Introducción a la Radiación Ultra Violeta y Ozono

El Sol es una esfera gaseosa como la mayor parte de las estrellas, su s principales componentes son el hidrógeno y e helio. Debido a las grandes presiones el hidrógeno del núcleo se convierte en helio liberando una pequeña ráfaga de energía que pierde intensidad en su camino a la superficie convirtiéndose en luz visible y rayos infrarrojos en su mayor parte. Su temperatura central es de 15 millones de °C y en la superficie llega a 5 mil °C.

La energía que recibe la Tierra proviene de una delgada capa del Sol, llamada fotosfera o corteza que se encuentra a elevada temperatura a (4000 a 6000 K). La energía que mantiene esta temperatura tiene su origen último en reacciones termonucleares que se producen en la parte central del Sol y que transforma en cada segundo 400 millones de toneladas de hidrógeno en helio aproximadamente.  La radiación emitida por el Sol comprende una gama continúa y extensa de longitudes de onda desde los rayos gamma hasta las ondas de radio, pasando por rayos X, ultravioleta (UV), visible, infrarrojo (IR) y microondas.

Una parte de las radiaciones UV es absorbida por la atmósfera, específicamente el ozono es el responsable de esto protegiendo a los organismos biológicos que son muy susceptibles a daños por estas radiaciones.  En pequeña medida este tipo de radiación contribuye a la función fotosintética en plantas  y la síntesis de vitamina D en animales. Es decir su presencia en la atmósfera se encuentra en un equilibrio crítico y cualquier desplazamiento de equilibrio  puede tener resultados impredecibles. Pero en los últimos años la actividad industrial del hombre ha tenido en efecto en la destrucción del ozono principalmente en la región de la Antártida.

Para efectos de estudio las radiaciones UV se dividen en 3 tipos según sus longitudes:

a) UV-A: 320 a 400 nm; esta radiación no se absorbe por el ozono.

b) UV-B: 280 a 320 nm; esta radiación es sumamente sensible a las variaciones de [] ozono.

c) UV-C: menos de 280 nm; esta radiación experimentaría un cambio sólo si 90% de la capa de hidrógeno se destruyera.

Y esto ha sido constatado pues conforme se ha dañado la capa de ozono estas radiaciones de UV-B han ido en aumento.  La capa de ozono no se encuentra como una capa nebulosa que encapota la Tierra, sino que es un gas muy escaso (no alcanza ni las ppm  de los gases de la atmósfera) que se encuentra altamente diluido en el aire. La formación del ozono tiene lugar en la alta estratosfera por la acción de los rayos UV y el oxígeno molecular  y las posteriores reacciones químicas que se producen.  El ozono es el principal causante de la distribución de temperaturas estratosféricas. En donde las temperaturas estratosféricas superiores se encuentran en la alta estratosfera y las inferiores en la baja estratosfera.  A lo largo del año las mayores cantidades de ozono se producen en las zonas ecuatoriales y las ondas de gravedad lo trasladan a latitudes mayores que en esa época estén en invierno, de tal forma que pese a ser la zona de mayor producción de ozono, es en donde se encuentra en menores cantidades.

Específicamente en los humanos  existe una relación entre la dosis de UV-B recibida y la aparición de lesiones oculares y cutáneas  y estas pueden ir desde una quemadura solar hasta cáncer de piel. Pero esto no ha sido cuantificado exactamente pues esto depende de muchos factores como color y tono de piel, hábitos de vida y lugar de residencia. Las macromoléculas orgánicas, en especial el ADN  son muy sensibles a los cambios en estas radiaciones por lo que una disminución en la capa de ozono podría tener efectos mutágenos en muchas especies a su vez la fotosíntesis vegetal puede ser ligeramente inhibida afectando la relación oxígeno­-dióxido de carbono.

Los efectos de la radiación UV  en los seres vivos son muy diversos por lo cual a aumentado su estudio en los últimos 20 años. Además de las lesiones cutáneas y oculares se descubrió que a nivel de ADN las radiaciones UV afectan directamente las bases pirimídicas produciendo efectos oncogénicos y específicos en fotocarcinogénesis. Considerando la dosis eritemátrica mínima (Minimal Erithematic Dose) que depende del color y tono de piel y el índice UV (1UVi corresponde a una irradiancia de 1/40 w/m2) se tienen que tomar unas u otras medidas  para evitar el daño por radiaciones UV, a continuación presentamos una tabla: 

Una vez conociendo nuestro tipo de piel hemos de adoptar medida de protección para este tipo y tomando en cuenta la intensidad de loa rayos UV. Las siguientes medidas son una guía para dicha decisión: 

                                                    

Es importante tomar esto en cuenta así como nuestra contribución a la destrucción de la capa de ozono para prevenir daños a nuestra persona, el medio ambiente y la Tierra en general.

Universidad de Valladolid. Facultad de Ciencias. Introducción a la radiación Ultra Violeta y Ozono. España