ακτινοβολία (5 άρθρα)

Το μαύρισμα είναι μια σχετικά πρόσφατη συνήθεια της ανθρωπότητας. Μέχρι τις αρχές περίπου του 20ου αιώνα πίστευαν πως για να είναι κάποιος όμορφος έπρεπε απαραιτήτως να έχει λευκό δέρμα. Οι αλλαγές όμως στις κοινωνικές και οικονομικές δομές που συντελέστηκαν από τα τέλη του 19ου αιώνα μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα μετέβαλαν και τα πρότυπα ομορφιάς. Το μαυρισμένο δέρμα άρχισε να θεωρείται βασικό χαρακτηριστικό του όμορφου και υγιούς ανθρώπου, και να είναι επιθυμητό από τους περισσότερους. Η ηλιοθεραπεία έγινε εξαιρετικά δημοφιλής, και από τις πρώτες κιόλας δεκαετίες του 20ου αιώνα άρχισαν να κυκλοφορούν στην αγορά και λαμπτήρες υπεριώδους ακτινοβολίας για τεχνητό μαύρισμα. Το τεχνητό μαύρισμα έγινε εξαιρετικά δημοφιλές κυρίως από τα τέλη της δεκαετίας του 1970 και μετά.

Μύθος: Το τεχνητό μαύρισμα είναι ένδειξη υγείας

Δεν υπάρχει υγιές μαύρισμα. Το δέρμα σκουραίνει για να αποτρέψει περαιτέρω βλάβες από την υπεριώδη ακτινοβολία. Το μαύρισμα μπορεί να φαίνεται αισθητικά ωραίο και ως εκ τούτο να είναι επιθυμητό, αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι τίποτε άλλο παρά ένα ορατό σημάδι πως το δέρμα έχει υποστεί βλάβες και επιχειρεί να προστατευτεί από αυτές. Επιπροσθέτως, η υπεριώδης ακτινοβολία των μηχανημάτων τεχνητού μαυρίσματος χαρακτηρίστηκε το 2009 από τη Διεθνή Επιτροπή για την Έρευνα στον Καρκίνο του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας ως «καρκινογενής για τον άνθρωπο» και ταξινομήθηκε στην κατηγορία 1, κατηγορία στην οποία εντάσσονται ο καπνός του τσιγάρου, οι ιοντίζουσες ακτινοβολίες και ο αμίαντος.

Μύθος: Το τεχνητό μαύρισμα πριν την ηλιοθεραπεία προστατεύει από την έκθεση στον ήλιο και το ηλιακό έγκαυμα.

Το μαύρισμα που αποκτάται με τα μηχανήματα τεχνητού μαυρίσματος ισοδυναμεί με το να φορά κανείς αντηλιακό με δείκτη προστασίας SPF 2 ή 3. Προστατεύει ελάχιστα από το ηλιακό έγκαυμα. Δεν παρέχει καμία προστασία έναντι στις μακροχρόνιες επιδράσεις της υπεριώδους ακτινοβολίας.

Μύθος: Τα μηχανήματα τεχνητού μαυρίσματος είναι μια ασφαλής επιλογή για να αυξήσεις τα επίπεδα της βιταμίνης D στον οργανισμό.

Το τεχνητό μαύρισμα δεν είναι μια ασφαλής επιλογή για την αύξηση της βιταμίνης D. Για τους ενήλικες στην Ελλάδα ελάχιστα λεπτά καθημερινής έκθεσης των χεριών και του προσώπου τους στον ήλιο αρκούν για την κάλυψη των ημερήσιων αναγκών σε βιταμίνη D. Η υπερέκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία δεν αυξάνει τα επίπεδα βιταμίνης D στον οργανισμό και δεν είναι ωφέλιμη. Αντιθέτως θεωρείται επικίνδυνη καθώς οι καρκινογενετικές ιδιότητες της UVB ακτινοβολίας είναι αδιαμφισβήτητες.

Μύθος: Το τεχνητό μαύρισμα είναι ασφαλέστερο από την ηλιοθεραπεία, καθώς γίνεται σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον με ελεγχόμενο τρόπο.

Το τεχνητό μαύρισμα δεν είναι ασφαλέστερο από την ηλιοθεραπεία. Αντιθέτως τα μηχανήματα τεχνητού μαυρίσματος σε πολλές περιπτώσεις εκπέμπουν έως και 15 φορές περισσότερη UVA ακτινοβολία από ότι ο ήλιος τα μεσημέρια του καλοκαιριού στη Μεσόγειο.

Συστάσεις και οδηγίες για το κοινό

Η ασφάλεια των χρηστών εξαρτάται από την ακτινοβολία εκπομπής των μηχανημάτων τεχνητού μαυρίσματος, αλλά και από τον τρόπο που παρέχονται οι υπηρεσίες τεχνητού μαυρίσματος στις αντίστοιχες επιχειρήσεις.

Συνιστάται να αποφεύγουν το τεχνητό μαύρισμα όσοι έχουν:

• ηλικία μικρότερη των 18 ετών,
• τύπο δέρματος Ι (τάση να εμφανίζουν φακίδες, φυσικό χρώμα μαλλιών κόκκινο, αδυναμία μαυρίσματος ή μαυρίζουν μόνο αφού καούν από τον ήλιο, ή καίγονται εύκολα στον ήλιο),
• περισσότερους από 16 σπίλους (διαμέτρου μεγαλύτερης των 2mm) στο δέρμα τους ή ασυμμετρικούς και ακανόνιστου σχήματος σπίλους διαμέτρου μεγαλύτερης των 5mm με διάφορα χρώματα και ανώμαλα όρια,
• ιστορικό συχνών σοβαρών ηλιακών εγκαυμάτων κατά την παιδική ηλικία,
• ηλιακό έγκαυμα (ερύθημα),
• δερματικό καρκίνο ή ιστορικό δερματικού καρκίνου ή πρώτου βαθμού συγγενή με ιστορικό μελανώματος,
• φωτοευαισθησία ή λαμβάνουν φαρμακευτική αγωγή, η οποία προκαλεί φωτοευαισθησία.

Όσοι χρησιμοποιούν τα μηχανήματα τεχνητού μαυρίσματος οφείλουν να ακολουθούν τις υποδείξεις κατάλληλα εκπαιδευμένου επαγγελματία σύμφωνα με τις οποίες οφείλουν:

πριν το σολάριουμ:

• να αφαιρέσουν τα καλλυντικά από το σώμα τους και αν λαμβάνουν φάρμακα πρέπει να ζητήσουν τη συμβουλή γιατρού. Τα καλλυντικά και ορισμένα φάρμακα σε συνδυασμό με την υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσουν φωτοευαισθησία
• να μην χρησιμοποιούν αντηλιακά, ενισχυτικά μαυρίσματος ή άλλα παρόμοια προϊόντα
• να καλύψουν ευαίσθητες περιοχές του σώματός τους, π.χ. τατουάζ, ουλές 
• να φορούν τα προστατευτικά γυαλιά σε όλη τη διάρκεια της συνεδρίας
• να τηρούν τους χρόνους έκθεσης που έχει υπολογίσει εκπαιδευμένος επαγγελματίας ανάλογα με το μηχάνημα που θα χρησιμοποιηθεί και τον τύπο δέρματος

μετά το σολάριουμ:

• να παρατηρούν το δέρμα τους. Εάν μετά από 48 ώρες εμφανιστεί ερύθημα, κνησμός ή κάποιος άλλος ερεθισμός να το αναφέρουν στον εκπαιδευμένο επαγγελματία της επιχείρησης. Εάν τα φαινόμενα αυτά επιμείνουν, να συμβουλευτούν δερματολόγο. 
• να αποφεύγουν την ηλιοθεραπεία ή το σολάριουμ για 48 ώρες.

Υπεριώδης ακτινοβολία: σολάριουμ

Πλέον τα μηχανήματα τεχνητού μαυρίσματος είναι δημοφιλή παγκοσμίως και χρησιμοποιούνται ευρύτατα για τεχνητό μαύρισμα για λόγους αισθητικής. Παραδόξως θεωρούνται ασφαλέστερη επιλογή για μαύρισμα σε σχέση με την ηλιοθεραπεία, μολονότι τα μηχανήματα τεχνητού μαυρίσματος εκπέμπουν υπεριώδη ακτινοβολία, τα επίπεδα της οποίας μπορεί να είναι αρκετές φορές υψηλότερα από ότι ο μεσημεριανός ήλιος το καλοκαίρι στις μεσογειακές χώρες.

Οι πολύ σοβαρές ανησυχίες που υπάρχουν για την υπεριώδη ακτινοβολία και τις επιπτώσεις αυτής στον ανθρώπινο οργανισμό οδήγησαν τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας στην έκδοση οδηγιών για την ασφαλή χρήση των μηχανημάτων τεχνητού μαυρίσματος το 2003.

Το 2009, η Διεθνής Επιτροπή για την Έρευνα στον Καρκίνο (IARC) του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας χαρακτήρισε την υπεριώδη ακτινοβολία των μηχανημάτων τεχνητού μαυρίσματος ως «καρκινογόνο για τον άνθρωπο» και την ταξινόμησε στην κατηγορία 1, στην οποία εντάσσονται επίσης ο αμίαντος, η ακτινοβολία γάμμα και ο καπνός του τσιγάρου.

Η Επιστημονική Επιτροπή για την υγεία, το περιβάλλον και τους ανακύπτοντες κινδύνους (Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks, SCHEER) της Ευρωπαϊκής Επιτροπής δημοσίευσε τον Νοέμβριο του 2016 την τελική της γνώμη για τους βιολογικούς κινδύνους της υπεριώδους ακτινοβολίας των σολάριουμ. Η ακτινοβολία των σολάριουμ θεωρείται και από την SCHEER ως καρκινογενής. Λαμβάνοντας υπόψη τα διαθέσιμα επιστημονικά στοιχεία, η επιτροπή καταλήγει πως η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία των σολάριουμ συνδέεται με το μελάνωμα, ειδικά όταν η πρώτη έκθεση στην ακτινοβολία γίνεται σε νεαρή ηλικία. Η επιτροπή συμπεραίνει πως δεν υπάρχει «όριο για την ασφαλή έκθεση» στην υπεριώδη ακτινοβολία των σολάριουμ.

Η ΕΕΑΕ αναγνωρίζοντας τη σοβαρότητα του θέματος, το υφιστάμενο «κενό», από άποψη ακτινοπροστασίας του γενικού πληθυσμού και των εργαζομένων και την ανάγκη καθορισμού νομοθετικού/ρυθμιστικού πλαισίου στη χώρα αναφορικά με τις συσκευές αυτές, προχώρησε στην καταγραφή της κατάστασης στη χώρα μας σε σχέση με την ασφάλεια, από πλευράς ακτινοπροστασίας, του γενικού πληθυσμού και των εργαζομένων από την υπεριώδη ακτινοβολία των μηχανημάτων τεχνητού μαυρίσματος. 

Με βάση τα αποτελέσματα από την καταγραφή θα εξαχθούν τα κατάλληλα στοιχεία για να καταρτιστεί κώδικας δεοντολογίας για την παροχή υπηρεσιών τεχνητού μαυρίσματος, θα αναδυθούν οι εκπαιδευτικές ελλείψεις ώστε να δομηθεί το εκπαιδευτικό πρόγραμμα για την κατάρτιση του προσωπικού λειτουργίας των μηχανημάτων, κυρίως όμως θα προκύψουν ουσιώδη στοιχεία για την ανάπτυξη νομοθετικού πλαισίου παροχής υπηρεσιών τεχνητού μαυρίσματος στη χώρα μας, δεδομένου ότι δεν υφίσταται σχετική εθνική νομοθεσία.

Η αλληλεπίδραση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ή των φορτισμένων σωματιδίων με την ύλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να την ανίχνευση της ακτινοβολίας ενός ραδιενεργού υλικού ή των προϊόντων μιας πυρηνικής αντίδρασης. Oι διατάξεις που εκμεταλλεύονται την ιδιότητα αυτή και χρησιμοποιούνται στα πειράματα πυρηνικής φυσικής ή στην καταμέτρηση της ραδιενέργειας ονομάζονται ανιχνευτές.
Ένας από τους πρώτους ανιχνευτές κατασκευάστηκε πριν από 105 χρόνια από τον Γερμανό φυσικό Hans Geiger.

Το πείραμα του Rutherford

Μια συζήτηση για την ιστορία της ανακάλυψης της δομής του ατόμου είναι αδύνατη χωρίς την αναφορά στο περίφημο πείραμα του Rutherford το 1909. Μέχρι τότε κυριαρχούσε το μοντέλο του Thomson, του επιστήμονα που είχε ανακαλύψει το ηλεκτρόνιο. Σύμφωνα με το πρότυπο του Thomson το άτομο αποτελείται από μια σφαίρα θετικού φορτίου, ομοιόμορφα κατανεμημένου, μέσα στο οποίο είναι ενσωματωμένα τα ηλεκτρόνια, όπως οι σταφίδες μέσα σε ένα σφαιρικό σταφιδόψωμο.

Στα πειράματα του Rutherford μια δέσμη θετικά φορτισμένων σωματίων άλφα (πυρήνες ηλίου) κατευθύνονταν σε λεπτό μεταλλικό φύλλο χρυσού (στόχος). Σύμφωνα με το πρότυπο του Thomson, η δέσμη των σωματίων α δεν θα έπρεπε έχει σημαντική απόκλιση.

Ο Rutherford παρατήρησε ότι τα περισσότερα από τα σωμάτια α διέρχονται μέσα από το στόχο σχεδόν ανεπηρέαστα, σαν να κινούνται μέσα σε σχεδόν κενό χώρο. Μερικά όμως απέκλιναν κατά 180°. Αυτό θα μπορούσε να συμβεί μόνο, αν το θετικό φορτίο είναι συγκεντρωμένο σε μικρό χώρο, ώστε να ασκεί στα σωμάτια α μεγάλες απωστικές ηλεκτρικές δυνάμεις.

Για να ερμηνεύσει ο Rutherford τις παρατηρήσεις του, πρότεινε ένα πρότυπο σύμφωνα με το οποίο: Το άτομο αποτελείται από μία πολύ μικρή περιοχή στην οποία είναι συγκεντρωμένο όλο το θετικό φορτίο και σχεδόν όλη η μάζα του ατόμου. Η περιοχή αυτή ονομάζεται πυρήνας. Ο πυρήνας περιβάλλεται από ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια πρέπει να κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε κυκλικές τροχιές, όπως οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο, γιατί, αν ήταν ακίνητα, θα έπεφταν πάνω στον πυρήνα εξαιτίας της ηλεκτρικής έλξης που δέχονται από αυτόν.

Το «πλανητικό» μοντέλο του Rutherford  άνοιξε το δρόμο στον Niels Bohr για να αναπτύξει το δικό του ατομικό πρότυπο, το οποίο σήμερα παίζει σημαντικό παιδαγωγικό ρόλο.

Κρίσιμο ρόλο στο πείραμα Rutherford έπαιξε και ο βοηθός του, ο Hans Geiger.

Ο απαριθμητής Geiger

Ο Hans Geiger γεννήθηκε το 1882 στο Erlangen της Γερμανίας και σπούδασε φυσική στο πανεπιστήμιο του Μονάχου. Μετά την ολοκλήρωση της διδακτορικής του διατριβής σχετικά με τις ηλεκτρικές εκκενώσεις των αερίων, μετακόμισε στην Αγγλία για να εργαστεί στο εργαστήριο του Rutherford, στο Πανεπιστήμιο του Manchester. Εκεί ο Geiger, σε συνεργασία με τον Ernest Marsden, συμμετείχαν στο περίφημο πείραμα του Rutherford, όπου τα σωματίδια άλφα ανιχνεύονταν αρχικά ως σπινθηρισμοί φωτός σε μια οθόνη.

Για πολλά χρόνια μετά την έναρξη της έρευνας του ατομικού πυρήνα, κύριο όργανο για την ανίχνευση ακτινοβολίας υπήρξε ο ανθρώπινος οφθαλμός. Αρκετά νωρίς στην ιστορία της Πυρηνικής Φυσικής ανακαλύφθηκε ότι σωμάτια α, που προκαλούν τον ισχυρότερο ιονισμό από όλα τα παράγωγα της φυσικής ακτινοβολίας, δημιουργούν σπινθηρισμούς όταν προσπίπτουν σε ορισμένα υλικά. Ο σπινθηρισμός αυτός είναι αρκετά ισχυρός ώστε με τη βοήθεια μικροσκοπίου να είναι δυνατή η παρατήρηση και καταμέτρηση μεμονωμένων σωματίων. Πολλά από τα κλασικά πειράματα, όπως το πείραμα του Rutherford, που έδωσαν τις πρώτες βασικές πληροφορίες γύρω από την ατομική δομή, το μέγεθος του πυρήνα ή τους μηχανισμούς αποδιέγερσης πραγματοποιήθηκαν με τον τρόπο αυτό.

Λέγεται μάλιστα ότι σε αρκετά ερευνητικά εργαστήρια των αρχών του αιώνα, ένα από τα καθοριστικά κριτήρια για την πρόσληψη ερευνητών στην έρευνα της Πυρηνικής Φυσικής ήταν η επίδοσή τους στην παρατήρηση και ορθή καταμέτρηση σπινθηρισμών από ακτινοβολία α.

Η οπτική παρατήρηση σπινθηρισμών απαιτούσε μεγάλη υπομονή. Για να γίνει με ακρίβεια έπρεπε στο εργαστήριο να επικρατεί απόλυτο σκοτάδι και ο παρατηρητής έπρεπε να  περιμένει αρκετή ώρα στο σκοτάδι για να προσαρμοστούν τα μάτια του.

Ο Geiger αναζήτησε έναν καλύτερο τρόπο για τη μέτρηση των σπινθηρισμών και το 1911 εφηύρε μια συσκευή αυτόματης καταμέτρησης των σωματιδίων άλφα σε κανονικό φως. Χρησιμοποίησε έναν κυλινδρικό σωλήνα ως ένα ηλεκτρόδιο και ένα λεπτό σύρμα που διατρέχει τον άξονα του σωλήνα ως ένα δεύτερο ηλεκτρόδιο. Εφαρμόζοντας ηλεκτρική τάση μεταξύ του σωλήνα και του σύρματος, στο εσωτερικό του σωλήνα που περιείχε αέριο, δημιουργούνταν ένα στατικό ηλεκτρικό πεδίο. Η διέλευση ενός σωματιδίου άλφα από τον σωλήνα προκαλούσε ιονισμό των ατόμων του αερίου.  Η παρουσία του ηλεκτρικού πεδίου έχει ως αποτέλεσμα την επιτάχυνση των ηλεκτρονίων και των ιόντων αντίστοιχα προς την άνοδο και την κάθοδο. Η συσσώρευση φορτίου προκαλούσε πτώση τάσης η οποία καταγραφόταν από ένα ηλεκτροσκόπιο. Ο πρώτος απαριθμητής Geiger ήταν γεγονός.

Το 1914, ο Geiger επέστρεψε στη Γερμανία για να συνεχίσει την έρευνά του, αλλά με το ξέσπασμα του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου υπηρέτησε ως αξιωματικός πυροβολικού στον γερμανικό στρατό. Εξαιτίας των σκληρών συνθηκών στην πρώτη γραμμή των χαρακωμάτων ο Geiger άρχισε να υποφέρει από ρευματισμούς, που τον ταλαιπωρούσαν μέχρι το τέλος της ζωής του.

Μετά το τέλος του πολέμου ο Geiger επέστρεψε στην έρευνα, και στο πανεπιστήμιο του Κιέλου σε συνεργασία με τον υποψήφιο διδάκτορα, Walther Müller, βελτίωσε την αρχική διάταξη του απαριθμητή, κάντοντάς τον φορητό, περισσότερο αποδοτικό και πιο ανθεκτικό. Σε αντίθεση με την προηγούμενη έκδοση, η οποία θα μπορούσε να ανιχνεύσει μόνο τα σωματίδια άλφα, ο νέος βελτιωμένος απαριθμητής Geiger- Müller μπορούσε να ανιχνεύσει διαφορετικά είδη της ιονίζουσας ακτινοβολίας. Χρησιμοποίησαν το νέο ανιχνευτή για την επιβεβαίωση της ύπαρξης των κβάντων του φωτός το 1925 και στη συνέχεια για την ανακάλυψη των κοσμικών ακτίνων, οι οποίες συγκέντρωσαν την επιστημονική προσοχή του στο υπόλοιπο της καριέρας του.

Στη συνέχεια, η άνοδος του Αδόλφου Χίτλερ και οι διώξεις που ακολούθησαν κατέστρεψαν μια ολόκληρη γενιά των Γερμανών φυσικών. Ο Geiger επέκρινε την πολιτικοποίηση των πανεπιστημίων και υπέγραψε μια διαμαρτυρία μαζί με άλλους 74 συναδέλφους του, όπου προέτρεπαν τη νέα κυβέρνηση να μην παρεμβαίνει στο έργο τους, χωρίς βέβαια κανένα αποτέλεσμα (διαβάστε επίσης: Η Φυσική των Αρίων) .

Έλαβε μέρος στο γερμανικό πρόγραμμα ανάπτυξης και παραγωγής πυρηνικών όπλων, μετά την ανακάλυψη της πυρηνικής σχάσης το 1939. Το πρόγραμμα σταμάτησε το 1942, αφού διαπιστώθηκε (λανθασμένα) πως η πυρηνική σχάση δεν ήταν δυνατόν να παίξει σημαντικό ρόλο στον τερματισμό του πολέμου (διαβάστε σχετικά: Γνώριζε ή όχι πώς να κατασκευάσει μια ατομική βόμβα ο πατέρας της Αρχής της Αβεβαιότητας Werner Heisenberg;).

Ο Geiger πρόλαβε να δει την πτώση του ναζιστικού καθεστώτος. Πέθανε στο Πότσνταμ, στις 24 Σεπτεμβρίου του 1945, σε ηλικία 62 ετών.

Πηγές: physicsgg.me

Δείτε το νέο διαβατήριο του Καναδά και τι κρύβεται στις εικόνες όταν πέσει πάνω του υπεριώδης ακτινοβολία!

Δείτε ένα εντυπωσιακό βίντεο για την υπεριώδη ακτινοβολία. Για να φυλαγόμαστε το καλοκαίρι. Προσέξτε πως όταν κάποιοι βάλουν κρέμα ότι η υπεριώδης δεν επιδρά όπως και στα γυαλιά ηλίου.

Λοιπόν η NASA πήρε την ακτινοβολία που εκπέμπουν τα διάφορα ουράνια σώματα και την αντιστοίχισε σε συχνότητες που ακούει ο άνθρωπος. Ιδού το αποτέλεσμα.