Wo viel Licht entsteht, entsteht auch viel Schatten.

UV-Strahlung

In diesem Beitrag habe ich ein paar grundlegende Dinge über UV-Strahlung zusammengetragen. Der Beitrag erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern soll vielmehr einen kleinen, gerafften Überblick bieten.
Bilder dazu gibt’s hier leider nicht, da ich keine zum Thema gefunden habe, die nicht urheberrechtlich geschützt waren. Trotzdem wünsche ich Euch viel Spaß beim Lesen!

Bei der UV-Strahlung handelt es sich um eine elektromagnetische Wellenstrahlung, die den Wellenlängenbereich zwischen 100 und 400 Nanometer (nm) umfasst. Fürs menschliche Auge ist UV-Strahlung nicht sichtbar.
Unterschieden wird zwischen UV-A-, UV-B- und UV-C-Strahlung.
Die Wellenlänge der UV-A-Strahlung reicht von 400 bis 315 Nanometer, die Wellenlänge der UV-B-Strahlung von 315 bis 280 Nanometer, die der UV-C-Strahlung von 280 bis 100 Nanometer. In einer weiteren Abstufung wird der Bereich der UV-Strahlung zwischen 100 und 200 Nanometern auch als V-UV (Vakuum-Ultraviolett-Strahlung) bezeichnet. Der Name kommt daher, dass die Strahlung von Luft absorbiert wird und somit eines Vakuums bedarf, um sich auszubreiten.

UV-A-Strahlung schließt sich direkt an das sichtbare Licht an und ist mit Wellenlängen von 315 bis 400 nm der langwellige Bereich der UV-Strahlung. Die UV-B-Strahlung wird auch als “mittleres UV” bezeichnet. Der kurzwelligste und energiereichste Anteil des UV-Lichts ist die UV-C-Strahlung. Generell gilt: Je kürzer die Wellenlänge, desto energiereicher die Strahlung, und umso schädigender die Wirkung beim Menschen.

Die wichtigste natürliche UV-Strahlungsquelle ist die Sonne. Sonnenstrahlen setzen sich aus Infrarotstrahlung, sichtbarem Licht und UV-Strahlung zusammen. Ultraviolettstrahlung kommt im Sonnenlicht in allen Wellenlängen vor. In der Strahlung, die die Erde erreicht, sind nur UV-A und UV-B enthalten. Die UV-C-Strahlung wird in der Atmosphäre vollständig durch Ozon absorbiert. Für die Hautbräunung ist primär UV-A verantwortlich. Auch UV-B trägt dazu bei und aktiviert in kleinen Dosen Atmung, Kreislauf, Stoffwechsel und Drüsenfunktion. Höher dosiert, kann die Strahlung zum Sonnenbrand führen.

Übermäßige, häufige und andauernde Bestrahlungen können chronische und langfristige Schäden verursachen, wie eine vorzeitige Hautalterung, Hautkrankheiten sowie Hautkrebs.
Auch auf die Augen wirkt sich übermäßige UV-Strahlung schädlich aus. Hornhaut- und Bindehautentzündungen sind noch die eher harmlosen Folgen. Im schlimmsten Fall kann langjährige und häufige UV-Strahleneinwirkung zu einer Linsentrübung (Grauer Star) bis zur kompletten Erblindung führen.

Doch UV-Strahlen haben auch eine positive Wirkung auf den menschlichen Körper. Sie helfen ihm, auf natürliche Weise Vitamin D zu bilden. Das Immunsystem wird angekurbelt und kann so einen Schutzstoff geben Krebserkrankungen, Diabetes und Osteoporose bilden. Durch die UV-Strahlen werden auch die Hormone entsprechend angeregt und helfen den Blutdruck und den Cholesterinspiegel zu senken.

UV-Strahlung kann auch künstlich erzeugt werden (wie etwa zu kosmetischen Zwecken beim Solarium) und findet darüber hinaus in vielen technischen und biologischen Verfahren Anwendung. Grundsätzlich unterscheidet sich die künstlich erzeugte UV-Strahlung in ihrer Wirkungsweise nicht von natürlicher UV-Strahlung.

Im biologischen Bereich findet UV-Strahlung häufig Anwendung wie bei der Inaktivierung von Viren oder der Trinkwasseraufbereitung. In der Medizin werden UV-Strahlen bei Neurodermitis, Depressionen und Sonnenallergie eingesetzt. In der Forensik dient UV-Strahlung zum Sichtbarmachen von Blut und Sperma. Dieses Verfahren wird in der Kriminaltechnik eingesetzt, um biologische Spuren (Blut, Sperma, Speichel) an Kleidungsstücken, Textilien etc. nachzuweisen.

In der Industrie wird künstliche UV-Strahlung zum Beispiel zur Materialprüfung, zur Trocknung von UV-empfindlichen Druckfarben, zur Aushärtung von Klebstoffen und Lacken oder zur Härtung von optischen Erzeugnissen genutzt. Auch beim Zahnarzt wird UV-Strahlung zur Aushärtung von Füllungen angewandt.

Im Bereich der Elektronik macht man sich die Wirkung der Stahlen unter anderem bei der Löschung von EPROM-Speichern, der Belichtung von fotobeschichteten Leiterplatten oder in der Fotolithografie bei der Herstellung integrierter Schaltkreise zunutze.

Die langwellige UV-A-Strahlung (Schwarzlicht) kennt man aus Diskotheken oder vom Schwarzlichttheater. Auch zum Sichtbarmachen von Sicherheitsmerkmalen beim Personalausweis oder bei Geldscheinen wird sie genutzt. Die Strahlung regt fluoreszierende Stoffe in diesem Wellenbereich an. Dies findet zum Beispiel auch Anwendung bei UV-Nachtcaches, bei denen die UV-Hinweise durch eine UV-Lampe sichtbar gemacht werden.

Theoretisch ist es möglich, dass eine UV-Lampe ausschließlich UV-Licht produziert. Das, was für uns an sichtbarem Licht vorne aus der Lampe herauskommt, ist Licht außerhalb des UV-Bereichs, das von den Lampenherstellern absichtlich “beigemischt” wird, damit wir überhaupt unterscheiden können, ob die Lampe ein- oder ausgeschaltet ist und um die damit verbundenen Gefahren der unabsichtlichen Aussetzung der UV-Strahlung bei eingeschalteter Lampe zu vermeiden.

Einsatzbereiche in der Praxis:

UV-A (400 – 315 nm):
Lackhärtung, Sanitär- und Kücheninspektion, Sichtbarmachen von Sicherheitsmerkmalen, Sichtbarmachen von Rissen in Glas, technische Inspektionen, Lumineszenz von Mineralien, Bräunung der Haut, Lichttherapie, Forensik, fotochemische Reaktionen, Prüfung von Kunstwerken, Chromatographie, Aufspüren von Urinspuren oder Pilzsporen.

UV-B (315 – 280 nm):
Lichttherapie, fotochemische Reaktionen, Härtung von Polymeren, Lackhärtung, Lumineszenz bestimmter Mineralien.

UV-C (280 – 100 nm):
Trinkwasserentkeimung (254nm), Desinfektion, Löschen von EPROM-Speichern, Fotolithografie, Photooxidation, Ozonerzeugung, Geruchsbeseitigung, Abwasser- und Abluftbehandlung, Luftentkeimung, Wasserentkeimung.

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