Radiazione ottica

Dell'energia radiante a cui siamo esposti ogni giorno percepiamo soltanto una piccola quantità sotto forma di luce o calore. L'uomo non riesce a rendersi conto della rimanente parte dello spettro elettromagnetico, la più grande, di cui fanno parte anche i raggi UV.

Questi tipi di energia possono essere spiegati tramite un modello che si fonda sulla lunghezza d'onda: le radiazioni si distinguono in base alla loro frequenza. Le onde radio, ad esempio, sono onde lunghe, mentre le radiazioni ottiche appartengono al campo delle onde corte. L'intervallo di frequenza della radiazione UV interessa solo una parte decisamente ridotta dello spettro elettromagnetico.

Radiazione UV

I raggi ultravioletti (UV) sono un tipo di energia ad onde corte, che, insieme alla luce e alla radiazione infrarossa, fanno parte del gruppo delle lunghezze d'onda dello spettro ottico. I raggi UV si lasciano piegare, curvare, diffrangere, assorbire e riflettere.

La denominazione "ultravioletto" (nel senso di "oltre il violetto") si basa sul fatto che lo spettro dei raggi UV inizia con lunghezze d'onda più corte rispetto a quelle che l'occhio umano percepisce come colore violetto. Ne consegue che i raggi UV sono invisibili all'occhio umano.

I raggi UV vengono suddivisi in tre bande:

UV-A (onde lunghe):
UV-B (onde medie):
UV-C (onde corte):
400 - 315 nm
315 - 280 nm
280 - 200 nm
Arten von UV-Strahlung: UVA, UVB, UVC - Schaubild

Quali raggi hanno un effetto battericida?

Al sole sono attribuiti sin dai tempi più antichi poteri terapeutici. Ciò nonostante fu solo nel 1878 che i ricercatori Arthur Downes e Thomas P. Blunt scoprirono che i microrganismi sottoposti ad un forte irraggiamento solare non si riproducevano più.

Dopo questa scoperta trascorse ancora molto tempo prima che venisse individuata una specifica dipendenza dalla lunghezza d'onda con una reazione massima all'interno della porzione di spettro compresa tra 250 e 270 nm, una parte della radiazione UV appartenente alla banda C ad onda corta (UVC).

Solo a partire dagli anni 50, con la scoperta della struttura a doppia elica del DNA ad opera dei ricercatori James Watson e Francis Crick, si è resa disponibile una chiave di interpretazione.

Perché la radiazione UVC uccide i germi?

Zusammenhang von UVC-Dosis und Wirkung auf Microorganismen

Relazione tra dose ed efficacia

L'efficacia di un metodo di disinfezione che utilizzi le radiazioni UVC è direttamente collegata alla dose impiegata (= tempo x energia irradiata / superficie). Elevate intensità per un breve periodo di tempo o intensità ridotte per un intervallo temporale più lungo sono intercambiabili e quasi equivalenti per quanto riguarda l'efficacia della disinfezione. La dose come unità di grandezza indicativa viene espressa in µW*s/cm² spesso anche in J/m².

In linea di principio: Più semplice è la struttura di un microrganismo, maggiore sarà la facilità di inattivarlo tramite la radiazione UV. Ne consegue che è più semplice distruggere i virus, i batteri e le spore batteriche rispetto a microrganismi complessi come ad esempio lieviti e cellule vegetative dei funghi (cellule eucariote). Le spore fungine, il cui DNA è anche protetto da una parete cellulare pigmentata e un citoplasma concentrato, possono essere inattivate solo con l'impiego di dosi di UV più massicce.

Effetti sull'uomo

Wirkung von UV-Strahlung auf den menschlichen Körper

Utilizzo degli UVC in sicurezza

In linea di principio, i raggi UVC non attraversano alcun materiale solido, neppure il comune vetro per finestre (borosilicato, Duran) né le plastiche trasparenti (vetro acrilico, polistirene, ecc.)

Analogamente alle lunghezze d'onda della luce, i raggi UVC si muovono soltanto in linea retta e perdono di intensità in maniera consistente a mano a mano che si allontanano dalla loro sorgente. Ciò significa che una maggiore lontananza da una sorgente di raggi UV corrisponde a una minore pericolosità della stessa. Da dispositivi che siano dotati di lamelle di protezione ottica o che abbiano un involucro totalmente chiuso non deriverà mai un pericolo immediato.

Nel caso in cui gli occhi o la pelle debbano necessariamente entrare in contatto diretto con una sorgente di raggi UV, misure cautelative di base, come ad esempio occhiali protettivi o creme solari con un elevato fatture di protezione, sono pienamente sufficienti.

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