پرتو فرابنفش

(تاریخ مستندسازی – ۲۰۲۳)

این حدود آستانه (TLVs) به پرتو فرابنفش (UV) ناهمدوس با طول‌موج بین ۱۸۰ تا ۴۰۰ نانومتر اشاره داشته و شرایطی را نشان می‌دهند که باور بر این است تقریباً تمامی کارگران سالم می‌توانند بدون تجربه عوارض حاد بر سلامت مانند اریتم و فوتوکراتیت، به طور مکرر در معرض آن قرار گیرند. برخی از منابع فرابنفش تحت پوشش این حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه عبارتند از: جوشکاری و قوس‌های کربنی، تخلیه‌های گازی و بخاری، لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های التهابی و لامپ‌های ضدعفونی‌کننده و پرتوهای خورشیدی. پرتوهای فرابنفش همدوس لیزرها در حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه مربوط به لیزرها پوشش داده شده‌اند.

حدود آستانه (TLV) برای منابع پیوسته با مدت مواجهه برابر یا بیشتر از ۰.۱ ثانیه اعمال می‌شوند. این منابع می‌توانند در دتکتور زاویه‌ای کمتر از ۸۰ درجه تشکیل دهند. برای منابعی که زاویه بزرگتری ایجاد می‌کنند، نیازی به اندازه‌گیری زاویه‌ای بیش از ۸۰ درجه نیست.

این مقادیر برای مواجهه افراد حساس به نور یا افرادی که همزمان در معرض عوامل حساس‌کننده به نور قرار دارند اعمال نمی‌شوند (به نکته ۳ مراجعه کنید). مقادیر مربوط به طول‌موج‌های بالاتر از ۳۰۰ نانومتر برای چشم، شامل افراد بی‌عدسی (کسانی که در عمل آب‌مروارید عدسی چشمشان برداشته شده است) نمی‌شود که در این مورد به حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه نور و پرتوهای فروسرخ نزدیک مراجعه شود.

حدود آستانه (TLVs) باید به عنوان راهنما در کنترل مواجهه با منابع فرابنفش مورد استفاده قرار گیرند و نباید به عنوان مرز دقیق بین سطوح ایمن و خطرناک در نظر گرفته شوند. حدود آستانه (TLVs) ارائه شده در جدول ۱ مستقیماً برای مواجهه قرنیه چشم اعمال می‌شوند و راهنمای محافظه‌کارانه‌ای برای مواجهه پوست ارائه می‌دهند. در صورت محافظت از چشم‌ها، سطوح بالاتر (جدول ۲) برای مواجهه پوست در ناحیه طیفی UV-C (۲۸۰ تا ۱۸۰ نانومتر) و زیر ۳۰۰ نانومتر اعمال می‌شود.

حدود آستانه (TLVs) برای مواجهه شغلی با پرتوهای فرابنفش که بر پوست یا چشم تابیده می‌شوند، در ادامه آمده است. نمودار ارائه شده در شکل ۱ ، نقشه راهنمای TLV پرتوهای فرابنفش را ارائه می‌دهد.

منابع فرابنفش پهن‌باند (۱۸۰ تا ۴۰۰ نانومتر) - خطر برای قرنیه

اولین گام در ارزیابی منابع فرابنفش پهن‌باند، تعیین تابندگی مؤثر (E_eff) است. برای محاسبه تابندگی مؤثر (E_eff) یک منبع پهن‌باند که نسبت به پیک منحنی اثربخشی طیفی (۲۷۰ نانومتر) وزن‌دهی شده است، باید از رابطه ۱ استفاده شود.

(۱)

$E_{eff} \, = \sum\limits_{180}^{400} E_λ \cdot S(\lambda) \cdot \Delta \lambda$

در این رابطه:

E_eff = تابندگی مؤثر نسبت به یک منبع تک‌فام در ۲۷۰ نانومتر [وات بر سانتیمتر مربع]
E_λ = تابندگی طیفی در طول موج مرکزی [وات بر (سانتیمتر مربع × نانومتر)]
S(λ) = اثربخشی طیفی نسبی در طول موج مرکزی (بی‌بعد)
Δλ = پهنای باند حول طول موج مرکزی (نانومتر)

در عمل، E_eff را می‌توان مستقیماً با استفاده از یک پرتوسنج فرابنفش که دارای پاسخ طیفی داخلی مطابق با مقادیر اثربخشی طیفی نسبی در جدول ۱ و شکل ۲ است، سنجش کرد.

میزان مواجهه روزانه (t_exp) بر اساس E_eff، از نظر دوز به ۰/۰۰۳ ژول بر سانتیمتر مربع محدود می‌شود. به عبارت دیگر،

(۲)

$$0.003 \, \left[ \frac{J}{cm^2} \right] = E_{eff} \, \left[ \frac{W}{cm^2} \right] \times t_{exp} \, [s]$$

خطر برای پوست

حدود آستانه (TLV) ارائه شده در (جدول ۱) برای مواجهه پوستی محافظه‌کارانه در نظر گرفته شده‌اند (به مستندات مراجعه شود).

برای طول‌موج‌های UV-C (ضدعفونی کننده)، در صورت محافظت از چشم‌ها، مقادیر مواجهه بالاتر (جدول ۲) می‌توانند برای منابع باریک‌باند (مانند ۲۵۴ نانومتر) اعمال شوند. برای منابع پهن‌باند، یک تابع وزنی طیفی اصلاح‌شده S′(λ) (شکل ۲) می‌تواند در رابطه ۱ برای تعیین تابندگی مؤثر (E_eff) به کار رود.

جدول ۳ حدود آستانه (TLV) را برای تابندگی مؤثر در مدت‌زمان‌های مختلف مواجهه روزانه ارائه می‌دهد. به طور کلی، حداکثر زمان مجاز مواجهه (t_max) بر حسب ثانیه برای یک منبع فرابنفش پهن‌باند را می‌توان از رابطه ۳ محاسبه کرد.

(۳)

$$t_{max} \, [S] = \dfrac {0.003 \space [J/cm^2]}{E_{eff} \, [W/cm^2]}$$

منابع فرابنفش (UV-A) پهن‌باند (۴۰۰-۳۱۵ نانومتر) - خطر برای عدسی و شبکیه

تابندگی (E_UV-A) [بر حسب میلی‌وات بر سانتیمتر مربع ] را می‌توان با یک سنجش‌گر بدون فیلتر که به پرتوهای فرابنفش پهن‌باند (UV-A) حساس است، اندازه‌گیری کرد.

برای دوره‌های مواجهه روزانه (t_exp) کمتر از ۱۰۰۰ ثانیه (۱۷ دقیقه)، مواجهه از نظر دوز به ۱۰۰۰ میلی‌ژول بر سانتیمتر مربع محدود می‌شود که در رابطه ۴ شرح داده شده است.

(۴)

$$1000 \, \left[ \frac{mJ}{cm^2} \right] ≥ E_{UV-A} \, \left[ \frac{mW}{cm^2} \right] \times t_{exp} \, [s]$$

برای دوره‌های مواجهه روزانه بیشتر از ۱۰۰۰ ثانیه (۱۷ دقیقه)، مواجهه از نظر نرخ به ۱.۰ میلی‌وات بر سانتیمتر مربع محدود می‌شود که در رابطه ۵ شرح داده شده است.

(۵)

$$1.0 \left[ \frac{{mW}}{{cm}^2} \right] \geq E_{UV-A} \left[ \frac{{mW}}{{cm}^2} \right]$$

منابع باریک‌باند

منابع باریک‌باند متشکل از یک طول‌موج یا باند باریکی از طول‌موج‌ها (مانند ۵ تا ۱۰ نانومتر) هستند. طول‌موج مرکزی (λ) را در جدول ۱ پیدا کرده و حد آستانه آن (TLV_λ) را به عنوان حد دوز ۸ ساعته بر حسب ژول بر متر مربع (J/m²) یا میلی‌ژول بر سانتیمتر مربع (mJ/cm²) بیابید. حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه برای منابع باریک‌باند، هم برای مواجهه قرنیه و هم برای شبکیه محافظت‌کننده است.

حد دوز می‌تواند به تناسب برای دوره‌های کاری طولانی‌تر یا کوتاه‌تر تنظیم شود. حد دوز TLV برای یک دوره مواجهه روزانه (t_exp) برای یک منبع باریک‌باند را می‌توان با استفاده از رابطه ۶ و با به کارگیری حساسیت طیفی (S_λ) از جدول ۱ و تابندگی بدون فیلتر (E_λ) [بر حسب وات بر متر مربع یا میلی‌وات بر سانتیمتر مربع] بیان کرد.

(۶ الف)

$$30 \, \left[ \frac{J}{m^2} \right] ≥ E_{λ} \, \left[ \frac{W}{m^2} \right] \times S(λ) \times t_{exp} \, [s]$$

(۶ ب)

$$3.0 \, \left[ \frac{mJ}{cm^2} \right] ≥ E_{λ} \, \left[ \frac{mW}{cm^2} \right] \times S(λ) \times t_{exp} \, [s]$$

حداکثر زمان مجاز مواجهه (t_max) بر حسب ثانیه برای یک منبع باریک‌باند را می‌توان با استفاده از رابطه ۷ و با به کارگیری TLV_λ و تابندگی بدون فیلتر (E_λ) [بر حسب وات بر متر مربع یا میلی‌وات بر سانتیمتر مربع] محاسبه کرد. (نکته: واحدهای انرژی و سطح باید با هم مطابقت داشته باشند).

نکته‌ها

۱. احتمال ابتلا به سرطان پوست به عوامل مختلفی از جمله رنگدانه‌های پوست، سابقه آفتاب‌سوختگی شدید و دوز تجمعی پرتو فرابنفش بستگی دارد. همچنین این احتمال به استعداد ژنتیکی و عواملی مانند رنگ پوست و چشم وابسته است. به عنوان مثال، افرادی که سابقه خانوادگی ملانوما یا خال‌های متعدد در بدن دارند، ممکن است در معرض خطر بالاتری برای ابتلا به ملانوما بدخیم باشند. خطرات ابتلا به سرطان‌های ملانوما و غیرملانوما ممکن است با یکدیگر متفاوت بوده و به سابقه مواجهه با پرتو فرابنفش بستگی داشته باشد. به دلیل تضعیف طیفی بالا توسط لایه شاخی پوست، فرابنفش-موج کوتاه خطر بسیار کمتری برای اثرات تأخیری در مقایسه با فرابنفش-موج متوسط دارند (به جدول ۲ مراجعه کنید).

۲. کارگران فضای باز در عرض‌های جغرافیایی تا ۴۰ درجه از خط استوا می‌توانند در فضای باز در مدت زمانی کم‌تر از ۵ دقیقه در اطراف ظهر در طول تابستان، در معرض سطوحی بالاتر از حدود آستانه (TLV) قرار گیرند.

۳. مواجهه همزمان با پرتو فرابنفش و مواجهه موضعی یا سیستمیک با مواد شیمیایی مختلف، از جمله برخی داروهای تجویزی، می‌تواند منجر به اریتم (قرمزی) پوست در مواجهات کمتر از حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه شود. در مواردی که کارگران در مواجهه با دوزهای کمتر از حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه یا سطوحی (عموماً فرابنفش-موج بلند) که در گذشته در همان فرد باعث اریتم قابل توجهی نمی‌شده، واکنش‌های پوستی نشان می‌دهند، باید به حساسیت بیش از حد مشکوک شد. از میان صدها عاملی که می‌توانند باعث حساسیت به پرتو فرابنفش شوند، می‌توان به گیاهان و مواد شیمیایی خاص مانند برخی آنتی‌بیوتیک‌ها (مانند تتراسایکلین و سولفاتیازول)، برخی داروهای ضد افسردگی (مانند ایمیپرامین و سینکوان)، و همچنین برخی داروهای ادرارآور، لوازم آرایشی، داروهای ضد روان‌پریشی، تقطیرهای قطران زغال‌سنگ، برخی رنگ‌ها یا روغن لیمو اشاره کرد.

۴. اُزون در هوا توسط منابعی که پرتو فرابنفش با طول‌موج زیر ۲۴۲ نانومتر ساطع می‌کنند، تولید می‌شود. برای اطلاع بیشتر به آخرین نسخه حدود آستانه (TLV) برای مواد شیمیایی مراجعه کنید. این مسئله به ویژه در طول‌موج‌های کمتر از ۲۰۰ نانومتر مشکل‌ساز است. لامپ‌های فرابنفش-موج کوتاه فاقد اُزون معمولاً پوشش شیشه‌ای دارند که این طول‌موج‌های کوتاه‌تر را به شدت تضعیف می‌کنند.