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LES UV C'EST QUOI ?

Quelques explications sur ce que sont les UV ou ULTRA VIOLET et comment ils sont composés et agissent à différents niveaux .

(source Wikipédia)

 

Le rayonnement ultraviolet (UV), également appelé « lumière noire » parce qu’invisible à l’œil nu, est un rayonnement électromagnétique de longueur d'onde inférieure à celle de la lumière visible, mais supérieure à celle des rayons X. Les rayons UV ne peuvent être observés qu’indirectement, soit par la fluorescence, soit à l’aide de détecteurs spécialisés.

Le nom signifie « au-delà du violet » (du latin ultra : « au-delà de »), le violet étant la couleur de fréquence la plus élevée (et donc de longueur d'onde la plus courte) de la lumière visible.
 

Les ultraviolets ont été découverts en 1801 par le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter d'après leur action chimique sur le chlorure d'argent.

Les ultraviolets peuvent être subdivisés selon leur longueur d'onde en : UV proches (380-200 nm), VUV (Vacuum Ultra-Violet, 200-120 nm) qui, comme leur nom l'indique, ne se propagent pas dans l'air, et ultraviolets extrêmes (120-10 nm).

Les ultraviolets sont la cause du bronzage mais, à haute dose, sont nocifs pour la santé humaine, notamment à cause de leur effet mutagène ; ils peuvent provoquer des cancers cutanés tel que le mélanome, provoquer un vieillissement prématuré de la peau (rides), des brûlures (coup de soleil), des cataractes.

Ils sont néanmoins nécessaires à petites doses régulières pour la synthèse de la vitamine D. Ils sont capables de « casser » de nombreux composés organiques en suspension dans l'air ou dans les eaux superficielles tels que les virus à ARN, et participant à la destruction (photodégradation) de certains polluants ou de molécules odorantes (parfums des fleurs par exemple), mais aussi à la pollution photochimique (ozone troposphérique, NOx...).

 

Les rayons ultra-violets ont été découverts en 1801 par le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter : examinant l'action des différentes couleurs (ou longueurs d'onde) du spectre solaire décomposé par un prisme, sur un papier imbibé de chlorure d'argent, il s'aperçut que le papier brunissait plus rapidement au-delà du violet, donc de toute couleur visible. Il qualifia ce rayonnement invisible de « rayons oxydants », à la fois pour montrer leur réactivité chimique et les opposer aux « rayons thermiques » (c'est-à-dire infrarouges), que William Herschel avait découverts l'année précédente en deçà du rouge du spectre solaire. On adopta peu après l'expression plus simple de « rayons chimiques », qui demeura en usage jusqu'à la fin du XIXe siècle, en dépit des allégations de chercheurs qui y voyaient un rayonnement d'origine essentiellement non-lumineuse (notamment John William Draper, qui les baptisait pour cette raison « rayons tithoniques») ; mais finalement les termes de « rayons chimiques » et de « rayons thermiques » le cédèrent aux termes de rayonnement « ultraviolet » et infrarouge, respectivement.
 

En 1878, on découvrit l'action stérilisante des courtes longueurs d'onde lumineuses sur les bactéries, et, dès 1903, on reconnut que les longueurs d'onde les plus efficaces à cet égard se situaient autour de 250 nm. En 1960, l'action du rayonnement ultraviolet sur l'ADN fut établie.

La découverte des rayons ultra-violets d'une longueur d'onde inférieure à 200 nm, appelés « ultraviolets cosmiques » à cause de leur absorption par la couche d'ozone, est due au physicien allemand Victor Schumann  en 1893.
 

Différence entre UV-A, UV-B et UV-C
 

Les trois types de rayonnements UV, A, B et C, sont classés en fonction de leur activité biologique et de leur pouvoir de pénétration de la peau. Ils correspondent à trois intervalles conventionnels de longueurs d'onde (voir ci-dessous). Plus la longueur d’onde du rayonnement UV est longue (plus il se rapproche de la lumière visible), moins il possède d'énergie et donc moins il est nocif mais plus il a un pouvoir de pénétration cutanée important. Inversement, plus la longueur d'onde du rayonnement UV est courte (plus il se rapproche des rayons X), plus il possède d'énergie et donc plus il est destructeur tout en ayant un moindre pouvoir de pénétration cutanée.
 

UV-A (400-315 nm)
 

Les UV-A, dont la longueur d’onde est relativement longue, représentent près de 95 % du rayonnement UV qui atteint la surface de la Terre. Ils peuvent pénétrer dans les couches profondes de la peau.

Ils sont responsables de l'effet de bronzage immédiat. En outre, ils favorisent également le vieillissement de la peau et l'apparition de rides, en perturbant l'équilibre des synthèses de protéines (en particulier la dégradation du collagène et augmentent la destruction de l'élastine) et dans les cellules ils sont à l'origine de la production de radicaux libres, très dommageables pour celles-ci. Pendant longtemps, on a pensé que les UV-A ne pouvaient être à l'origine de lésions durables. En réalité les UV-A semblent favoriser l'émergence de cancers de la peau par plusieurs mécanismes, mais avec un effet bien moindre que les UV-B.

Les UVA excitent la molécule d'ADN et favorisent des liaisons entre certaines bases notamment quand l’ADN est sous forme de double-hélice, ce qui peut être source de mutations, voire de cancers. Un autre mécanisme cancérigène semble exister par l'intermédiaire des dérivés réactifs de l'oxygène que les UV-A génèrent à l'intérieur des cellules, en quantité plus importante que les UV-B. Il est aussi probable que les UV-A potentialisent la toxicité cellulaire des UV-B en pénétrant plus profondément dans la peau, en ayant une activité immunosuppressive et en endommageant les systèmes de réparation de l'ADN.

 

Les UVA sont dangereux pour les yeux des enfants dont le cristallin ne joue que partiellement son rôle de filtre. 90 % des UV-A atteignent la rétine chez le nourrisson et encore 60 % avant l'âge de 13 ans. Chez l'adulte de plus de 20 ans, le cristallin arrête (et subit) les UV-A presque à 100 %.
 

UV-B (315-280 nm)
 

Les UV-B, de longueur d’onde moyenne, ont une activité biologique importante, mais ne pénètrent pas au-delà des couches superficielles de la peau, ils sont relativement absorbés par la couche cornée de l'épiderme (mélanine). Une partie des UV-B solaires est filtrée par l’atmosphère.

Ils sont responsables du bronzage et des brûlures à retardement. Ils sont capables de produire de très fortes quantités de radicaux libres oxygénés dans les cellules de la peau, responsables à court terme des coups de soleil et de l'inflammation. Outre ces effets à court terme, ils favorisent le vieillissement de la peau (en abîmant les fibres de collagène) et l'apparition de cancers cutanés car même si les UV-B représentent une minorité de la lumière qui atteint la surface de la Terre, ils sont bien plus cancérigènes que les UV-A.
 

De fortes intensités d'UV-B sont dangereuses pour les yeux et peuvent causer le « flash du soudeur » ou photokératite, car ils ne sont arrêtés qu'à 80 % par le cristallin de l'adulte. Chez l'enfant, la moitié des UV-B atteignent la rétine des nourrissons et 75 % avant l'âge de 10 ans.

En revanche, ils peuvent être bénéfiques pour certains types de pathologies de la peau tel que le psoriasis. Ils sont également importants pour la synthèse de vitamine D.
 

UV-C (280-100 nm)


Les UV-C, de courte longueur d’onde, sont les UV les plus énergétiques ainsi que les plus nocifs (l'énergie croît quand la longueur d'onde décroît), mais ils sont complètement filtrés par la couche d'ozone de l’atmosphère et n’atteignent donc théoriquement pas la surface de la Terre.

Toutefois, des lampes UV-C sont utilisées en laboratoire de biologie pour les effets germicides, afin de stériliser des pièces ou des appareils (hotte à flux laminaire, par exemple).
 

La bande spectrale des UV-C est constituée de trois sous-bandes :

UV-C de 280 à 230 nm.

V-UV de 200 à 140 nm, c'est-à-dire les UV se propageant uniquement dans le vide (Vacuum Ultra-Violet).

X-UV de 140 à 100 nm, longueurs d'onde qui s'approchent de celles des rayons X et qui sont donc les longueurs d'onde les plus énergétiques des ultraviolets. Selon les institutions, la lumière dont la longueur d'onde est située entre la fin des ultraviolets et le début des rayons X (124 à 10 nm) est parfois appelée rayonnement ultraviolet extrême, ou EUV. Elle est parfois comprise dans la catégorie UV-C, parfois distincte.
 

UV-A1 : 340−400 nm

UV-A2 : 315−340 nm

UV-B : 280−315 nm

UV-C : 100−280 nm

Nom

Abréviation

Intervalle de Longueur d'onde
(en nanomètres)

Énergie du photon
(en électronvolts)

Notes / autres dénominations

Ultraviolet

UV

100 – 400 nm

3,10 – 12,4 eV

 

Vacuum Ultraviolet

VUV

10 – 200 nm

6,20 – 124 eV

 

Ultraviolet extrême

EUV

10 – 121 nm

10,25 – 124 eV

 

Hydrogen Lyman-alpha

H Lyman-α

121 – 122 nm

10,16– 10,25 eV

 

Ultraviolet lointain

FUV

122 – 200 nm

6,20 – 10,16 eV

Far Ultraviolet

Ultraviolet C

UVC

100 – 280 nm

4,43 – 12,4 eV

Ultraviolet germicidal

Ultraviolet moyen

MUV

200 – 300 nm

4,13 – 6,20 eV

Middle Ultraviolet

Ultraviolet B

UVB

280 – 315 nm

3,94 – 4,43 eV

 

Ultraviolet proche

NUV

300 – 400 nm

3,10 – 4,13 eV

Near ultraviolet-Visible par les oiseaux, insectes et poissons

Ultraviolet A

UVA

315 – 400 nm

3,10 – 3,94 eV

lumière noire

 

 

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