نور همیشه یکی از شگفت انگیزترین پدیده های طبیعت بوده است. ما هر روز از روشنایی خورشید استفاده می کنیم، در خانه هایمان لامپ روشن می کنیم و در شهرها شب ها از نور خیابان ها و میدان ها بهره می بریم. اما واقعیت این است که نور فقط همان چیزی نیست که با چشم دیده می شود. بخش بزرگی از نور وجود دارد که برای چشم انسان نامرئی است، اما می تواند اثرات بزرگی بر زندگی، سلامتی و حتی صنعت داشته باشد. یکی از معروف ترین نمونه های این بخش نامرئی نور، اشعه فرابنفش یا همان UV است.
اشعه UV به طور طبیعی توسط خورشید تولید می شود و مقدار کمی از آن به سطح زمین می رسد. همین اشعه باعث می شود وقتی مدت زیادی زیر نور خورشید می مانیم، پوستمان تغییر رنگ دهد یا حتی دچار آفتاب سوختگی شویم. در کنار این، دانشمندان و صنعتگران توانسته اند این اشعه را به شکل مصنوعی هم تولید کنند و در زمینه های مختلف از آن استفاده نمایند.
نکته جالب درباره اشعه فرابنفش این است که یک تیغ دولبه محسوب می شود. از یک طرف می تواند برای بدن مفید باشد؛ مثلاً به بدن کمک می کند ویتامین D بسازد یا در صنایع مختلف برای ضدعفونی کردن مورد استفاده قرار بگیرد. اما از طرف دیگر، اگر در معرض زیاد آن قرار بگیریم، می تواند به پوست، چشم و حتی محیط زیست آسیب بزند. به همین دلیل شناخت درست آن بسیار مهم است.
در این مقاله می خواهیم به زبان ساده بررسی کنیم که اشعه UV دقیقاً چیست، چه کاربردها و چه خطراتی دارد و چرا شناخت آن در دنیای امروز ضروری است. در نهایت هم ارتباط این اشعه را با دنیای روشنایی و نورپردازی شهری بررسی می کنیم تا ببینیم چرا استفاده از منابع نوری ایمن، مثل LED، جایگزین مناسبی برای نورهای خطرناک به حساب می آید.
اشعه UV چیست؟
اشعه فرابنفش یا همان اشعه UV یکی از پرتوهای نامرئی خورشید است که طول موج آن کوتاه تر از نور مرئی و بلندتر از پرتو ایکس می باشد. همین ویژگی باعث می شود چشم انسان نتواند آن را ببیند، اما اثراتش روی محیط و بدن به وضوح دیده می شود.
طول موج اشعه UV معمولا بین 100 تا 400 نانومتر است، در حالی که نور مرئی در محدوده 400 تا 700 نانومتر قرار دارد. به همین دلیل به آن «فرابنفش» می گویند؛ چون طول موجش کمی فراتر از رنگ بنفش است.
انواع اشعه UV
دانشمندان اشعه فرابنفش را به سه دسته اصلی تقسیم می کنند:
1. اشعه UVA (اشعه فرابنفش نوع A)
طول موج: 320 تا 400 نانومتر
بیشترین سهم را در پرتوهای خورشید دارد
می تواند به عمق پوست نفوذ کند
قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آن باعث پیری زودرس پوست می شود
2. اشعه UVB (اشعه فرابنفش نوع B)
طول موج: 280 تا 320 نانومتر
انرژی بیشتری نسبت به UVA دارد
عامل اصلی آفتاب سوختگی و تغییر رنگ پوست
در دوز کم، به تولید ویتامین D در بدن کمک می‌کند
3. اشعه UVC (اشعه فرابنفش نوع C)
طول موج: 100 تا 280 نانومتر
قوی ترین نوع اشعه فرابنفش است
توسط لایه اوزون جذب می شود و به سطح زمین نمی رسد
به صورت مصنوعی در صنعت برای ضد عفونی و استریل کردن استفاده می شود
اثر اشعه UV بر انسان و محیط
اشعه فرابنفش هم مثل خیلی چیزهای دیگر در طبیعت یک تیغ دو لبه است. یعنی هم می تواند مفید باشد و هم اگر بیش از حد در معرض آن قرار بگیریم، خطرناک خواهد بود. شناخت اثرات مثبت و منفی آن برای زندگی روزمره و همینطور برای برنامه ریزی های شهری خیلی اهمیت دارد.
اثرات مثبت اشعه UV
تولید ویتامین D در بدن
وقتی پوست ما در معرض مقدار مناسبی از اشعه UVB قرار می گیرد، شروع به تولید ویتامین D می کند. این ویتامین برای سلامت استخوان ها و سیستم ایمنی ضروری است.استفاده در پزشکی و صنعت
اشعه UVC در شرایط کنترل شده به عنوان یک ابزار قوی برای ضد عفونی و استریل کردن استفاده می شود. مثلا در بیمارستان ها یا تصفیه آب از این اشعه استفاده می کنند.کمک به رشد گیاهان
گیاهان هم به میزان محدودی اشعه UV نیاز دارند. این اشعه به فرایند های رشد و تولید برخی مواد محافظتی در گیاهان کمک می کند.
اثرات منفی اشعه UV
آسیب به پوست و چشم
قرار گرفتن زیاد در معرض UVA و UVB می تواند باعث آفتاب سوختگی، چروک شدن پوست و حتی افزایش خطر سرطان پوست شود. همچنین می‌تواند به چشم آسیب بزند و خطر بیماری هایی مثل آب مروارید را بالا ببرد.تاثیر بر محیط زیست
اشعه UV شدید می تواند به اکوسیستم های آبی آسیب برساند. مثلا پلانکتون ها که پایه زنجیره غذایی در دریا ها هستند، نسبت به UV بسیار حساس هستند.تخریب مواد و سطوح
اشعه فرابنفش می تواند باعث پوسیدگی و رنگ پریدگی مصالح ساختمانی، رنگ خودرو ها و تابلو های شهری شود. به همین دلیل در طراحی شهری باید همیشه تاثیر UV در نظر گرفته شود.
نقش اشعه UV در نورپردازی شهری
وقتی صحبت از نورپردازی شهری می شود، بیشتر افراد فقط به زیبایی و روشنایی فکر می کنند. اما واقعیت این است که نورهای مصنوعی در فضاهای شهری می توانند تاثیر زیادی بر سلامت، ایمنی و حتی کارایی تجهیزات داشته باشند. یکی از موضوعات مهمی که در طراحی نور شهری باید به آن توجه کرد، اشعه UV است.
چرا کنترل اشعه UV در شهر اهمیت دارد؟
محافظت از انسان ها
خیابان ها، پارک ها و میدان ها مکان هایی هستند که مردم زمان زیادی در آن حضور دارند. اگر نورهای مصنوعی یا حتی تابش خورشید بدون کنترل وارد این فضاها شود، می تواند خطراتی مثل آسیب به پوست و چشم را افزایش دهد.محافظت از مصالح و تجهیزات شهری
اشعه UV می تواند باعث تخریب رنگ، پوسیدگی پلاستیک ها و ترک خوردن مصالح شود. به همین دلیل در تجهیزات شهری مثل صندلی ها، تابلو ها و حتی چراغ های خیابانی از پوشش ها و موادی استفاده می شود که در برابر UV مقاوم باشند.کاهش هزینه های نگهداری
وقتی تجهیزات در برابر UV محافظت نشوند، خیلی سریع تر خراب می شوند و نیاز به تعمیر یا تعویض دارند. این موضوع هزینه های شهرداری ها را افزایش می دهد. استفاده از فناوری های مقاوم در برابر UV، به نوعی سرمایه‌گذاری برای آینده است.
استفاده مثبت از UV در نورپردازی شهری
جالب است بدانید که همیشه هم اشعه UV در شهر ها دشمن محسوب نمی شود. در برخی موارد از این اشعه به طور هدفمند و کنترل شده استفاده می شود:
چراغ‌های UV برای ضدعفونی: در برخی فضا های عمومی بسته مثل مترو یا سرویس های بهداشتی عمومی، از اشعه UVC برای ضدعفونی محیط استفاده می کنند.
افکت‌های نورپردازی: در طراحی های هنری و نورپردازی های خاص (مثل جشن ها یا نمایش های شهری) از نور UV برای ایجاد جلوه های بصری جذاب استفاده می شود.
راهکار های حفاظت در برابر اشعه UV در محیط شهری
حالا که فهمیدیم اشعه UV چه تاثیراتی دارد، مهم است بدانیم چطور می توانیم در زندگی روزمره و همینطور در طراحی شهری، از اثرات منفی آن جلوگیری کنیم.
راهکار های فردی
استفاده از کرم ضد آفتاب
مهم ترین توصیه برای همه کسانی که زمان زیادی در فضای باز هستند. کرم های ضدآفتاب با SPF مناسب می توانند مقدار زیادی از اشعه های مضر را فیلتر کنند.عینک آفتابی استاندارد
عینکی که قابلیت جذب UVA و UVB داشته باشد، می تواند از چشم ها در برابر بیماری هایی مثل آب مروارید محافظت کند.لباس مناسب
پوشیدن لباس های روشن و کلاه های لبه دار، مخصوصا در روزهای تابستان، تا حد زیادی اثر تابش مستقیم UV را کاهش می دهد.
راهکار های شهری و صنعتی
استفاده از پوشش های مقاوم در برابر UV
برای رنگ ها، مصالح و تجهیزات شهری می توان از موادی استفاده کرد که در برابر اشعه فرابنفش مقاوم هستند. این کار هم طول عمر تجهیزات را افزایش می دهد و هم هزینه نگهداری را کاهش می دهد.طراحی سایه بان ها و فضا های سبز
در بسیاری از شهر های مدرن، سایه بان های هوشمند یا فضا های سبز به کار می روند تا شدت تابش UV در معابر و میدان ها کاهش پیدا کند.نورپردازی هوشمند
در چراغ های شهری می توان از فناوری هایی استفاده کرد که علاوه بر تامین روشنایی، اشعه UV مضر تولید نکنند و حتی در برخی موارد، از نور UV کنترل شده برای اهداف بهداشتی استفاده کنند.
جمع‌بندی
اشعه فرابنفش یا UV بخشی از نور خورشید است که ما آن را نمی بینیم، اما تاثیراتش بر زندگی روزمره، سلامت انسان و حتی طراحی شهری بسیار جدی است. همانطور که دیدیم، این اشعه می تواند فواید زیادی مثل تولید ویتامین D یا کمک به ضدعفونی داشته باشد، اما در عین حال اگر کنترل نشود، به پوست، چشم، محیط زیست و حتی مصالح ساختمانی آسیب می زند.
در نورپردازی شهری، توجه به اثرات UV اهمیت ویژه ای دارد. استفاده از مصالح مقاوم، طراحی سایه بان ها، نورپردازی هوشمند و آموزش مردم برای حفاظت فردی، می تواند اثرات منفی اشعه UV را کاهش دهد.
در نهایت باید گفت، اشعه UV یک پدیده طبیعی است که نمی توان آن را حذف کرد، اما می توان با مدیریت درست، هم از فوایدش بهره برد و هم از خطراتش در امان ماند.
