Методы измерения ультрафиолетового облучения

Существует два метода измерения интенсивности ультрафиолетового излучения: фотохимический и фотоэлектрический.

Фотохимический метод измерения ультрафиолетового излучения основан на способности УФ-лучей разлагать щавелевую кислоту в присутствии азотнокислого уранила UO₂(NO₃)₂ до углекислоты и воды. Количество разложившейся щавелевой кислоты пропорционально интенсивности УФ-радиации и продолжительности облучения. Величину УФ-радиации выражают в миллиграммах разложившейся щавелевой кислоты за единицу времени (час, сутки) и на единицу площади в 1 см².

Для определения УФ-радиации проводится облучение раствора щавелевой кислоты с азотнокислым уранилом лампами ЭУВ-15. Для измерения УФ-радиации Солнца применяют кварцевые пробирки стандартного размера высотой 150 мм, шириной 25 мм (наружный диаметр). Пробирки покрыты светонепроницаемым слоем серебра. На поверхности пробирки путем расчистки вырезается кольцевое окошко, площадью S, (обозначена на стенке пробирки). В кварцевую пробирку наливают раствор щавелевой кислоты, смешанной предварительно с раствором азотнокислого уранила. Пробирку закрывают резиновой пробкой и устанавливают на месте исследования перед заходом солнца на 24 часа, после чего исследуют содержимое (суммарное количество УФ радиации за сутки). Количество щавелевой кислоты до и после экспозиции определяют титрованием 0,1 н. р-ром КМnO₄ в присутствии H₂SO₄ при нагревании до 90-95°. По разности при титровании рассчитывается количество УФ-радиации в мг щавелевой кислоты на 1 см² проницаемой кварцевой поверхности за 1 час или за сутки.

Для измерения УФ радиации искусственных источников также используют чашки Петри. В них наливают те же реактивы и в открытом виде ставят для облучения на 20-90 мин на расстоянии 20-100 см от источника. Титрование проводится аналогично.

Для искусственных источников УФ-радиации эритемный эквивалент является постоянной величиной в связи с постоянством спект­рального состава излучения. Для эритемных УФ-ламп ЭУВ-15 он равен 0,0275 мг/см. Если облучать при одинаковых условиях кожу человека и раствор щаве­левой кислоты, то при разложении каждых 0,0275 мг/см щавелевой кислоты человек получит 1 биодозу.

Пример. Если при облучении лампой ЭУВ-15 на расстоянии 1 м в течение 1 часа разложилось 0,055 мг/см щавелевой кислоты, то количество биодоз равно:

0,055 мг/см

------------------ = 2 биодозы.

0,0275 мг/см

Для солнечной УФ-радиации эритемный эквивалент является переменной величиной, 9 его можно устанавливать лишь для конкретных условий прозрачно­сти атмосферы и высоты солнца над горизонтом. Если облучать в ясную солнеч­ную погоду кожу и раствор щавелевой кислоты, то при разложении каждых 3,7 -4,1 мг/см щавелевой кислоты человек примерно получит 1 биодозу при высоте солнца 35 - 40 и 2 биодозы при 60-65. Поскольку профилактическая доза равна 0,1 - 0,3 биодозы, то индивидуальная чувствительность не имеет существенного значения.

Пример. В утреннее время при облучении солнцем разложилось 3,3 мг/см щаве­левой кислоты, а в полдень - 4,6 мг/см в течение 1 часа. Сколько биодоз при этих условиях получит человек?

3,3 мг/см²

В утреннее время: -------------- = 0,8 биодозы

4,1 мг/см²

4,6 мг/см²

В полдень: --------------------- = 2,48 биодозы

3,7 мг/см²

Фотоэлектрический метол измерения ультрафиолетового излучения основан на преобразовании энергии излучения в электрический ток.

Приборы, предназначенные для определения интенсивности УФ-излучения на­зываются ультрафиолетметрами (УФМ-5) или уфиметрами (УФИ-65).

УЛЬТРАФИОЛЕТМЕТР (УФМ-51) предназначен для определения интенсивности излучения в микроваттах на см² и для определения дозы облучения в микро ваттах на см² в секунду. По дозе излучения можно судить о се эритемном и бактерицидном действии, который регистрируется через конденсатор специальным счетчиком. Сурьмяно цезиевый фотоэлемент служит для определения интенсивности длинноволновое "эритемного" излучения. Магниевый фотоэлемент - для измерения излучения коротковолнового спектра (бактерицидного). В зависимости от спектра УФ-излучения включается соответству­ющий фотоэлемент.

УФИМЕТР (УФИ-65). Принцип устройства аналогичен ультрафиолетметру. Интенсивность излучения выражается в миллиэрах и миллибактах на 1 м а также в миллиэрах и миллибактах на 1 см в час по дозе излучения.