UV-C، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
UV-C :
UV-C (طول موج 100 تا 280 نانومتر) پرانرژی ترین و خطرناک ترین نوع پرتو فرابنفش است. خوشبختانه، این پرتو به طور کامل توسط لایه ازن و سایر گازهای جو زمین (اکسیژن و نیتروژن) جذب می شود و به سطح زمین نمی رسد. اگر لایه ازن وجود نداشت، حیات در سطح زمین به دلیل UV-C غیرممکن بود. UV-C دارای انرژی کافی برای شکستن پیوندهای شیمیایی و تخریب DNA و RNA هر موجود زنده ای است. این پرتوها با ایجاد آسیب شدید به ماده ژنتیکی میکروارگانیسم ها (باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها)، آنها را از بین می برند یا غیرفعال می کنند.
مکانیسم اثر میکروب کشی: UV-C در طول موج 254 نانومتر (که توسط لامپ های جیوه ای کم فشار تولید می شود) بیشترین تأثیر را بر DNA دارد. این پرتو باعث ایجاد پیوندهای کووالانسی بین نوکلئوتیدهای تیمین (در DNA) و اوراسیل (در RNA) می شود و دایمرهای تیمین (Thymine dimers) ایجاد می کند. این دایمرها مانع از همانندسازی و رونویسی DNA می شوند و در نتیجه میکروارگانیسم قادر به تکثیر نیست و می میرد. این فرآیند بدون استفاده از مواد شیمیایی انجام می شود و به همین دلیل UV-C یک روش ضدعفونی فیزیکی و بسیار مؤثر است.
کاربردها: 1. ضدعفونی آب: سیستم های UV-C برای استریل کردن آب آشامیدنی، آب استخرها، و پساب های صنعتی استفاده می شوند. آب از کنار لامپ های UV-C عبور می کند و میکروارگانیسم های موجود در آن از بین می روند. این روش بدون بو و بدون باقیمانده مواد شیمیایی است. 2. ضدعفونی هوا: در بیمارستان ها، آزمایشگاه ها، و سیستم های تهویه مطبوع از لامپ های UV-C برای استریل کردن هوا استفاده می شود. هوا با عبور از محفظه حاوی لامپ UV-C از باکتری ها و ویروس ها پاک می شود. 3. ضدعفونی سطوح: در بیمارستان ها، صنایع غذایی، و آزمایشگاه ها از دستگاه های UV-C برای استریل کردن سطوح، تجهیزات پزشکی، و ابزارآلات استفاده می شود. ربات های مجهز به UV-C در اتاق های عمل و بخش های بیمارستانی به کار می روند. 4. صنعت: در فرآیندهای تولید مواد غذایی و دارویی، از UV-C برای افزایش ماندگاری محصولات و جلوگیری از آلودگی میکروبی استفاده می شود.
خطرات UV-C برای انسان: UV-C برای پوست و چشم انسان بسیار خطرناک است. قرار گرفتن در معرض مستقیم UV-C می تواند باعث سوختگی شدید پوست (شبیه سوختگی با اشعه) و آسیب به قرنیه چشم (فوتوکراتیت یا برف کوری) شود. برف کوری بسیار دردناک است اما معمولا موقتی است. همچنین UV-C با افزایش خطر سرطان پوست مرتبط است. به همین دلیل، دستگاه های UV-C باید با ایمنی بالا و محافظهای مناسب طراحی شوند و هرگز نباید مستقیما به پوست یا چشم تابانده شوند.
منابع UV-C: لامپ های جیوه ای کم فشار (Low-pressure mercury lamps) رایج ترین منابع UV-C هستند که در طول موج 254 نانومتر تابش می کنند. لامپ های جیوه ای متوسط فشار (Medium-pressure) طیف وسیع تری از UV (از جمله UV-C) تولید می کنند. همچنین LEDهای UV-C (با استفاده از مواد نیمه رسانا مانند گالیم نیترید) در حال توسعه و تجاری سازی هستند که مزایایی مانند اندازه کوچک، طول عمر بیشتر، و عدم استفاده از جیوه دارند.
