Radiação ultravioleta
A radiação ultravioleta (UV) é a radiação eletromagnética cujo comprimento de onda é menor que o da luz visível e maior que o dos raios X, de 380 nm a 1 nm. O nome significa mais alta que violeta, pelo fato de que o violeta é a cor visível com comprimento de onda mais curto e maior frequência.
O espectro eletromagnético da luz ultravioleta pode ser dividido de várias formas. A norma ISO sobre determinação de irradiância solar (ISO-21348:2007) descreve as seguintes faixas de comprimento de onda (nm): Uma variedade de dispositivos de estado sólido e de vácuo foi explorada para uso em diferentes partes do espectro UV. Muitas abordagens procuram adaptar dispositivos visíveis para detecção de luz, mas eles podem sofrer resposta indesejada à luz visível e várias instabilidades. Ultravioleta pode ser detectado por adequados fotodiodos e fotocatodos, que podem ser adaptadas para ser sensíveis a diferentes partes do espectro de UV. Fotomultiplicadores ultravioleta sensíveis estão disponíveis. Espectrômetros e radiômetros são feitos para medir a radiação UV. Detectores de silício são usados em todo o espectro. Comprimentos de onda de vácuo UV, ou VUV, (menores que 200 nm) são fortemente absorvidos pelo oxigênio molecular no ar, embora comprimentos de onda maiores de cerca de 150–200 nm possam se propagar através do nitrogênio. Os instrumentos científicos podem, portanto, utilizar essa faixa espectral operando em uma atmosfera livre de oxigênio (geralmente nitrogênio puro), sem a necessidade de câmaras de vácuo caras. Exemplos significativos incluem equipamentos de fotolitografia de 193 nm (para fabricação de semicondutores) e espectrômetros de dicroísmo circular.
Existem certas lâmpadas ultravioleta que emitem comprimentos de onda próximos à luz visível entre 380 e 420 nm. Estas são chamadas de lâmpadas de "luz negra". O UV destas lâmpadas é obtido principalmente através de uma lâmpada fluorescente sem a proteção do componente (fósforo) que a faz emitir luz visível. Dentro da lâmpada há um vapor (mercúrio) que, na passagem de elétrons, emite radiação no comprimento de onda do ultravioleta. Esta radiação liberada "bate" na borda da lâmpada que é revestida internamente por fósforo. O fósforo excitado com a energia recebida reemite a energia em comprimentos de onda do visível (branco). A diferença para a luz negra, é que esta não possui o revestimento de fósforo, deixando, assim, passar toda a radiação ultravioleta. Algumas lâmpadas usam um filtro óptico de vidro de Wood roxo-azulado profundo que bloqueia quase toda a luz visível com comprimentos de onda superiores a 400 nanômetros. Outros usam vidro comum em vez do vidro de Wood mais caro, de modo que eles parecem azul-claros para os olhos ao operar. Também são produzidas luzes negras incandescentes, usando um revestimento de filtro no envelope de uma lâmpada incandescente que absorve a luz visível. Estes são mais baratos, mas muito ineficientes, emitindo apenas uma fração de um por cento de sua potência como UV.
A principal fonte de RUV é o sol, mas ainda há outras fontes importantes tais como lâmpadas de descarga de mercúrio (Hg) que são muito utilizadas em hospitais para fins de esterilização e em clínicas de bronzeamento artificial. As lâmpadas fluorescentes utilizadas em casas e escritórios são lâmpadas de descarga com parte interna do tubo feita com vidro coberta com um fósforo. Esse material, quando excitado por fótons, reemite a energia absorvida em forma de luminescência, que pode ser fluorescência ou fosforescência. Com relação ao sol, grande parte da RUV por ele emitida e que chega à Terra é UVA, seguida respectivamente pelas radiações UVB e UVC. Entretanto, 38,9% da radiação que chega do sol é na faixa do visível, enquanto que 52,8% é infravermelho (IV).
Imagem: fabiane13 · BY-SA · Openverse
Quanto aos efeitos biológicos causados pela radiação UV, é possível dividi-los em duas categorias: efeitos biológicos agudos ou imediatos e efeitos biológicos crônicos ou tardios.
Efeitos biológicos agudos ou imediatos
Os principais efeitos imediatos são eritema (ou queimadura de pele), bronzeamento, produção de vitamina D e imunodepressão. A radiação UVB causa eritema, que é a queimadura de pele. Ela também lesa as células epiteliais, altera o DNA e libera substancias orgânicas que promovem a inflamação e dilatação dos vasos. As queimaduras de pele surgem em decorrência de um extravasamento de plasma da derme ou epiderme e com essas queimaduras surge um avermelhamento acompanhado de aumento de espessura da pele. Um efeito imediato importante é o bronzeamento, que é o aumento da pigmentação da pele pela ação da RUV e consequentes alterações que ocorrem nos melanócitos. O bronzeamento pode também ser imediato ou tardio. O imediato surge minutos após exposição solar em indivíduos morenos ou pardos e desaparece gradualmente nas horas subsequentes, enquanto que o tardio, que também ocorre em indivíduos morenos, aparece a partir do terceiro dia de exposição e está relacionado principalmente à UVA e à luz visível.
Efeitos biológicos crônicos ou tardios
A longo prazo, a radiação pode induzir alterações degenerativas nas células, tecidos fibrosos e vasos sanguíneos, causar reações inflamatórias nos olhos e levar ao envelhecimento prematuro da pele, destacando-se como efeitos crônicos o câncer e a catarata. São descobertos anualmente entre 2 e 3 milhões de novos casos de câncer de pele não-melanoma e mais de 130 mil casos de melanoma em todo o mundo. A radiação UVA é sobretudo responsável pela deterioração dos componentes dérmicos, causando também alterações das fibras elásticas, desarranjo das fibras colágenas, dilatação dos vasos sanguíneos e aumento do numero de células inflamatórias. Os queratinócitos perdem sua orientação, há distribuição irregular dos melanócitos e diminuição do número das células de Langerhans. Assim há a indução do fotoenvelhecimento com o passar do tempo, ou seja, a pele torna-se enrugada, seca, de cor amarelada, com menor elasticidade e maior flacidez, surgindo ainda manchas brancas e pigmentadas. O fotoenvelhecimento aumenta a propensão do desenvolvimento de câncer cutâneo. Lâmpadas UVA são utilizadas por dermatologistas para auxiliar no diagnóstico de doenças, uma vez que essa é a RUV com maior poder de penetração.
Outros efeitos
Danos nos olhos podem ser divididos em dois tipos distintos de acordo com a forma de exposição: os de curtas exposições e alta intensidade e os de longa exposição e baixa intensidade de radiação. No primeiro caso, é a córnea que mais sofre os efeitos. As manifestações são agudas e surgem após um período de latência; no outro caso, o cristalino e a retina são os mais afetados. Doses elevadas de radiação UV produzem fotoconjuntivite (inflamação da conjuntiva) e fotoqueratite (inflamação da córnea). As prolongadas exposições, mesmo com baixas intensidades, podem produzir cataratas, pterígio ou alguns tipos de carcinoma, que podem ser irreversíveis ou exigir uma intervenção cirúrgica.
