Hány cm vastag vízfal kel ahhoz, hogy a napból érkező káros sugarakat felfogja?

Először tudni kéne, mit tartasz "káros sugárzásnak".

Az UV szükséges a D vitamin előállításához a szervezetben, nagy dózisban káros.

Szükséges lenne meghatározni, hogy a "káros" sugárzások mekkora dózisáról van szó, ugyanis a vízfal vastagsága a sugárzás erősségének függvénye.

A vastagsággal olyan az átjutó sugárzás csökkenése, mint az exponenciális függvény, nulla sosem lesz.

De ha figyelembe veszed, hogy mennyi ideig kell védenie és meghatározol egy maximális megengedhető dózist, akkor meg lehet határozni egy értéket.

A hosszútávú űrállomások és bolygóközi űrhajók terveiben egyébként szerepel egy ilyen napvihar-óvóhely, ott kalkuláltak időre és határértékre, úgy tudom, pár méteres vízréteggel számol az alapból jól szűrő poliuretán szigetelésen felül.

Ez most szigorúan a részecske-sugárzásokra és gamma-sugárzásra vonatkozik. UV-t könnyebb megfogni bármivel, mint vízzel, gondolom, nem az volt a kérdés.

Az eddigi válaszok helyesek, de úgy érzem sokkal nem lettél előrébb tőle. Gondolom az UV-sugarakra gondolsz, azon belül is az UV-A és UV-B sávokra, amelyek ellen napozáskor védekeznünk kell. Ez a 280-400 nm hullámhosszúságot jelenti.

Úgyhogy elővesszük a víz abszorpciós spektrumát, ami megmutatja, hogy a víz a különböző hullámhosszúságú elektromágneses sugarakat milyen mértékben nyeli el:

[link]

Nem nagyon lepődünk meg azon a "lyukon", amit a látható fény hullámhossza körül látunk, hiszen tudjuk, hogy még egy medencényi víz is elég átlátszó.

Sajnos a számunkra érdekes UV-A/B sugarak épphogy csak kívül esnek a látható sávon, tehát nagy elnyelőképességre ezalapján a grafikon alapján már nem számítunk. De nézzük a számokat.

280 nm-nél a grafikon szinte pontosan 10^-1, azaz 0,1 1/m értéket mutat, 400-ig lemegy olyan 5*10^-2, azaz 0,05 1/m köré. Ebből a következőképp lehet vízfal-centimétert csinálni:

h vastagságú vízfal egy adott hullámhosszon az érkező sugarak e^(-a*h) részét engedi át, ahol "a" az abszorpciós (elnyelési) együttható. Tehát egy 1 méteres vízfal a 280 nm-es UV-sugarak e^(-0.1*1) = 0,905 azaz 90,5%-át engedi át.

Ha a káros sugarak felfogása számodra azt jelenti, hogy mondjuk egy 20-as faktorú naptejet milyen vastag vízfal helyettesít, azaz ami a sugaraknak csak 5%-át engedi át, ahhoz e^(-0.1*x) = 0.05 egyenlet alapján x=30 méteres vízfalra lenne szükséged. És akkor még csak a könnyebben felfogható 280 nm-es végéről beszéltünk a sávnak. De ugyanígy kiszámítahtod a 400 nm-re is, arra az jönne ki, hogy méterenként 95%-ot ereszt át, és 60 méter vízre lenne szükség a 20-as faktorú szűrés eléréséhez.

Egyszóval: a víz nem véd jól az UV-sugarak ellen, ellentétben például a legszimplább üveggel.