraviolettkiirgus mõjutab DNA-d.[19]


Ultraviolettkiirgus, mille lainepikkus jääb alla 200 nm, sai nimeks „vaakum-ultraviolett” (vacuum ultraviolet), kuna see neeldub tugevalt õhus olevas hapnikus. Selle avastuse tegi 1893. aastal Saksa füüsik Victor Schumann.[20] Ultraviolettkiirguse jagamine UV-A-, UV-B- ja UV-C-tüüpideks kinnitati üksmeelselt Teise Rahvusvahelise Valguskongressi komitee poolt 17. augustil 1932 Kopenhaagenis Christiansborgi lossis.[21]

Ultraviolettkiirguse liigid

muuda
Ultraviolettkiirguse liigid (DIN 5031-7)[22]
Liik Tähis Lainepikkus Footoni energia
Lähi-UV UV-A 380–315 nm 3,26–3,94 eV
Kesk-UV UV-B 315–280 nm 3,94–4,43 eV
Kaug-UV UV-C-FUV 280–200 nm 4,43–6,2 eV
Vaakum-UV UV-C-VUV 200–100 nm 6,20–12,4 eV
Extra-UV[23] EUV 121–10 nm 10,25–124 eV

Ultraviolettkiirgus hõlmab lainepikkuste riba 100 nanomeetrist (nm) kuni 380 nanomeetrini, vastavalt sagedusriba 789 terahertsist (THz) kuni 3 petahertsini (PHz), mis on jaotatud mitmeks alaliigiks. Tabelis esitatud liigituse kõrval on kasutusel ka teistsuguseid jaotusi. Näiteks WHO määratluse järgi ulatub UV-kiirguse ala 1 nanomeetrist 400 nanomeetrini.[24]

Päikesest lähtuvast UV-kiirgusest neeldub atmosfääris (peamiselt osoonikihis) täielikult lühilaineline kiirgus lainepikkusega alla 200 nm, seega ekstraviolettkiirgus ja vaakumiultraviolettkiirgus (levibki üksnes vaakumis). Maapinnani tungib UV-A-kiirgus ja vähemal määral UV-B-kiirgus.

Tehislikud UV-kiirguse allikad on näiteks kõrgrõhu- ja ülikõrgrõhu-elavhõbelamp, UV-valgusdiood ja ultraviolettlaser (eksimeerlaser). UV-kiirgus tekib ka näiteks luminofoorlampides, kus selle ultraviolettkiirguse muundab nähtavaks valguseks lambi klaaskesta sisepinnale kantud luminofoor.

Tavaline (akna)klaas neelab UV-B- ja UV-C-kiirguse, kuid pikemalainelist (üle 300 nm) kiirgust laseb osaliselt läbi. UV-seadmeis kasutatakse sellele kiirgusele läbipaistvat kvartsklaasi.

UVC-kiirgust ehk elektromagnetkiirgust, mille lainepikkus vaakumis jääb vahemikku 100 - 280 nm on inimesele ja ülejäänud loodusele kõige kahjulikum UV-kiirgus. Päikselt lähtuv UVC õnneks 15-35 km kõrgusel stratosfääris (osoonikihis) pea täielikult neeldub. UVC-kiirgust tekitatakse ka kunstlikult -- näiteks haiglates, selleks, et ruume desinfitseerida.[25]

Päikese ultraviolettkiirgus

muuda
 
Osooni hulk eri kõrgustel (Dobsoni ühikut kilomeetri kohta, DU/km) ja erinevate ultraviolettkiirguse vahemike neeldumine: Praktiliselt kogu UV-C-kiirgus neeldub atmosfääris kaheaatomilise hapniku (O₂, neelab lainepikkused 100–200 nm) või osooni (kolmeaatomiline hapnik, O₃, neelab lainepikkused 200–280 nm) poolt. Osoonikiht blokeerib ka suurema osa UV-B-kiirgusest. Seevastu UV-A-kiigust mõjutab osooni vähe ja enamik sellest jõuab maapinnale. UV-A moodustabki peaaegu kogu ultraviolettkiirguse, mis Maa atmosfääri läbib.

Väga kuumad kehad kiirgavad UV-kiirgust (vt musta keha kiirgus). Päike kiirgab ultraviolettkiirgust kogu UV-lainepikkuste vahemikus, sealhulgas äärmuslikku ultraviolettkiirgust, kus see läheb üle röntgenkiirguseks (umbes 10 nm juures). Eriti kuumad tähed (näiteks O- ja B-tüüpi tähed) kiirgavad proportsionaalselt rohkem UV-kiirgust kui Päike. Kosmoses - väljaspool Maa atmosfääri (vt solaarkonstant) - koosneb päikesekiirgus umbes 50% ulatuses infrapunakiirgusest, 40% nähtavast valgusest ja 10% ultraviolettkiirgusest ning kiirguse koguintensiivsus on umbes 1400 W/m² vaakumis.[26] Kui Päike on kõrgeimas asendis (seniidis), blokeerib atmosfäär umbes 77% Päikese UV-kiirgusest; lühemate UV-lainepikkuste korral neeldumine suureneb veelgi.

Kui Päike on seniidis, koosneb päikesevalgus Maa pinnal umbes 44% ulatuses nähtavast valgusest, 3% ultraviolettkiirgusest ja ülejäänu on infrapunakiirgus.[27][28] Maapinnani jõudvast ultraviolettkiirgusest on üle 95% UV-A (pikema lainepikkusega) ning väike osa UV-B. UV-C-kiirgust jõuab maapinnani väga vähe.[29] UV-A ja UV-B kogus, mis atmosfäärist läbi jõuab, sõltub väga palju pilvisusest ja muudest atmosfääritingimustest. „Osaliselt pilves” ilmaga on pilvede vahelt paistvad sinise taeva laigud samuti (hajunud) UV-A ja UV-B allikad — ultraviolettkiirgus jõuab pilvede vahelt meieni Rayleigh’ hajumise tõttu (samamoodi nagu sinine nähtav valgus). Lauspilvise taeva korral sõltub UV-kiirguse neeldumine pilvedes suuresti nende paksusest, samuti geograafilisest laiuskraadist. Puuduvad aga selged uuringutulemused, mis ütleksid, kuidas täpsemalt pilve paksus ning UV-kiirguse neeldumine omavahel seotud on.[30]

Päikeselt tulev UV-C-kiirguse lühema lainepikkusega osa ning sellest veel väiksema lainepikkusega UV-kiirgus neelduvad hapniku poolt ja osalevad osooni (O₃) tekkes osoonikihis. Osoon tekib nii, et UV-fotolüüsil tekib üksik hapniku aatom (O) ning see reageerib kaheaatomilise hapnikuga (O₂). Osoonikiht on väga oluline UV-B neelaja, samuti neelab see selle osa UV-C-st, mida tavaline õhus leiduv hapnik (O₂) ei neela.

Mõju inimese tervisele

muuda

Ultraviolettkiirguse mõju inimese tervisele on seotud nii päikesekiirgusest tingitud heade ja halbade mõjudega kui ka selliste teemadega nagu luminofoorlambid ja tervis. Liigne päikese käes viibimine võib olla kahjulik, kuid mõõdukas päikesevalgus on tervisele kasulik.[31]

Kasulikud mõjud

muuda

Saades UVA- ja UVB-kiirgust mõistlikes kogustes, on selles meile hea mõju. UVA-kiirgus parandab ainevahetust ja vereringet, suurendab koormustaluvust ja töövõimet, samuti pakseneb selle mõjul naha sarvkiht. UVB-kiirgus parandab naha kaitsevõimet, kuna soodustab pigmendi tekkimist (tekib nähtav päevitus). Samuti soodustab see organismis D-vitamiini tootmist, hävitab õhus haigustekitajaid ning tugevdab immuunsust.[32]

D-vitamiin on eluks hädavajalik. Inimesed vajavad teatud kogust UV-kiirgust, et säilitada piisav D-vitamiini tase. Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel:[33]

Pole kahtlust, et väike kogus päikest on teile hea! Kuid suvekuudel on 5–15 minuti pikkune päikese käes viibimine (katmata käte, näo ja käsivartega) kaks kuni kolm korda nädalas piisav, et teie D-vitamiini tase püsiks kõrge.


D-vitamiini saab ka toidust ja toidulisanditest.[34] D-vitamiin soodustab serotoniini tootmist. Serotoniini tootmine on otseses seoses sellega, kui palju keha saab eredat päikesevalgust.[35] Arvatakse, et serotoniin tekitab inimestes õnne- ja heaolutunnet ning rahustab.[36]

Aitab ka nahahädade vastu

UV-kiired aitavad ravida ka teatud nahahaigusi. Kaasaegset valgusteraapiat on edukalt kasutatud psoriaasi, ekseemi, kollatõve, vitiliigo, atoopilise dermatiidi ja lokaalse skleroderma ravis.[37][38] Lisaks on näidatud, et UV-kiirgus, eriti UVB, põhjustab rakutsükli peatumist keratinotsüütides, mis on kõige levinum naharakkude tüüp.[39] Seetõttu võib päikeseteraapia sobida selliste haiguste raviks nagu psoriaas ja eksfoliatiivne heilitis, mille puhul naha rakud jagunevad tavapärasest kiiremini.[40]

Kahjulikud mõjud

muuda
 
Päikesepõletuse mõju (mõõdetuna UV-indeksi järgi) on päikesekiirguse intensiivsuse ja erüteemilise toime spektri (naha tundlikkuse) korrutis kogu UV-lainepikkuste ulatuses. Päikesepõletuse tekkimine kiirgusintensiivsuse kohta suureneb ligikaudu 100 korda UVB lainepikkuste vahemikus 315–295 nm.

Liigne päikese käes viibimine põhjustab aga kahjulikke mõjusid.[33] Liigne kokkupuude UV-kiirgusega võib põhjustada ägedaid ja kroonilisi kahjustusi silma optilises süsteemis ja võrkkestas. Risk on suurem kõrgemal asuvates piirkondades ning samuti suurematel laiuskraadidel, kus lumi katab maapinda veel varasuvelgi ning päikese asend on isegi seniidis madal.[41] Kahjustada võivad saada ka nahk, tsirkadiaanrütm (inimese kehas olev 24-tunni rütm) ja immuunsüsteem.[42] Erinevate lainepikkuste mõju inimese sarvkestale ja nahale nimetatakse mõnikord "erüteemilise toime spektriks" (erythemal action spectrum).[43] Toimespekter näitab, et UVA ei põhjusta koheseid reaktsioone, vaid UV-kiirgus alates UVB lainepikkuste algusest 315 nm juures hakkab tekitama fotokeratiiti ja naha punetust (heledanahalistel inimestel tundlikumalt). See mõju suureneb kiiresti lainepikkuse vähenemisel kuni 300 nanomeetrini. Nahk ja silmad on kahjustustele kõige tundlikumad UV-lainepikkuste 265–275 nm juures, mis kuuluvad juba UVC vahemikku. Veelgi lühemate lainepikkustega UV-kiirgus põhjustab samuti kahjustusi, kuid nähtavad mõjud on väiksemad, kuna atmosfäär neelab suure osa sellest kiirgusest.

Nahka tuleb kaitsta

Päiksekiirgus on väga mitmepalgeline. See teeb võimalikuks elu, kuid me peame selle eest ka end kaitsma: nii päikese põhjustatud ülekuumenemise kui ka näiteks liigse ultraviolettkiirguse eest.

 
Valik vahendeid, millega end liigse ultraviolettkiirguse eest kaitsta: päikesekreem, päikeseprillid ning müts ja muud riided. Mida rohkem nahast on riietega kaetud, seda parem.

Ultraviolettkiirguse intensiivsus maapinnal sõltub[44]: päikese kõrgusest horisondil, osoonikihi paksusest, pilvede hulgast, kõrgusest ja liigist, atmosfääri läbipaistvusest (aerosooli – tolmu, tahma jne kogusest), aluspinna peegeldamisomadustest, koha kõrgusest merepinna suhtes.

Ultraviolettkiirguse doosi ohtlikkuse teada saamiseks tuleb jälgida UV-indeksit.


UV-kiirgus ohtlik ja tekitab paljudel inmestel nahapõletusi, kui UV-indeks kerkib üle 6. Õrna nahatüübiga inimesed peaksid aga päikesekaitsekreeme kasutama juba siis, kui UV-indeks on üle 3–4.

Itaalias ja Hispaanias ulatuvad indeksi väärtused 9 kuni 10-ni, kõrgmäestikus küündivad aga lausa 20-ni! On kindlaks tehtud, et kõrguse kasvades suureneb UV-kiirguse intensiivsus umbes 4% iga 300 meetri kohta[44].

Eestis piirduvad kõrged UV-indeksi näidud tavaliselt 6-7 ühikuga. Suurimad on meil UV-näidud jaanipäeva ümber ja kellaajaliselt keskpäeval (12-14) ehk siis kui päike on kõige kõrgemal. Arvestada tuleks aga näiteks, et ranna heledalt liivalt võib ligi kolmandiku kiirgusest lisaks saada[44].

Päike “võtab hästi” ka aprillis (lumi peegeldab ligi pool kiirgust juurde!) ja maikuus, kui taevas on veel suvisest tolmust puhas. Jälgida tuleks ka nn osooniauke, st olukordi, kui umbes 20 km kõrgusel stratosfääris meid kaitsev osoonikiht mõnikord õhemaks muutub. Seda juhtub aga Põhja-Euroopas suhteliselt harva.

Eesti inimesed peak eriti ettevaatlikud olema muidugi lõunamaadesse reisides. Seejuures ei ole mingit kasu enne reisi solaariumis „krundi võtmisest“ – vastupidi – naha kahjustamise oht on siis hoopis suurem[44].

Päikesekaitsevahendid

Nahal on endal ka kaitsevõime, kuid see toimib vaid umbes 10 minutit. Seetõttu tuleks pikemalt päikse käes viibides alati kasutada päikesekaitsevahendeid. mis sisaldavad päikesekaitsefaktorit SPF ehk UV-filtrit. Sellised tooted absorbeerivad, hajutavad või peegeldavad ultraviolettkiirgust. Täielikku kaitset UV-kiirguse eest need aga ei anna.[32]


SPF ehk sun protector factor number näitab seda, kui kaua võib päikese käes olla, ilma et saaks päikesepõletust. Enamasti vastab 1 SPF-ile 15-20 minutit, kuid see sõltub naha tüübist. Heleda nahaga inimestel võib 1 SPF anda kaitse ainult 10 minutiks või isegi veel vähemaks ajaks. Tähtis on seejuures, et päikesekreemi kantakse peale korrektselt: kreemitada tuleks juba 30 min enne päikese kätte minekut ning panna pigem rohkem kui vähem.[32]


UV-indeks

WHO standardne ultraviolettindeks on laialdaselt tuntud mõõdik UV-kiirguse päikesepõletust tekitava mõju kohta. See standard näitab, et enamik päikesepõletusi on põhjustatud UV-kiirgusest, mille lainepikkused on UVA ja UVB piirialal.

UV-indeks on ülemaailmne päikese ultraviolettkiirguse indeks, mis väljendab UV-kiirguse intensiivsust. Selle skaala on 1…10. Mere ääres päikese käes võib siiski olla ka üle 10. Väga intensiivne on UV-kiirgus ka kõrgmägedes lumega. Eestis võib see juunis-juulis ulatuda 6-7-ni, erandjuhtudel 8-ni. UV-indeksi 3 puhul võib päikesepõletuse tekitava doosi saada 50 minutiga. Kui indeks on 6, siis kulub aega kaks korda vähem.[32]

UV-kiirgus hajub õhus rohkem kui nähtav valgus – seega pole me kaitstud ka pilvise ilmaga. Pilvedest pääseb läbi ja jõuab maapinnani lausa 80 % ultraviolettkiirgusest.[32]


Naha kahjustused

muuda
 
Ultraviolettfootonid kahjustavad elusorganismide DNA molekule mitmel viisil. Üks levinud kahjustus on kahe järjestikuse tümiini seostumine omavahel, mitte üle DNA "redeli" astme. Selline "tümiini dimeer" põhjustab kõverdumise ja kahjustatud DNA molekul ei toimi enam korralikult.

Liigne UVB-kiirgus ei pruugi põhjustada ainult päikesepõletust, vaid ka mõningaid nahavähi vorme. Naha punetus ja silmade ärritus aga ei näita UV-kiirguse pikaajalisi mõjusid, kuigi need tähendavad DNA otsest kahjustumist ultraviolettkiirguse poolt.[45]

Kõik UV-kiirguse vormid kahjustavad kollageenikiude ja kiirendavad naha vananemist. Nii UVA kui ka UVB hävitavad nahas olevat A-vitamiini ja see võib põhjustada edasist kahju.[46]

UVB-kiirgus võib põhjustada otsest DNA kahjustumist.[47] Seos vähiga on üks põhjusi, miks ollakse mures osoonikihi hõrenemise ja osooniaukude pärast.

Kui saame vahel harva liigselt UV-kiirgust ja päikesepõletuse, on see melanoomi puhul ilmselt suurem riskitegur kui mõõdukas pikaajaline päikese käes viibimine.[48] Kõrgeima energiaga ja kõige ohtlikum UV-kiirguse liik on UVC ning sellel võivad olla mutageensed või kantserogeensed mõjud.[49]

Varem peeti UVA-kiirgust kahjutuks või vähem kahjulikuks kui UVB-d, kuid tänapäeval teatakse, et see aitab kaasa nahavähi tekkele kaudse DNA kahjustuse (vabade radikaalide, näiteks reaktiivsete hapnikuühendite) kaudu.[50] UVA võib tekitada väga aktiivseid keemilisi ühendeid, nagu hüdroksü- ja hapnikuradikaalid, mis omakorda kahjustavad DNA-d. UVA põhjustatud DNA kahjustused nahas on peamiselt üheahelalised katked, samas kui UVB põhjustab otseselt tümiini dimeeride ja tsütosiini dimeeride moodustumist ning kaheahelalisi DNA katkeid.[51] UVA on kogu organismi immuunsust pärssiv (moodustades suure osa päikesevalguse immunosupressiivsest mõjust) ning on mutageenne naha basaalkihi keratinotsüütidele.[52]

UVB-footonid võivad otseselt kahjustada DNA-d. UVB kiirgus ergastab DNA molekule naharakkudes, põhjustades ebanormaalsete kovalentsete sidemete moodustumist järjestikuste pürimidiini aluste vahel, moodustades pürimidiinidimeeri. Enamik UV-kiirguse poolt tekitatud pürimidiinidimeere eemaldatakse protsessi käigus, mida nimetatakse nukleotiidi ekstsisiooni parandamiseks (nucleotide excision repair) ja milles osaleb umbes 30 valku.[47] Need pürimidiinidimeerid, mis parandamisest pääsevad, võivad põhjustada programmeeritud rakusurma (apoptoos) või DNA replikatsiooni vigu, mis viivad mutatsioonini.[viide?]

UVB kahjustab ka mRNA-d,[53] mis käivitab kiire põletikureaktsiooni, põhjustades naha põletikku ja päikesepõletust. Kõigepealt tekib ribosoomides mRNA kahjustusele reaktsioon valgu ZAK-alfa kaudu. See toimib rakusisese seirena. RNA kahjustuse kindlaks tegemise järel antakse kehas teada põletikust ja kaasatakse immuunrakud. Just RNA kahjustus, mitte DNA kahjustus (mis tuvastatakse aeglasemalt), põhjustab UVB nahapõletiku ja ägeda päikesepõletuse.[54]

Mõõduka kokkupuute korral UV-kiirgusega suureneb nahas pruunika pigmendi melaniini sisaldus – kaitsmaks nahka selle kiirguse eest. Seda nimetatakse tavaliselt päevituseks. Mida tähendab mõõdukas, oleneb inimese nahatüübist). Melaniini ülesanne on neelata UV-kiirgus ja hajutada energia soojusena, kaitstes nahka nii otseste kui ka kaudsete UV-kiirguse põhjustatud DNA kahjustuste eest. UVA tekitab kiire päevituse, mis kestab mõne päeva, oksüdeerides juba olemasoleva melaniini ja vabastades seda melanotsüütidest. UVB põhjustatud päevitus ilmneb umbes 2 päeva pärast päikse käes olemist, kuna UVB stimuleerib melaniini tootmist.

Silmakahjustused

muuda
 
Sageli kasutatakse hoiatavaid märke, et hoiatada tugeva UV-kiirguse ohu eest.

UV-kiirgus kahjustab silma kõige rohkem UVC suuremate lainepikkuste juures, vahemikus 265–275 nm. Selle lainepikkusega kiirgust Maapinnale jõudvas päikesevalguses peaaegu pole, kuid seda kiirgavad tehisallikad, nagu näiteks kaarlahendused, mida kasutatakse kaarkeevituses. Kui silmi ei kaitse, siis võib kokkupuude nende allikatega põhjustada „keevitajasilma“ ehk fotokeratiiti ning viia katarakti, pterügiumi ja pingvekula tekkimiseni. Vähemal määral põhjustab ka päikesevalguses sisalduv UVB-kiirgus (lainepikkused 310–280 nm) fotokeratiiti („lumepimedust“), ning kahjustuda võivad sarvkest, läätsed ja võrkkest.[55]

UV-kiirgusega palju kokku puutuvatel inimestel tasub kanda kaitseprille. Kuna valgus võib silmadesse jõuda ka külgedelt, on suurema kokkupuuteriski korral (näiteks mägironimisel kõrgmäestikus) soovitatav kasutada silmi igast küljest kaitsvaid kaitseprille. Mägironijad puutuvad kokku tavapärasest suurema UV-kiirguse tasemega kahel põhjusel: meid kiirguse eest kaitsev atmosfäär on seal hõredam ning lumi ja jää peegeldavad kiirgust.[56][57] Tavalised töötlemata prilliklaasid pakuvad teataval määral kaitset. Enamik plastikust prille kaitseb paremini kui klaasläätsed, kuna – nagu eespool mainitud – on klaas UVA suhtes läbipaistev, aga plastikläätsedes kasutatav akrüülplast laseb UVA-d läbi vähem. Mõned teised plastikud, millest ka läätsi tehakse (näiteks polükarbonaat), neelavad enamiku UV-kiirgusest.[58]

UV-kiirguse mõju materjalidele

muuda

Mõju puidule

muuda

Nii nagu inimene, on ka puit päikesevalguse suhtes tundlik. UV-kiirguse toimel hakkab lagunema puidus olev ligniin, mis annab puidule jäikuse ja vastupidavuse. Selle protsessi tulemusena muutub puit toonilt tumedamaks. Samuti tumeneb päikese käes puidus sisalduv vaik. Valguse mõju demonstreerib hästi see, et puidust seinal pikalt rippunud pildi taga on sein ümbritsevast märgatavalt heledam. Veel paremini on valguse mõju näha väljas, kus võib päikese käes olnud puitlaudise pinnakihist aja jooksul ligniin täiesti kaduda. Siis ilmub nähtavale hall tselluloosikiud. Puidu omadusi need värvivahetused palju ei mõjuta, kuna need on pindmised – ka pikemaajaline mõju ulatub kuni kümnendikuni millimeetrist. Poest võib leida lakke ja värve, mille sees UV-filtrid, tänu millele on hilisemad värvimuutused väiksemad.[59]


Plasti lagunemine UV-kiirguse toimel

muuda

UV-kiirguse toimel lagunemine on kõige kiirem plasti lagundamise viis. Looduses võib plasti lagunemine võtta aega tuhandeid aastaid, kuid päikesekiirguse mõjul võib see toimuda mitu kordades kiiremini. UV-lagunemine toimub plastikus leiduvate lisaainete tõttu – näiteks võivad need olla värvained. Sellised lisaained neelavad endasse valgust (footoneid) ning see energia ergastab elektrone, mis on võimelised polümeeriahela katki tegema. See tähendab, et plast muutub rabedaks ja hakkab lagunema väiksemateks osadeks (mikroplast ja nanoplast). Tekib oht, et loomad võivad need plastiosakesed alla neelata. Lisaks tekivad polümeeris UV-kiirguse toimel uued keemilised ühendid, mis võivad loomadele mürgised olla. Plasti lagunemisel võivad loodusesse jõuda ka plasti segatud lisaained.[60]

Elektrikaablitel on pealmine isolatsioonimaterjal enamasti kas valge või must. Must on mõeldud välitingimustesse ehk see on tehtud UV-kindlaks. Valge PVC-kaabel on mõeldud siseinstallatsiooniks. Seega seda päikesevalguse ega muu ilmastiku käes kindlasti kasutada ei tohiks, k.a maa sees mitte. Valge kaabli isolatsioon muutub aja jooksul õhemaks ja rabedaks ning niiskus jõuab juhtmeni, mis võib rikkuda kogu elektrisüsteemi.[61]

Vaata ka

muuda

Viited

muuda
  1. ↑ 1,0 1,1 Maqbool, Muhammad (2023). An Introduction to Non-Ionizing Radiation. Bentham Science Publishers. ISBN 9789815136906.
  2. ↑ 2,0 2,1 Ida, Nathan (2008). Engineering Electromagnetics, 2nd Ed. Springer Science and Business Media. Lk 1122. ISBN 9780387201566.
  3. ↑ "Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5". Originaali arhiivikoopia seisuga 27. jaanuar 2011. Vaadatud 12. novembril 2009.
  4. ↑ Haigh, Joanna D. (2007). "The Sun and the Earth's Climate: Absorption of solar spectral radiation by the atmosphere". Living Reviews in Solar Physics. 4 (2): 2. Bibcode:2007LRSP....4....2H. DOI:10.12942/lrsp-2007-2.
  5. ↑ Wacker, Matthias; Holick, Michael F. (1. jaanuar 2013). "Sunlight and Vitamin D". Dermato-endocrinology. 5 (1): 51–108. DOI:10.4161/derm.24494. ISSN 1938-1972. PMC 3897598. PMID 24494042.
  6. ↑ 6,0 6,1 David Hambling (29. mai 2002). "Let the light shine in". The Guardian. Originaali arhiivikoopia seisuga 23. november 2014. Vaadatud 2. jaanuaril 2015.
  7. ↑ Cronin, Thomas W.; Bok, Michael J. (15. september 2016). "Photoreception and vision in the ultraviolet". Journal of Experimental Biology (inglise). 219 (18): 2790–2801. Bibcode:2016JExpB.219.2790C. DOI:10.1242/jeb.128769. hdl:11603/13303. ISSN 1477-9145. PMID 27655820. S2CID 22365933.
  8. ↑ M A Mainster (2006). "Violet and blue light blocking intraocular lenses: photoprotection versus photoreception". British Journal of Ophthalmology. 90 (6): 784–792. DOI:10.1136/bjo.2005.086553. PMC 1860240. PMID 16714268.
  9. ↑ Lynch, David K.; Livingston, William Charles (2001). Color and Light in Nature (2nd ed.). Cambridge: Cambridge University Press. Lk 231. ISBN 978-0-521-77504-5. Originaali arhiivikoopia seisuga 31. detsember 2013. Vaadatud 12. oktoobril 2013. Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers
  10. ↑ Dash, Madhab Chandra; Dash, Satya Prakash (2009). Fundamentals of Ecology 3E. Tata McGraw-Hill Education. Lk 213. ISBN 978-1-259-08109-5. Originaali arhiivikoopia seisuga 31. detsember 2013. Vaadatud 18. oktoobril 2013. Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.
  11. ↑ Bennington-Castro, Joseph (22. november 2013). "Want ultraviolet vision? You're going to need smaller eyes". Gizmodo. Originaali arhiivikoopia seisuga 7. mai 2016.
  12. ↑ Hunt, D. M.; Carvalho, L. S.; Cowing, J. A.; Davies, W. L. (2009). "Evolution and spectral tuning of visual pigments in birds and mammals". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 364 (1531): 2941–2955. DOI:10.1098/rstb.2009.0044. ISSN 0962-8436. PMC 2781856. PMID 19720655.
  13. ↑ Gbur, Gregory (25. juuli 2024). "The discovery of ultraviolet light". Skulls in the Stars (inglise). Vaadatud 17. septembril 2024. citing to "Von den Herren Ritter und Böckmann" [From Misters Ritter and Böckmann]. Annalen der Physik (saksa). 7 (4): 527. 1801.
  14. ↑ Frercks, Jan; Weber, Heiko; Wiesenfeldt, Gerhard (1. juuni 2009). "Reception and discovery: the nature of Johann Wilhelm Ritter's invisible rays". Studies in History and Philosophy of Science Part A. 40 (2): 143–156. Bibcode:2009SHPSA..40..143F. DOI:10.1016/j.shpsa.2009.03.014. ISSN 0039-3681.
  15. ↑ Draper, J.W. (1842). "On a new Imponderable Substance and on a Class of Chemical Rays analogous to the rays of Dark Heat". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 80: 453–461.
  16. ↑ Draper, John W. (1843). "Description of the tithonometer, an instrument for measuring the chemical force of the indigo-tithonic rays". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science (inglise). 23 (154): 401–415. DOI:10.1080/14786444308644763. ISSN 1941-5966.
  17. ↑ Beeson, Steven; Mayer, James W (23. oktoober 2007). "12.2.2 Discoveries beyond the visible". Patterns of light: chasing the spectrum from Aristotle to LEDs. New York: Springer. Lk 149. ISBN 978-0-387-75107-8.
  18. ↑ Hockberger, Philip E. (detsember 2002). "A history of ultraviolet photobiology for humans, animals and microorganisms". Photochem. Photobiol. 76 (6): 561–79. DOI:10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2. PMID 12511035. S2CID 222100404.
  19. ↑ Bolton, James; Colton, Christine (2008). The Ultraviolet Disinfection Handbook. American Water Works Association. Lk 3–4. ISBN 978-1 58321-584-5.
  20. ↑ The ozone layer also protects living beings from this. Lyman, Theodore (1914). "Victor Schumann". The Astrophysical Journal. 38 (1): 1–4. Bibcode:1914ApJ....39....1L. DOI:10.1086/142050.
  21. ↑ Coblentz, W. W. (4. november 1932). "The Copenhagen Meeting of the Second International Congress on Light". Science (inglise). 76 (1975): 412–415. DOI:10.1126/science.76.1975.412. ISSN 0036-8075. PMID 17831918.
  22. ↑ Deutsches Institut für Normung (Hrsg.): Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik; Benennung der Wellenlängenbereiche. DIN 5031 Teil 7, Januar 1984.
  23. ↑ ISO 21348 1. Mai 2007. Space environment (natural and artificial) — Process for determining solar irradiances.
  24. ↑ World Health Organization (WHO): [Global Solar UV Index: A Practical Guide. 2002.
  25. ↑ "Hoidkem oma nahka!". Vaadatud 2025-06-1. {{cite web}}: kontrolli kuupäeva väärtust: |access-date= (juhend)CS1 hooldus: url-olek (link)
  26. ↑ "Solar radiation" (PDF). Originaali arhiivikoopia (PDF) seisuga 1. november 2012.
  27. ↑ "Introduction to Solar Radiation". newport.com. Originaali arhiivikoopia seisuga 29. oktoober 2013.
  28. ↑ "Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5". Originaali arhiivikoopia seisuga 28. september 2013. Vaadatud 12. novembril 2009.
  29. ↑ Understanding UVA and UVB, originaali arhiivikoopia seisuga 1. mai 2012, vaadatud 30. aprillil 2012
  30. ↑ Calbó, Josep; Pagès, David; González, Josep-Abel (2005). "Empirical studies of cloud effects on UV radiation: A review". Reviews of Geophysics (inglise). 43 (2). RG2002. Bibcode:2005RvGeo..43.2002C. DOI:10.1029/2004RG000155. hdl:10256/8464. ISSN 1944-9208. S2CID 26285358.
  31. ↑ Sivamani, R.K.; Crane, L.A.; Dellavalle, R.P. (aprill 2009). "The benefits and risks of ultraviolet tanning and its alternatives: The role of prudent sun exposure". Dermatologic Clinics. 27 (2): 149–154. DOI:10.1016/j.det.2008.11.008. PMC 2692214. PMID 19254658.
  32. ↑ 32,0 32,1 32,2 32,3 32,4 "HEA TEADA Mis peitub lühendite UV ja SPF taga ning kuidas end päikese ohtliku mõju eest kaitsta?". Vaadatud 12. juunil 2025.{{cite web}}: CS1 hooldus: url-olek (link)
  33. ↑ 33,0 33,1 The known health effects of UV: Ultraviolet radiation and the INTERSUN Programme (Report). World Health Organization. Originaali arhiivikoopia seisuga 16. oktoober 2016.
  34. ↑ Lamberg-Allardt, Christel (1. september 2006). "Vitamin D in foods and as supplements". Progress in Biophysics and Molecular Biology (inglise). 92 (1): 33–38. DOI:10.1016/j.pbiomolbio.2006.02.017. ISSN 0079-6107. PMID 16618499.
  35. ↑ Korb, Alex (17. november 2011). "Boosting your serotonin activity". Psychology Today. Originaali arhiivikoopia seisuga 1. august 2017.
  36. ↑ Young, S.N. (2007). "How to increase serotonin in the human brain without drugs". Journal of Psychiatry and Neuroscience. 32 (6): 394–399. PMC 2077351. PMID 18043762.
  37. ↑ Juzeniene, Asta; Moan, Johan (27. oktoober 2014). "Beneficial effects of UV radiation other than via vitamin D production". Dermato-Endocrinology. 4 (2): 109–117. DOI:10.4161/derm.20013. PMC 3427189. PMID 22928066.
  38. ↑ "Health effects of ultraviolet radiation" Arhiiviversioon seisuga 8. oktoober 2016. Kanada valitsus.
  39. ↑ Herzinger, T.; Funk, J.O.; Hillmer, K.; Eick, D.; Wolf, D.A.; Kind, P. (1995). "Ultraviolet B irradiation-induced G2 cell cycle arrest in human keratinocytes by inhibitory phosphorylation of the cdc2 cell cycle kinase". Oncogene. 11 (10): 2151–2156. PMID 7478536.
  40. ↑ Bhatia, Bhavnit K.; Bahr, Brooks A.; Murase, Jenny E. (2015). "Excimer laser therapy and narrowband ultraviolet B therapy for exfoliative cheilitis". International Journal of Women's Dermatology. 1 (2): 95–98. DOI:10.1016/j.ijwd.2015.01.006. PMC 5418752. PMID 28491966.
  41. ↑ Meyer-Rochow, Victor Benno (2000). "Risks, especially for the eye, emanating from the rise of solar UV-radiation in the Arctic and Antarctic regions". International Journal of Circumpolar Health. 59 (1): 38–51. PMID 10850006.
  42. ↑ "Health effects of UV radiation". World Health Organization. Originaali arhiivikoopia seisuga 17. märts 2015.
  43. ↑ Ultraviolet Radiation Guide (PDF). Environmental Health Center (Report). Norfolk, Virginia: U.S.Navy. Aprill 1992. Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 21. detsember 2019. Vaadatud 21. detsembril 2019.
  44. ↑ 44,0 44,1 44,2 44,3 "Hoidkem oma nahka!". Vaadatud 19. juunil 2025.{{cite web}}: CS1 hooldus: url-olek (link)
  45. ↑ "What is ultraviolet (UV) radiation?". cancer.org. Originaali arhiivikoopia seisuga 3. aprill 2017. Vaadatud 11. juunil 2017.
  46. ↑ 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. PMID 2459873.
  47. ↑ 47,0 47,1 Bernstein C, Bernstein H, Payne CM, Garewal H (juuni 2002). "DNA repair / pro-apoptotic dual-role proteins in five major DNA repair pathways: Fail-safe protection against carcinogenesis". Mutat. Res. 511 (2): 145–78. Bibcode:2002MRRMR.511..145B. DOI:10.1016/S1383-5742(02)00009-1. PMID 12052432.
  48. ↑ Weller, Richard (10. juuni 2015). "Shunning the sun may be killing you in more ways than you think". New Scientist. Originaali arhiivikoopia seisuga 9. juuni 2017.
  49. ↑ Hogan, C. Michael (25. mai 2012) [November 12, 2010]. "Sunlight". Saundry, P.; Cleveland, C. (toim-d). Encyclopedia of Earth. Originaali arhiivikoopia seisuga 19. oktoober 2013.
  50. ↑ D'Orazio, John; Jarrett, Stuart; Amaro-Ortiz, Alexandra; Scott, Timothy (7. juuni 2013). "UV Radiation and the Skin". International Journal of Molecular Sciences (inglise). 14 (6): 12222–12248. DOI:10.3390/ijms140612222. ISSN 1422-0067. PMC 3709783. PMID 23749111.
  51. ↑ Svobodová AR, Galandáková A, Sianská J, et al. (jaanuar 2012). "DNA damage after acute exposure of mice skin to physiological doses of UVB and UVA light". Arch. Dermatol. Res. 304 (5): 407–412. DOI:10.1007/s00403-012-1212-x. PMID 22271212. S2CID 20554266.
  52. ↑ Halliday GM, Byrne SN, Damian DL (detsember 2011). "Ultraviolet A radiation: Its role in immunosuppression and carcinogenesis". Semin. Cutan. Med. Surg. 30 (4): 214–21. DOI:10.1016/j.sder.2011.08.002 (mitteaktiivne 1. november 2024). PMID 22123419.{{cite journal}}: CS1 hooldus: mitteaktiivne DOI seisuga november 2024 (link)
  53. ↑ Wurtmann, Elisabeth J.; Wolin, Sandra L. (1. veebruar 2009). "RNA under attack: Cellular handling of RNA damage". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 44 (1): 34–49. DOI:10.1080/10409230802594043. ISSN 1040-9238. PMC 2656420. PMID 19089684.
  54. ↑ Vind, Anna Constance; Wu, Zhenzhen; Firdaus, Muhammad Jasrie; Snieckute, Goda; Toh, Gee Ann; Jessen, Malin; Martínez, José Francisco; Haahr, Peter; Andersen, Thomas Levin; Blasius, Melanie; Koh, Li Fang; Maartensson, Nina Loeth; Common, John E.A.; Gyrd-Hansen, Mads; Zhong, Franklin L. (2024). "The ribotoxic stress response drives acute inflammation, cell death, and epidermal thickening in UV-irradiated skin in vivo". Molecular Cell (inglise). 84 (24): 4774–4789.e9. DOI:10.1016/j.molcel.2024.10.044. PMC 11671030. PMID 39591967. {{cite journal}}: kontrolli parameetri |pmc= väärtust (juhend); kontrolli parameetri |pmid= väärtust (juhend)
  55. ↑ The known health effects of UV (Report). World Health Organization. Originaali arhiivikoopia seisuga 24. oktoober 2016.
  56. ↑ "UV radiation". World Health Organization. Originaali arhiivikoopia seisuga 25. oktoober 2016.
  57. ↑ What is UV radiation and how much does it increase with altitude? (Report). U.S. National Oceanographic and Atmospheric Administration. Originaali arhiivikoopia seisuga 3. jaanuar 2017.
  58. ↑ "Optical properties of lens materials". Optician Online. 6. juuni 2005. Originaali arhiivikoopia seisuga 26. oktoober 2016.
  59. ↑ "Lugeja küsib: miks puit alati tumedamaks läheb?". Vaadatud 12. juunil 2025.{{cite web}}: CS1 hooldus: url-olek (link)
  60. ↑ "Järeldoktor: praegused katsed võivad mikroplasti mõju keskkonnale alahinnata". Vaadatud 11. juunil 2025.{{cite web}}: CS1 hooldus: url-olek (link)
  61. ↑ "Elektrikaablite valimine ABC - mida jälgida?". Vaadatud 12. juunil 2025.{{cite web}}: CS1 hooldus: url-olek (link)

Välislingid

muuda
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Ultraviolettkiirgus&oldid=6921227"