Opalanie się na księżycu

AQuatro

Cytat:

Ale teraz UWAGA. Nie wiem czy wiecie ale przez szkło, pleksiglas itp. twory OPALIĆ SIĘ NIE MOŻNA. Dlaczego? ponieważ ultrafiolet jest przez szkło pochłaniany.

Słowa opalanie użyłem trochę w przenośni. Wszystko w oparciu o wysoką temperaturę która panuje na księżycu.
Jeżeli nawet szyba zatrzymała część widma nadfioletowego, to i tak taki astronauta powinien odczuwać ogromny gorąc.
Zresztą o możliwości opalenia się przez szkło powinne wypowiedzieć się osoby pracujące w szklarniach.
Proste pytanie, czy szyba grubości 2 mm zatrzymuje tyle samo nadfioletu co szyba grubości 6 mm ?
Drugie pytanie. Każdy smażył czasem kurczaka lub coś innego. Czy był potrzebny nadfiolet ? Sugerujesz, że tylko nadfioletem można się przypalić ?

AzzziRel

Czy tego kurczaka smażyłeś za pomocą światła słonecznego? OK mi nie musisz mówić, że ciepło może się przenosić na różne sposoby. Dokładnie to na trzy: za pomocą przewodzenia, promieniowania, konwekcji. Twój przykład to przykład przewodzenia i konwekcji (no dobro promieniowanie elektromagnetyczne też mamy ale to nie od niego się kurczak na patelni smaży). A przecież nie jeden stosował też kuchenkę mikrofalową i tu mamy świetny przykład promieniowania, tyle tylko, że to nie dzięki samej energii, którą niosą mikrofale możemy ugotować wodę czy inne potrawy, a dzięki zjawiskom polaryzacji dipolowej i przewodnictwa jonowego. Teraz pytanie: to dlaczego nie stosować zamiast mikrofal światła widzialnego (niesie w końcu większą energię)? A to dlatego, że mikrofale mają taką właściwość, że zostają pochłonięte przez materię (właśnie na te dwa sposoby: pol. dipol. i przew. jon.). Dobra, koniec dygresji.
Znacznie lepszym przykładem niszczycielskiego działania przenoszenia ciepła za pomocą promieniowania elektromagnetycznego może być soczewka skupiająca światło widzialne. Ta ale natężenie światła tak skupionego w ogniskowej soczewki jest nieporównywalne z natężeniem światła słonecznego nie skupionego. A no i jeszcze energia przenoszona przez falę jest proporcjonalna do kwadratu natężenia.

A tu fragmenty z Wiedzy i Życia nr 8/1997

Cytat:

Światło słoneczne zawiera 40% promieni świetlnych widzialnych, 59% podczerwonych cieplnych i tylko 1% nadfioletowych, tzw. ultrafioletowych (UV), z których największe biologiczne znaczenie ma UVA i UVB (ramka: "Słoneczni posłańcy"). Właśnie te promienie powodują opaleniznę ze wszystkimi jej konsekwencjami.

Fotony promieniowania UV obdarzone są dużą energią, tym większą, im krótsza odpowiada im fala elektromagnetyczna. Pochłaniane przez substancję mogą wpływać na jej właściwości fizyczne i chemiczne, wywoływać m.in. reakcje fotochemiczne: utlenianie, redukcję, rozkład i polimeryzację. Z tego względu ultrafiolet odznacza się dużą aktywnością biologiczną. Szczególnie silne działanie mutagenne i bakteriobójcze ma promieniowanie z zakresu C, nieco słabsze - odpowiednio UVB i UVA; absorbowane jest przez kwasy nukleinowe, zaburza przemianę materii w komórce i może spowodować jej zniszczenie.

Do powierzchni Ziemi dociera tylko nieznaczna ilość ultrafioletu, dużą jego część pochłania atmosfera, przede wszystkim warstwa ozonowa. W praktyce w pełni eliminowane jest w ten sposób promieniowanie z zakresu UVC, znaczna część UVB, najmniej - UVA. Mimo to promieniowanie UVB oddziałuje na nas 10-100 razy silniej niż UVA (ten rozrzut jest efektem różnego pochłaniania przez atmosferę).

Największe natężenie ultrafioletu występuje między 30o szerokości geograficznej południowej a 30o szerokości geograficznej północnej, latem, w godzinach południowych, a także wysoko w górach. (Polska znajduje się między 54o 50' a 49o 00' szer. geogr. płn.). Na każde 1000 m przybywa 15% promieniowania UV.

Wcześnie rano i po południu, gdy słońce jest nisko nad horyzontem i jego promienie muszą przebyć dłuższą drogę przez atmosferę, działanie UVB jest słabsze, w lecie - w porównaniu z zimą - intensywność promieniowania UVA wzrasta dwukrotnie, podczas gdy UVB dziesięciokrotnie. Na narciarza zjeżdżającego w styczniowy poranek z Kasprowego Wierchu działa znacznie intensywniejsze promieniowanie UVA (z powodu większego procentowego udziału UVA w ogólnej dawce UV) niż na turystę odpoczywającego w tym samym miejscu w czerwcowe południe. Latem na Kasprowym Wierchu przyjmie on jednak o 30% większą dawkę UVB, niż gdyby opalał się nad Bałtykiem.

Ilość działającego na nas promieniowania ultrafioletowego zależy również od czystości powietrza - eliminują je zwłaszcza zanieczyszczenia węglowodorowe. Natomiast każdy jednoprocentowy ubytek warstwy ozonowej pociąga za sobą dwuprocentowy wzrost intensywności samego tylko UVB.

Chmury mogą pochłonąć od 10 do 80% ultrafioletu (średnio 40%), zatrzymują jednak przede wszystkim promienie podczerwone (ciepło). Spacerując bez osłony przed słońcem w letni, pochmurny dzień, narażamy się więc nieraz na większą dawkę UV, niż kiedy chronieni kremem z filtrem opalamy się w pełnym blasku słońca.

Promienie UV ulegają również odbiciu - od śniegu, lodu (do 80% UV), powierzchni wody (w południe 5%, później więcej), piasku, betonu, chmur kłębiastych, co zwiększa naszą na nie ekspozycję. Dlatego ilość promieni UV padających na naszą skórę jest pewną wypadkową; narciarz doświadcza np. 2-5-krotnie silniejszego działania UV.

Nie tylko atmosfera pochłania promienie UVB; jak wiemy, nie przechodzą one przez szkło okienne, które nie przeszkadza tak bardzo wędrówce UVA.

Nieco podobnie jest w przypadku ludzkiej skóry. Większość padającego na nią UVB nie pokonuje bariery naskórka - zostaje odbita lub pochłonięta przez jego komórki (ramka: "Ubranie doskonałe"), natomiast około 50% UVA przenika głębiej. Jeszcze niedawno nie wywoływało to zaniepokojenia, gdyż za szkodliwe uznawano jedynie nadmierne promieniowanie UVB. Tylko ono bowiem (a nie UVA) wywołuje rumień po opalaniu i przyczynia się do poważnych poparzeń skóry.

Cytat:

Promienie słoneczne padają na odsłoniętą skórę. Większość, w tym całe promieniowanie cieplne, widzialne, a także część ultrafioletu odbija się od jej powierzchni. Reszta podąża dalej rozpraszana w martwej, zrogowaciałej warstwie naskórka, pochłaniana przez melaninę - barwnik pełniący funkcję filtra przeciwsłonecznego. Mimo znacznych strat, tym większych, im grubszy jest zrogowaciały naskórek i liczniejsze cząsteczki barwnika, pewna frakcja promieni pokonuje te przeszkody, przedziera się dalej i atakuje głębsze warstwy skóry.

Bezpośredni kontakt z promieniami UV nie służy większości białek i innym związkom występującym w naszym organizmie, gdyż niszczy ich strukturę. Dlatego zanim jeszcze słońce poczyni pierwsze wyraźne szkody, organizm uruchamia akcję obronną.

Przenikające tkanki promienie natrafiają między innymi na specyficzne białka - receptory błonowe przesyłające za pośrednictwem innych cząsteczek do jądra komórkowego informację o słonecznym ataku. Odczytanie informacji oznacza włączenie rozmaitych genów. Przede wszystkim już po 2-3 minutach działania promieniowania ultrafioletowego uaktywniają się geny kodujące, tzw. metaloproteinazy - enzymy rozkładające kolagen i elastynę, które tworzą zrąb skóry właściwej i tkanki podskórnej. Po dniu opalania możemy w ten sposób stracić aż 20% prawidłowego kolagenu w skórze. Ponadto już niskie dawki UVB wyzwalają ekspresję genów cyklu komórkowego w fibroblastach, keratynocytach i melanocytach, wprowadzając je na drogę zaprogramowanej śmierci - apoptozy (patrz: artykuły o apoptozie, "WiŻ" nr 11/1994). Ta genowa mobilizacja stanowi wstęp do przemodelowania tkanki atakowanej przez szkodliwe promienie. Pozwala usunąć białka i komórki zniszczone lub zmienione pod wpływem słońca, jest więc w zamysłach natury korzystną reakcją obronną i naprawczą.

Już po około 30 minutach opalania, czyli zanim poczujemy, że bierze nas słońce, w skórze pojawiają się międzykomórkowe obrzęki i pierwsze spalone komórki - będą to uszkodzone keratynocyty, wypełnione wakuolami melanocyty. W wyniku reakcji fotochemicznych między UV i cząsteczkami go absorbującymi (zwanymi chromoforami), którymi są aminokwasy, a także zasady pirymidynowe z kwasów nukleinowych, komórki uwalniają histaminy, prostaglandyny, enzymy lizosomalne i kininy. Związki te oddziałują silnie na inne komórki, powodując wzrost przepuszczalności skórnych naczyń krwionośnych i ściągając siły obronne układu odpornościowego. Dostrzegalnym dla nas objawem tej skórnej mobilizacji będzie właśnie rumień i obrzęk, czyli poparzenie słoneczne. Jego dalsze konsekwencje - piekące, bolesne bąble, wodniste pęcherze i wreszcie nieznośnie swędząca, obłażąca skóra, to znane każdemu końcowe efekty walki organizmu z atakiem promieni słonecznych.