Che cosa sono e come funzionano i raggi ultravioletti

La radiazione ultravioletta (UV) è una forma di radiazione non ionizzante emessa dal sole e da fonti artificiali, come i lettini abbronzanti. Sebbene produca alcuni effetti benefici per le persone, basti pensare alla vitamina D, può anche avere dei rischi.

La nostra fonte naturale di radiazioni UV è il sole. Tuttavia, esistono diverse fonti artificiali che la generano: lettini abbronzanti, illuminazione ai vapori di mercurio, luci alogene, fluorescenti e a incandescenza, alcuni tipi di laser.

Ma che cosa sono e come funzionano i raggi ultravioletti, più di preciso?

Raggi ultravioletti o UV: che cosa sono?

I raggi ultravioletti (UV) sono radiazioni elettromagnetiche con una lunghezza d’onda più corta rispetto alla luce visibile (sebbene le onde UV siano invisibili all’occhio umano, alcuni insetti come i bombi possono vederle).

Ad emetterli è principalmente il sole, fonte naturale dell’intero spettro della radiazione ultravioletta, comunemente suddivisa in UV-A, UV-B e UV-C. I raggi UV-C sono i più dannosi e vengono quasi completamente assorbiti dalla nostra atmosfera. I raggi UV-B sono i raggi nocivi, capaci di causare scottature e di provocare danni cellulari. Fortunatamente, circa il 95% dei raggi UV-B viene assorbito dall’ozono.

Le tipologie di raggi ultravioletti

I raggi ultravioletti si dividono in tre tipi:

• UV-A: costituiscono il 95% delle radiazioni ultraviolette che raggiungono la superficie terrestre, hanno la lunghezza d’onda maggiore e possono penetrare in profondità nella pelle, producendo radicali liberi e causando l’invecchiamento cutaneo;
• UV-B: con una lunghezza d’onda intermedia, non superano la superficie della pelle. Sono importantissimi per lo sviluppo della Vitamina D, che fissa il calcio nelle ossa, ma possono causare colpi di sole e alterare la struttura delle cellule;
• UV-C: sono i raggi UV più dannosi ma non raggiungono la superficie terrestre, in quanto vengono assorbiti dall’ozono.

Come possono essere utilizzati i raggi ultravioletti

La radiazione ultravioletta è utile sia come strumento di ricerca che come tecnica di sterilizzazione. Può anche essere utilizzata nelle lampade fluorescenti, una forma di illuminazione artificiale più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle lampade a incandescenza. E in numerosi altri ambiti: saldatura, asciugatura di vernici, indurimento di sostanze adesive, lampade illuminanti, impianti di aerazione, applicazioni mediche.

Fondamentale è che le lampade UV vengano installate in sicurezza e in sistemi chiusi, per proteggere la pelle e gli occhi dell’uomo, e che siano soggette a costante manutenzione.

I vantaggi dei raggi ultravioletti

Se è vero che la sovraesposizione ai raggi UV è dannosa, è necessario conoscere anche i vantaggi dei raggi ultravioletti.

Vitamina D

L’esposizione moderata ai raggi UV è indispensabile per la produzione di Vitamina D, che aiuta a regolare il metabolismo del calcio, secernere insulina e controllare la pressione sanguigna. Livelli più elevati di vitamina D sono stati collegati ad un minor rischio di malattie cardiache, ictus e diabete.

Condizioni della pelle

Ci sono alcune condizioni della pelle che possono essere trattate con i raggi UV. Con la moderna fototerapia è ora possibile trattare con successo eczemi, dermatiti, rachitismo, sclerodermia atopica e localizzata, ittero, psoriasi e vitiligine.

Malattie cardiovascolari e ipertensione

Nei pazienti con ipertensione e carenza di vitamina D, è stato dimostrato che l’esposizione ai raggi UVB può abbassare la pressione sanguigna. Altri test e studi medici hanno dimostrato che le radiazioni UV, indipendentemente dalla vitamina D, hanno benefici misurabili per la salute.

Serotonina

La vitamina D stimola la produzione di serotonina che, a sua volta, influenza l’umore e il comportamento. Il suo esatto effetto sul corpo umano non è del tutto noto, ma si pensa che sia collegata a sensazioni di benessere, serenità e felicità.

Melanina

L’esposizione moderata ai raggi UV aumenta la quantità di melanina, il pigmento dell’abbronzatura. La melanina assorbe sia la radiazione UVA che UVB, dissipandola sotto forma di calore. Questo protegge la pelle dai danni diretti e indiretti del DNA.

Raggi ultravioletti e salute umana

Se i vantaggi dei raggi UV sulla salute sono diversi, è bene considerare anche i rischi.

Le radiazioni UV, naturali oppure artificiali, possono provocare scottature cutanee. Inoltre, un’esposizione prolungata può causare un’infiammazione della cornea o della congiuntiva. Questo, per quanto riguarda gli effetti acuti. Sul fronte degli effetti a lungo termine troviamo invece la formazione delle rughe, e il rischio di sviluppare tumori cutanei. I tumori non-melanomi, il cui tasso di mortalità è per fortuna ridotto, si pensa siano causati proprio da un’eccessiva esposizione ai raggi ultravioletti. Nel melanoma maligno, più raro ma più pericoloso, giocano invece un ruolo cruciale le scottature gravi subite durante l’infanzia o comunque in giovane età. Sugli occhi, a lungo andare, la sovraesposizione ai raggi UVA può infine causare la cataratta.

L’uso dei raggi ultravioletti nella sanificazione e purificazione

Uno tra gli impieghi principali dei raggi ultravioletti è nella disinfezione dell’acqua: i raggi UV-C vengono usati per uccidere il DNA di batteri, virus e altri microrganismi. Perdendo la capacità di riprodursi, i microrganismi (anche quelli che normalmente resistono al cloro) muoiono. Inoltre, la disinfezione con i raggi UV non impiega sostanze chimiche e non lascia residui.

Allo stesso modo, i raggi UV vengono utilizzati per purificare l’aria, ancora una volta per la capacità dei raggi UV-C di distruggere il DNA dei microrganismi.

Infine, i LED UV-C possono essere utilizzati anche per una varietà di applicazioni nell’ambito della sterilizzazione e disinfezione. Nei laboratori di medicina e biologia, la radiazione UV-C viene utilizzata, insieme ad altre tecniche, per sterilizzare gli strumenti e le superfici dell’area di lavoro. Altre applicazioni comuni includono il trattamento delle acque reflue e dell’acqua potabile municipale e l’uccisione dei microrganismi nell’industria alimentare.