الأشعة فوق البنفسجية هي موجة كهرومغناطيسية ذات طول موجي أقصر من الضوء المرئي لكنها أطول من الأشعة السينية سميت بفوق البنفسجية لأن طول موجة اللون البنفسجي هو الأقصر بين ألوان الطيف. وطول موجاتها يبدأ من 10 نانومتر إلى 400 نانومتر، وطاقتها تبدأ من 3 إلى 124 إلكترون فولت.
وتوجد أشعة فوق البنفسجية في أشعة الشمس، وهي أشعة مؤينة (أي تفصل إلكترونات عن ذراتها) فقد تسبب تفاعلا كيميائيا، وتجعل العديد من المواد متوهجة. وقد ادرك الكثير من الناس تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجسم مسببة حالات من ضربة الشمس، ولكن طيف تلك الأشعة لها تأثيرات أخرى قد تكون مفيدة أو مضرة لصحة البشر.
مضار ومخاطر الاشعة فوق البنفسجية
يقسم العلماء الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة أطوال موجية بناء على سلوكها. الاكثر ضررا هي الاشعة فوق البنفسجية التي تقع في نطاق الطول الموجي من 100 إلى 290 نانومتراً، وتعرف بالمنطقة UVC. توجد الأشعة فوق البنفسجية. لها أقصر الأطوال الموجية وأشدها ضرراً. ولكن ولحسن الحظ، يحجبها الغلاف الجوي بالكامل قبل أن تصل إلى الأرض.
والمنطقة الثانية UVB هي تلك التي تقع في مدى الطول الموجي من 290 إلى 320 نانومتراً توجد الأشعة فوق البنفسجية؛ وهي التي تسبب سمرة البشرة، وتحرق الجلد وتسبب السرطان. ويتخلص الغلاف الجوي من نحو %95 منها، ولا يمكنها النفاد إلى أجسادنا، لكن القدر القليل منها الذي يصل إلينا يكفي لإلحاق الضرر بأجسادنا.
وأخيراً، المنطقة الثالثة UVA وهي التي تقع في مدى الطول الموجي من 320 إلى 400 نانومتر توجد الأشعة فوق البنفسجية؛ والتي تمر عبر الغلاف الجوي وتخترق الجلد مما تلحق أضرارا بالخلية الحية. ويؤدي هذا إلى الشيخوخة المبكرة، وإعتام عدسة العين وحروق الشمس. ويمكن لحجب هذه الأشعة أن يجنبنا الحاجة إلى استخدام الكريمات الحاجبة للشمس، لكن ذلك لن يكون إيجابياً.
فوائد الاشعة فوق البنفسجية الطبية
تستخدم أجسادنا الأشعة فوق البنفسجية في المنطقة الثالثة UVA لصنع الفيتامين D، وكذلك يعتمد كثير من الحيوانات على الأشعة فوق البنفسجية من أجل البقاء. وتستخدم الفراشات الأشعة فوق البنفسجية في أنماط أجنحتها لاجتذاب الوليف، وتستخدمها الزهور في بتلاتها لاجتذاب النحل، ويستخدمها سمك السلمون الأحمر في البحث عن طعامه. وفي القطب الشمالي تسمح الأشعة فوق البنفسجية لحيوانات الرنة باكتشاف الذئاب التي يظهر جلدها وبولها باللون الأسود على الثلوج. وهذا مجرد غيض من فيض؛ فقد أظهرت الأبحاث أن عشرات الأنواع الأخرى يمكنها الرؤية عبر طيف الأشعة فوق البنفسجية. فإذا تخلصنا من الأشعة فوق البنفسجية؛ فستُترك جميعها في الظلام.
كما ان للأشعة فوق البنفسجية استعمالات طبية، كحالات الأمراض الجلدية مثل الصدفية والبهاق. يستخدم إشعاع فوق البنفسجية UVA مع أدوية السورالين الموضعي psoralens مكونة مايسمى علاج بوفا (PUVA treatment). أما المتوسطة UVB فنادرا ماتستخدم في هذا المجال.
تطبيقات الاشعة فوق البنفسجية في الصناعة
مكافحة الحشرات
مصائد التي تعمل بالاشعة فوق البنفسجية تستخدم لإبعاد العديد من الحشرات الطائرة وذلك بجذبهم إلى الضوء الفوق بنفسجي وتقتل بالصعقة الكهربية عند دخولهم الفخ الضوئي.
مقياس الضوء الطيفي
علم الدراسات الطيفية للفوق بنفسجي والضوء المرئي تستخدم بقوة في علم الكيمياء لتحليل البناء الكيميائي وخاصة الأنظمة المترافقة، الإشعاع الفوق بنفسجي يستخدم في قياس الضوء المرئي لتحديد وجود كمية لإشعاع معين ويستخدم عموما بالمختبرات.
تحليل المعادن
يستخدم الضوء الفوق بنفسجي لتحليل المعادن والأحجار الكريمة ولأعمال الكشف والتوثيق. المواد الخام لها استجابة مختلفة تحت الضوء المرئي ولكن درجة التوهج تختلف تحت الفوق بنفسجي.
العلامات الكيميائية الإرشادية
أصباغ الفلورسنت الفوق بنفسجية لها استخدامات كثيرة مثل الكيمياء الحيوية والأدلة الجنائية، وهناك بروتين فلورسنت الأخضر Green Fluorescent Protein GFP وهو يستخدم بعلم الوراثة كعلامة كيميائية.
مصابيح الفلورسنت
تنتج تلك المصابيح اشعاع فوق بنفسجي بواسطة تأين بخار الزئبق، ويقوم مسحوق الفوسفور الذي يغلف الجزء الداخلي من الإنبوب بامتصاص ذلك الإشعاع ويحوله إلى ضوء مرئي.
