La radiación infrarroja es una forma natural de radiación. Cada persona está expuesta a ella diariamente. Gran parte de la energía del Sol llega a nuestro planeta en forma de rayos infrarrojos. Sin embargo, en el mundo moderno existen muchos dispositivos que utilizan radiación infrarroja. Puede afectar el cuerpo humano de varias maneras. Depende en gran medida del tipo y propósito del uso de estos mismos dispositivos.
¿Qué es esto?
La radiación infrarroja, o rayos IR, es un tipo de radiación electromagnética que ocupa la región espectral desde la luz visible roja (que se caracteriza por una longitud de onda de 0,74 micras) hasta la radiación de radio de onda corta (con una longitud de onda de 1 -2mm). Esta es un área bastante grande del espectro, por lo que se subdivide en tres áreas:
- cerca de (0,74 - 2,5 µm);
- medio (2,5 - 50 micras);
- lejos (50-2000 micras).
Historial de descubrimientos
En 1800, un científico de Inglaterra, W. Herschel, hizo la observación de que en la parte invisible del espectro solar (fuera de la luz roja), la temperatura del termómetro aumenta. Posteriormente se comprobó la subordinación de la radiación infrarroja a las leyes de la óptica y se llegó a una conclusión sobre su relación con la luz visible.
Gracias al trabajo de la física soviética A. A. Glagoleva-Arkadyeva, quien recibió ondas de radio con λ=80 μm (rango IR) en 1923, se demostró la existencia de una transición continua de la radiación visible a la radiación IR y las ondas de radio probado experimentalmente. Por lo tanto, se llegó a la conclusión sobre su naturaleza electromagnética común.
Casi todo en la naturaleza es capaz de emitir longitudes de onda correspondientes al espectro infrarrojo, lo que significa que es una fuente de radiación infrarroja. El cuerpo humano no es una excepción. Todos sabemos que todo lo que nos rodea está formado por átomos e iones, incluso los humanos. Y estas partículas excitadas son capaces de emitir espectros de líneas IR. Pueden entrar en un estado excitado bajo la influencia de varios factores, por ejemplo, descargas eléctricas o cuando se calientan. Entonces, en el espectro de radiación de una llama de una estufa de gas hay una banda con λ=2.7 µm de moléculas de agua y con λ=4.2 µm de dióxido de carbono.
Ondas IR en la vida cotidiana, la ciencia y la industria
Usando ciertos dispositivos en casa y en el trabajo, rara vez nos preguntamos sobre el efecto de la radiación infrarroja en el cuerpo humano. Mientras tanto, los calentadores infrarrojos son bastante populares hoy en día. Su diferencia fundamental con los radiadores de aceite y los convectores es la capacidad de calentar no el aire directamente, sino todos los objetos de la habitación. Es decir, los muebles, suelos y paredes se calientan primero y luego ceden su calor al ambiente. Al mismo tiempo, la radiación infrarroja también afecta a los organismos: humanos y sus mascotas.
Los rayos IR también se utilizan ampliamente en la transmisión de datos y el control remoto. Muchos teléfonos móviles tienen puertos de infrarrojos para intercambiar archivos entre ellos. Y todos los mandos a distancia de aires acondicionados, centros de música, televisores, algunos juguetes infantiles controlados también utilizan rayos electromagnéticos en el rango infrarrojo.
El uso de los rayos infrarrojos en el ejército y la astronáutica
Los rayos infrarrojos más importantes son para las industrias aeroespacial y militar. Sobre la base de fotocátodos que son sensibles a la radiación infrarroja (hasta 1,3 micras), se crean dispositivos de visión nocturna (varios binoculares, miras, etc.). Permiten, al mismo tiempo que irradian objetos con radiación infrarroja, apuntar u observar en la oscuridad absoluta.
Gracias a los receptores altamente sensibles creados de rayos infrarrojos, se hizo posible la producción de misiles guiados. Los sensores en su cabeza reaccionan a la radiación IR del objetivo, que suele ser más cálida que el entorno, y guían el misil hacia el objetivo. Basado en el mismo principiodetección de partes calentadas de barcos, aviones, tanques utilizando radiogoniómetros de calor.
Los localizadores IR y telémetros pueden detectar varios objetos en completa oscuridad y medir la distancia a ellos. Dispositivos especiales: generadores cuánticos ópticos que emiten en la región infrarroja, se utilizan para comunicaciones espaciales y terrestres de largo alcance.
La radiación infrarroja en la ciencia
Uno de los más comunes es el estudio de espectros de emisión y absorción en la región IR. Se utiliza en el estudio de las características de las capas electrónicas de los átomos, para determinar las estructuras de varias moléculas y, además, en el análisis cualitativo y cuantitativo de mezclas de varias sustancias.
Debido a las diferencias en los coeficientes de dispersión, transmisión y reflexión de los cuerpos en los rayos visible e IR, las fotografías tomadas en diferentes condiciones son algo diferentes. Las imágenes infrarrojas a menudo muestran más detalles. Estas imágenes se utilizan mucho en astronomía.
Estudiando el efecto de los rayos infrarrojos en el cuerpo
Los primeros datos científicos sobre el efecto de la radiación infrarroja en el cuerpo humano datan de la década de 1960. El autor de la investigación es el médico japonés Tadashi Ishikawa. En el curso de sus experimentos, pudo establecer que los rayos infrarrojos tienden a penetrar profundamente en el cuerpo humano. Al mismo tiempo, ocurren procesos de termorregulación, similares a la reacción de estar en una sauna. Sin embargo, la sudoración comienza a una temperatura ambiente más baja (eses de unos 50 ° C), y el calentamiento de los órganos internos se produce mucho más profundo.
Durante este calentamiento, aumenta la circulación sanguínea, los vasos del sistema respiratorio, el tejido subcutáneo y la piel se expanden. Sin embargo, la exposición prolongada a la radiación infrarroja en una persona puede causar un golpe de calor, y la radiación infrarroja fuerte provoca quemaduras de diversos grados.
Protección IR
Hay una pequeña lista de actividades destinadas a reducir el riesgo de exposición a la radiación infrarroja en el cuerpo humano:
- Reduciendo la intensidad de la radiación. Se logra mediante la selección de equipos tecnológicos adecuados, la reposición oportuna de equipos obsoletos, así como su disposición racional.
- Retirada de trabajadores de la fuente de radiación. Si la línea de producción lo permite, se debe preferir el control remoto de la línea de producción.
- Instalación de pantallas de protección en la fuente o lugar de trabajo. Estas vallas se pueden disponer de dos formas para reducir el efecto de la radiación infrarroja en el cuerpo humano. En el primer caso, deben reflejar las ondas electromagnéticas, y en el segundo caso, deben retardarlas y convertir la energía de radiación en energía térmica, seguido de su eliminación. Debido al hecho de que las pantallas protectoras no deben privar a los especialistas de la oportunidad de monitorear los procesos que tienen lugar en la producción, pueden hacerse transparentes o translúcidos. Para ello, silicato ovidrio de cuarzo, así como mallas y cadenas metálicas.
- Aislamiento térmico o enfriamiento de superficies calientes. El objetivo principal del aislamiento térmico es reducir el riesgo de quemaduras para los trabajadores.
- Equipo de protección personal (monos varios, gafas con filtros de luz incorporados, escudos).
- Medidas preventivas. Si en el curso de las acciones anteriores el nivel de exposición a la radiación infrarroja en el cuerpo sigue siendo lo suficientemente alto, entonces se debe seleccionar un modo de trabajo y descanso apropiado.
Beneficios para el cuerpo humano
La radiación infrarroja que afecta al cuerpo humano conduce a una mejor circulación sanguínea debido a la vasodilatación, una mejor saturación de órganos y tejidos con oxígeno. Además, un aumento de la temperatura corporal tiene un efecto analgésico debido al efecto de los rayos en las terminaciones nerviosas de la piel.
Se ha observado que la cirugía realizada bajo la influencia de la radiación infrarroja tiene una serie de ventajas:
- el dolor después de la cirugía es algo más fácil de soportar;
- regeneración celular más rápida;
- El efecto de la radiación infrarroja en una persona evita el enfriamiento de los órganos internos en caso de cirugía en cavidades abiertas, lo que reduce el riesgo de shock.
En pacientes con quemaduras, la radiación infrarroja crea la posibilidad de eliminar la necrosis, así como realizar la autoplastía en una etapa más temprana. Además, se reduce la duración de la fiebre, la anemia y la hipoproteinemia son menos pronunciadas y se reduce la frecuencia de complicaciones.
Se ha demostrado que la radiación infrarroja puede debilitar el efecto de algunos pesticidas al aumentar la inmunidad no específica. Muchos de nosotros conocemos el tratamiento de la rinitis y algunas otras manifestaciones del resfriado común con lámparas IR azules.
Daño a los humanos
Vale la pena señalar que el daño de la radiación infrarroja para el cuerpo humano también puede ser muy significativo. Los casos más evidentes y habituales son las quemaduras cutáneas y la dermatitis. Pueden ocurrir con una exposición demasiado prolongada a ondas débiles del espectro infrarrojo o durante una irradiación intensa. Cuando se trata de procedimientos médicos, es raro, pero aun así, los golpes de calor, la astenia y la exacerbación del dolor ocurren con un tratamiento inadecuado.
Uno de los problemas modernos son las quemaduras en los ojos. Los más peligrosos para ellos son los rayos IR con longitudes de onda en el rango de 0,76 a 1,5 micrones. Bajo su influencia, el cristalino y el humor acuoso se calientan, lo que puede provocar diversos trastornos. Uno de los efectos secundarios más comunes es la fotofobia. Esto deben recordarlo los niños que juegan con punteros láser y los soldadores que descuidan el equipo de protección personal.
Rayos IR en medicina
El tratamiento con radiación infrarroja es local y general. En el primer caso, se realiza una acción local sobre cierta parte del cuerpo, y en el segundo, todo el cuerpo está expuesto a la acción de los rayos. El curso del tratamiento depende de la enfermedad y puede variar de 5 a 20 sesiones de 15 a 30 minutos. A la hora de realizar trámites, es requisito indispensableuso de equipo de protección. Para mantener la salud de los ojos se utilizan almohadillas de cartón o gafas especiales.
Después del primer procedimiento, aparece un enrojecimiento con bordes borrosos en la superficie de la piel, que desaparece después de aproximadamente una hora.
La acción de los emisores IR
Con la disponibilidad de muchos dispositivos médicos, la gente los compra para uso personal. Sin embargo, debe recordarse que dichos dispositivos deben cumplir requisitos especiales y ser utilizados de acuerdo con las normas de seguridad. Pero lo más importante, es importante comprender que, como cualquier dispositivo médico, los emisores de ondas infrarrojas no se pueden usar para una serie de enfermedades.
| Longitud de onda, µm | Acción útil |
| 9,5 µm | Acción inmunocorrectora en estados de inmunodeficiencia por inanición, intoxicación por tetracloruro de carbono, uso de inmunosupresores. Conduce a la restauración de los indicadores normales del enlace celular de inmunidad. |
| 16,25 micras | Acción antioxidante. Se lleva a cabo debido a la formación de radicales libres a partir de superóxidos e hidroperóxidos, y su recombinación. |
| 8, 2 y 6,4 µm | Acción antibacteriana y normalización de la microflora intestinal debido a la influencia en la síntesis de las hormonas prostaglandinas, lo que lleva a un efecto inmunomodulador. |
| 22,5 µm | Resultados en la traducción de muchoscompuestos insolubles, como coágulos de sangre y placas ateroscleróticas, en un estado soluble, lo que les permite ser eliminados del cuerpo. |
Por lo tanto, un especialista calificado, un médico experimentado debe seleccionar un curso de terapia. Dependiendo de la longitud de las ondas infrarrojas emitidas, los dispositivos se pueden utilizar para diferentes propósitos.
