Ultraviolet

Lo raionament ultraviolet (var. ultravriulet^[1]) es l'ensemble dei radiacions electromagneticas situadas entre la lutz visible e lei rais X. Descubèrt en 1801 per Johann Wilhelm Ritter, constituís un element important de la tecnologia modèrna gràcias a sei proprietats energeticas e esterilizantas. Dins la natura, leis ultraviolets son produchs per leis objèctes fòrça cauds coma leis estelas. Pasmens, la quantitat d'ultraviolets a la superficia de la Tèrra es largament reducha per l'absorpcion deis ultraviolets pus poderós per lo jaç d'ozòn. Leis ultraviolets residuaus an un ròtle important dins mai d'un ecosistèma coma fònt d'energia. Pasmens, en cas d'exposicion tròp importanta, pòdon encara aver d'efiechs negatius per leis organismes vivents (efiechs letaus dirèctes, aparicion de cancèrs...).

Istòria

Retrach de Johann Wilhelm Ritter (1776-1810).

Lo raionament ultraviolet foguèt descubèrt en 1801 per lo fisician alemand Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) durant una experiéncia que consistiá a observar la velocitat de reaccion d'un papier embegut d'una solucion de clorur d'argent expausat a la lutz solara descompausada per un prisma^[2]. D'efiech, observèt una coloracion pus rapida dau papier plaçat en delà dau violet. Establiguèt l'existéncia dau raionament invisible e li donèt lo nom de « rais oxidants » en causa de sa reactivitat quimica. Aqueu tèrme èra tanben un biais de diferenciar sa descubèrta dei « rais termics » – lo raionament infraroge – descubèrt un an aperavans per William Herschel (1738-1822).

Lo tèrme « rais quimics » foguèt utilizat durant la màger part dau sègle XIX. De cercaires, contestant l'origina luminosa d'aquelei rais, prepausèron sensa succès divèrsei teorias non luminosas per explicar sa formacion. Lo pus important foguèt l'Estatsunidenc John William Draper (1811-1882) qu'utilizèt l'expression « rais titonics » per designar lei « rais quimics »^[3]. Pasmens, sa teoria foguèt pas acceptada. En revènge, lei tèrmes « infraroge » e « ultraviolet » s'impausèron pauc a pauc au sen de la comunautat scientifica^[4].

En parallèl, durant lei sègles XIX, XX e XXI, plusors descubèrtas foguèron realizadas en matèria d'aplicacion dei rais ultraviolets. Una dei pus importantas aguèt luòc en 1878 e foguèt la descubèrta de l'accion esterilizanta deis ultraviolets corts sus lei bactèris^[5]. Pus tard, en 1960, foguèron establits leis efiechs deis ultraviolets sus l'ADN^[6]. Una autra descubèrta importanta regardant leis ultraviolets foguèt la descubèrta deis « ultraviolets cosmics » per Victor Schumann (1841-1913) en 1893^[7].

Definicion

Lo raionament ultraviolet compren leis ondas electromagneticas situadas entre la lutz visibla e lei rais X. Aquò correspònd principalament a de longors d'ondas compresas entre 100 e 400 nm e a de nivèus d'energia situats entre 3,10 e 12,4 eV. Lei raionaments situats entre 10 e 100 nm son dichs « ultraviolets extrèms » e son estacats a la familha deis ultraviolets. Dins aquò, son considerats coma una categoria distinta.

La classificacion dei diferents raionaments ultraviolets es complèxa. Uei, es definida per la nòrma internacionala ISO 21348 que foguèt editada en 2007^[8] per remplaçar un ensemble de definicions adoptadas en 1932 e en 1999. Definís lei domenis seguents :

Nom	Abreviacion	Interval de longor d'ondas (nm)	Energia dau foton (eV)	Remarcas / autreis apelacions
Ultraviolet	UV	100 – 400	3,10 – 12,4
Vacuum ultraviolet	VUV	10 – 200	6,20 – 124
Ultraviolet extrèm	EUV	10 – 121	10,25 – 124	Extreme ultraviolet
Rai Lyman-alfà	H Lyman-α	121 – 122	10,16 – 10,25	Hydrogen Lyman-alpha
Ultraviolet luenchenc	FUV	122 – 200	6,20 – 10,16	Far ultraviolet
Ultraviolet C	UVC	100 – 280	4,43 – 12,4	Ultraviolet germicida
Ultraviolet mejan	MUV	200 – 300	4,13 – 6,20	Middle ultraviolet
Ultraviolet B	UVB	280 – 315	3,94 – 4,43
Ultraviolet pròche	NUV	300 – 400	3,10 – 4,13	Near ultraviolet. Es visible per d'insèctes, d'aucèus e de peis.
Ultraviolet A	UVA	315 – 400	3,10 – 3,94	Lutz negra

Preséncia dins la natura

Occuréncia e ròtles dins leis ecosistèmas

Dins l'Univèrs, leis objèctes fòrça cauds emeton principalament dins lo domeni ultraviolet (lèi de Wien). Lei raionaments ultraviolets son donc frequents dins la natura, especialament aquelei produchs per lo Soleu. Pasmens, lo jaç d'ozòn arrèsta la màger part deis ultraviolets intens^[9]. Lo rèsta a un ròtle important per mai d'un organisme e d'un ecosistèma.

D'efiech, en causa de son energia, lei raionaments ultraviolets asseguran lo debanament de certanei reaccions quimicas necessàrias au metabolisme d'un gròs nombre d'organismes vivents. Per exemple, en l'òme, leis ultraviolets permèton la sintèsi de la vitamina D. Dins aquò, leis organismes aqüatics, especialament leis algas, semblan ben pus sensibles a una demenicion dau raionament UV que leis organismes terrèstres^[10]. Se fau nòtar que lo perilh representat per un excès d'ultraviolet es relativament ben gerit per leis organismes gràcias au desvolopament d'adaptacions (pigments protectors, evitament...).

Efiechs negatius sus lo vivent

Un raionament ultraviolet tròp intens a d'efiechs negatius sus leis organismes vivents. Per aquela rason, leis astronòms e biologistas qu'estúdian lei possibilitats de desvolopament d'una vida extraterrèstra cercan puslèu de planetas dotadas d'un jaç d'ozòn ò d'un autre mejan d'absorpcion deis ultraviolets pus energetics. D'efiech, leis ultraviolets an una energia sufisenta per entraïnar la rompedura de moleculas organicas, compres l'ADN, dins lei teissuts vivents. A tèrme lòng, aquò es la causa d'aparicion de mutacions e de cancèrs. Ansin, lo raionament solar foguèt classat coma agent cancerigèn en 1992^[11]. Se lei dòsis son pus importantas, d'efiechs letaus dirèctes pòdon aparéisser (cremaduras...). Son pus importants per lei microorganismes, çò qu'explica lei proprietats germicidas dei raionaments ultraviolets.

Utilizacions e aplicacions

Identificacion de bilhets de banca gràcias a un raionament ultraviolet.

Leis aplicacions modèrnas dei raionaments ultraviolets son fòrça nombrosas e diversificadas. Despendon principalament de lor longor d'onda :

• 10-15 nm : litografia per ultraviolets extrèms qu'es un procès de fotolitografia permetent, a l'ora d'ara, una resolucion de 45 nm. De recèrcas son en cors per obtenir una resolucion de 8 nm mai lo còst dei maquinas limita encara la difusion d'aquelei tecnologias^[12].
• 230-365 nm : identificacion de balisas sus de marchandisas.
• 230-400 nm : detectors optics, instrumentacion.
• 240-280 nm : desinfeccion, assaniment de l'aiga.
• 200-400 nm : medecina legala, recèrca de drògas.
• 270-360 nm : analisi de proteïnas e de l'ADN.
• 280-400 nm : imatjariá medicala dei cellulas.
• 300-320 nm : luminoterapia.
• 300-365 nm : secatge de tenchas polimèras.
• 300-400 nm : esclairatge de semiconductors.
• 350-370 nm : lecas per insèctes.

En geologia, lei raionaments ultraviolets son tanben utilizats per facilitar l'identificacion de certanei mineraus e, dins l'industria quimica, permèton totjorn d'iniciar de reaccions quimicas en portant l'energia necessària a la rompedura de certanei liasons quimicas.