புற ஊதாக் கதிர்

புற ஊதாக் கதிர் (ultraviolet light) என்பது கண்களால் பார்த்து பெரும்பாலும் உணரமுடியாத மின்காந்த ஒளி அலைகள் ஆகும். சூரிய ஒளியின் நிறமாலையில் (Spectrum) கண்ணுக்குப் புலப்படுகின்ற சிவப்பு முதல் ஊதா வரையான கதிர்களின் ஒழுங்கில், ஊதாக்கதிர்களுக்கு அப்பால் இருப்பதால் இது புற ஊதாக் கதிர் எனப்படுகின்றது. புற ஊதாக்கதிர் 10 நா.மீ முதல் 400 நா.மீ வரையிலான அலைநீளத்தைக் கொண்டுள்ளது. கண்களுக்குப் புலனாகும் ஓளி அலைகளைக் காட்டிலும் இது அதிகமாகவும் எக்சு கதிர்களைக் காட்டிலும் குறைவானதாகவும் உள்ளது. சூரியனிலிருந்து வரும் ஒட்டு மொத்த ஒளியில் 10% ஒளி புற ஊதாக்கதிரினால் ஆனதாகும். மின் விற்பொறி மற்றும் பாதரச ஆவி விளக்குகள், தோல் பதனிடு விளக்குகள், நீளலை புறஊதா விளக்குகள்^[1][2][3][4] போன்ற சிறப்பு விளக்குகளைப் பயன்படுத்தியும் புற ஊதாக்கதிர்களை உருவாக்கலாம். அணுக்களை அயனியாக்கும் ஆற்றல் இதன் ஒளியணுக்களுக்கு இல்லை என்பதால் ஓர் அயனியாக்கக் கதிர்வீச்சாக புற ஊதாக்கதிர் கருதப்படுவதில்லை. ஆனாலும் நீளலை புற ஊதா கதிர்வீச்சு இரசாயன வினைகளில் பங்கேற்கிறது. பல பொருட்களை ஒளிர அல்லது உடனொளிரச் செய்கிறது. இதன் விளைவாக, எளிமையான வெப்ப விளைவுகளைக் காட்டிலும் புற ஊதாக்கதிரின் உயிரியல் விளைவுகள் அதிகமானவையாக உள்ளன. மற்றும் இக் கதிர்வீச்சின் பல நடைமுறை பயன்பாடுகள் கரிம மூலக்கூறுகளுடன் கொண்ட தொடர்புகளிலிருந்து பெறப்படுகின்றன.

அப்போலோ-16 என்னும் விண்கலத்தில் இருந்து, விண்ணோட்டிகள், நில உலகை, நிலாவில் இருந்து எடுத்த புற ஊதாக் கதிர் படம்.

தோலின் நிறம் கருத்தல், முகச்சுருக்கங்கள் வேனிற்கட்டிகள் மற்றும் தோல் புற்றுநோய் போன்றவை புற ஊதாக்கதிர் பாதிப்புகளாகும். பூமியின் வளிமண்டலத்தில் இருந்து வரும் புற ஊதாக்கதிர் வடிகட்டப்படாவிட்டால், சூரியனின் புறஊதா கதிர்வீச்சால் வாழும் உயிர்னங்கள் கடுமையாகப் பாதிக்கப்படுகின்றன ^[5]. 121 நானோமீட்டருக்கும் குறைவான அலைநீளம் கொண்ட விளிம்புநிலை புற ஊதாக்கதிர் அதிக ஆற்றல் கொண்டதாக உள்ளது. இது பூமியை அடைவதற்கு முன்னரே ஈர்க்கப்படுகிறது ^[6] மனிதர்கள் உட்பட பெரும்பாலான முதுகெலும்பிகளின் எலும்பு வலுவடைவதற்கு காரணமான வைட்டமின் டி உருவாகுவதற்கு புற ஊதாக்கதிரும் காரணமாகும். புற ஊதாக்கதிர்களால் நமக்கு நன்மை, தீமை ஆகிய இரண்டு விளைவுகளும் ஏற்படுகின்றன.

புற ஊதாக் கதிர்கள் பெரும்பாலான மனிதர்களின் கண்களுக்குத் புலப்படுவதில்லை. மனித கண்களில் உள்ள லென்சு பொதுவாக 320 முதல் 290 வரை அதிர்வெண் கொண்ட ஒளியலைகளை வடிகட்டுகின்றன. மேலும் மனிதர்களின் கண்களில் புற ஊதாக் கதிர்களின் வண்ணமேற்பு தகவமைப்புகள் இல்லை ^[7]. குழந்தைகள் மற்றும் இளைஞர்களால் சில சிறப்பு நிகழ்வுகளில் சுமார் 310 நானோ மீட்டர் அலைநீள புற ஊதாக்கதிர்களை காணமுடிகிறது ^[8][9]. விழிவில்லை இல்லாத மனிதர்கள் அல்லது மாற்று விழிவில்லை பொருத்தப்பட்ட மனிதர்களால் இக்கதிர்களைக் காணமுடிகிறது.^[10]. சில பூச்சிகள், பறவைகள், பாலுட்டிகளின் கண்களுக்கும் புற ஊதாக் கதிர்கள் புலப்படுகின்றன ^[11].

கண்டுபிடிப்பு

சூரிய ஒளி படும்போது வெள்ளி உப்புக்கள் கருமையாக மாறின. புற ஊதா கதிர்வீச்சு கண்டுபிடிப்பு அந்த கவனிப்பு தொடர்புடையதாக இருந்தது. 1801 ல் , செருமன் இயற்பியலாளர் யோகன் வில்லெம் ரிட்டர் வெள்ளி குளோரைடு நனைத்த காகிதத்தை ஊதா நிறத்திற்கு அப்பால் உள்ள கதிர்கள் ஊதா நிறக்கதிரை விட வேகமாக கருமையாக்குவதாக கண்டுபிடித்தார். இவற்றின் வேதியியல் கூறுகளை வலியுறுத்த மற்றும் " வெப்ப கதிர்களில் " இருந்து வேறுபடுத்த இவற்றை அவர் "ஆக்சிசனேற்றக் கதிர்கள்" என்று அழைத்தார். எளிமையான " இரசாயன கதிர்கள் " என்ற பதம் விரைவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு அது 19ஆம் நூற்றாண்டு முழுவதும் பிரபலமாக இருந்தது. பின்னர் இரசாயன மற்றும் வெப்ப கதிர்களுக்கு பதிலாக முறையே, புற ஊதா மற்றும் அகச்சிவப்பு கதிர் ஆகிய பதங்கள் உபயோகப்படுத்தப்படலாயின. ^[12][13] 200 நானோமீட்டருக்கும் கீழே அலைநீளம் கொண்ட புற ஊதா கதிரின் கண்டுபிடிப்பு செருமன் இயற்பியலாளர் விக்டர் சூமானால் 1893 ல் செய்யப்பட்டது. இது கடுமையாக காற்று மூலம் உறிஞ்சப்படுவதால் வெற்றிட புற ஊதா என்று அழைக்கப்பட்டது. ^[14]

சூரிய ஒளியிலிருந்து வரும் புற ஊதா கதிர்வீச்சின் தாக்கம் மனித உடல்நலனில் பல்வேறு விளைவுகளை உண்டாக்குகிறது. மேலும் ஒளிரும் விளக்குகளால் உண்டாக்கும் ஆரோக்கியக் கேடுகளுடனும் இது தொடர்பு கொண்டுள்ளது. அதிகப்படியான சூரிய வெளிச்சம் உடலின் மீது விழுவது தீங்கு விளைவிக்கும், ஆனால் இவ்வொளியை மிதமாக அளவுக்கு உடல் பெற்றால் நன்மை விளைகிறது^[15].

வகைகள்

புற ஊதாக்கதிரின் மின்காந்த நிழற்பட்டையை பல்வேறு வகைகளில் பிரிக்கலாம். solar irradiances கண்டறிவதற்கான ஐ.எசு.ஓ (ISO-21348)^[16] பின்வரும் வரம்புகளை விவரிக்கிறது:

பெயர்	Abbreviation	அலைநீளம் range (நானோமீட்டர்களில்)	ஒரு ஒளியணுவின் ஆற்றல் (இலத்திரன்வோல்ட்களில்)	Notes / மற்ற பெயர்கள்
புற ஊதா	UV	400 – 100 nm	3.10 – 12.4 eV
புற ஊதா ஏ	UVA	400 – 315 nm	3.10 – 3.94 eV	நீண்ட அலை, கருப்பு ஒளி
புற ஊதா பி	UVB	315 – 280 nm	3.94 – 4.43 eV	மத்திம அலை
புற ஊதா சி	UVC	280 – 100 nm	4.43 – 12.4 eV	குறுகிய அலை, கிருமி நாசினி
கிட்ட புற ஊதா	NUV	400 – 300 nm	3.10 – 4.13 eV	பறவைகள், பூச்சிகள் மற்றும் மீன்களுக்கு தெரியும்
நடு புற ஊதா	MUV	300 – 200 nm	4.13 – 6.20 eV
தூர புற ஊதா	FUV	200 – 122 nm	6.20 – 10.16 eV
ஐதரசன் லைமன் - ஆல்பா	H Lyman-α	122 – 121 nm	10.16– 10.25 eV
தீவிர புற ஊதா	EUV	121 – 10 nm	10.25 – 124 eV
வெற்றிட புற ஊதா	VUV	200 – 10 nm	6.20 – 124 eV

காற்று மூலம் கடுமையாக உறிஞ்சப்படுவதால் வெற்றிட புற ஊதா கதிர்களுக்கு அவ்வாறு பெயரிடப்பட்டது. இதனால் இது வெற்றிடத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வகை கதிர்களின் அலைநீளமான 150 – 200 நானோமீட்டரில் முக்கியமான உறிஞ்சி காற்றிலுள்ள ஆக்சிசன் தான். அதனால் ஆக்சிஜன் இல்லா சூழலில் (பொதுவாக சுத்தமான நைட்ரசன்), இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பயன்பாடுகள்

இரசாயன எதிர்விளைவுகளை ஏற்படுத்துவதாலும் பொருட்களில் ஒளிர்வை தூண்டுவதாலும் புற ஊதா ஒளி, நவீன சமூகத்தில் பல பயனுள்ள பயன்பாடுகளை கொண்டுள்ளது.

படமெடுத்தல்

• வானவியல்
• நெருப்பு கண்டறிதல்
• ஒளிவட்ட வெளியேற்றத்தை (corona discharge ) கண்டறிதல் மூலம் உயர் மின்னழுத்த காப்பு சோதனை

ஒளி மூலங்களின் பயன்பாடுகள்

• உடனொளிர்வு விளக்குகள்

*லேசர்கள்

ஒளிரும் சாயம் தொடர்பான பயன்பாடுகள்

• ஃப்ளோரசன்ட் ஒளியியல் வெளுப்பான்
• வண்ணப்பூச்சுகள்
• பாதுகாப்பு

பகுப்பாய்வு பயன்பாடுகள்

• தடய அறிவியல்
• அங்கீகரிப்பதற்கு
• தெளிவற்ற கையெழுத்து பிரதிகளை படித்தல்
• இரசாயன குறிப்பான்கள்
• சுகாதார இணக்கதிற்கு
• நிறமாலை ஒளிமானியியல்
• கனிம ஆய்வு

புற ஊதா கதிரின் மூலம் ஒளியூட்டப்படும்பொழுது வெவ்வேறு அலைநீளங்களில் கனிம மாதிரிகள் மின்னுகின்றன

பொருளறிவியல் பயன்கள்

• வேதிக் கட்டமைப்பு , கனிமங்கள், இரத்தினக்கற்கள் போன்றவற்றை பகுப்பாய்வு செய்வதில் புற ஊதாக் கதிர்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நியூக்ளிக் அமிலங்கள் அல்லது புரதங்களின் அளவறி பகுப்பாய்விலும் இக்கதிர்கள் பயன்படுகின்றன.

• மாசு கட்டுப்படுத்தும் செயல்முறையில் நைட்ரசன் ஆக்சைடு உமிழ்வு, கந்தக சேர்மங்கள், பாதரசம், அமோனியா போன்றவை கண்டறிவதில் புற ஊதாக்கதிர் பயன்படுகிறது.கார்பனீராக்சைடு மற்றும் ஆவியாகும் கரிமச்சேர்மங்ககளின் அளவை காற்றில் இருந்து குறைக்கவும் இக்கதிர்கள் பயனாகின்றன^[17][18][19].

• ஒளி கல்லச்சு வரைவியல் (Photolithography)

• மைகள், பசைகள், வார்னிஷ் மற்றும் பூச்சுகள் பதப்படுத்துதல்

• பாக்டீரியாக்களை அழிப்பதற்கும் மருத்துவ உபகரணங்களில் உள்ள நுண்ணுயிர் கிருமிகளைக் கொல்லவும் பயன்படுகின்றன.

• இந்த வகைக் கதிர்கள் போலி பத்திரங்களைக் கண்டறியவும், கைரேகை பதிவுகளைக் கண்டறியும் தடயவியல் ஆய்வகங்களிலும் பயன்படுகின்றன.

• உணவுப் பொருள்கள் கெடாமல் பாதுகாக்கப் பயன்படுகின்றன.

• அணுவின் கட்டமைப்பைக் கண்டறியப் பயன்படுகின்றன.

• இரத்தம், உமிழ்நீர், விந்தணு போன்ற உடல் திரவங்களை கண்டறிவதற்கான தடய அறிவியல் துறையில் புற ஊதாக்கதிர்கள் பயன்படுகின்றன^[20].

தொடக்கக்கால இனப்பெருக்க புரதங்கள் மற்றும் நொதிகளின் பரிணாம வளர்ச்சி, பரிணாம கோட்பாட்டின் நவீன மாதிரிகளுக்கு புற ஊதா கதிர்வீச்சு காரணமாகிறது.

இவற்றையும் பார்க்கவும்

• ஓசோன் படை தேய்வின் விளைவுகள்