紫外線は、可視スペクトルのさまざまな色とほぼ同じくらい多様です。 しかし、紫外線について考えるとき、私たちはこれを忘れがちで、蛍光、硬化、消毒における有用性だけでなく、潜在的な発がん作用に関連する波長の範囲として単純に分類します. ただし、さまざまなタイプの紫外線エネルギーを区別することは非常に重要です。それぞれのタイプが非常に異なる特性を持っているからです。 この記事では、UV-A 放射線と UV-C 放射線の主な違いについて、その用途と用途について説明します。
最初に波長値を探します
紫外線エネルギーは、何よりもまずその波長によって識別される必要があります。 波長値はナノメートル (nm) で測定され、紫外線エネルギーの種類を決定するものです。 UV-A には 315 ~ 400 ナノメートルの波長が含まれ、UV-C には 100 ~ 280 ナノメートルの波長が含まれます。 UV-B の波長は、280 から 315 ナノメートルの間にあります。
UV-A と UV-C はどちらも肉眼では見えないため、これら 2 種類の UV の違いを視覚的に確認できないため、直感に反する可能性があります。 赤か青です。 したがって、特定の用途に必要な光源の波長を把握し、少なくとも UV-A と UV-C の違いを認識することがさらに重要です。
UV-A: 蛍光と硬化
ほとんどの UV-A ランプ アプリケーションは、蛍光または硬化アプリケーションに分けることができ、365 ナノメートルの波長を利用します。 蛍光は、塗料、顔料、鉱物などの材料が UV-A エネルギーを可視波長に変換する現象です。 このような用途に使用される UV ランプは、光自体が暗く見えることからブラックライトと呼ばれますが、さまざまなオブジェクトに照射すると、さまざまな可視色を発します。
以下は、realUV™ LED 懐中電灯の下で緑色の蛍光を示す岩石の例です。 UV-A 蛍光は、法医学、医学、分子生物学、地質学などのさまざまなアプリケーションで非常に役立ちます。これらのアプリケーションでは、通常の照明条件下では区別できない特定の蛍光物質の存在を識別する能力が大きな利点となります。
すべての蛍光アプリケーションが科学的アプリケーションに限定されるわけではありません。 蛍光は、さまざまな見事な視覚効果を作成するために使用でき、蛍光写真やブラックライト アート インスタレーションにも使用できます。 覚えているかもしれないし、覚えていないかもしれないブラックライト パーティーを含む多くの娯楽施設も、UV-A を使用して蛍光効果を生み出します。
UV-A 蛍光の最も一般的な波長は 365 nm と 395 nm です。 一般に、365 nm と 395 nm の両方で蛍光効果が生じますが、365 nm では可視光出力が少なく「よりクリーンな」UV 効果が得られますが、395 nm では可視紫/紫の成分が小さくなります。 詳細については、365 nm と 395 nm を比較した記事を参照してください。
蛍光とは異なり、UV-A はさまざまな材料の化学変化や構造変化を引き起こすこともあり、硬化用途に使用されます。 一般に、硬化には非常に高いレベルの UV 強度が必要ですが、それでも同じ UV-A 波長を使用して達成されます。 蛍光と同様に、硬化に一般的に使用される波長は 365 nm です。
UV-A 波長は、スクリーン印刷のエマルジョン塗料の硬化や、工業用途のエポキシ、ネイルジェルに使用されます。 強度に加えて、合計露光時間も UV-A 硬化アプリケーションの要因です。
UV-C: 殺菌および消毒用途
UV-A とは異なり、UV-C の波長は 100 nm から 280 nm のはるかに低い波長範囲を占めます。 UV-C 波長は、ウイルス、バクテリア、カビ、菌類などの病原体を不活性化する効果的な方法として注目されています。
DNA と RNA は 265 ナノメートル付近で損傷を受けやすいため、UV-C は有効な殺菌波長です。 病原体が UV-C 波長の放射線にさらされると、チミンとアデニンを結びつける二重結合が二量体化と呼ばれるプロセスで破壊され、病原体のゲノムの構造が変化します。 この変化により、病原体が複製または複製しようとするとき、ゲノムの破損により、病原体がうまく複製できなくなります。
UV-C は、チミン (RNA 中のウラシル) の波長感受性のため、殺菌機能を実行する能力において独特です。 下の図は、チミンとウラシルが 300 ナノメートルを超える波長の紫外線を吸収しないことを示しています。
グラフが示すように、UV-A には、UV-C 放射のように二量体化を開始する能力がありません。 したがって、現在までのすべての証拠は、UV-A が病原体の DNA 構造を標的にすることができないため、効果的な消毒方法ではないことを示しています。
UV-Aは日中に存在し、UV-Cは存在しません
よくある誤解は、自然光にはあらゆる種類の UV エネルギーが含まれているというものです。 太陽放射にはすべての波長の UV エネルギーが含まれますが、地球の大気を通過するのは UV-A と一部の UV-B だけです。 一方、UV-Cは地球のオゾン層に吸収され、地上には届きません。
米国 HHS によると、UV-A、UV-B、UV-C を含むすべての波長の UV が発がん性物質と推定されているため、あらゆる形態の紫外線エネルギーに対して十分な予防措置を講じる必要があります。 紫外線は目に見えないため、目を細めたり、目に見える光のように目をそらしたりする自然な反応を引き起こさないため、特に危険です。 ただし、UV-A 放射が自然光の中で非常に一般的であることはわかっています。その結果、UV-A の潜在的なリスクと害についてある程度の理解を提供する、はるかに多くの研究と人口レベルの研究が行われています。 原因。
一方、UV-C は、一般的な人が日常的にさらされる種類の放射線ではありません。 ほとんどの研究は、溶接工などの特定の産業や職業について、労働安全衛生を念頭に置いて実施されています。 したがって、UV-C によって引き起こされるリスクと潜在的な害について実施された研究ははるかに少ない. 物理学の観点から、UV-C は波長が短いためエネルギー レベルがはるかに高く、DNA 分子に直接損傷を与えることがわかっています。 UV-A や UV-B などの弱い UV よりも人体に害を及ぼす可能性があると考えるのが賢明です。 そのため、UV-C への曝露を避けるために、さらに高いレベルの注意を払う必要があります。