<< ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΤΗΣΙΑΣ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΕΛΑΧΙΣΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΕΚΘΕΣΗΣ ΣΤΗΝ ΥΠΕΡΙΩΔΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΑΣΜΑ ICNIRP >>

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ-ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Εκπόνηση πτυχιακής εργασίας με θέμα : << ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΤΗΣΙΑΣ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΕΛΑΧΙΣΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΕΚΘΕΣΗΣ ΣΤΗΝ ΥΠΕΡΙΩΔΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΑΣΜΑ ICNIRP >> Εκπόνηση : ΠΟΝΤΙΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΑΕΜ 13639 Επιβλέπων καθηγητής : κ. ΑΛΚΙΒΙΑΔΗΣ ΜΠΑΗΣ Καθηγητής τμήματος φυσικής ΑΠΘ 1

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ- ΣΤΟΧΟΙ Σε αυτήν την εργασία όπως προϊδεαζόμαστε και από τον τίτλο στόχος μας είναι η μελέτη και η βιολογική επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας στην περιοχή της Θεσσαλονίκης. Πιο συγκεκριμένα εστιάζουμε στον υπολογισμό του ελαχίστου ορίου έκθεσης στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία σε ότι αφορά το βιολογικό φάσμα ICNIRP και στη διακύμανση που παρουσιάζει κατά την διάρκεια του έτους 2014. Με μια ορισμένη διαδικασία υπολογίζουμε το πώς διαμορφώνονται οι τιμές της συσσωρευμένης δόσης κατά την διάρκεια της εκάστοτε ημέρας του έτους και μετέπειτα υπολογίζουμε την χρονική στιγμή που έχουμε υπέρβαση του ελάχιστου ορίου αυτής. Όλα αυτά αναλύονται λεπτομερώς στο επόμενο μέρος της εργασίας. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η εργασία βασίζεται και έχει ως πρότυπο μία αντίστοιχη εργασία που έχει πραγματοποιηθεί στο Πανεπιστήμιο της Toowoomba στην Αυστραλία και δημοσιεύτηκε το 2014 από τον Nathan Downs και την υπόλοιπη ομάδα του (Nathan Downs et al,2014). Εμείς ακολουθούμε μια παρόμοια διαδικασία και πραγματοποιούμε ένα μέρος αυτής αλλά σε ότι αφορά την περιοχή της Θεσσαλονίκης και το έτος 2014. Αυτό ωστόσο που πρέπει να αναλυθεί αρχικά είναι η επίδραση της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας και πως σχετίζεται με τον ανθρώπινο οργανισμό. Η σημαντικότερη επίδραση της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας στον ανθρώπινο οργανισμό συνδέεται με τρία βιολογικά φάσματα. Πρόκειται για το βιολογικό φάσμα του ICNIRP, της ΒΙΤΑΜΙΝΗΣ D και αυτό του ερυθήματος. Η συντομογραφία ICNIRP προέρχεται από τα αρχικά της Διεθνής Επιτροπής για την προστασία από την μη ιονίζουσα ακτινοβολία (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection ). Αυτή η Διεθνής Επιτροπή λοιπόν έχει θεσπίσει κατευθυντήριες γραμμές σχετικά με την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία σε εξωτερικούς επαγγελματικούς χώρους. Αυτά τα όρια συνήθως αναφέρονται ως σταθμισμένα φάσματα ICNIRP τα οποία έχουν καθοριστεί σε σχέση με τις επιδράσεις στο δέρμα ή το μάτι κατά την διάρκεια μιας οχτάωρης περιόδου. Έτσι η επιτροπή ICNIRP καθιέρωσε το ελάχιστο όριο έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία στα 30 J. Σε αυτό το σημείο θα αναφέρουμε λίγες λεπτομέρειες για τη λειτουργία της επιτροπής ICNIRP. Αυτή λοιπόν η επιτροπή είναι μια ανεξάρτητη επιστημονική οργάνωση μη κερδοσκοπικού χαρακτήρα που εδρεύει στη Γερμανία. Ιδρύθηκε το 1922 από τη Διεθνή Ένωση Προστασίας από την Ακτινοβολία (IRPA ) με την οποία και διατηρεί στενές σχέσεις. Η αποστολή της επιτροπής ICNIRP είναι να ελέγξουν και να αξιολογήσουν την επιστημονική γνώση και τα πρόσφατα ευρήματα με σκοπό την παροχή καθοδήγησης σχετικά με την προστασία από τις μη ιονίζουσες ακτινοβολίες που εκπέμπονται από το ραδιόφωνο, το φούρνο μικροκυμάτων, καθώς και την ηλιακή υπεριώδη και υπέρυθρη ακτινοβολία. Η Επιτροπή παράγει κριτικές για την τρέχουσα επιστημονική γνώση αλλά κυρίως ορίζει τις κατευθυντήριες γραμμές που αφορούν τα όρια έκθεσης, σημείο το οποίο είναι και αυτό που θα μας 2

απασχολήσει στην εν λόγω εργασία. Στο παρελθόν, οι Εθνικές αρχές σε περισσότερες από πενήντα χώρες μέσα σε αυτές και η Ευρωπαϊκή ένωση ενέκριναν τις κατευθυντήριες γραμμές που παρέχει η επιτροπή ICNIRP και τις ενέταξαν στο δικό τους πλαίσιο κανόνων για την προστασία του κοινού και των εργαζομένων από τις διαπιστωμένες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία αυτών οι οποίες προκαλούνται από την έκθεση σε μη-ιονίζουσα ακτινοβολία. Η επιτροπή ICNIRP αποτελείται από μια κεντρική επιτροπή της οποία τα μέλη αντιπροσωπεύουν τους τομείς της επιδημιολογίας,της βιολογίας, της ιατρικής, της φυσικής, της δοσιμετρίας και αυτόν της οπτικής ακτινοβολίας. Τα μέλη αυτά είναι επιστήμονες που απασχολούνται συνήθως σε πανεπιστήμια ή οργανισμούς προστασίας από την ακτινοβολία τα οποία εδρεύουν σε διάφορες χώρες χωρίς ωστόσο το κάθε μέλος να αντιπροσωπεύει την χώρα καταγωγής του ή το ινστιτούτο του. Η επιτροπή ICNIRP είναι επίσης ευρέως συνδεδεμένη με μία μεγάλη κοινότητα ατόμων που εργάζονται πάνω στις μη ιονίζουσες ακτινοβολίες σε όλο τον κόσμο καθώς και με μεγάλο αριθμό εργαστηρίων στον τομέα αυτό. Μάλιστα, πριν πραγματοποιηθεί η δημοσίευση του σχεδίου των κατευθυντήριων γραμμών παρουσιάζονται στο διαδίκτυο δίνοντας έτσι την δυνατότητα για δημόσια αξιολόγηση και σχολιασμό. Επίσης αυτή η επιτροπή αναγνωρίζεται επισήμως από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας καθώς και από το Διεθνές Γραφείο Εργασίας σε ότι αφορά τον τομέα της μη ιονίζουσας ακτινοβολίας. Μάλιστα, η συμβουλή της έχει ζητηθεί από πολλούς εθνικούς και πολυεθνικούς οργανισμούς όπως η Ευρωπαϊκή Ένωση καθώς και από εταιρίες σχετικά με την θέσπιση ορίων εκπομπής στην κατασκευή ορισμένων συσκευών. Όπως προαναφέρθηκε παραπάνω ο πρωτεύων στόχος της εργασίας είναι μελέτη του ελάχιστου ορίου έκθεσης στο βιολογικό φάσμα ICNIRP ωστόσο αυτή η μελέτη είναι άμεσα συνδεδεμένη με την διακύμανση της αποτελεσματικής δόσης της βιταμίνης D. Η βιταμίνη D είναι μια θετική επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας στον ανθρώπινο οργανισμό και παρακάτω παρουσιάζουμε ορισμένα χαρακτηριστικά αυτής και το πώς σχετίζεται με την ομαλή λειτουργία του οργανισμού. Η συγκέντρωση του πλάσματος του αίματος της 25-υδροξυβιταμίνης D (25(OH)D) γίνεται δεκτή ως καθιερωμένος δείκτης βιταμίνης D στην κατάσταση υγείας των ατόμων. Η ενεργή μορφή της βιταμίνης D 1.25-υδροξυβιταμίνης D (1.25(OH)2 D) η οποία είναι ένα παράγωγο της 25(ΟΗ)D έχει συνδεθεί με τον καρκίνο των κυττάρων απόπτωσης. Επειδή διατηρεί επαρκή συγκέντρωση η 25(ΟΗ)D είναι ευεργετική στην πρόληψη δυνητικών καρκίνων αλλά πέρα από αυτό η βιταμίνη D έχει συνδεθεί θετικά με την πρόληψη μιας σειράς άλλων δυνητικών απειλών για την ζωή,ασθενειών και παθήσεων, όπως η οστεομαλακία, η οστεοπόρωση,κατάγματα κοκάλων σε γηραιότερους, ρευματοειδής αρθρίτιδα και υπέρταση. Παρόλο που δεν υπάρχει καμία επίσημη συναίνεση πάνω σε έναν τυπικό ορισμό ενός βέλτιστου επιπέδου,η ανεπάρκεια της βιταμίνης D,όπως αυτή μετράται με τις 3

συγκεντρώσεις ορού ή πλάσματος της 25(ΟΗ)D, μπορεί να ορίζεται γενικά σε επίπεδα χαμηλότερα από 30 ng ml -1. Η έλλειψη της βιταμίνης D εμφανίζεται κυρίως σε άτομα ως μία αξιοσημείωτη τροφή των οστών ή μια ιατρική κατάσταση και συμβαίνει κατά προσέγγιση σε συγκεντρώσεις ορού κάτω των 20 ng ml -1.H έλλειψη και η ανεπάρκεια της βιταμίνης D είναι ένα καθημερινό φαινόμενο σε διαφόρους πληθυσμούς παγκοσμίως. Μάλιστα η έλλειψη αυτή συνήθως προσβάλλει άτομα τα οποία έχουν μειωμένη ικανότητα να παράγουν βιταμίνη D 3 μέσω φωτόλυσης του Β ομολόγου στην προβιταμίνη D (7-DHC). Το UVB δημιουργείται φυσικώς σε επίγεια ηλιακή ακτινοβολία από 290 μέχρι 315 nm και ξεκινά από την μετατροπή της προβιταμίνης D σε προ-βιταμίνη D 3 και τελικά σε βιταμίνη D 3 με την παρουσία της θερμότητας του σώματος. Η απορρόφηση από την μελανίνη και η λέπτυνση της επιδερμίδας λόγω ηλικίας περιορίζει το ποσό της 7-DHC που είναι διαθέσιμο για φωτόλυση. Ως εκ τούτου, η βιταμίνη D είναι ένα ιδιαίτερα σημαντικό ζήτημα υγείας για τους ηλικιωμένους και για τους χρωματικούς πληθυσμούς. Σε αυτή την εργασία οι επιδράσεις της ηλιακής ακτινοβολίας που αναφέρονται σχετίζονται με το βιολογικό φάσμα του ICNIRP, της βιταμίνης D και του ερυθήματος. Για τα δυο πρώτα έχει υπάρξει λεπτομερής ανάλυση παραπάνω ενώ ορισμένα χαρακτηριστικά του ερυθήματος θα παρουσιάσουμε παρακάτω αποφεύγοντας όμως την εκτενή αναφορά και την παροχή πολλών λεπτομερειών. Το ερύθημα αποτελεί μια αρνητική επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας στον ανθρώπινο οργανισμό. Πιο συγκεκριμένα το ερύθημα αποτελεί μία νόσο που εμφανίζεται στο ανθρώπινο δέρμα με την μορφή εξανθημάτων. Το εξάνθημα στο τοξικό ερύθημα αποτελείται από συρρέουσες ερυθηματώδεις κηλίδες, πάνω στις οποίες εμφανίζονται μικρές βλατίδες και φλυκταινίδια. Οι δερματικές αυτές βλάβες εντοπίζονται στον κορμό, στο πρόσωπο, στην περιοχή των σπαργάνων και στα άκρα(εκτός από τις παλάμες και τα πέλματα). Μάλιστα, η νόσος θεωρείται ότι είναι καλοήθης και συνήθως υποχωρεί αυτόματα από μόνη της μέσα σε 2-3 ημέρες, ενώ σπάνια μπορεί να διαρκέσει ως 2 εβδομάδες. Δε χρειάζεται καμιά θεραπευτική αγωγή. Παρόλη τη βραχυχρόνια επίδραση, η συχνότητα εμφάνισης ερυθήματος συνδέεται με τη συσσωρευμένη δόση που δέχεται το ανθρώπινο σώμα με πιθανό μελλοντικό αποτέλεσμα την εμφάνιση καρκίνων στο δέρμα. Παραπάνω είδαμε τα χαρακτηριστικά των τριών επιδράσεων της ηλιακής ακτινοβολίας στον ανθρώπινο οργανισμό και τις επιμέρους λεπτομέρειες του καθενός. Αυτό που θα μελετηθεί στο επόμενο μέρος της εργασίας είναι η σχέση μεταξύ αυτών των τριών επιδράσεων αλλά και το πώς διαμορφώνονται τα βιολογικά φάσματα αυτών,το πώς υπολογίζεται και προκύπτει το καθένα αλλά και την εξάρτηση τους από το μήκος κύματος. 4

ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Οι μετρήσεις τόσο της άμεσης όσο και της διάχυτης υπεριώδης ακτινοβολίας πραγματοποιήθηκαν κατά την περίοδο της 1 ης Ιανουαρίου με 31 ης Δεκεμβρίου του έτους 2014 ανά διαστήματα που κυμαίνονταν από 25 έως και 40 λεπτά χρησιμοποιώντας το φασματοφωτόμετρο Brewer MKΙΙΙ. Συνήθως, το κύριο συστατικό που μετράται από αυτό το φασματοφωτόμετρο είναι περιστατικά που προέρχονται από την παγκόσμια ακτινοβολία σε μία οριζόντια επιφάνεια. Η φασματική περιοχή στην οποία εκτείνονται οι μετρήσεις κυμαίνεται μεταξύ 290 και 365 nm. Το φασματοφωτόμετρο Brewer είναι εφοδιασμένο με έναν αστροστάτη που χρησιμοποιείται για τον προσανατολισμό του οπτικού συστήματος προς τον ήλιο. Παρέχει σχεδόν ταυτόχρονες παρατηρήσεις της ολικής στήλης του όζοντος, SO 2, καθώς και των φασμάτων UV. Ο χειρισμός του αστροστάτη, οι κατάλληλες επιλογές φίλτρων, η ρύθμιση του μήκους κύματος και η διαχείριση και καταγραφή των δεδομένων γίνεται ηλεκτρονικά και από έναν υπολογιστή. Το κατάλληλο λογισμικό ελέγχου για τον ηλεκτρονικό υπολογιστή επιτρέπει την εικοσιτετράωρη και την απομακρυσμένη λειτουργία του χωρίς επίβλεψη. Η Επιτροπή Περιβάλλοντος του Καναδά συνιστά το Mark III Brewer Φασματοφωτόμετρο όζοντος ως σημαντικά ανώτερο από τα MkII και MkIV Brewers για τη μέτρηση της ηλιακής ακτινοβολίας και του όζοντος στην υπεριώδη (UV) περιοχή του φάσματος. Αυτό συμβαίνει λόγω της πολύ βελτιωμένης απόδοσης διασποράς φωτός του διπλού μονοχρωμάτορα οπτικού συστήματος που χρησιμοποιείται στο Mk III σε σύγκριση με αυτή του μονού μονοχρωμάτορα της MkII και MkIV. Το λογισμικό λειτουργίας του Brewer MkIII είναι το GW-Basic ωστόσο υπάρχουν διάφορες εκδόσεις του λειτουργικού λογισμικού υπολογιστή GW- Basic που διατίθενται για το Brewer Φασματοφωτόμετρο. Η τελευταία έκδοση που έχει ελεγχθεί πλήρως και εγκριθεί από την Kipp & Zonen για το Brewer MkIII είναι η v3.75f. Αυτή είναι η έκδοση που παρέχεται σήμερα και με νέο Brewer MkIII. Εικόνα 1 : Φασματοφωτόμετρο Brewer spectrophotometer MK ΙΙΙ. 5

Παραπάνω παρουσιάζεται μια εικόνα στην οποία απεικονίζεται το φασματοφωτόμετρο Brewer MK ΙΙΙ. Παρατηρούμε το αδιάβροχο κουτί από το οποίο περιβάλλεται πράγμα το οποίο έχει το πλεονέκτημα ότι αφήνει το φασματοφωτόμετρο ανεπηρέαστο από τις υπάρχουσες καιρικές τοπικές συνθήκες που επικρατούν στον χώρο τον οποίο βρίσκεται γεγονός που του επιτρέπει να είναι επικεντρωμένο καθαρά στην καταγραφή των φασμάτων της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας. Παρακάτω παρουσιάζονται μερικά χαρακτηριστικά του Brewer spectrophotometer MK ΙΙΙ Προδιαγραφές Μέθοδος μέτρησης Φασματική ανάλυση Φάσμα μηκών κύματος Σταθερότητας μήκος κύματος Τροφοδοσία Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας, με κρύο κάλυμμα Συνολική μέτρηση στήλης Μέτρησης UV Διπλό φασματόμετρο με ανιχνευτή PMT 0,6 nm 286,5 nm εώς 363 nm 0,01 nm (πάνω από ολόκληρο το φάσμα θερμοκρασίας) 230 VAC ή 115 VAC -20 ºC έως +40 C -50 ºC έως +40 C Το όζον και το διοξείδιο του θείου Φασματική, καθώς και την UVA, UVB, υνε, υνΐ Επίσης ο ανιχνευτής που διαθέτει είναι χαμηλού θορύβου με φωτοπολλαπλασιαστή UV. Ως προς την ακρίβεια του αστροστάτη, το ελάχιστο βήμα της ζενίθιας γωνίας είναι 0,12 και της αζιμουθιακής είναι 0,025. Τέλος, οι μετρήσεις ροής της ηλιακής ακτινοβολίας αφορούν την υπεριώδη ακτινοβολία. Ωστόσο, η απόλυτη βαθμονόμηση της παγκόσμιας φασματικής ακτινοβολίας επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης του προτύπου 1000 W και σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Προτύπων Τεχνολογίας. Η αβεβαιότητα στις μετρήσεις της παγκόσμιας ακτινοβολίας εκτιμάται ότι θα είναι της τάξης του 75 %. Οι μετρήσεις που μας παρέχει αυτό το όργανο δεν είναι τίποτα άλλο από μετρήσεις της ροής της υπεριώδους ακτινοβολίας συναρτήσει του αντίστοιχου μήκους κύματος. Παρακάτω παρουσιάζεται η μορφή ενός τέτοιου διαγράμματος της πυκνότητας ροής στην περιοχή των 280-380 nm. 6

0,01 irradiance 1 280 300 320 340 360 380 0,1 0,001 irradiance 0,0001 0,00001 0,000001 Κατακόρυφος άξονας( Πυκνότητα φασματική ροής σε οριζόντιο επίπεδο της υπεριώδους ακτινοβολίας mw m -2 )- Οριζόντιος άξονας (μήκος κύματος nm) Σχήμα 1: Παράδειγμα μετρήσεων από το Brewer spectrophotometer MkIII- Διάγραμμα φασματική ροής της υπεριώδους ακτινοβολίας συναρτήσει του μήκους κύματος Αυτό το όργανο βρίσκεται στην ταράτσα του κτηρίου της Σχολής Θετικών Επιστημών, στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης στην βόρεια Ελλάδα. Το σημείο μέτρησης βρίσκεται στα 60 μέτρα από το επίπεδο της θάλασσας και στο γεωγραφικό πλάτος των 40,631 N, 22.97 E. Το φασματοφωτόμετρο βρίσκεται σε ειδικό κλωβό και δεν επηρεάζεται από τις εκάστοτε θερμοκρασίες όντας στεγασμένο. Κατά την διάρκεια της καταγραφής που διήρκησε έναν χρόνο καταγράφηκαν ένα σύνολο από 7898 παγκόσμια φάσματα υπεριώδους ακτινοβολίας στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν από την ώρα της ανατολής και λίγα λεπτά πριν από αυτή ως και την ώρα της δύσης της εκάστοτε ημέρας όπως αυτές οι ώρες κυμαίνονταν κατά την διάρκεια του έτους κυρίως στο διάστημα μεταξύ 4:00 πμ έως 18:00 μμ. Από το συγκεκριμένο φασματοφωτόμετρο εμείς αποκτήσαμε μετρήσεις που είχαν την μορφή ενός φάσματος ροής. Πιο συγκεκριμένα είχαμε μετρήσεις της ροής της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας συναρτήσει του μήκους κύματος στην περιοχή μεταξύ 290-400 nm που αφορούσαν το έτος του 2014. Αυτές τις μετρήσεις τις μετατρέψαμε σε μετρήσεις σταθμισμένης ροής μέσω της παρακάτω πολύ σημαντικής σχέσης (Σχέση 1). Από αυτήν την σχέση πήραμε μετρήσεις για την ροή σταθμισμένη με τη δραστικότητα της βιταμίνης D, του ερυθήματος καθώς και του ICNIRP UV eff = (Σχέση 1) 7

Στην παραπάνω σχέση UV eff είναι η φασματικά σταθμισμένη υπεριώδης ακτινοβολία ενώ τα UV ICNIRP, UVερύθημα και UVβιταμίνης D έχουν καθοριστεί από την μέτρηση των αντίστοιχων φασμάτων δράσης S eff (S ICNIRP, Sερύθημα, Sβιταμίνης D ) καθώς και από την μετρημένη φασματική ροή της ολικής υπεριώδους ακτινοβολίας UV(λ) που κυμαίνεται ανάμεσα στα 290-400 nm της υπεριώδους ζώνης συχνοτήτων. Τα Sδραστικότητας των τριών αυτών κατηγοριών μερικά προκύπτουν θεωρητικά και από μία σειρά σχέσεων το καθένα ξεχωριστά, ενώ άλλα έχουν υπολογιστεί από πειραματικές μετρήσεις. Στην τελευταία κατηγορία βρίσκεται το Sδραστικότητας που αφορά την βιταμίνη D. Έτσι σε αυτήν την εργασία χρησιμοποιήθηκαν τα παραπάνω πειραματικά δεδομένα που μας παρέχονται για το Sδραστικότητας της βιταμίνης D στο εύρος του μήκους κύματος που μας αφορά και είναι στα 290-400 nm (Bouillon et al, 2006 ). Σε αντίθεση με την βιταμίνη D το Sδραστικότητας του ερυθήματος προκύπτει από μια σειρά σχέσεων που μεταβάλλονται στην εκάστοτε περιοχή του μήκους κύματος. Έτσι το Sδραστικότητας του ερύθηματος στην περιοχή μεταξύ των 250-298 nm υπολογίζεται από την σχέση ery(λ)=1,00 ενώ στην περιοχή μεταξύ 298-328 υπολογίζεται από την σχέση ery(λ)= ενώ και στην τελευταία περιοχή που μας ενδιαφέρει και είναι μεταξύ 328-400 nm προκύπτει από την σχέση ery(λ)=. Έτσι, συγκεντρωτικά για το Sδραστικότητας του ερυθήματος έχουμε ery(λ)=1,00 250 nm< λ 298 nm ery(λ)= ery(λ)= 298 nm < λ 328 nm 328 nm < λ 400 nm (McKinley et al, 1987) Τέλος οι τιμές του Sδραστικότητας που αφορά το ICNIRP έχουν υπολογιστεί πειραματικά και στην εργασία αυτή χρησιμοποιούνται μόνο αυτές που αφορούν την περιοχή μεταξύ 290-400 nm (Health physics 87(2):171-186; (2004)) όπως ακριβώς συμβαίνει και για την βιταμίνη D. Παρακάτω παρουσιάζονται και τα τρία αντίστοιχα διαγράμματα Sδραστικότητας σε ένα κοινό διάγραμμα. 8

1 1 0,1 0,1 0,01 0,001 0,01 0,001 VIT-D ERYTHEMA ICNIRP 0,0001 0,0001 0,00001 0,00001 280 300 320 340 360 380 400 420 Κατακόρυφος άξονας (Σχετική απόκριση)- Οριζόντιος άξονας(μήκος κύματος ( nm ) Σχήμα 2: Ταυτόχρονη αναπαράσταση για κάθε ένα από τα φάσματα δραστικότητας της Βιταμίνης D, του ICNIRP και του Ερυθήματος σε συνάρτηση με το μήκος κύματος. Κάθε μία από τις σταθμισμένες σαρώσεις του UV ICNIRP αναλύθηκαν για να καθορίσουν τον χρόνο που είναι απαραίτητος για να φτάσει το UV ICNIRP το ημερήσιο όριο έκθεσης που βρίσκεται στα 30 J. Η σχετική επίδραση της δράσης των φασμάτων Sicnirp (Health physics 87(2):171-186; (2004)),Sερυθημα (McKinley et al, 1987) και Sβιταμινης D (Bouillon et al, 2006 ) στη φασματική ροή της υπεριώδους ακτινοβολίας παρουσιάζονται στο (Σχήμα 2 ). Εδώ, το αποτέλεσμα της υπεριώδους ακτινοβολίας της βιταμίνης D εκφράζει την παραγωγή της προβιταμίνης D3 στο ανθρώπινο δέρμα όπως αυτή ορίζεται από την CIE όπου η δράση αυτού του φάσματος έχει επεκταθεί μέσα στο φάσμα UVA μετά τα 315 nm για να καθορίσει την απόκριση από τα 330 nm. H CIE απόκριση της βιταμίνης D είναι τρεις τάξεις μεγέθους χαμηλότερη στην UVA και εκθέτει μια μεγαλύτερη απόκριση μεταξύ 300 και 315 nm σε σύγκριση με την απόκριση του ερυθήματος ή του ICNIRP. Το αποτελεσματικό φάσμα δράσης της βιταμίνης D το οποίο χρησιμοποιεί το φάσμα δράσης της CIE είναι πιο ευαίσθητο στο UVB ενώ εκθέτει και υψηλότερη UVB σταθμισμένη ακτινοβολία ωστόσο η απόκριση της UVA είναι λιγότερη από αυτή του φάσματος δράσης τόσο του ερυθήματος όσο και από το ICNIRP. Στο σχήμα 3 παρουσιάζεται η μετρημένη και βιολογικά σταθμισμένη απόκριση σε οριζόντια επιφάνεια υπεριώδους ακτινοβολίας για την Θεσσαλονίκη κατά την διάρκεια της ημερολογιακής χρονιάς του 2014 και την δεύτερη μέρα του Ιουλίου χωρίς νεφοκάλυψη σε γεωγραφικό πλάτος 40.63N 22.96E, με SZA 34. 9

1 280 300 320 340 360 0,1 0,01 0,001 0,0001 irradiance Svit*irradiance Ser*irradiance Sicn*irradiance 0,00001 0,000001 Κατακόρυφος άξονας (Φασματική ροή της υπεριώδους ακτινοβολίας (mw m -2 )-Οριζόντιος άξονας ( Μήκος κύματος nm) Σχήμα 3 : Μετρήσεις της φασματικής ροής της υπεριώδους ακτινοβολίας που καταγράφηκε στην Θεσσαλονίκη στης 2 Ιουλίου 2014, 40.63N 22.96E, για SZA 34 και χωρίς νεφοκάλυψη. Η μέτρηση της υπεριώδους ακτινοβολίας επίσης απεικονίζεται για την ίδια ημερομηνία και ώρα μαζί με τη φασματική ροή σταθμισμένη με τα φάσματα ICNIRP, ερύθημα και βιταμίνης D στην ίδια περιοχή μήκους κύματος. Παρόλο που αυτή η έρευνα αναφέρει το CIE φάσμα για την παραγωγή της προβιταμίνης D3 από 7-DHC πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχουν κάποιες αμφιβολίες σχετικά με την εφαρμογή της χρήσης αυτού του φάσματος σε κανονικές, πολυχρωματικές και ηλιακές συνθήκες. Το ICNIRP και το ερυθηματικό σταθμισμένο UV ποικίλλουν εξαιτίας των διαφορών στις λειτουργίες στάθμισης με ένα χαμηλότερο συντελεστή που αποδίδεται στο φάσμα δράσης του ICNIRP πάνω από τα περισσότερα μήκη κύματος σε σύγκριση με την επίδραση της ερυθηματικά σταθμισμένης λειτουργίας. Μάλιστα οι παραπάνω διαφορές όταν αφορούν περιοχές κάτω από τα 300 nm θα μετατοπίσουν περαιτέρω τη σχετική αποτελεσματικότητα των αντίστοιχων σταθμισμένων μετρήσεων ακτινοβολίας που επηρεάζονται από την αλλαγή στο SZA καθώς και από την ώρα της ημέρας και την σχετική αναλογία των διαθέσιμων UVA και UVB ακτινοβολιών. 10

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΛΑΧΙΣΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΥΠΕΡΒΑΣΗΣ ΤΟΥ ΕΛΑΧΙΣΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΕΚΘΕΣΗΣ Η διαδικασία που θα ακολουθήσουμε σε αυτό το μέρος της εργασίας έχει να κάνει με τον υπολογισμό του χρόνου που απαιτείται για να έχουμε την υπέρβαση του ελάχιστου ορίου έκθεσης που αφορά την φασματικά σταθμισμένη υπεριώδη ακτινοβολία. Το όριο αυτό βρίσκεται στα 30 J. Την βιολογική ερμηνεία αυτού του ορίου και τις επιπτώσεις αυτού τις έχουμε μελετήσει παραπάνω. Η διαδικασία που ακολουθήσαμε παρουσιάζεται παρακάτω. Αρχικά αξιοποιούμε τις μετρήσεις που μας παρέχονται από το φασματοφωτόμετρο και μέσω της πολύ σημαντικής σχέσης (Σχέση 1) προχωράμε στον υπολογισμό της φασματικά σταθμισμένης ροής της υπεριώδης ακτινοβολίας των,. Έτσι έχουμε μετρήσεις που αφορούν την ημερολογιακή χρονιά του 2014 στην μορφή που παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 : Υπόδειγμα πίνακα που χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό του ελάχιστου χρόνου υπέρβασης cloud Συσσωρευμένη day month Hour sza flag ICNIRP vitamin D CIE δόση= Σ 1 1 5,8833 90,66 2 4,60E-05 8,81E-05 0,000173 0 0,00 1 1 6,5833 84,05 2 0,000231 0,000533 0,000953 3,49E-01 0,35 1 1 7,1667 79 1 0,000603 0,002002 0,002652 8,76E-01 1,23 1 1 7,6667 75,09 2 0,001171 0,00501 0,005267 1,60E+00 2,82 1 1 8,4333 70,01 2 0,002106 0,011298 0,009584 4,52E+00 7,34 1 1 9,1167 66,6 2 0,003924 0,022451 0,017751 7,42E+00 14,76 1 1 9,5667 65,02 2 0,003622 0,023035 0,016428 6,11E+00 20,87 1 1 10,2167 63,77 2 0,002258 0,014446 0,010224 6,88E+00 27,75 1 1 10,3833 63,65 2 0,002389 0,015477 0,010821 1,39E+00 29,15 1 1 11,0333 64 2 0,002177 0,014385 0,009909 5,34E+00 34,49 Η πρώτη στήλη του πίνακα περιέχει τον αριθμό της μέρας που πραγματοποιείται η μέτρηση, η δεύτερη στήλη τον αριθμό του μήνα, η Τρίτη στήλη περιέχει την ώρα στην οποία λαμβάνει χώρα η μέτρηση, η τέταρτη στήλη την γωνία SZA, η Πέμπτη στήλη το ποσοστό της νεφοκάλυψης, η έκτη στήλη το φασματικά σταθμισμένο, η έβδομη στήλη το φασματικά σταθμισμένο η όγδοη το φασματικά σταθμισμένο ενώ η δέκατη στήλη περιέχει την τελική μορφή και αυτή που μας ενδιαφέρει και είναι η συσσωρευμένη δόση του. Η ένατη στήλη δεν περιέχει κάποιο μέγεθος που μας ενδιαφέρει αλλά ένα μέγεθος που μας χρειάστηκε για τον τελικό υπολογισμό του φασματικά σταθμισμένου. 11

Ο υπολογισμός του μεγέθους της ένατης στήλης του ΠΙΝΑΚΑ 1 πραγματοποιήθηκε μέσω της παρακάτω σχέσης (Σχέση 2) όπου είναι το μέγεθος της ένατης στήλης στην δεύτερη σειρά και είναι το μέγεθος της ένατης στήλης στην πρώτη σειρά του ενδεικτικού ΠΙΝΑΚΑ 1 ενώ με συμβολίζουμε το μέγεθος της τρίτης στήλης στην δεύτερη σειρά και το μέγεθος της τρίτης στήλης στην πρώτη σειρά του ενδεικτικού ΠΙΝΑΚΑ 1 το οποίο αφορά μέγεθος χρόνου. Έτσι το μέγεθος της συσσωρευμένης δόσης προκύπτει μέσω της σχέσης Σ 3 =Σ 2 +t 1 (Σχέση 3).Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται για όλα τα υπόλοιπα αντίστοιχα ζεύγη του ενδεικτικού ΠΙΝΑΚΑ 1 και στην πραγματικότητα για όλο το εύρος των 7898 μετρήσεων αυτής της μορφής που χρησιμοποιήσαμε στην εργασία. Αυτό το μέγεθος ονομάζεται συσσωρευμένη δόση και ο υπολογισμός της καθώς και το πώς αυτή κυμαίνεται κατά την διάρκεια της εκάστοτε ημέρας του έτους είναι σημαντική και αποτελεί ενδιαφέρον σημείο για την πορεία της εργασίας μας. Μετέπειτα, προχωράμε στην καταγραφή του χρόνου που έχουμε υπέρβαση του ορίου των 30 J. Αφού έχουμε υπολογίσει το μέγεθος της συσσωρευμένης δόσης στην ουσία θα έχουμε για όλο το εύρος των φασματικών μας μετρήσεων για κάθε μια ημέρα του χρόνου ξεχωριστά την διακύμανση αυτής συναρτήσει του χρόνου από την έναρξη των μετρήσεων που αρχίζουν με την ανατολή του ηλίου και τερματίζονται σχεδόν με την δύση του. Σε γενικές γραμμές οι μετρήσεις πραγματοποιούνται στο διάστημα μεταξύ 4:00 πμ έως 18:00 μμ. Έτσι, όπως παρατηρούμε και από τον ΠΙΝΑΚΑ 1 η συσσωρευμένη δόση ξεκίνα από μηδενικές τιμές και ακολουθεί μια σταδιακή αύξηση στην διάρκεια της ημέρας. Εμάς αυτό που μας ενδιαφέρει είναι η χρονική στιγμή που έχουμε υπέρβαση του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J. Ο τρόπος με τον οποίο επιτυγχάνεται ο εντοπισμός αυτού του χρόνου είναι απλός. Επειδή το ελάχιστο όριο έκθεσης των 30 J δεν υπάρχει αυτούσιο στις ώρες καταγραφής που εμείς έχουμε να διαχειριστούμε για την ακριβή καταγραφή του ζητούμενου χρόνου χρησιμοποιούμε την γραφική παράσταση αυτών των δυο μεγεθών και την μέθοδο της γραμμικής παρεμβολής. Πιο αναλυτικά, αρχικά κατασκευάζουμε το διάγραμμα της συσσωρευμένης δόσης συναρτήσει του χρόνου για κάθε μια ημέρα ξεχωριστά. Έτσι έχουμε 12

60,00 synoliko 50,00 40,00 30,00 20,00 synoliko 10,00 0,00 0 5 10 15 20 Κατακόρυφος άξονας ( Συσσωρευμένη δόση J m -2 )-Οριζόντιος άξονας (Χρονική διάρκεια μιας ημέρας σε ώρες) Σχήμα 4: Διάγραμμα συσσωρευμένης δόσης συναρτήσει του χρόνου για την Ιανουαρίου του 2014 Αυτή είναι η μορφή που ακολουθεί η διακύμανση της συσσωρευμένης δόσης κατά την διάρκεια μιας ημέρας. Πάμε και εφαρμόζουμε την μέθοδο της γραμμικής παρεμβολής για δυο μετρήσεις που εμπεριέχουν ανάμεσα τους το ελάχιστο όριο έκθεσης των 30 J. Δηλαδή έχουμε την σχέση t = - (Σχέση 4 ) όπου t είναι ο χρόνος στον οποίο εντοπίζονται τα 30 J, είναι ο χρόνος στην αμέσως επόμενη μέτρηση πάνω από τα 30 J, είναι ο χρόνος στην προηγούμενη μέτρηση κάτω από τα 30 J, είναι η αμέσως επόμενη μέτρηση της συσσωρευμένης δόση πάνω από τα 30 J, είναι η προηγούμενη μέτρηση αυτής κάτω από τα 30 J ενώ τέλος όπου α αντικαθιστούμε την τιμή των 30 J. Έτσι με αυτήν την μέθοδο εξασφαλίζουμε μεγάλη ακρίβεια στον εντοπισμό και την καταγραφή του χρόνου που απαιτείται για να συμβεί η υπέρβαση του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J. Η διαδικασία αυτή εφαρμόζεται σε όλο το εύρος των φασματικών μετρήσεων που έχουμε για το έτος 2014 και για κάθε μία από τις 365 μέρες ξεχωριστά. Συνεχίζοντας την εφαρμογή της παραπάνω μεθόδου σε όλες τις προαναφερόμενες μετρήσεις οδηγούμεθα στον εντοπισμό του ζητούμενου χρόνου για κάθε μια ημέρα ξεχωριστά της ημερολογιακής χρόνιάς του 2014. Παρόλα αυτά ο εντοπισμός του ζητούμενου χρόνου δεν ήταν εφικτό να πραγματοποιηθεί και για τις 365 ημέρες του χρόνου προφανώς γιατί υπήρχαν και ημέρες με πολύ μεγάλο ποσοστό νεφοκάλυψης και δεν ήταν δυνατή η λήψη μετρήσεων από τα φασματοφωτόμετρο μας. Επίσης υπήρχαν και ημέρες στις οποίες το φασματοφωτόμετρο πραγματοποιούσε πολύ λίγες 13

μετρήσεις στην διάρκεια της μέρας και δεν ήταν δυνατός ο εντοπισμός του ζητούμενου χρόνου καθώς ήταν τόσες λίγες οι μετρήσεις που δεν είχαμε καν υπέρβαση του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J. Αξιοποιώντας όλα τα παραπάνω έχουμε εντοπίσει για κάθε μια ημέρα του έτους 2014 την χρονική στιγμή στην οποία έχουμε υπέρβαση του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J. Τις μετρήσεις αυτές τις έχουμε καταγράψει και τις έχουμε στοιχειοθετήσει σε έναν πίνακα για δική μας ευκολία που θα μας βοηθήσει στο επόμενο σκέλος της εργασίας μας. Έντονο ενδιαφέρον παρουσιάζει η διακύμανση του ελάχιστου χρόνου υπέρβασης του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J κατά την διάρκεια του έτους 2014 όπως μπορούμε να την παρατηρήσουμε σε δυο τύπους διαγραμμάτων. Αρχικά αφαιρούμε από τον χρόνο τον οποίο έχουμε εντοπίσει και καταγράψει ένα διάστημα 5 ωρών θεωρώντας ότι ο άνθρωπος έρχεται σε επαφή με τον ήλιο σε γενικές γραμμές από τις πέντε το πρωί και μετά δηλαδή αρχίζει να συσσωρεύει και συλλέγει ηλιακή ακτινοβολία με τις διάφορες μορφές τις πέντε το πρωί. Έτσι προκύπτει το παρακάτω διάγραμμα 600 hour-5h 500 400 300 200 hour-5h 100 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Κατακόρυφος άξονας( Ελάχιστος χρόνος υπέρβασης του ορίου σε λεπτά)-οριζόντιος άξονας ( Αύξων αριθμός των ημερών) Σχήμα 5 : Ετήσια διακύμανση του ελάχιστου χρόνου υπέρβασης του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J αφού έχει αφαιρεθεί από τον χρόνο αυτό το χρονικό διάστημα των 5 ωρών. Παρατηρούμε από το διάγραμμα το πώς μεταβάλλεται ο χρόνος έκθεσης κατά την διάρκεια της χρονιάς και το είδος της καμπύλης που την περιγράφει. Τυχόν ανομοιομορφίες οφείλονται σε ημέρες με μεγάλο ποσοστό νεφοκάλυψης που τις κάνουν να διαφέρουν και να απομακρύνονται από την καμπύλη των υπόλοιπων μετρήσεων. Πιο αναλυτικός σχολιασμός των διαγραμμάτων και το τι συμπεράσματα μπορούμε να αποκομίσουμε από αυτά θα ακολουθήσει παρακάτω. 14

Σε αυτό το σημείο παρουσιάζουμε το πρωτότυπο διάγραμμα από τη εργασία (Nathan Downs et al, 2014) όπως αυτό προέκυψε από την μελέτη της ετήσιας διακύμανσης του ελάχιστου ορίου υπέρβασης της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας για το βιολογικό φάσμα ICNIRP αλλά για την περιοχή της Toowoomba στην Αυστραλία(27.5 S, 151.9 E) στο νότιο ημισφαίριο και το έτος 2009. Σχήμα 6 : Πρωτότυπο διάγραμμα (Nathan Downs et al,2014) που παρουσιάζεται η ετήσια διακύμανση του ελάχιστου χρόνου υπέρβασης του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J αφότου έχει αφαιρεθεί από τον χρόνο αυτό το χρονικό διάστημα των 5 ωρών για την περιοχή της Toowoomba στην Αυστραλία. Αν προχωρήσουμε στην σύγκριση των δυο διαγραμμάτων (Σχήμα 5,Σχήμα 6) παρατηρούμε ότι παρουσιάζουν πολλές ομοιότητες και ακολουθούν την ίδια γενική μορφή. Όπως γίνεται αντιληπτό το Σχήμα 6 ακολουθεί μια μορφή που πλησιάζει την μορφή της κατανομής Gauss με την εμφάνιση μεγίστου σχεδόν στο κέντρο της ενώ το Σχήμα 5 ακολουθεί την ανάποδη μορφή αυτής. Η εξήγηση είναι προφανής και οφείλεται στο γεγονός ότι βρισκόμαστε σε δυο διαφορετικά ημισφαίρια. Για την περιοχή της Αυστραλίας έχουμε την υπέρβαση του ορίου σχετικά νωρίς και περίπου στα 150 λεπτά της κάθε ημέρας κατά την διάρκεια μεταξύ Νοεμβρίου και Ιανουαρίου και αυτό συμβαίνει γιατί αυτήν είναι η περίοδος του καλοκαιριού στο νότιο ημισφαίριο και σε αυτήν την περίοδο δέχεται τα μεγαλύτερα ποσά ηλιακής ακτινοβολίας. Αντίστοιχα το μέγιστο εμφανίζεται κατά την περίοδο Ιουλίου- Αυγούστου και περίπου στα 350 λεπτά μιας και αυτήν είναι η περίοδος του χειμώνα για το Νότιο ημισφαίριο. Για το διάγραμμα του Σχήματος 5 έχουμε την εμφάνιση του ελαχίστου περίπου στα 50 πρώτα λεπτά της ημέρας και την περίοδο Ιουνίου- Αύγουστου αφού αυτή είναι η περίοδος του καλοκαιριού και η περίοδος που φτάνουν τα μεγαλύτερα ποσά ηλιακής ακτινοβολίας στο Βόρειο ημισφαίριο ενώ το μέγιστο περίπου στα 480 λεπτά και μεταξύ της περιόδου Νοεμβρίου-Ιανουαρίου που πρόκειται αντίστοιχα για τον χειμώνα του Βόρειου ημισφαιρίου. Αυτές οι τιμές είναι κατά προσέγγιση στο εύρος της κάθε περιοχής και όχι η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή. 15

Ανεξάρτητα με την περίοδο εμφάνισης των μεγίστων και ελαχίστων στις δυο περιοχές το κύριο συμπέρασμα που μπορεί να προκύψει από την σύγκριση αυτών των δυο διαγραμμάτων είναι ότι στην περιοχή της Θεσσαλονίκης έχουμε την υπέρβαση του ελάχιστου ορίου έκθεσης σε ότι αφορά το βιολογικό φάσμα ICNIRP σχετικά πολύ νωρίς στην διάρκεια της ημέρας κατά την περίοδο του καλοκαιριού σε αντίθεση με την περιοχή της Toowoomba που απαιτείται η πάροδος αρκετών λεπτών ώστε να παρατηρηθεί η υπέρβαση του ορίου. Ένα άλλο εξίσου σημαντικό σημείο που πρέπει να επισημανθεί βρίσκεται στο γεγονός ότι η ετήσια διακύμανση αυτού του ελάχιστου ορίου σε ότι αφορά την περιοχή της Θεσσαλονίκης είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή που σημειώνεται στην περιοχή της Toowoomba. Πιο συγκεκριμένα για την περιοχή της Θεσσαλονίκης κυμαίνεται μεταξύ του διαστήματος 47,6-507 λεπτών ενώ στη περιοχή της Toowoomba μεταξύ 146-348 λεπτών. Το ίσως πιο εντυπωσιακό σκέλος της εργασίας όμως είναι αξιοπερίεργη μεταβολή που εμφανίζεται αν κατασκευάσουμε το ίδιο διάγραμμα αλλά αν πάρουμε υπόψη μας σε αυτό και τη μεταβολή του χρόνου ανατολής. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά πρέπει να υπολογίσουμε την ώρα που ανατέλλει ο ήλιος για κάθε μια ημέρα. Ύστερα και αφού έχουμε υπολογίσει αυτόν τον χρόνο πρέπει να τον αφαιρέσουμε από των ελάχιστο χρόνο έκθεσης που υπολογίσαμε παραπάνω. Η διαφορά με το προηγούμενο διάγραμμα βρίσκεται στο ότι πριν είχαμε αφαιρέσει από τον ελάχιστο χρόνο έκθεσης το χρονικό διάστημα των πέντε ωρών ενώ τώρα αφαιρούμε το χρόνο ανατολής για κάθε μια ημέρα ξεχωριστά. Ο χρόνος ανατολής υπολογίζεται από μία σειρά σχέσεων που παρατίθενται παρακάτω. Για τον τελικό χρόνο έχουμε (Σχέση 5) Όπου ( Σχέση 6) Όπου t= (Σχέση 7) Όπου ( Σχέση 8) Όπου ( Σχέση 9) Όπου δ= 23,5 * (Σχέση 10) Δουλεύοντας με αυτόν τον τρόπο με σκοπό τον υπολογισμό του χρόνου ανατολής του ηλίου για κάθε ημέρα για να διευκολυνθούμε στοιχειοθετούμε αυτά τα μεγέθη σε έναν πίνακα της μορφής που παρουσιάζεται παρακάτω. 16

ΠΙΝΑΚΑΣ 2 : Υπόδειγμα πίνακα για τον υπολογισμό του χρόνου ανατολής της εκάστοτε ημέρας 1 1 11,0333-23,060 68,67829721 291,3217 7,421447 7,890114 5,890114 2 1 11,5167-22,979 68,76622929 291,2338 7,415585 7,884251 5,884251 3 1 9,2667-22,891 68,86135082 291,1386 7,409243 7,87791 5,87791 4 1 9,5-22,796 68,96359213 291,0364 7,402427 7,871094 5,871094 5 1 12,55-22,694 69,07287896 290,9271 7,395141 7,863808 5,863808 6 1 11,3333-22,586 69,18913267 290,8109 7,387391 7,856058 5,856058 8 1 9,8833-22,349 69,44220547 290,5578 7,37052 7,839186 5,839186 9 1 9,6667-22,2215 69,57884713 290,4212 7,36141 7,830077 5,830077 Στην πρώτη στήλη υπάρχει ο αριθμός της κάθε ημέρας, στην δεύτερη ο αριθμός του εκάστοτε μήνα, στην Τρίτη στήλη ο ελάχιστος χρόνος έκθεσης, στη τέταρτη στήλη τα μεγέθη που προκύπτουν από την Σχέση 9, στην Πέμπτη στήλη τα μεγέθη που προκύπτουν από την Σχέση 8, στη έκτη στήλη τα μεγέθη από την Σχέση 7, στην έβδομη στήλη αντιστοίχως αυτά από την Σχέση 6, στη όγδοη αυτά από την Σχέση 5 και τέλος στην δέκατη αυτά από την Σχέση 4 που είναι και ο ζητούμενος χρόνος. Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται και για όλες τις υπόλοιπες μέρες του χρόνου. Το μέγεθος στην δέκατη στήλη είναι λοιπόν ο τελικός χρόνος ανατολής που υπολογίζουμε για κάθε ημέρα και μετέπειτα τον αφαιρούμε από τον ελάχιστο χρόνο έκθεσης. Αφού κάνουμε όλη αυτήν την διαδικασία το διάγραμμα που προκύπτει είναι το εξής 17

700 Διακύμανση με την χρήση του χρόνου ανατολής 600 500 400 300 Teliki ora 200 100 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Κατακόρυφος άξονας( Ελάχιστος χρόνος υπέρβασης του ορίου σε λεπτά)-οριζόντιος άξονας ( Αύξων αριθμός των ημερών) Σχήμα 7 : Ετήσια διακύμανση του ελάχιστου χρόνου υπέρβασης του ελάχιστου ορίου έκθεσης των 30 J αφότου έχει αφαιρεθεί από τον χρόνο αυτό ο ημερήσιος χρόνος ανατολής του ηλίου. Είναι αξιοσημείωτο και πολύ εντυπωσιακό το πώς μεταβάλλεται η μορφή του διαγράμματος από το Σχήμα 5 στο Σχήμα 7 αν σκεφτεί κανείς ότι έχει ακολουθηθεί η ίδια ακριβώς διαδικασία με μόνη διαφορά την αφαίρεση από τον ελάχιστο χρόνο έκθεσης του χρόνου ανατολής του ηλίου και όχι το χρονικό διάστημα των πέντε ωρών. Σε αυτό το διάγραμμα οι αποκλίσεις από υπάρχουσα καμπύλη είναι πιο εμφανής σε σχέση με το πρώτο διάγραμμα ενώ παρατηρούμε ότι τόσο το μέγιστο όσο και το ελάχιστο ενώ έχουν διαφορετική τιμή στα δυο διαγράμματα αντιστοιχούν στην ίδια μέρα του χρόνου στον οποία πραγματοποιήθηκε η έρευνα. Έτσι έχουμε για το διάγραμμα του Σχήματος 5 Μέσος όρος 176,7 λεπτά Τυπική απόκλιση 100,0 Μέγιστο 507 Ελάχιστο 47,6 Ενώ για το διάγραμμα του Σχήματος 7 έχουμε Μέσος όρος 151,9 Τυπική απόκλιση 877,9 Μέγιστο 583,5 Ελάχιστο 101,4 18

Παρατηρούμε ότι τα όρια έκθεσης διαφέρουν στα δυο παραπάνω διαγράμματα. Σε ότι αφορά το διάγραμμα του Σχήματος 5 αν θεωρήσουμε ότι τα ακραία σημεία του μεγίστου κυρίως οφείλονται πιθανών σε μέρες με μεγάλο ποσοστό νεφοκάλυψης ή σε ελλιπείς σαρώσεις για ορισμένες μέρες τότε παρατηρούμε ότι στις υπόλοιπες ημέρες δηλαδή στο διάστημα μεταξύ της Ιανουαρίου μέχρι και την Δεκεμβρίου του έτους 2014 κυμαίνονται στο διάστημα μεταξύ 50 και 510 λεπτών. Προφανώς τα ελάχιστα εμφανίζονται κυρίως στο τρίμηνο των καλοκαιρινών μηνών και πιο συγκεκριμένα η ημέρα που η υπέρβαση του ελαχίστου ορίου έκθεσης των 30 J συνέβη νωρίτερα από οποιαδήποτε άλλη μέρα ήταν στις 31 Ιουνίου του έτους 2014 δηλαδή πολύ κοντά στο θερινό ηλιοστάσιο. Από την αντίπερα όχθη η ημέρα που η υπέρβαση του ελαχίστου ορίου έκθεσης των 30 J συνέβη αργότερα χρονικά σημειώθηκε στις 27 Νοέμβρη και με δείκτη νεφοκάλυψης 2 (cloud flag) δηλαδή μια ημέρα που δεν απέχει πολύ από το χειμερινό ηλιοστάσιο. Έτσι παρατηρούμε ότι ο μέσος μετρηθείς χρόνος έκθεσης δείχνει μια σαφή εξάρτηση από την ζενίθεια γωνία SZA με το μεγαλύτερο όριο έκθεσης να συμβαίνει προς το τέλος του δευτέρου εξαμήνου και με το μικρότερο σχεδόν στη λήξη του πρώτου εξαμήνου. Επίσης μία πολύ θετική παρατήρηση είναι ότι χρόνος που ξεκινά το φασματοφωτόμετρο να λαμβάνει μετρήσεις συμβαδίζει με τον χρόνο που ανατέλλει ο ήλιος για την πλειοψηφία των ημερών σαρώσεις με αποτέλεσμα να μην έχουμε αρνητική επιρροή και συμβολή στην αναμενόμενη αύξηση του ελαχίστου χρόνου υπέρβασης του ορίου. Υπάρχουν ελάχιστες μέρες που το φασματοφωτόμετρο ξεκινά να καταγράφει μετρήσεις για ένα χρονικό διάστημα λίγο πριν την ανατολή του ηλίου δηλαδή περιλαμβάνει περιόδους με σκοτάδι αλλά είναι τόσο λίγες οι μέρες που συμβαίνει με αποτέλεσμα η επίδραση στην μεταβολή του ελαχίστου χρόνου υπέρβασης να είναι αμελητέα. Έχοντας μελετήσει το πώς κυμαίνεται ο ελάχιστος χρόνος υπέρβασης του ορίου έκθεσης συνεχίζουμε στο επόμενο μέρος της εργασίας παρουσιάζοντας της διακυμάνσεις της σταθμισμένης ροής των φασμάτων του ICNIRP,του ερυθήματος και της βιταμίνης D σε ορισμένες περιόδους του έτους 2014 και παρατηρούμε τις διαφορές που εμφανίζουν μεταξύ τους στην εκάστοτε περίοδο. Αρχικά κατασκευάζουμε το εν λόγω διάγραμμα για την ημέρα της Δεκεμβρίου μια ημέρα πριν το χειμερινό ηλιοστάσιο. Σε αυτήν την ημερομηνία παρατηρούμε την διακύμανση των βιολογικών φασμάτων για μια περίοδο όπου η διάρκεια της νυκτός είναι μεγαλύτερη από την διάρκεια της ημέρας. Έτσι η μορφή του διαγράμματος παρουσιάζεται παρακάτω : 19

0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,00 4 6 8 10 12 14 16 Κατακόρυφος άξονας ( Ημερήσια διακύμανση της σταθμισμένης ροής για τα τρία φάσματα δραστικότητας σε mw m -2 )- Οριζόντιος άξονας ( Χρονική διάρκεια μιας ημέρας σε ώρες) Σχήμα 8 : Κοινό Διάγραμμα της σταθμισμένης ροής των φασμάτων του ICNIRP (μπλε γραμμή)- Βιταμίνης D (κόκκινη γραμμή) ερυθήματος (πράσινη γραμμή) κατά την διάρκεια της ημέρας της Δεκεμβρίου μια ημέρα πριν το χειμερινό ηλιοστάσιο Τώρα μελετάμε την προαναφερθείσα διακύμανση των φασμάτων για την περίοδο της Ιουνίου μια ημέρα πριν το θερινό ηλιοστάσιο δηλαδή για μία περίοδο όπου η διάρκεια της ημέρας είναι μεγαλύτερη από αυτή της νυκτός και μια συγκεκριμένη ημέρα πριν την μεγαλύτερη ημέρα του έτους. Η μορφή του διαγράμματος είναι η εξής: 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 4 9 14 19 Κατακόρυφος άξονας (Ημερήσια διακύμανση της σταθμισμένης ροής για τα τρία φάσματα δραστικότητας σε mw m -2 )- Οριζόντιος άξονας ( Χρονική διάρκεια μιας ημέρας σε ώρες) Σχήμα 9 : Κοινό Διάγραμμα της σταθμισμένης ροής των φασμάτων του ICNIRP (μπλε γραμμή)- Βιταμίνης D (κόκκινη γραμμή) ερυθήματος (πράσινη γραμμή) κατά την διάρκεια της ημέρας της Ιουνίου μια ημέρα πριν το θερινό ηλιοστάσιο 20

Με παρόμοιο τρόπο εργαζόμαστε και για μία ημέρα της άνοιξης όπου απλά αναζητούμε την διακύμανση των φασμάτων κατά την διάρκεια ημέρας όπου υπάρχει μια σχετική συννεφιά. Η ημέρα που επιλέξαμε βρίσκεται το μήνα Απρίλιο και το ποσοστό νεφοκάλυψης ( cloud flag ) είναι ίσο με 2. 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 4 6 8 10 12 14 16 18 Κατακόρυφος άξονας ( Ημερήσια διακύμανση της σταθμισμένης ροής για τα τρία φάσματα δραστικότητας σε mw m -2 )- Οριζόντιος άξονας ( Χρονική διάρκεια μιας ημέρας σε ώρες) Σχήμα 10 : Κοινό Διάγραμμα της σταθμισμένης ροής των φασμάτων του ICNIRP (μπλε γραμμή)- Βιταμίνης D (κόκκινη γραμμή) ερυθήματος (πράσινη γραμμή) κατά την διάρκεια μια ανοιξιάτικης ημέρας του Απριλίου με σχετική συννεφιά ( cloud flag=2 ) Με ανάλογο τρόπο λειτουργούμε και για μια φθινοπωρινή ημέρα του Σεπτεμβρίου με παρόμοιο ποσοστό νεφοκάλυψης 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 4 6 8 10 12 14 16 18 Κατακόρυφος άξονας (Ημερήσια διακύμανση της σταθμισμένης ροής για τα τρία φάσματα δραστικότητας σε mw m -2 )- Οριζόντιος άξονας ( Χρονική διάρκεια μιας ημέρας σε ώρες) Σχήμα 11 : Κοινό Διάγραμμα της σταθμισμένης ροής των φασμάτων του ICNIRP (μπλε γραμμή)- Βιταμίνης D (κόκκινη γραμμή) ερυθήματος (πράσινη γραμμή) κατά την διάρκεια μια φθινοπωρινής ημέρας του Σεπτεμβρίου με σχετική συννεφιά ( cloud flag=2 ) 21

Μετέπειτα μελετάμε την σχέση ανάμεσα στο βιολογικό φάσμα του ερυθήματος και αυτό της βιταμίνης D. Η σχέση μεταξύ του παρουσιάζεται στο παρακάτω διάγραμμα: 0,3 CIE 0,25 0,2 0,15 0,1 CIE 0,05 0 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 Κατακόρυφος άξονας (Σταθμισμένη ροή για το φάσμα δραστικότητας της βιταμίνης D σε mw m -2 )-Οριζόντιος άξονας (Σταθμισμένη ροή για το φάσμα δραστικότητας του ερυθήματος σε mw m -2 ) Σχήμα 12 : Διάγραμμα μεταξύ της σταθμισμένης ροής του φάσματος της βιταμίνης D και σε αυτό του ερυθήματος. Αντίστοιχα η σχέση ανάμεσα στο βιολογικό φάσμα του ICNIRP και σε αυτό της βιταμίνης D παρουσιάζεται από το εξής διάγραμμα : 0,60 vitamin D 0,50 0,40 0,30 0,20 vitamin D 0,10 0,00 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 Κατακόρυφος άξονας(σταθμισμένη ροή φάσματος βιταμίνης D σε mw m -2 )-Οριζόντιος άξονας (Σταθμισμένη ροή φάσματος ICNIRP σε mw m -2 ) Σχήμα 13 : Διάγραμμα μεταξύ της σταθμισμένης ροής του φάσματος της βιταμίνης D και σε αυτό του ICNIRP 22

Από το παραπάνω διάγραμμα ( Σχήμα 12) είναι εμφανές ότι η σχέση που συνδέει την σταθμισμένη ροή του φάσματος της βιταμίνης D με αυτή του ερυθήματος όπως αυτά έχουν υπολογιστεί για την περιοχή της Θεσσαλονίκης είναι περίπου γραμμική.το διάγραμμα προέκυψε χρησιμοποιώντας και τις 7898 φασματικές σαρώσεις που καταγράφηκαν κατά την περίοδο μελέτης του 2014. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και μεταξύ της σταθμισμένης ροής της βιταμίνης D και σε αυτή του ICNIRP(Σχήμα 13) η οποία σχέση μάλιστα εμφανίζει περισσότερη γραμμικότητα από αυτήν που εμφανίζεται στο Σχήμα 12 και δεν αποκλίνει σχεδόν σε κανένα σημείο της. Η προέλευση της μικρού μεγέθους απόκλισης του Σχήματος 12 μπορεί να εξηγηθεί με την παρατήρηση του Σχήματος 2. Σε αυτό υπάρχει η αναπαράσταση των τριών βιολογικών φασμάτων σε συνάρτηση με το μήκος κύματος. Όπως είναι εμφανές η καμπύλη του βιολογικού φάσματος της βιταμίνης D διαφέρει από αυτή την καμπύλης του ερυθήματος και υπάρχει μια σχετική διαφορά στις κλίσεις τους. Αυτή η διαφορά είναι που ευθύνεται και για την απόκλιση από τη γραμμικότητα του διαγράμματος μεταξύ της σταθμισμένης ροής αυτών των δύο φασμάτων. Μάλιστα η κυρίως διαφορά των καμπυλών των βιολογικών φασμάτων εμφανίζεται στα μικρότερα μήκη κύματος και κυρίως στο διάστημα μεταξύ 280-310 nm με αποτέλεσμα και η μεγαλύτερη απόκλιση από την γραμμικότητα μεταξύ της σταθμισμένης ροής της βιταμίνης D και του ερυθήματος να εμφανίζεται στην αρχή και στο παρόμοιο αυτό διάστημα. Ωστόσο η αναλογική σχέση στο Σχήμα 13 μεταξύ της ροής των δυο φασμάτων της βιταμίνης D και του ICNIRP δείχνει την πιθανή χρήση αυτών στην εκτίμηση της απόκρισης της βιταμίνης D σε γεωγραφικά πλάτη παρόμοια με αυτό της Θεσσαλονίκης. Μάλιστα γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι ο ελάχιστος χρόνος υπέρβασης του ορίου των 30 J μπορεί να συνδεθεί με την εκτιμώμενη δόση της βιταμίνης D για την περιοχή του μήκους κύματος στην οποία εργαζόμαστε. Η σταθμισμένη ροή της βιταμίνης D είναι μια γραμμική συνάρτηση του ελάχιστου χρόνου έκθεσης με τη προϋπόθεση η υπεριώδη ακτινοβολία να είναι σταθερή πράγμα το οποίο μπορεί να συμβεί για σύντομες περιόδους έκθεσης. 23

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σε αυτό το σημείο θα κάνουμε μία σύντομη ανακεφαλαίωση της διαδικασίας που ακολουθήσαμε παραπάνω και στα συμπεράσματα τα οποία προέκυψαν από αυτήν. Αρχικά αξιοποιώντας τις μετρήσεις του φασματοφωτομέτρου Brewer MK III και κάνοντας χρήση της Σχέσης 1 υπολογίσαμε τη ροή της ηλιακής ακτινοβολίας σταθμισμένης με τα βιολογικά φάσματα δραστικότητας του ερυθήματος, της βιταμίνης D, και του ICNIRP. Μας δίδεται έτσι η δυνατότητα να παρατηρήσουμε την μεταξύ τους σχέση και τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε να αξιοποιήσουμε τον υπολογιζόμενο ελάχιστο χρόνο υπέρβασης του ορίου των 30 J με σκοπό την σύνδεση του με την εκτιμώμενη δόση της βιταμίνης D για την φασματική περιοχή στην οποία εργαζόμαστε. Με τον παραπάνω τρόπο καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η σχέση που συνδέει την ροή του φάσματος της βιταμίνης D με αυτήν του ερυθήματος είναι περίπου γραμμική ενώ η σχέση μεταξύ της ροής της βιταμίνης D και του ICNIRP εμφανίζει ακόμη μεγαλύτερη γραμμικότητα. Ωστόσο, το κύριο μέρος της εργασίας αφορά τον υπολογισμό του ελάχιστου ορίου έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία για το βιολογικό φάσμα ICNIRP και σε αυτόν τον υπολογισμό σημαντικό ρόλο έπαιξε η υπολογιζόμενη ροή του φάσματος ICNIRP. Έτσι, αξιοποιώντας αυτή και την Σχέση 2 υπολογίσαμε την συσσωρευμένη δόση για κάθε ημέρα και καταγράψαμε τον χρόνο που είχαμε υπέρβαση του ορίου αυτής που βρίσκεται στα 30 J. Μέσω αυτού του χρόνου προκύπτει και το διάγραμμα του σχήματος 5 το οποίο είναι όμοιο με το αντίστοιχο (Σχήμα 6) της εργασίας (Nathan Downs et al,2014) που χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο. Έτσι παρατηρούμε ότι το καλοκαίρι ο ανθρώπινος οργανισμός με το πέρας μόλις 50 λεπτών μετά της 5:00 πμ έχει συλλέξει και ξεπεράσει το ελάχιστο όριο έκθεσης 30 J ενώ ο αντίστοιχος χρόνος που απαιτείται στην περιοχή της Toowoomba είναι περίπου στα 150 λεπτά. Είναι πράγματι πολύ εντυπωσιακό το πώς διαμορφώνεται αυτός ο χρόνος ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο βρίσκεται και την αντίστοιχη ζενίθεια γωνία. Σε ότι αφορά το χειμώνα και την υπόλοιπη περίοδο του χρόνου ο ανθρώπινος οργανισμός απαιτεί σαφώς πολύ περισσότερο χρόνο για να συλλέξει και να ξεπεράσει το προαναφερόμενο όριο ο οποίος είναι της τάξης των 500 και περισσοτέρων λεπτών. Πρόκειται για ένα αποτέλεσμα αρκετά λογικό, αν σκεφτεί κανείς την διαφορά στα ποσά ηλιακής ενέργειας που φτάνουν στη επιφάνεια της γης κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και σε αυτά κατά τους χειμερινούς. Όλα αυτά υπολογίστηκαν με την υπόθεση ότι ο ανθρώπινος οργανισμός έρχεται σε επαφή με τον ήλιο μετά της 5:00 πμ. Ωστόσο εμείς πραγματοποιήσαμε τους αντίστοιχους υπολογισμούς λαμβάνοντας υπόψη και τον χρόνο στον οποίο ανατέλλει ο ήλιος. Έτσι με αυτόν τον τρόπο παρατηρούμε ότι ο ανθρώπινος οργανισμός κατά την περίοδο του διαστήματος μεταξύ Μαΐου και Οκτωβρίου χρειάζεται για να συλλέξει και να ξεπεράσει το ελάχιστο όριο χρόνο μεταξύ των 150 και 200 λεπτών ενώ αντίστοιχα για την περίοδο μεταξύ Νοεμβρίου και Απριλίου χρειάζεται χρόνο μεταξύ του διαστήματος 300 και 450 λεπτών. Είναι πολύ εντυπωσιακή αυτή η διαφοροποίηση και το γεγονός ότι τα 24

μέγιστα και ελάχιστα των δυο αυτών διαγραμμάτων εμφανίζονται στην ίδια χρονικά περίοδο αλλά αυτό που διαφέρει είναι η τιμή που λαμβάνουν στις δύο αυτές υποθέσεις. Δηλαδή ενώ οι μετρήσεις αφορούν την χρόνια 2014 η μέρα που χρειάστηκε ο λιγότερος και ομοίως ο περισσότερος χρόνος για να έχουμε υπέρβαση του ελάχιστου ορίου αντιστοιχεί σε ίδια ημέρα του έτους και στις δύο υποθέσεις αλλά απαιτεί διαφορετικό χρόνο για να ξεπεράσει το ελάχιστο όριο.. Σε διαφορετική δηλαδή τιμή σημειώνεται με την υπόθεση των 5 ωρών και σε διαφορετική με την προσθήκη του χρόνου που συμβαίνει η ανατολή του ηλίου. Πρόκειται για μία πολύ ενδιαφέρουσα παρατήρηση. 25

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ -http://www.kippzonen.com/product/50/brewer-mkiii- Spectrophotometer#.Vrtu91iLTIU -Σημειώσεις Αλκιβιάδη Μπάη για το μάθημα<< Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας >> - https://translate.google.gr/translate?hl=el&sl=en&u=https://en.wikipedia.org/wiki/inte rnational_commission_on_non-ionizing_radiation_protection&prev=search - https://el.wikipedia.org/wiki/%ce%a4%ce%bf%ce%be%ce%b9%ce%ba%c F%8C_%CE%B5%CF%81%CF%8D%CE%B8%CE%B7%CE%BC%CE%B1 -Downs, N., A. Parisi, H. Butler, J. Turner, and L. Wainwright (2015), Minimum Exposure Limits and Measured Relationships Between the Vitamin D, Erythema and International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection Solar Ultraviolet, Photochem. Photobiol., 91(2), 438-449. - McKinlay, A. F., and B. L. Diffey (1987), A Reference Action Spectrum for Ultraviolet Induced Erythema in Human Skin, in Human Exposure to Ultraviolet Radiation: Risks and Regulations, edited by W. F. Passchier and B. F. M. Bosnajakovic, pp. 83-87, Elsevier, Amsterdam. - Bouillon, R., J. Eisman, M. Garabedian, M. Holick, J. Kleinschmidt, T. Suda, and K. Lucas (2006), Action spectrum for the production of previtamin D3 in human skin, CIE, Vienna - Published in : Health physics 87(2):171-186; (2004), Icnirp guidelines on limits of exposure to ultraviolent radiation of wavelengths between 180 nm and 400 nm (incoherent optical radiation ) - 26

27