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Radiazione ultravioletta: differenze tra le versioni

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Gli effetti biologici degli '''UV''', dovuti dalla loro interazione con molecole organiche, sono responsabili di fenomeni quali [[abbronzatura]], [[efelidi]], eritemi solari ed inoltre rappresentano la causa principale di tumore della pelle. Qualsiasi organismo vivente verrebbe seriamente danneggiato dai raggi '''UV''' provenienti dal Sole se una buona parte della radiazione non fosse filtrata dall'atmosfera terrestre. Una bassa lunghezza d’onda degli ultravioletti, sotto i 121 nm, ionizza l’aria in modo così rapido da essere assorbita quasi totalmente prima che raggiunga il suolo. D'altronde l’ultravioletto è anche responsabile del rafforzamento delle ossa, partecipando alla formazione della [[vitamina D]], nella maggior parte dei vertebrati terrestri<ref>{{Cita pubblicazione|cognome=Wacker|nome=Matthias|cognome2=Holick|nome2=Michael F.|data=1º gennaio 2013|titolo=Sunlight and Vitamin D|rivista=Dermato-endocrinology|volume=5|numero=1|pp=51–108|doi=10.4161/derm.24494|issn=1938-1972|pmc=3897598|pmid=24494042}}</ref>. In conclusione possiamo dire che l’'''UV''' ha effetti benefici e dannosi per la salute dell’uomo.
 
I '''raggi ultravioletti''' sono invisibili per la maggior parte degli esseri umani: il [[cristallino]] in generale filtra le frequenze UVB o maggiori, quindi non percepisce la radiazione '''UV'''. Tuttavia ci sono delle eccezioni: in determinate condizioni bambini e ragazzi riescono a percepire l’ultravioletto fin sotto i 310&nbsp;nm<ref name="LynchLivingston20012">{{Cita libro|cognome1=Lynch|nome1=David K.|cognome2=Livingston|nome2=William Charles|titolo=Color and Light in Nature|url=https://books.google.com/books?id=4Abp5FdhskAC&pg=PA231|accesso=12 ottobre 2013|edizione=2nd|anno=2001|editore=Cambridge University Press|città=Cambridge, UK|isbn=978-0-521-77504-5|p=231|citazione=Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers}}</ref><ref name="Dash20092">{{Cita libro|cognome1=Dash|nome1=Madhab Chandra|cognome2=Dash|nome2=Satya Prakash|titolo=Fundamentals Of Ecology 3E|url=https://books.google.com/books?id=7mW4-us4Yg8C&pg=PA213|accesso=18 ottobre 2013|anno=2009|editore=Tata McGraw-Hill Education|isbn=978-1-259-08109-5|p=213|citazione=Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760&nbsp;nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.}}</ref> e persone affette da patologie come l’[[afachia]] (assenza del [[cristallino]]) possono vederne alcune lunghezze d’onda. La radiazione '''UV''' vicina alle lunghezze d'onda visibili per l'uomo può essere vista dagli [[insetti]]<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Alessandro Barghini, Bruno Augusto Souza de Medeiros|titolo=UV Radiation as an Attractor for Insects|rivista=LEUKOS JULY 2012 PAGES 47–56|volume=9|numero=1|url=https://scholar.harvard.edu/files/medeiros/files/barghini_de_medeiros_2012_leukos_uv_radiation_as_an_attractor_for_insects.pdf}}</ref>, da alcuni [[mammiferi]] e dagli [[uccelli]].
 
==Storia==
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[[File:100euro-uv.JPG|miniatura|I raggi ultravioletti sono usati anche nella sicurezza, per impedire la falsificazione di passaporti, banconote, ecc...]]
L'UV può essere suddiviso in differenti bande, diversamente definite a seconda dei campi di studio. La suddivisione più immediata è:
* '''UV vicino '''o''' prossimo''' (380-200&nbsp;[[nanometro|nm]]) e '''UV estremo''' (200-10&nbsp;nm).
Qualora si consideri l'effetto dei raggi UV sulla salute umana, la gamma delle lunghezze d'onda UV è in genere suddivisa in:
* '''UV-A''' (400-315&nbsp;nm), '''UV-B''' (315-280&nbsp;nm) e '''UV-C''' (280-100&nbsp;nm).
 
Il Sole emette fotoni in una vasta gamma di frequenze, che coprono quelle della luce ultravioletta in tutte e tre le bande UV-A, UV-B e UV-C ma, a causa dell'assorbimento da parte dell'[[ozonosfera]], circa il 99% degli ultravioletti che arrivano sulla superficie terrestre sono UV-A. Infatti quasi il 100% degli UV-C e il 95% degli UV-B è assorbito dall'[[atmosfera terrestre]]. L'intensità di queste radiazioni è espressa con l'[[indice UV]], indice universale della radiazione UV solare, riportata nelle previsioni meteorologiche.
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|
|-
|Ultravioletto A
|UVA
|315 – 400&nbsp;
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|Onde lunghe UV, luce nera o luce [[Lampada di Wood|Wood]]
|-
|Ultravioletto B
|UVB
|280 – 315&nbsp;
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|Onde medie UV
|-
|Ultravioletto C
|UVC
|100 – 280&nbsp;
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|
|-
|Riga 
Lyman-alfa
 
  dell'idrogeno
|H Lyman-α
|121 – 122&nbsp;
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|}
 
== Ultravioletto solare ==
 
[[File:Ozone altitude UV graph.svg|thumb|500px|Livelli di [[ozono]] a varie altitudine e blocco di diverse bande di '''radiazione ultravioletta'''. Sostanzialmente, tutti i raggi '''UVC''' sono bloccati dall'[[ossigeno]] biatomico (100–200&nbsp;nm) o dall'ozono (ossigeno triatomico) (200–280&nbsp;nm) nell'[[atmosfera]]. Lo strato di ozono blocca per lo più i '''UVB'''. Tuttavia, i '''UVA''' è fortemente influenzato dall'ozono, e molte di queste radiazioni raggiungono la superficie terreste. L'UVA rappresenta <math> \approx </math> 25% della radiazione solare che penetra l’atmosfera ]]
 
Oggetti molto caldi, a causa dell'emissione di [[corpo nero]], emettono radiazione UV. Il Sole emette radiazione ultravioletta a tutte le lunghezze d’onda, incluso l'ultravioletto da vuoto, ma persino lunghezze d'onda inferiori a 10&nbsp;nm ([[Raggi X]]). Le stelle particolarmente calde emettono più UV del Sole. La [[costante solare|luce solare]] nell'atmosfera terrestre più esterna è composta per circa il 50% di luce infrarossa, 40% di luce visibile e 10% di luce ultravioletta, per una intensità totale di circa 1400 W/m<sup>2</sup> nel vuoto <ref>{{Cita web|url=http://curry.eas.gatech.edu/Courses/6140/ency/Chapter3/Ency_Atmos/Radiation_Solar.pdf|titolo=Solar radiation}}</ref>.
 
Sulla superficie terrestre le percentuali della luce solare diventano: 44% luce visibile, 3% ultravioletto (con il Sole alla massima altezza nel cielo [[zenit]]) e il rimanente è rappresentato dall’infrarosso<ref>{{Cita web|url=http://www.newport.com/Introduction-to-Solar-Radiation/411919/1033/content.aspx|titolo=Introduction to Solar Radiation|sito=www.newport.com}}</ref><ref>{{Cita web|url=http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/ |titolo=Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5|accesso=12 novembre 2009}}</ref>. Quindi, l’atmosfera blocca circa il 77% dei raggi UV del sole e quasi totalmente le lunghezze d’onda minori quando il sole raggiunge lo [[zenit]].
Della radiazione ultravioletta che raggiunge la superficie terreste, oltre il 95% è rappresentato dagli UVA con lunghezza d’onda maggiore, una piccola parte dagli UVB. Sostanzialmente non ci sono gli UVC. La frazione che rimane degli UVB nella radiazione UV, dopo essere passata attraverso l’atmosfera, dipende dalle '''condizioni atmosferiche''': nuvole dense bloccano efficientemente gli UVB; ma nei cieli parzialmente nuvolosi non tutti gli UVA e UVB sono bloccati, ma vengono diffusi in tutte le direzioni dell'atmosfera. Tale effetto è prodotto dallo [[Scattering di Rayleigh]], responsabile anche della colorazione blu del cielo.
 
Le bande più corte degli UVC, così come la radiazione UV più energetica prodotta dal Sole, sono assorbite dall'ossigeno e generano ozono. Lo strato dell'atmosfera dove si concentra tale [[forma allotropica]] dell'ossigeno viene detta [ozonosfera]]. Il meccanismo di produzione dell'ozone è causato dalla fotolisi mediante UV dell'ossigeno biatomico e la successiva reazione con molecole di ossigeno biatomico (<math> O_2 </math>). L’ozonosfera ha una importanza fondamentale in quanto assorbe la maggior parte degli UVB e dei rimanenti UVC non assorbiti dall'ossigeno.
 
== Chimica degli UV ==
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]]
 
[[Radiazione di sincrotrone|Un sorgente di luce di sincrotrone]] è una fonte di radiazione elettromagnetica (EM) solitamente prodotta attraverso degli anelli di accumulazione<ref>''Handbook on Synchrotron Radiation'', Volume 1a, Ernst-Eckhard Koch, Ed., North Holland, 1983, reprinted at "[http://www-als.lbl.gov/als/science/sci_archive/SRTurns50.html Synchrotron Radiation Turns the Big Five-O] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20080916062040/http://www-als.lbl.gov/als/science/sci_archive/SRTurns50.html |date=September 16, 2008 }}</ref> per scopi scientifici e tecnici. Per la prima volta fu prodotta attraverso un [[sincrotrone]], ora la luce di sincrotrone viene prodotta da anelli di accumulazione e altri tipo di [[acceleratori di particelle]], solitamente attraverso l'accelerazione elettronica. Una volta generato il fascio di elettroni ad alta energia, viene diretto in componenti ausiliari, quali: magneti ondulatori e dispositivi di inserzione negli anelli di accumulazione con tecniche di questo tipo si ottengono [[laser a elettroni liberi]]. In questo modo i forti campi magnetici, perpendicolari al fascio, convertono gli elettroni ad alta energia in [[fotoni]].
 
Le maggiori applicazione della luce di sincrotrone sono nella [[fisica della materia condensata]], [[scienza dei materiali]], [[biologia]] e nella [[medicina]].
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I raggi ultravioletti favoriscono la conversione del [[7-deidrocolesterolo]] che può dare origine al [[colecalciferolo]], reazioni inerenti alla [[Vitamina D#Chimica|chimica della vitamina D]].
 
Gli UV possono anche indurre eccitazione della molecola di DNA, uno stato di eccitazione che può durare un tempo più o meno lungo, e normalmente il ritorno allo stato fondamentale avviene senza che vengano indotte alterazioni; episodicamente, comunque possono prodursi legami chimici impropri tra [[pirimidine]] adiacenti, danni non sempre riparati efficacemente dai meccanismi biomolecolari.<ref name=iss>[http://www.iss.it/binary/publ/cont/Pag1_87Rapporto98_22.pdf Istituto Superiore di sanità:Il rischio da esposizione alla radiazione ultravioletta naturale e artificiale]</ref>
Gli UV-A sono considerati meno dannosi di altre bande, ma possono sempre causare [[ustione|ustioni]] ad alte [[dose assorbita|dosi]] e una sindrome denominata [[acne di Maiorca]]. Sono comunque considerati responsabili di [[:Categoria:Neoplasie della cute|cancro della pelle]] come il [[melanoma]], il [[basalioma]] o tumori non melanocitici, in maniera analoga ai più energetici e dannosi UV-B<ref name="uva">{{Cita pubblicazione| autore = Wang S, Setlow R, Berwick M, Polsky D, Marghoob A, Kopf A, Bart R | titolo = Ultraviolet A and melanoma: a review | rivista = J Am Acad Dermatol | volume = 44 | numero = 5 | pp = 837–46 | anno = 2001 | pmid = 11312434 | doi = 10.1067/mjd.2001.114594}}</ref><ref name=iss />
[[File:Black light bulb.jpg|thumb|left|Una [[lampada di Wood]], che emette radiazioni principalmente nello spettro degli ultravioletti A (tra i 315 e i 390&nbsp;[[nanometro|nm]]) e poche nello spettro della luce violetta visibile (intorno ai 400&nbsp;nm).]]
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La fotografia per radiazioni ultraviolette riflesse è utile per indagini mediche, scientifiche e investigazioni forensi, in applicazioni diffuse come la rilevazione di lividi della pelle, alterazioni di documenti o lavori di restauro su dipinti. La fotografia della fluorescenza prodotta dall'illuminazione a raggi ultravioletti utilizza la luce a lunghezze d'onda visibili.
 
Nell'[[astronomia dell'ultravioletto]], le misure vengono utilizzate per individuare la composizione chimica del mezzo interstellare, la temperatura e la composizione delle stelle. Poiché lo strato di ozono blocca molte frequenze UV utilizzando telescopi della Terra, la maggior parte delle osservazioni UV sono fatte dallo spazio.
 
===Industria elettrica ed elettronica===
Estratto da "https://it.wikipedia.org/wiki/Radiazione_ultravioletta"