LAv Fis2009 1 Radiao UV Espectro de radiao

LAv. Fis-2009 1

Radiação UV? Ø Ø Espectro de radiação eletromagnético Fontes de radiação UV Ø Natural Ø Radiação Solar Ø Ø Ø Atmosfera terrestre Camada de Ozônio Artificial Como detectar Benefícios Malefícios LAv. Fis-2009 2

Espectro de radiação eletromagnético LAv. Fis-2009 3

Esp. Eltr. 1 e. V 1, 6 x 10 -19 j 2, 418 x 1014 s-1 1, 24 m 8066 cm-1 11605 K LAv. Fis-2009 4

TIPOS DE RADIAÇÃO NÃO-IONIZANTE Tipo de Radiação Aplicações gerais Efeito. Biológico Ultravioletas As lâmpadas UV são utilizadas em diversas áreas: germicida, cosmética, soldadura, na análise química. Processos tecnológicos, forenses Térmico-Fotoquímico Luz visível Infravermelhos Trabalho agrícola e a exposição ao sol. É responsável pela iluminação de qualquer local. Fonte direta de calor (afeta trabalhadores de fornos, fundições, etc. ) Térmico Fotoquímico Térmico Fontes de calor (secadores, fornos) e Comunicações. Aparelhos de Fisioterapia, fornos de aquecimento (alimentação, Microondas / Radiofreqüências soldadura de plásticos, secagem de papel), fornos de indução, aparelhos de esterilização, etc. ). Térmico Defesa, Medicina, Espetáculos, Ensaios de LAv. Fis-2009 Materiais, Física, Química. Térmico LASER 5

Fonte de radiação UV – Natural - Radiação solar UV LAv. Fis-2009 6

Algumas fontes de radiação UV - Artificial Baixa intensidade: Ø- lâmpadas de vapor de Hg de baixa pressão Ø- lâmpadas fluorescentes Ø- chamas de corte, maçarico Ø- lâmpadas de Deutério Alta intensidade: Ø- lâmpadas de vapor de Hg de alta pressão Ø- arcos de Hg Ø- arcos de xenon de alta pressão Ø- arcos de carbono Ø- soldadura de plasma (~ 6000ºK) Ø- arco de soldadura Ø- lâmpadas germicidas Ø- lâmpadas de fototerapia e solares Ø- lâmpadas de luz negra (UV - A) Ø- arcos elétricos em fornos de fundição Ø- fotocopiadoras Ø- flash LAv. Fis-2009 7

Luz solar – lâmpada fluorescente Luz solar recebida LAv. Fis-2009 8

Fontes de radiação UV LAv. Fis-2009 9

Faixas de radiação UV - classificação Ø Ø UV-A, entre 400 e 320 nm. São as radiações que atingem o cristalino do olho sendo a maior preocupação dos Oftalmologistas. UV-B, entre 320 e 280 nm. Conseguem ultrapassar a camada de ozônio. A claridade intensa da luz solar, provoca danos à córnea, e daí a recomendação para o uso de óculos solares e lentes com tratamento Anti-UV. UV-C, entre 280 e 100 nm. São, felizmente, retidos pela camada de ozônio. UV de vácuo, abaixo de 200 nm. LAv. Fis-2009 10

LAv. Fis-2009 11

Fontes de radiação UV: lasers UV n n n n n Kr+ Ar+ Kr. Cl Kr. F N 2 Xe. Br Xe. Cl Xe. F Nd: YAG 3 o e 4 o harmônicos LAv. Fis-2009 12

Detectores de radiação UV n n n Fotomultiplicadoras Semicondutor Material luminescente LAv. Fis-2009 13

Comprimento de onda Vs bioefeitos LAv. Fis-2009 14

Estrutura do olho humano (adaptado de RDC, 1988 e Kolb et al. , 1996) LAv. Fis-2009 15

Catarata = opacidade do cristalino Foto 1: Fotografia de criança demonstrando reflexo vermelho normal em ambos os olhos, mostrando ausência de catarata. Foto 3: Catarata obstruindo totalmente a visão de olho esquerdo. Se não operada rapidamente poderá levar a baixa visual irreversível. Fonte: Dr. Cassiano Rodrigues Isaac Foto 2: Fotografia de discreta catarata polar anterior (seta). Esta catarata não precisa ser operada neste estágio pois não compromete visão mas precisa ser acompanhada pois tem tendência a aumentar de tamanho. 1. - Luz passando pela iris 2. - Cristalino c/ catarata 3. - Passagem de luz distorcida LAv. Fis-2009 16

Espectro de absorção do olho humano LAv. Fis-2009 17

http: //eurlex. europa. eu/Lex. Uri. Serv. do? uri=OJ: L: 2006: 114: 0038: 01: EN: HTML 32006 L 0025 Directive 2006/25/EC of the European Parliament and of the Council of 5 April 2006 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to risks arising from physical agents (artificial optical radiation) (19 th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC) Official Journal L 114 , 27/04/2006 P. 0038 - 0059 The infrared region is divided into IRA (780 -1400 nm) IRB (1400 -3000 nm) and IRC (3000 nm-1 mm) A legislação proporciona definições sobre os diferentes tipos de radiação artificial, quanto também potência e segurança no uso de diferentes tipos de radiação, identificando as limitações sobre tecidos e órgãos do corpo humano. LAv. Fis-2009 19

Guia e limite de exposição sobre o olho LAv. Fis-2009 20

Absorção UV e conseqüências no Olho Região espectral Tecido afetado Local de absorção Tipo de dano UVC (< 280 nm) UVB (280– 320 nm) Córnea Epitélio Fotoquímico: fotoqueratite e opacidades na córnea UVB (280– 320 nm) UVA (320– 400 nm) Cristalino Núcleo Fotoquímico: Catarata Visível (400– 750 nm) Retina Epitélio pigmentário Hemoglobina Pigmento macular - Térmico: diminuição da visão - Hemorragia intraocular - Alterações na percepção de cores IVA (780– 1400 nm) Retina Cristalino Epitélio pigmentário Epitélio - Térmico: diminuição da visão - Catarata IVB (1400– 3000 nm) Córnea Epitélio Opacidades IVC (3000– 10000 nm) Córnea Epitélio Queimaduras superficiais LAv. Fis-2008 http: //www. master. iag. usp. br/indiceuv/olho. html 21

A camada de Ozônio LAv. Fis-2009 22

Camada de ozônio O ozônio é um gás que existe em estado puro e livre na atmosfera terrestre ozo- vem do grego = aroma ou cheiro é muito forte e característico, penetrante e desagradável, em algumas definições é subproduto do oxigênio O 2 + hn —> O + O hn = Rad. UV O + O 2 + M —> O 3 + M NO 2 + O —> NO + O 2 NO + O 3 —> NO 2 + O 2 O + O 3 —> 2 O 2 LAv. Fis-2009 23

Composição do ar n n nitrogênio (N 2) 78, 084% oxigênio (O 2) 20, 948% argônio (Ar) 0, 934% gás carbônico (CO 2) 0, 031% neônio (Ne) 0, 001818% hélio (He) 0, 000524% metano (CH 4) 0, 0002% kriptônio (Kr) 0, 000114% hidrogênio (H 2) 0, 00005% xenônio (Xe) 0, 0000087% traços de n óxidos de nitrogênio (NO, NO 2 e N 2 O) n monóxido de carbono (CO) n ozônio (O 3) n amônia (NH 3) n dióxido de enxofre (SO 2) n sulfeto de hidrogênio (H 2 S) LAv. Fis-2009 Amostra de ar obtida ao nível do mar, umidade retirada 24

Temperatura e luz solar na atmosfera LAv. Fis-2009 25

Radiação ionizante ou não? Pot. Ion. e. V Nome Simb Z 12. 967 Cloro Cl 17 13. 598 Hidrogênio H 1 3, 830 Frâncio Fr 87 3, 894 Césio Cs 55 13. 618 Oxigênio O 8 4, 177 Rubídio Rb 37 13. 999 Kriptônio Kr 36 4, 341 Potássio K 19 14. 534 Nitrogênio N 7 5, 139 Sódio Na 11 5, 170 Actínio Ac 89 15. 759 Argônio Ar 18 5, 212 Bário Ba 56 17. 422 Flúor F 9 5, 279 Radio Ra 88 21. 564 Néon Ne 10 5, 392 Lítio Li 3 24. 587 Helio He 2 1 e. V 3, 830 e. V 24, 587 e. V 1240 nm 323, 8 nm 50, 4 nm LAv. Fis-2009 26

Medidas de segurança n Proteção ocular: n n n Utilização de óculos de segurança Colocação de filmes anti-UV nas lentes Proteção corporal: n Utilização de filtro solar LAv. Fis-2009 27

Aplicações: tratamento dentário Como ferramenta de diagnóstico Drogas a base de tetraciclina são associadas à descoloração dentária. A tetraciclina pode ser incorporada dentro do processo de calcificação no desenvolvimento dos dentes. Aparecem faixas amarelas que florescem com radiação UV. LAv. Fis-2009 28

Aplicações: tratamento de água Água a ser trat. Filtro 0, 2 m Filtro Carvão Ativ. Filtro Rad. UV Água limpa LAv. Fis-2009 29

Aplicações: tratamento de doenças da pele n Vitiligo: perda de pigmentação da pele LAv. Fis-2009 30

Antes e após tratamento - vitiligo Antes Após LAv. Fis-2009 31

Aplicações: tratamento de doenças da pele n Psoriase: pele escamada e avermelhada LAv. Fis-2009 32

FOTOTERAPIA COM UV LAv. Fis-2009 33

Aplicações: Bronzeamento da pele n n Cuidado, pode provocar câncer. Radiação apropriada: UVA (320 a 400 nm) Calibração no tipo de radiação UV utilizado, se apropriado ou não. É contra-indicado pelos médicos LAv. Fis-2009 34

Riscos do bronzeamento artificial Os riscos associados com bronzeamento artificial por lâmpada de UV são, principalmente: 1. Queimadura 2. Envelhecimento precoce da pele 3. Câncer de pele 4. Danos na retina 5. Formação de cataratas 6. Supressão do sistema imunológico 7. Danos no sistema vascular LAv. Fis-2009 35

Aplicações tecnológicas: Litografia Laser UV Filme sensitivo espelho LAv. Fis-2009 36

REDES 1 LAv. Fis-2009 37

REDES 2 LAv. Fis-2009 38

REDES 3: MICROLENTES LAv. Fis-2009 39

Aplicações: Luminescência Que é luminescência, como é gerada? Latim ~ fraca incandescência “emissão de luz por uma substância, provocada por processo que não seja o térmico” Luz fria E. g. Fosforescência, fluorescência, bioluminescência LAv. Fis-2009 40

Modelo atomístico para luminescência Energia de excitação induz uma movimentação do elétron para um estado energético superior após o qual decai para um estado estável emitindo um fóton LAv. Fis-2009 41

Que tipos de luminescência são observados? n Existem ≠’s tipos e cada um leva o nome conforme a fonte de energia utilizada para excitar o átomo ou molécula que origina a luminescência Fluorescência n n Fosforescência n n Reação química em seres vivos, vaga-lume Quimiluminescência n n Excitação com luz, tempo de vida >10 -5 s, tipo de decaimento Bioluminescência n n Excitação com luz, tempo de vida <10 -5 s, tipo de decaimento Reação química, e. g. elemento fósforo em contato com oxigênio, emissão verde Eletroluminescência n Material numa corrente elétrica LAv. Fis-2009 42

Que tipos de luminescência são observados? • • • Catodoluminescência • é também um tipo de eletroluminescência, um feixe de elétrons incide sobre um material e luminesce, e. g. TV Radioluminescência • Produzida por radiação nuclear, composto de Ra, também atribuído a raios-X Triboluminescência • Resulta de quebra ou atrito entre dois materiais Termoluminescência • Material aquecido a baixa temperatura luminesce Sonoluminescência • Produzida em alguns líquidos orgânicos por meio de ultra-som: bolhas de ar são excitadas e implodidas. LAv. Fis-2009 43

Minerais: aragonita Luz do dia Luz UV LAv. Fis-2009 44

Outros minerais Sem UV Com UV LAv. Fis-2009 45

Pedras preciosas : Alexandrita LAv. Fis-2009 46

Aplicação Forense Uma página extra após assinar contrato? LAv. Fis-2009 47

Recompondo provas? LAv. Fis-2009 48

Notas falsas, documentos falsos? LAv. Fis-2009 49

Semana que vem mais um tópico LAv. Fis-2009 50

Carvão ativado n n n É carvão tratado especialmente com Oxigênio, criando milhões de microporos entre os átomos de carbono, resultando em carbono altamente poroso. Podendo alcançar de 300 a 2000 m 2/gr de superfície. Adsorve substancias odoríferas ou coloridas de gases ou líquidos. voltar LAv. Fis-2009 53