Medición y proyecciones para la radiación ultravioleta solar

Dr. Ernesto Gramsch

Universidad de Santiago

El sol: fuente de radiación

La radiación del sol

• Esta radiación tiene un espectro continuo, desde el infrarrojo hasta los rayos gama.

Espectro de la radiación emitida por el sol.

InfrarrojovisibleUV

En

erg

ía

UV-B

UV-A

Longitud de onda [nm ]

400 800 1200 1600 2400 2800

Cantidad de radiación

UV-C AB

Penetración en la piel

Fototipos de Piel

Tipo I: siempre se quema nunca se

broncea

Tipo II: siempre se quema, a veces se

broncea

Tipo III: a veces se quema, generalmente

se broncea

Tipo IV: Nunca se quema, siempre se

broncea

Tipo V: Nunca se quema, piel café oscura

Tipo VI: Nunca se quema, piel negra

Según Fitzpatrick

Tiempos de exposición

El primer efecto de la radiación ultravioleta en la piel es un leve enrojecimiento, llamado eritema. La cantidad de radiación UV-B que se necesita para producir este efecto es la dosis de eritema mínima (DEM), la cual varía según el tipo de piel. Diversos estudios dermatológicos han estimado esta dosis para los distintos tipos de piel.

Dosis de eritema mìnima (DEM)

• Tiempo mínimo de exposición a radiación UVB que produce eritema medido 24 horas después

2 min

El cuadro siguiente muestra las dosis de eritema para el UV-B y el UV-A (obtenido del libro de fotomedicina de Fitzpatrick)

• La protección ideal debe apuntar a que el trabajador reciba diariamente una dosis menor a 1 DEM

• Las disposiciones del Decreto 594 están orientadas a que una persona de piel tipo II reciba menos de 1 DEM diariamente.

2 min

Indice UV

• El Indice UV se define de tal manera que el nivel 1 corresponde a 100 J/m2 acumulado durante una hora, Indice 2 corresponde a 200 J/m2, etc.

• De la definición de Indice y de las dosis de radiación que producen eritema según el tipo de piel, se puede calcular el tiempo aproximado de exposición sin riesgo.

Ejemplo de cálculo del tiempo de exposición

• Para una piel tipo 2, se necesita 25 mJ/cm2 para generar eritema.

• El índice 1 corresponde a 100 J/m2 en una hora, o sea 1,667x10-4 J/cm2 en un minuto.

• El tiempo de exposición es

0,025 J/m2 / 1,667x10-4 J/cm2 =

150 min

Indice Tiempo de exposición para DEM (min.)

Riesgo

Piel tipo II Piel Tipo IV

1 150 - 240 270 – 360 Bajo

2 75 - 120 135 – 180 Bajo

3 50 – 80 90 – 120 Bajo

4 37 – 60 67 - 90 Bajo

5 30 – 48 54 - 72 Medio

6 25 – 40 45 – 60 Medio

7 21 – 34 38 – 51 Alto

8 19 – 30 34 – 45 Alto

9 17 – 27 30 – 40 Alto

10 15 – 24 27 – 36 Peligroso

11 14 – 22 25 – 33 Peligroso

12 12 – 20 22 – 30 Peligroso

¿ Cómo varía la radiación ultravioleta ?

¿ Cómo varía la radiación ultravioleta ?

Variación diaria y estacional de la radiación UV

Día despejado Nubosidad

Variación diaria y estacional de la radiación UV

0 100 200 300 400 500 600 7000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Fuente:Departamento de Física

Universidad de Santiago de Chile

INDICE UV-B EN SANTIAGO DE CHILE

DISTRIBUCIÓN DE MÁXIMOS DIARIOS

AÑOS 2001 Y 2002

AÑO 2002AÑO 2001

IND

ICE U

V-B

DIA (número)

Indice UV Santiago, 10 añosIndice Ultravioleta en Santiago (2001 - 2010)

0

2

4

6

8

10

12

14

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Ind

ice

UV

Indice UV, última temporada

Indice UV máximo

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

Diciembre2009

Diciembre2010

Enero 2010 Enero 2011

Ind

ice

UV

Indice UV, última temporadaIndice máximo Ultravioleta en Santiago, 2009- 2011

2

4

6

8

10

12

14

16

1/dic 11/dic 21/dic 31/dic 10/ene 20/ene 30/ene

Fecha

Ind

ice

UV

Temporada 2009-2010

Temporada 2010-2011

Diciembre Enero

Enero ~ 10% más alto en 2011

Evolución del agujero de ozono

Nasa

Indice UV Santiago, 10 años

Agujero de Ozono en la Antártica

0

5

10

15

20

25

30

1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080

Are

a (

Mill

on

es

km

2 )

Serie1

~ 15% mayor que lo estimado

Estimación 2010

Estimación 2004

Evolución de la capa de ozono

• La capa de ozono no ha mejorado como se esperaba.

• Posibles causas: aumento en el uso de compuestos tipo HCFC

• Posible efecto del cambio climático en el aumento de la radiación UV en Enero de 2011

Métodos de medición de la radiación ultravioleta

Métodos de medición de la radiación ultravioleta

1.Medición espectral

2.Medición integrada

Medición integrada (bajo costo, simple) dSEkI er

nm

nm

erUV 400

250

El indice UV se mide con un filtro que tenga el factor de ponderación del espectro de eritema.

Métodos de medición

Medición espectral

(más precisa espectrofotómetro)

Métodos de medición

Integración

(detector continuo)

S o lm á fo roE spec tro de acc ión C IE

• Decreto 594. El empleador debe informar el índice ultravioleta indicado por la Dirección Meteorológica de Chile.

• Para cumplir con la normativa, el Solmáforo (u otro equipo) debe tener trazabilidad hasta la DMC. Para esto debe estar calibrado con un equipo patrón calibrado a su vez por la DMC.

Solmáforo

Red nacional de medición ultravioleta- Conac - Usach

Información se obtiene utilizando los Solmáforos y otros equipos disponibles.

Entrega información diariamente.

Medición en línea de radiación UV

Campañas de difusión, Solmáforo

Minera Los Pelambres

Minera Xstrata Copper

Campañas de difusión, Solmáforo

Piscina Quilicura (Conac) Minera Xstrata Copper