Sinar ultraviolet adalah jenis radiasi elektromagnetik, seperti gelombang radio, radiasi inframerah, sinar-X dan sinar gamma. Sinar UV, yang berasal dari matahari, tidak terlihat oleh mata manusia. Sinar ultraviolet bisa mengakibatkan kulit terbakar dan berwarna kecoklatan, namun terlalu banyak paparan radiasi UV dapat merusak jaringan hidup.
Radiasi elektromagnetik ditransmisikan dalam bentuk partikel atau gelombang pada panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda. Ini terdiri dari berbagai panjang gelombang yang dikenal sebagai spektrum elektromagnetik (EM).
Spektrum umumnya dibagi menjadi tujuh wilayah dengan penurunan panjang gelombang akan meningkatkan energi dan frekuensi. Sebutan umum adalah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah (IR), cahaya tampak, ultraviolet (UV), sinar-X dan sinar gamma.
Sinar Ultraviolet (UV) jatuh di kisaran spektrum EM antara cahaya tampak dan sinar-X. Ini memiliki frekuensi sekitar 8 × 1014 sampai 3 × 1016 siklus per detik, atau hertz (Hz), dan panjang gelombang sekitar 380 nanometer (1,5 × 10-5 inci) sampai sekitar 10 nm (4 × 10-7 inci). Sinar UV umumnya dibagi menjadi tiga sub-pita: UVA, atau dekat UV (315-400 nm); UVB, atau UV tengah (280-315 nm); dan UVC, atau UV jauh (180-280 nm). Radiasi dengan panjang gelombang dari 10 nm ke 180 nm kadang-kadang disebut sebagai vakum atau UV ekstrim.” Panjang gelombang ini diblokir oleh udara, dan mereka hanya menyebarkan dalam ruang hampa.
Ionisasi
Radiasi UV memiliki energi yang cukup untuk memecah ikatan kimia. Karena energi yang lebih tinggi, foton UV dapat menyebabkan ionisasi, sebuah proses di mana elektron terlepas dari atom. Ruang yang kosong dapat mempengaruhi sifat kimia dari atom dan menyebabkan mereka untuk membentuk atau menghancurkan ikatan kimia yang lain. Hal ini dapat berguna untuk pengolahan kimia, atau dapat merusak bahan dan jaringan hidup. Kerusakan ini dapat bermanfaat, misalnya, dalam desinfektan permukaan, tetapi juga bisa berbahaya, terutama untuk kulit dan mata, yang terkena dampak buruk UVB energi yang lebih tinggi dan radiasi UVC.
Dampak UV
Sebagian besar sinar UV alami yang dirasakan manusia berasal dari matahari. Namun, hanya sekitar 10 persen UV dari sinar matahari, dan hanya sekitar sepertiga dari ini menembus atmosfer untuk mencapai tanah, menurut National Toxicology Program (NTP). Dari energi UV matahari yang mencapai khatulistiwa, 95 persen adalah UVA dan 5 persen UVB. Tidak ada UVC terukur dari radiasi matahari mencapai permukaan bumi, karena ozon, molekul oksigen dan uap air di atmosfer atas benar-benar menyerap panjang gelombang UV terpendek. Namun, “radiasi spektrum luas ultraviolet [UVA dan UVB] adalah yang terkuat dan paling merusak makhluk hidup,” menurut NTP “Laporan-13 pada Karsinogen.”
Kulit Terbakar
Saat berjemur tubuh kita akan memberikan reaksi terhadap paparan sinar UVB yang berbahaya. Pada dasarnya, berjemur akan memicu mekanisme pertahanan alami tubuh. Ini terdiri dari pigmen yang disebut melanin, yang diproduksi oleh sel-sel di kulit yang disebut melanosit. Melanin menyerap sinar UV dan menghilang sebagai panas. Ketika tubuh merasakan kerusakan akibat sinar matahari, ia akan mengirimkan melanin ke sel sekitarnya dan mencoba untuk melindungi mereka supaya tidak terjadi banyak kerusakan. Pigmen ini menyebabkan kulit menjadi gelap.
“Melanin adalah tabir surya alami,” menurut Gary Chuang, asisten profesor dermatologi di Tufts University School of Medicine. Namun, paparan radiasi UV yang terus menerus dapat membanjiri pertahanan tubuh. Ketika ini terjadi, reaksi beracun terjadi, yang mengakibatkan kulit terbakar. Sinar UV dapat merusak DNA dalam sel-sel tubuh.
Kadang-kadang sel-sel dengan DNA yang bermutasi oleh sinar matahari berubah menjadi sel bermasalah yang tidak mati tapi tetap berkembang biak sebagai kanker.
“Sinar UV menyebabkan kerusakan acak dalam proses perbaikan DNA dan sehingga DNA sel-sel memperoleh kemampuan untuk menghindari kematian terprogram,” kata Chuang. Hasilnya adalah kanker kulit, bentuk penyakit kanker yang paling umum di Amerika Serikat.
Banyak zat – termasuk mineral, tanaman, jamur dan mikroba, serta bahan kimia organik dan anorganik – dapat menyerap radiasi UV. Penyerapan sinar UV menyebabkan elektron dalam materi untuk melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron ini kemudian dapat kembali ke tingkat energi yang lebih rendah dalam serangkaian langkah-langkah kecil, memancarkan sebagian energi yang diserapnya sebagai cahaya tampak. Bahan yang digunakan sebagai pigmen dalam cat atau pewarna yang menunjukkan fluoresensi seperti terlihat lebih terang di bawah sinar matahari karena mereka menyerap sinar UV dan tidak terlihat dan kembali memancarkan itu pada panjang gelombang terlihat. Untuk alasan ini mereka biasanya digunakan untuk tanda-tanda, rompi keselamatan dan aplikasi lain di mana visibilitas tinggi sangat penting.