รังสีอัลตราไวโอเลต/รังสียูวี (UV)

2727

รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet Radiation:UV) หรือรังสีเหนือม่วง เป็นรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการแผ่ของดวงอาทิตย์ ซึ่งมีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 100–400 nm ความถี่ 1015-1217 Hz ซึ่งตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ มีคุณสมบัติไม่แตกตัว (non-ionizing)

advertisement

รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นช่วงรังสีที่อยู่ระหว่างชนิดรังสีที่แตกตัวได้ และแตกตัวไม่ได้ ประกอบด้วย 3 ชนิดความยาวคลื่น คือ
– UVA หรือเรียกชื่ออื่นว่า Long wave UVR หรือ Black light ความยาวคลื่น 315 – 400 nm มีระดับพลังงาน 3.10-3.94 eV
– UVB หรือเรียกชื่ออื่นว่า Middle UVR หรือ Sunburn radiation ความยาวคลื่น 280 – 315 nm มีระดับพลังงาน 3.94-4.43 eV
– UVC หรือเรียกชื่ออื่นว่า Short wave UVR หรือ Germicidal radiation ความยาวคลื่น 100 – 280 nm มีระดับพลังงาน 4.43-12.4 eV

ช่วงความยาวคลื่นที่มากกว่ารังสีอัลตราไวโอเลต คือ
– ช่วงคลื่นที่ตามองเห็น Visible Radiation ( light ) ความยาวคลื่น 400 – 760 nm
– รังสีอินฟาเรด (Infrared Radiation: IR ) ความยาวคลื่น 760 – 3000 nm ช่วงคลื่นที่ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็น

รังสียูวี

แหล่งกำ เนิดของรังสีอัลตราไวโอเลต
1. การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ (solar radiation) ถือเป็นแหล่งกำเนิดสำคัญของการแผ่รังสีที่ส่องมาถึงโลก โดยประกอบด้วยรังสียูวีซี ยูวีบี และยูวีเอ รวมถึงช่วงคลื่นที่มนุษย์มองเห็น และรังสีอินฟาเรด แต่รังสีบางส่วนจะถูกดูดซับไว้ในชั้นบรรยากาศ ที่เหลือสามารถส่องมาถึงผิวโลกในระดับไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์
2. แหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้น (artificial sources) อันได้แก่วัตถุทุกชนิดที่ถูกทำให้ร้อน จนมีอุณหภูมิสูง
มากกว่า 2500 องศาเคลวิน สามารถปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตได้ ซึ่งเป็นวัตถุ อุปกรณ์ที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้นสำหรับการใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ อาทิ ทางการแพทย์ ทางการเกษตร เป็นต้น

พลังงานของช่วงคลื่นที่แผ่มาจากดวง อาทิตย์ ตั้งแต่ช่วงคลื่นสั้นต่างๆจนถึง 175 นาโนเมตร จะถูกดูดซับด้วยออกซิเจนในชั้นสตราโทสเฟียร์ที่ความสูงประมาณ 100 กิโลเมตร และพลังงานความยาวคลื่นตั้งแต่ 175 ถึง 280 นาโนเมตร หรืออยู่ในช่วงคลื่นอัลตร้าไวโอเลตซี (UVC) จะถูกดูดชั้นโอโซนทำลาย ซึ่งช่วงคลื่นเหล่านี้มีระดับพลังงานสูงหากผ่านมาถึงผิวโลกจะเป็นอันตรายต่อ มนุษย์มาก แต่ปัจจุบันชั้นโอโซนถูกทำลายลงมากทำให้อัตราการแผ่รังสียูวีซี (UVC) ลงมาถึงผิวโลกมีเพิ่มมากขึ้น

สำหรับพลังงานในช่วงคลื่นตั้งแต่ 280-3000 นาโนเมตร ประกอบด้วยรังสีอัลตร้าไวโอเลตบี (UVB) 280-315 นาโนเมตร รังสีอัลตร้าไวโอเลตเอ (UVA) 315-400 นาโนเมตร ช่วงคลื่นที่ตามนุษย์มองเห็น 400-760 นาโนเมตร และรังสีอินฟาเรด 760-3000 นาโนเมตร

advertisement

ช่วงคลื่นที่ตามองเห็น และช่วงคลื่นรังสีอินฟาเรดจะสามารถเข้าสู่ผิวหนังของมนุษย์ได้ แต่จะไม่ถูกดูดซับไว้จึงไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ แต่รังสีอัลตร้าไวโอเลตเอ และบี (UVA), (UVB) สามารถเข้าสู่ผิวหนัง และถูกดูดซับไว้ โดยรังสี UVA จะเข้าสู่ผิวหนังลึกสุด และดูดซับมากกว่ารังสี UVB

รังสี UVB มีค่าพลังงานมากกว่ารังสี UVA มีผลสามารรถทำลายดีเอ็นเอ (DNA) และเกิดมะเร็งผิวหนังได้ ส่วนรังสี UVA ถึงแม้จะมีระดับพลังงานต่ำกว่า แต่สามารถแทรกสู่ผิวได้ลึกกว่า หากสัมผัสในระยะเวลานาน และต่อเนื่องจะทำให้เซลล์ผิวหนังอ่อนล้า เสื่อมเร็ว แลดูเหี่ยวย่น จนถึงระดับรุนแรงที่อาจเกิดเป็นเซลล์มะเร็งได้

รังสี ยูวี หากได้รับในระดับต่ำจะมีประโยชน์ต่อการสร้างวิตามินดี และช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของร่างกาย แต่หากได้รับในปริมาณมากเกินความเป็นประโยชน์จะมีผลต่อการทำลายระบบภูมิคุ้ม กัน การทำลายเนื้อเยื่อเซลล์ ทำให้ผิวหนังแลดูเหี่ยวหยุ่นจนถึงระดับรุนแรงกลายเป็นเซลล์มะเร็ง

ความเป็นพิษ
ผิวหนังเป็นด่านแรกที่ได้รับปริมาณรังสีมากที่สุด ถือเป็นส่วนที่ช่วยปกป้องร่างกายจากรังสีชนิดต่างๆ สำหรับรังสียูวี (UV) มีอันตรายมากต่อผิวหนัง สามารถทำให้เกิดรอยไหม้ (Sunburn) และความผิดปกติของสารพันธุกรรม นอกจากนี้ ยังก่อให้เกิดกระบวนการลิปิดเพอร์ออกซิเดชั่น (Lipid peroxidation) และการอักเสบเฉียบพลัน รวมถึงการเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่ออันเกิดจากการเกิดอนุมูลอิสระของรังสียูวี

มี การศึกษาผลกระทบรังสียูวีต่อสัตว์น้ำ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ พบว่า รังสียูวีบีมีผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันในปลา และมีผลกระทบรุนแรงต่อเยื่อบุผิวบริเวณเหงือกปลา ทำให้เนื้อเยื่อบุผิวหลุดลอก จนเหงือกปลากดสั้น ในส่วนของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ พบว่า รังสียูวีบีมีผลทำให้ตัวอ่อนในระยะฟักตัวมีความผิดปกติ อัตราการเติบโตลดลง และเกิดความผิดปกติของผิวหนัง รวมถึงระบบภูมิคุ้มกัน

ผลต่อโครงสร้างทางเคมี
รังสียูวีบีมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของสารชีวเคมีหลายชนิด ที่สำคัญ ได้แก่ การเกิดไทมีนไดเมอร์ (Thymine dimer) ที่เป็นสาเหตุของการเกิดมะเร็งหรือการกลายพันธุ์

ค่า SPT/SPF
SPT (self protection time) หมายถึง ระยะเวลาที่บุคคลสามารถตากแดดได้โดยไม่มีสิ่งปกป้องก่อนที่ผิวจะเริ่มแดง (มีหน่วยเป็นนาที)

SPF (self protection factor)/UPF (Ultraviolet protection factor) หมายถึง ค่าความสามารถของวัสดุในการป้องกันรังสียูวีด้วยการดูดซับหรือสะท้อนออกไปนอกวัสดุ

ค่า SPF หรือ UPF ที่สูงจะแสดงถึงความสามารถในการดูดซับ สะท้อนหรือป้องกันรังสียูวีในระยะเวลาได้นาน

 

advertisement