Со́лнечная радиа́ция

Со́лнечная радиа́ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Следует отметить, что данный термин является калькой с англ. Solar radiation («Солнечное излучение»), и в данном случае не означает радиацию в «бытовом» смысле этого слова (ионизирующее излучение).

Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу  поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу  поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10^-9 от его излучения.

Электромагнитная составляющая солнечной  радиации распространяется со скоростью  света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямой и рассеянной радиации. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.

Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая  преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.

Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в  её общую интенсивность невелик  по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть.

Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере (см. Инсоляция). Количество солнечной радиации зависит от высоты солнца, времени года, прозрачности атмосферы. Для измерения солнечной радиации служат актинометры ипиргелиометры. Интенсивность солнечной радиации обычно измеряется по её тепловому действию и выражается в калориях на единицу поверхности за единицу времени 

Состав и свойства солнечной  радиации, влияние её на организм животных.

Радиоактивностью называют неустойчивость ядер некоторых атомов, которая проявляется в их способности  к самопроизвольному превращению (по научному — распаду), что сопровождается выходом ионизирующего излучения (радиации). Энергия такого излучения  достаточно велика, поэтому она способна воздействовать на вещество, создавая новые ионы разных знаков. Вызывать радиацию с помощью химических реакций  нельзя, это полностью физический процесс. Различают несколько видов  радиации:

· Альфа-частицы — это  относительно тяжелые частицы, заряженные положительно, представляют собой ядра гелия.

· Бета-частицы — обычные  электроны.

· Гамма-излучение — имеет  ту же природу, что и видимый свет, однако гораздо большую проникающую способность.

· Нейтроны — это электрически нейтральные частицы, возникающие  в основном рядом с работающим атомным реактором, доступ туда должен быть ограничен.

· Рентгеновские лучи —  похожи на гамма-излучение, но имеют  меньшую энергию. Кстати, Солнце —  один из естественных источников таких  лучей, но защиту от солнечной радиации обеспечивает атмосфера Земли.

Виды радиационного излучения

Наиболее опасно для человека Альфа, Бета и Гамма излучение, которое  может привести к серьезным заболеваниям, генетическим нарушения и даже смерти. Степень влияния радиации на здоровье человека зависит от вида излучения, времени и частоты. Таким образом, последствия радиации, которые могут  привести к фатальным случаям, бывают как при однократном пребывании у сильнейшего источника излучения (естественного или искусственного), так и при хранении слаборадиоактивных предметов у себя дома (антиквариата, обработанных радиацией драгоценных  камней, изделий из радиоактивного пластика). Заряженные частицы очень  активны и сильно взаимодействуют  с веществом, поэтому даже одной  альфа-частицы может хватить, чтобы  уничтожить живой организм или повредить  огромное количество клеток. Впрочем, по этой же причине достаточным средством  защиты от радиации данного типа является любой слой твердого или жидкого  вещества, например, обычная одежда.

По мнению специалистов www.dozimetr.biz, ультрафиолетовое излучение или излучение лазеров нельзя считать радиоактивным. Чем же отличается радиация и радиоактивность?

Источники радиации — ядерно-технические  установки (ускорители частиц, реакторы, рентгеновское оборудование) и радиоактивные  вещества. Они могут существовать значительное время, никак не проявляя себя, и Вы можете даже не подозревать, что находитесь рядом с предметом  сильнейшей радиоактивности.

Единицы измерения радиоактивности

Радиоактивность измеряется в Беккерелях (БК), что соответствует  одному распаду в секунду. Содержание радиоактивности в веществе также  часто оценивают на единицу веса — Бк/кг, или объема — Бк/куб.м. Иногда встречается такая единица  как Кюри (Ки). Это огромная величина, равная 37 миллиардам Бк. При распаде вещества источник испускает ионизирующее излучение, мерой которого является экспозиционная доза. Её измеряют в Рентгенах (Р). 1 Рентген величина достаточно большая, поэтому на практике используют миллионную (мкР) или тысячную (мР) долю Рентгена.

Бытовые дозиметры измеряют ионизацию за определенное время, то есть не саму экспозиционную дозу, а  её мощность. Единица измерения —  микроРентген в час. Именно этот показатель наиболее важен для человека, так как позволяет оценить опасность того или иного источника радиации.

Естественной защитой  от солнечной и космической радиации является атмосфера Земли

Совокупность различных (в том числе опасных для  здоровья) излучений, частиц, магнитных  полей, извергаемых Солнцем в  межпланетное пространство, получила название "солнечного ветра". Через 3-4 дня после событий на Солнце (а иногда и быстрее) этот ветер  достигает и поверхности Земли. Действие Солнца на здоровье человека определяется природой и свойствами основных составляющих его излучения, доходящих до Земли. К ним, в частности, относятся видимый свет, инфракрасная и ультрафиолетовая радиация. Длинноволновая видимая радиация (солнечный свет) обеспечивает зрительное восприятие предметов, ориентацию в окружающем пространстве. Видимое световое излучение воспринимается также поверхностью кожи. Воздействуя  на неё оно создает тепловой эффект, в избыточном количестве являясь причиной солнечных ожогов. Инфракрасная радиация проникает в кожу на глубину от 0,1 до 10-12 миллиметров. При этом возникает выраженный тепловой эффект, расширяются кровеносные сосуды, усиливаются кожное дыхание и интенсивность кровообращения, стимулируется образование и всасывание биологически активных веществ. Лечебные дозы инфракрасного облучения широко используют в физиотерапии различных заболеваний. Терапевтический эффект ИК-излучения как раз и обусловлен перепадом температур на поверхности кожи и глубже, что и активизирует деятельность терморегулирующей системы.

Биологически наиболее активной частью солнечного спектра является ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовые лучи обладают более короткой длиной волны, чем лучи видимого света, и  подразделяются на три класса: лучи A (УФA); лучи В (УФB); лучи С (УФC). Опасные для жизни лучи УФC, благодаря озоновому слою, поверхности Земли не достигают. Взаимоотношения и мощность лучей УФA и УФB обычно колеблется и зависит, например, от времени дня и года, степени загрязнения воздуха, географической широты и интенсивности отражения света (вода, снег и т.д.).

Солнечные лучи обеспечивают тепло и свет, которые улучшают общее самочувствие и стимулируют  кровообращение. Общее положительное  влияние на здоровье оказывает средневолновая часть УФ радиации (с максимумом такого влияния при длине волны 297 нм). Под её влиянием в коже образуются биологически активные соединения, стимулирующие вегетативную нервную систему, восстановительные процессы в поврежденных тканях, усиливающие образование гемоглобина, антител, защитных клеток крови, рост волос, ногтей, костной ткани, уменьшается чувствительность организма к действию токсических веществ, ускоряются общие процессы восстановления и выздоровления.

Витаминообразующее влияние УФИ прежде всего связано с его влиянием на синтез витамина Д (кальциферола). Наличие этого витамина необходимо для поддержания постоянного уровня в крови кальция. При недостатке кальция в крови, он "вымывается" из костной ткани, приводя к её истончению (остеопорозу). У детей может возникнуть известное заболевание - рахит, в дальнейшем приводящий к тяжелым деформациям скелета и другим неблагоприятным последствиям. Для предотвращения таких последствий, необходимо чтобы удовлетворялась физиологическая потребность организма в витамине Д. Она составляет 20-30 микрограмм в сутки. Однако, обеспечит её только за счет продуктов питания трудно, поскольку даже в основных пищевых источниках витамина Д его относительно мало. Так, желток куриного яйца содержит 3-8 мкг витамина Д, стакан молока – примерно 0,5 мкг, 1 грамм рыбьего жира – 3-4 мкг. В большинстве других продуктов повседневного питания содержание витамина Д еще ниже. Помочь в этой ситуации способно Солнце, его ультрафиолетовая составляющая. Оказывается, что в коже содержится химический предшественник витамина Д – дегидрохолестерин. Под действием ультрафиолетового излучения он преобразуется в витамин Д (кальциферол), компенсируя его "недопоставку" за счет продуктов питания. Кроме участия в кальциевом обмене, витамин Д необходим для работы эндокринных органов – щитовидной и паращитовидной желез, надпочечников, гипофиза, и обмена холестерина, подерживает функции иммунной системы; обладает антиоксидантной активностью.

Ультрафиолетовому излучению присуще  и дезинфицирующее (бактерицидное) действие, наиболее сильное в диапазоне 180-280 нм. Это облучение губительно действует на большинство видов  патогенных бактерий, на многие вирусы и грибы, и потому, широко используется для обеззараживания воздуха  операционных и других больничных помещений, а также в лечебной практике.

Кроме вышеперечисленного, солнечные  лучи стимулируют продукцию специальных  веществ – эндорфинов, которые поднимают уровень настроения и в целом положительно влияют на эмоциональное состояние. Дефицит природной солнечной радиации (в связи с климатическими условиями, возрастом, различными заболеваниями, вынужденным длительным пребыванием в замкнутых помещениях) сопряжен с неблагоприятными последствиями. Он пагубно влияет на общее самочувствие человека, его нервно-психический тонус, снижает умственную и физическую работоспособность, сопротивляемость к инфекционным и другим заболеваниям, усиливает опасность переломов и других поражений опорно-двигательного аппарата, замедляет выздоровление и восстановительные процессы.

И все же, в условиях современной  жизни, большая опасность для  здоровья человека кроется не в недостаточном, а в избыточном солнечном облучении. Многие люди злоупотребляют им, в погоне за косметическим эффектом - долгими  часами загорают, в солнечные дни  без надлежащей защиты длительное время  находятся на открытом воздухе. Между  тем специальные медицинские  исследования однозначно выявили, что  подобная неосмотрительность может  иметь весьма пагубные последствия. Среди них – более высокий  уровень злокачественных новообразований  кожи (а по мнению отдельных ученых – и некоторых других органов) в регионах с высоким уровнем солнечной радиации, обострения и ухудшение течения сердечно - сосудистых и эндокринных заболеваний (в частности диабета), болезни глаз и др.

Воздействие ультрафиолетового излучения  на глаза. Глаза представляют собой  единственную систему органов, допускающую  возможность проникновения видимого света вглубь организма. В течение  эволюции множество механизмов развилось, чтобы защитить этот очень чувствительный орган от вредных воздействий  солнечных лучей, однако эти механизмы  активизированы ярким видимым светом, а не ультрафиолетовыми лучами. Поэтому, эффективность этих естественных механизмов защиты против воздействия ультрафиолета  ограничена. Катаракта - ведущая причина  слепоты в мире. Белки хрусталика накапливают пигменты, которые покрывают  линзу и в конечном итоге приводят к слепоте. Каждый год около 16 миллионов  человек в мире страдают от слепоты  из-за потери прозрачности в хрусталике. По оценке ВОЗ до 20 % катаракты могут  быть вызваны избыточным воздействием ультрафиолетового излучения и  их можно избежать.