Radiación Ultravioleta: Definición, Tipos, Características y más

Los rayos ultravioleta, son considerados como una radiación electromagnética, la cual abarca los rayos que poseen una longitud de onda que generalmente comprende una medida determinada, en el siguiente artículo conoceremos más de la Radiación Ultravioleta, sabremos cuales son, sus principales características, que efectos pueden causar para la salud, también conoceremos las aplicaciones frecuentes realizadas con esta luz, a continuación más detalles de este interesante tema de la Radiación Ultravioleta.

Radiación Ultravioleta

Radiación Ultravioleta

La Radiación Ultravioleta, también recibe la denominación de radiación UV, este tipo de radiación electromagnética, se caracteriza por influir en distintos aspectos del ser humano, generando incluso efectos negativos para la salud.

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Significados

El término usado para identificar a la Radiación Ultravioleta, proviene originalmente de su rango, este abarca desde las longitudes de onda más cortas, en general suele ser algo complejo, la mayoría de las personas logran identificar el color violeta, para hacer referencia a esta denominación, aunque la función de esta es más profunda, ya que dicha luz o longitud de onda, es completamente invisible al ojo humano y este no puede distinguirla. (ver artículo: Radiación Solar).

Por tal motivo, esta radiación funciona como parte integrante de los rayos solares y genera diferentes efectos en la salud, ya que es considerada como una radiación entre no-ionizante e ionizante.

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En términos generales, la palabra Rayos proviene del latín “Radius”, la cual cuenta dos significados, suele ser considerada como “varilla” y también se aplica al término  “rayo”.  En cuanto a la definición de Ultravioleta, se trata de una palabra compuesta, la cual deriva del latín. Esta, se formó con el prefijo clasificado como “Ultra-”, el cual significa “más allá”, y a su vez, abarca un sustantivo  en la parte de Violeta, que significa “flor de color púrpura”.

El Descubrimiento

El descubrimiento de la radiación ultravioleta, por lo general está asociado con la experimentación del oscurecimiento de las sales de plata, como resultado de ser expuestas a la luz solar. En el año 1801, un físico de origen alemán, denominado como Johann Wilhelm Ritter, realizó diversos estudios donde descubrió que los rayos invisibles ubicados detrás del extremo violeta del espectro visible eran especialmente oscurecidos, y cumplían una función más compleja de lo que muchos pensaban.

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Como resultado de lo que pudo apreciar en su investigación, le colocó a estos rayos, la denominación de “rayos desoxidantes”, al llamarlos así lograba enfatizar la reactividad química que estos presentaban y también le servía para distinguirlos de los “rayos calóricos”, los cuales se localizaban en otra parte espectro visible. (ver artículo: El Sol aclara el pelo).

Luego de un tiempo se adoptó el término “rayos químicos”, con el propósito de hacer referencias a cada uno de sus efectos, siendo así ambos términos, conocidos como “rayos calóricos” y “rayos químicos”, los cuales tuvieron gran popularidad en la sociedad a lo largo del siglo XIX. Luego con el paso de los años estos términos fueron reemplazados por denominaciones más actuales y modernas como el término empleado de radiación infrarroja y radiación ultravioleta.

Aplicaciones de la radiación ultravioleta

En cuanto a los diferentes beneficios, la luz ultravioleta cuenta con numerosas aplicaciones prácticas, las principales son:

  • La esterilización de agua
  • La esterilización de los alimentos
  • En la soldadura de arco industrial
  • Como las lámparas UV, (utilizadas con frecuencia en la dermatología)

Esterilización

Una de las aplicaciones más frecuentes de los rayos ultravioleta, es la forma de esterilización, esta funciona de manera específica, como resultado directo de los efectos de la radiación ultravioleta, presentada a través de ciertas longitudes de onda, las cuales tienen el objetivo de dañar el ADN de numerosos microorganismos e impedir que se reproduzcan.

De este modo, se logran eliminar una serie de agentes que se localizan de manera habitual, entre los cuales se encuentran:

  • Las bacterias
  • Los virus
  • Los hongos

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Usar este método logra que se consigan buenos resultados, incluso en muchos casos es tan potente que no deja residuos, esto en comparación a los productos químicos. Algunos expertos, están estudiando la posibilidad de utilizar el método de la esterilización UV en la leche como alternativa a la pasteurización.

Lámparas fluorescentes

Las lámparas fluorescentes, son productos que generalmente están fabricados para producir radiación UV, esto se logra mediante la ionización de gas de mercurio a baja presión. Este proceso de funcionamiento requiere de un recubrimiento fosforescente en el interior de los tubos, donde por lo general absorbe la radiación UV y la convierte en luz visible.

Aunque el uso de estos objetos, suele ser común, existe una zona de las longitudes de onda emitidas por el gas de mercurio consideradas dentro del rango UVC. Por tal motivo la exposición, de manera inapropiada y sin protección de la piel, ni a órganos sensibles como los ojos resulta ser algo delicado, debido que estas lámparas de mercurio no contienen un fósforo de conversión y por esta razón resultan extremadamente peligrosas. (ver artículo: Funciones del Sol).

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En tal caso, la luz obtenida a través de una lámpara de mercurio, generalmente está conformada por longitudes de onda discretas no son excesivas. También existen variados objetos que poseen radiación UV, los cuales contienen prácticas de espectro más continuo, estas por lo general incluyen los siguientes productos:

  • Las lámparas de xenón
  • Las lámparas de deuterio
  • Las lámparas de mercurio-xenón
  • Las lámparas de haluro metálico
  • Las lámparas de halógena

En la actualidad también se han creado amplios productos los cuales incluyen las lámparas fluorescentes capaces de emitir de manera específica luz ultravioleta o «luz negra», estas se caracterizan por presentar solo un tipo de fósforo en lugar de usar varios como en el caso de las lámparas fluorescentes consideradas como más comunes.

Radiación Ultravioleta en la Ciencia e ingeniería

En la Ingeniería

La radiación ultravioleta, cumple una función específica, ya que iluminar ciertos materiales, y se logra hacer visible por medio del fenómeno llamado fluorescencia. Generalmente este método es usado para autenticar antigüedades y billetes, este método de examen no suele ser invasivo y tampoco llega hacer destructivo. En todo lo referente a las estructuras metálicas, se logran aplicar líquidos fluorescentes para que después de un proceso se puedan iluminarlas con una luz negra, y así detectar grietas y otros defectos presentes.

En la Ciencia

En la ciencia forense, la luz negra, es usada de manera común, ya que sirve para detectar rastros de sangre, de orina, de semen e incluso de saliva (entre muchos otros hallazgos, que pueden ser identificados por medio de su uso), por tal motivo, cuando estos líquidos son aplicados adquieren fluorescencia y facilitan su detección.

En el caso de la espectrofotometría UV/VIS, (determinada como la luz ultravioleta y visible), es frecuentemente usada en todo lo referente a la química analítica. Abarca así desde los Láseres como es el caso de los excímeros e incluso el de nitrógeno (TEA), los cuales radian a longitudes de onda cortas, y presentan suficiente energía como para lograr atomizar las muestras y de esta manera obtener espectros de emisión atómica.

Control de plagas

El control de plagas, resulta un método común en la actualidad, por tal motivo las trampas de moscas ultravioleta se utilizan con el objetivo de eliminar pequeños insectos voladores. Generalmente estas especies, son atraídas a la luz UV, para luego eliminarlas por medio de una descarga eléctrica o que en algunos casos queden atrapadas después de tocar la trampa. La mayoría de estos objetos han sido considerados como efectivos, y por esta razón resultan muy populares por su efectividad.

Proceso de luz ultravioleta

Los procesos de la luz ultravioleta, son muy amplios, estos se caracterizan por aplicar la radiación electromagnética, la cual se emite por la región del espectro, esta se localiza entre la luz visible y los rayos X.

En cuanto a la energía de la luz ultravioleta, por lo general se emite por una lámpara germicida, la cual esta diseñada de manera especial y esta compuesta por un flujo de electrones en un vacío de mercurio ionizado entre los electrodos que también forman parte de la misma lámpara, como parte de su mecanismo original.

En la mayoría de los casos la eficiencia de un sistema UV, esta determinado por una serie de procesos, los cuales funcionan de manera específica, para lograr eliminar la contaminación biológica, este proceso dependerá de las calidades físicas del agua, como parte fundamental del mismo.

La radiación ultravioleta y la salud

La mayoría de la radiación ultravioleta, que alcanza  la Tierra lo hace a través de medios específicos de radiación ultravioleta, los cuales están identificados de la siguiente manera:

  • UV-C
  • UV-B
  • UV-A

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Por lo general la UV-A, es la causa de la absorción por parte de la atmósfera terrestre, cada uno de los niveles asignados a estas denominaciones, corresponde al daño que producen en el ser humano:

  • En el caso de la radiación UV-C (es considerada como la más perjudicial para la vida), debido a que esta no llega a la tierra al ser absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera; la radiación UV-B, está clasificada como parcialmente absorbida por el ozono y solo llega a la superficie de la tierra en un porcentaje que suele ser considerado como mínimo, aunque de igual forma puede producir daños en los organismos vivos
  • En el caso de la radiación UV, está clasificada como altamente mutagénica, debido a que puede originar o inducir a mutaciones. En el ADN, causa efectos muy extremos, ya que provoca una serie de daños al formar daños y alteraciones. generando una deformación de la cadena
  • En cuanto a los daños producidos por los rayos ultravioleta al ser  humano, se encuentra los siguientes efectos negativos, el cáncer de piel, el envejecimiento prematuro, la irritación en las pieles sensibles, las arrugas, las manchas e incluso la pérdida de elasticidad, también se pueden producir una serie de afecciones a nivel ocular así como daños más severos.Resultado de imagen para rayos ultravioleta
  • Los rayos UV,  son considerados como los causantes de las frecuentes quemaduras por exposición prolongada al sol. En cuanto a las cantidades moderadas, posee un efecto determinado donde activa en algunas personas los melanocitos, originando así una pigmentación denominada comúnmente  como bronceado
  • En general, una moderada absorción de los rayos ultravioleta UV-B, permiten que la síntesis de la vitamina D en la piel, funcione adecuadamente, ya que esta es necesaria para la absorción de calcio y su deposición en los huesos, esto como parte de un proceso natural

Índice UV

El índice UV, es usado como un indicador de la intensidad de radiación UV, la cual proveniente del Sol en la superficie terrestre. Por lo general el índice UV también determina la capacidad de la radiación UV solar, la cual puede producir lesiones en la piel.

Visión ultravioleta

Tanto los seres humanos como la mayoría de los mamíferos, no cuentan con la capacidad de identificar el color ultravioleta. Este extraño factor resulta complejo, puede deberse a que sus ancestros del Cretácico eran generalmente especies nocturnas, y así podían huir de los grandes y fuertes depredadores. Según esta teoría, los ancestros perdieron la habilidad producida por los foto-receptores ultravioleta y rojo.

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Por tal motivo se presume que las especies antiguas, contaban con cuatro foto-receptores diferentes, como es el caso de algunos animales, identificados como:

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  • Los Peces
  • Los Anfibios
  • Los Reptiles
  • Las Aves

Con el paso de la evolución en las diferentes especies y la gran extinción de animales, como es el caso de los dinosaurios, el resto de los mamíferos comenzaron a colonizar el planeta y de esta manera cambiaron mucho de sus patrones de conducta. De esta forma se convirtieron en especies diurnas, y algunos de estos grupos, como es el caso de los primates, recuperaron el foto-receptor rojo, esto les permite que puedan reconocer los frutos maduros.

Otros órdenes, como los animales carnívoros y muchos roedores, conservaron o recuperaron el foto-receptor ultravioleta, lo que resulta de vital importancia para ellos, ya que de esta manera, pueden marcar el territorio por medio de la orina En los peces, la función ultravioleta, es muy necesaria, como  sucede con el denominado osteictios, el cual la necesita para huir del depredador, ya que este no puede verla.

Cuidados básicos

Debido a los efectos negativos que puede causar la radiación ultravioleta, resulta necesario tomar ciertas medidas de prevención  a fin de garantizar el cuidado correcto de la piel, por eso es de vital importancia usar el factor de protección solar dependiendo del tipo de piel.

En el caso de las pieles más claras y sensibles necesitan de un factor de protección solar, que sea mayor, de la misma forma sucede con los niños y las mujeres que están embarazadas, ya que son más propensas a padecer manchas en la piel, por tal motivo existen diferentes productos según la necesidad de cada persona, lo esencial es que contengan filtros que protejan de los efectos de los rayos UVA y UVB.

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La aplicación de estos productos, debe realizarse de manera uniforme, en las áreas que están expuestas con mayor frecuencia, también es importante usar la cantidad suficiente, hasta cubrir toda la superficie corporal. Al igual que ciertas zonas del cuerpo como las orejas o el cuero cabelludo en el caso de los niños pequeños.

En cuanto a las zonas de la nariz, se requiere usar una protección extra, ya que esta puede quemarse más que otras áreas de la cara, también se debe tener un cuidado especial en las zonas que puedan ser sensibles como el pecho y los hombros, los cuales permanecen expuestos de manera continua al sol.

Rayos Ultravioleta y sus efectos

Por lo general hay tres tipos de radiación ultravioleta (UV), los cuales son emitidos de forma natural por el sol. Estos se encuentran clasificados según su intensidad, los más peligrosos, son los rayos UV-C, los cuales son absorbidos completamente por la capa de ozono. Los otros dos tipos, se caracterizan por  alcanzar la superficie terrestre, entre este grupo se encuentran:

  • Los rayos UV-A
  • Los rayos UV-B (Estos tienen un efecto distinto en el cuerpo humano.)

Los Rayos UV-A

La radiación UV-A, se caracteriza por no producir quemaduras solares, por tal motivo ha sido descartada como posible causa del cáncer de piel, aunque una cantidad de investigaciones recientes han demostrado que existe una relación entre los rayos UV-A y el cáncer de piel.

Por tal motivo los rayos UV-A, penetran d en la piel, donde producen un bronceado que suele ser intenso estos a su vez pueden originar ciertos daños en el tejido conjuntivo de la dermis, provocando lo que se denomina como un envejecimiento prematuro, y  la aparición de arrugas hasta afectar la pérdida del tono de la piel.

Los Rayos UV-B

La radiación UV-B, llega a la atmósfera terrestre por medio de un proceso específico, esta es  interceptada por la capa de ozono. Aunque esta disminución genera el aumento de los rayos UV-B, los cuales alcanzan la superficie terrestre y debido a esto pueden afectar  la piel.

Las ondas,  más cortas de los rayos UV-B, cumplen una función determinada, estas penetran menos y afectan a las capas que son más superficiales de la piel donde se originan daños en el ADN y ocasionan  que la piel se broncee como un mecanismo natural de protección.

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Este proceso se lleva a cabo, por medio de un pigmento marrón conocido como,(melanina), el cual es  producido por los melanocitos, este abarca las (células pigmentarias), que se localizan en la epidermis, esta a su vez se une con la dermis.

Características de las radiaciones ultravioleta

Las radiaciones ultravioletas (UV), son conocidas como un conjunto de radiaciones del espectro electromagnético, la cual cuenta con longitudes de onda que son menores a la radiación visible, en este caso la (luz), comprendiendo así los siguientes niveles, que van desde los 400 hasta los 150 nm.

Por lo general existen tres radiaciones ultravioletas principales, las cuales se clasifican de la siguiente manera:

  1. UV-A
  2. UV-B
  3. UV-C

Los Rayos UV-A, comprende un nivel de Banda que va desde los 320 a los 400 nm. Esta medida es la más cercana al espectro visible y no es absorbida por el ozono.

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En cuanto a los Rayos UV-B, se caracterizan por presentar una Banda de los 280 a los 320 nm, la cual es absorbida casi completamente por el ozono, aunque alguno de los rayos de este tipo llegan a la superficie de la Tierra como parte de un proceso natural. Esta es considerada como un tipo de radiación dañina, principalmente  para el ADN. Ya que, origina daños en la melanoma y produce otros tipos de cáncer de piel.

Efectos negativos producidos por las radiaciones UV-B

Dentro de los efectos negativos producidos por las raciones UV-B, se encuentran los daños genéticos, estos abarcan la radiación UV-B, la cual se caracteriza por interferir con los enlaces del ADN, ocasionando una serie de daños a las moléculas.

También estos efectos, pueden producir daños en los ojos, los cuales son ocasionados como resultado de la exposición a las altas dosis de los rayos UV, los cuales puede dañar la visión, generalmente la córnea debido a que puede absorber de manera rápida las radiaciones.

Existen más efectos negativos, causados por parte de las radiaciones UV-B, estos varían según el nivel en que se manifiesten, ya que pueden ser mas severos y afectar de manera dramática el organismo del ser humano, generando así daños complejos que requieren de un cuidado especial.

Por tal motivo es de vital importancia, mantener un control adecuado, y usar de manera correcta las cremas, y productos creados para prevenir los daños ocasionados por estas radiaciones, así como evitar que causan un daño severo a la piel.

Radiación UV-B listen

La Radiación UV-B Listen, son una serie de Rayos invisibles, los cuales forman parte de la energía que proviene directamente del sol, por tal motivo la radiación UVB, puede generar ciertas quemaduras de sol, o incluso oscurecimiento y engrosamiento de la capa exterior de la piel, así como otros factores mas complejos y severos como la melanoma y otros tipos de cáncer de piel.

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Estas Radiaciones pueden causar diferentes tipos de problemas en áreas especificas del cuerpo como lo son los ojos y el sistema inmunitario. Los especialistas que manejan todo lo referente al tema de la piel recomiendan que las personas usen de manera cotidiana los  filtros solares, ya que estos son los encargado de proteger de manera eficaz la piel, evitando así los daños producidos por la radiación ultravioleta. (ver artículo: Forma del sol).

En el campo de la medicina, el término aplicado para la radiación UVB también, abarca los objetos como lámparas o rayos láser especiales, los cuales sirven para realizar estudios concretos, ya que se usan para tratar ciertas afecciones de la piel como parte de un proceso amplio y necesario para el ser humano.

Diferencia entre los rayos ultravioleta UV-A y UV-B

Los rayos ultravioleta (UV), están clasificados en tres tipos principales, entre los cuales se encuentran:

  1. Los Rayos UV-A
  2. Los Rayos UV-B
  3. Los Rayos UV-C

En el caso de la radiación UV-C, es bloqueada por la capa de ozono, mientras que la radiación UV-A y UV-B llega a la tierra por medio de un proceso natural y suele generar efectos considerables en la piel.

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Los Rayos UV-A

Los Rayos UV-A, se caracterizan por llegar completamente a la superficie terrestre, por lo general se encuentran presentes durante todo el año e incluso pueden mantenerse en los días nublados, la radiación UV-A compone el 95% de la radiación ultravioleta, la cual cumple un proceso determinado y   llega a la superficie de la piel.

Cuenta con una capacidad muy amplia, ya que puede atravesar las ventanas, y la ropa ligera, en el caso de la radiación UV-B, es completamente diferente su función y capacidad, ya que esta puede penetrar hasta las capas más profundas de la dermis, específicamente son los que generan los llamados radicales libres, los cuales provocan alteraciones celulares y causan algunas afecciones como:

  • El Fotoenvejecimiento: Este proceso causa efectos negativos en el ser humano, tales como: arrugas, diversas manchas en la piel y pérdida de elasticidad.
  • Manchas en la piel: Este efecto puede originarse aunque la piel esté bronceada, ya que esta sigue absorbiendo estos rayos de forma constante, esto se ve reflejado en la degradación del colágeno y la elastina, las cuales generan las diferentes alteraciones a la melanina y crean así las manchas en diferentes partes del cuerpo
  • Existen más afecciones causadas por estas radiaciones, las cuales dependen del nivel en que se ha visto afectada la piel, ya que puede ser de leve a más compleja

Los Rayos UVB

La radiación UV-B, comprende un porcentaje de  5% de la radiación ultravioleta, la cual llega a la tierra por medio de una serie de procesos naturales, esta abarca un nivel amplio de energía, y es clasificada como una radiación muy dañina, ya que suele afectar fuertemente por su capacidad, la forma más frecuente de manifestarse es por medio de:

  • Estas Radiaciones, UV-B, pueden causar daños en la piel, por medio de quemaduras del sol, ya que  los rayos UV-B se reflejan de manera rápida, según el impacto que este presenta
  • Pueden ocasionar reacciones alérgicas, esta radiación puede causar síntomas que se ven reflejados en las diversas alteraciones de la piel
  • También puede ocasionar otros efectos negativos para la piel, los cuales dependen del nivel en que se estuvo expuesta

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