Ultraviyole Işın Nedir? Nerelerde Kullanılır?
Ultraviyole ışınlar, elektromanyetik spektrum üzerinde dalga boyu 10 ile 400 nm arasında olan ışınlardır. 1 nm: 10-9, kısacası metrenin milyarda biridir. İnsan gözü yaklaşık olarak 400 ile 800 nm aralığındaki dalga boyunu görebilir. 400 nm sınırın altındaki alanda kalan UV ışınları, insan gözleri tarafından algılanamazlar.
Ultraviyole ışınlar, dalga boylarına göre birbirlerinden ayrılırlar. Bu ayrılma ise aşağıdaki gibidir:
- VUV ( 10 – 200 nm )
- MUV ( 200 – 300 nm )
- UVC ( 100 – 280 nm )
- UVB ( 280 – 315 nm )
- UVA ( 315 – 400 nm )
UV bölgenin çok daha altında kalan dalga boyu 0,1 ile 10 nm arasını kapsayan X-ışınları ise röntgen ışınları olacak şekilde de adlandırılır. Bu bölgelerde yer alan ışınlar tıp alanındaki görüntülemelerde kullanılmaktadır.
UV Işınları
Dalga boyu görülebilir bölge içerisinde ışınlarla karşılaştırıldığında UV ışınlarının toplam enerjileri ve frekansları daha yüksektir. Dalga boyu 125 nm altında ve enerjisi 10 eV üzerindeki UV ışınları oksijen ve hidrojen atomlarını iyonize edebilecek bir enerjiye sahiptir. Bu ışınlar insan sağlığına ciddi zararlar verebilir. Etkisi altında kalınan zamana göre insan vücudunda deri kanseri ve güneş yanığı gibi rahatsızlıklara sebep olabilirler. Düşük dozlarda UVB ışınlarını alımı insanların ihtiyaç duyduğu D vitaminin üretilmesi adına gereklidir. Dış yüzeyi yaklaşık olarak 5800 K sıcaklığındaki güneşin yaymakta olduğu ışınım yaklaşık yüzde 10 kadarı UV bölgesindedir. Atmosferin stratosfer tabakasında yer alan ozon katmanı UVB bölgesindeki ışınların çoğunu, UVC bölgesindeki ışınların da tamamı pasifize eder. Böylece zararlı olan bu ışınların dünyaya ulaşımı engellenir.
Atmosferin güneşten dünyaya ulaşan UVB ışınların büyük bir kısmını, UVC ışınlarının da tamamını yok etmektedir. Buna rağmen yeryüzüne ulaşabilen 290 ile 320 nm aralığında kalan sınırlı kısmı da mikrop deaktivasyonu adına kullanışlı bir durumdadır.
UV ışın kaynağının seçilmesi
UV sterilizasyon uygulamaları içerisinde hangi dalga boyunda ve güçte ışık kaynaklarının kullanılacağı projeye göre seçilmesi gerekli olan bir tasarım parametresidir.
Yüksek UV sterilizasyon verimin elde edilmesi adına, hangi dalga boyunda ve optik güçte UV ışınının seçileceğin tespit edilmesi gerekir. Ayrıca uygulama zamanının ne kadar olacağı ve sterilizasyon mesafesinin de ne kadar olacağı doğru bir şekilde tespit edilmelidir.
Sterilizasyon veriminin başarının ölçülmesi adına işlemden sonra ve işlemden önce alınan numuneler laboratuvar ortamları üzerinde karşılaştırılır. Sonuçlar logaritmik olacak şekilde karıştırılır. Ne kadar mikroorganizmanın tespit edildiği ve ne kadarın yok edildiğine göre başarı yüzdesi hesaplanır.
Materyale ulaşan total UV optik gücün yüzey alanına bölünmesi ile materyaldeki UV ışın akışı hesaplanır. Birimi ise W / m2 olarak ifade edilir. Işık akışı uygulama süresi ile çarpılarak materyalin toplam UV dozu yani, birim alan üzerine uygulanmakta olan UV enerji miktarı hesaplanır. Birimi de J / m2 olarak ifade edilir.
UV ışınlarının kapalı yüzeylerdeki etkisi için derin araştırmalar yapılmalıdır.
UV ışınlarının merkezi klima sistemlerinde kullanılması
UV ışınları merkezi klima sistemleri içerisinde kullanılmaktadır. Merkezi havalandırma ya da merkezi klima sistemlerinde kullanılan UV ışın sistemlerinden yüksek bir verim alınması gereklidir. Bunun için de güç, debi, boyut, ışın seçimi ve verim yüzdesi gibi faktörlerin yer aldığı hesap prosedürleri dikkatli şekilde yapılmalıdır.
Taze hava santrallerine veya klima santrallerine uygulanack olan UV ışın sisteminin yalnızca yansıdığı alanlar üzerinde etkisi olduğu bilinmelidir. Merkezi havalandırma ünitelerinin içine uygulanmakta olan UV ışın sistemlerinin iç ortam yüzeyleri üzerinde etkisi zayıf olacaktır. Başka bir deyişle merkezi havalandırma ünitelerine uygulanan UV ışın sistemleri ortam havasında bulunan virüsleri engellemek için etkili bir çözüm olabilir ama ortam yüzeylerini virüs ve bakterilerden arındırmada yetersiz olacaktır.
Merkezi havalandırma ya da merkezi klima sistemlerinin iç ortam yüzeylerinde ve iç ortam havasında virüs ve bakterilerden tamamen arındırılması gereklidir. Bu konunun etkili olması adına da kesinlikle endüstriyel ozon üniteleri kullanılmalıdır.
UV Işınlarının Kişisel Eşyalar İçerisinde Kullanılması
UV ışınlarının; virüsler, bakteriler, mantarlar, mayalar ve küfler üzerinde yok edici etkisi bulunmaktadır.
Yapılan akademik çalışmalar sonucunda UV ışınlarının dezenfektan etkisinden bahsedilmiş ve sonrasında bu işlevlerde kullanılması önerilmiştir. Diğer dezenfektan yöntemlerinden oldukça güçlü olan UV ışınları bakteri ve virüslerden bulunan ortamı kısa sürede arındırmaktadır.
Ultraviyole üniteleri ile vücut bakım ve birçok makyaj malzemeleri içerisinde bulunan bakteri, virüs vb. zararlı canlılardan kurtulabilirsiniz.