УЛЬТРАМИКРОСКОП (от ультра... и микроскоп), оптич. прибор для обнаружения мельчайших частиц, размеры к-рых меньше предела разрешения (см. Разрешающая способность оптич. приборов) обычных световых микроскопов. Возможность обнаружения таких частиц с помощью У. обусловлена дифракцией света на них. При сильном боковом освещении каждая частица в У. отмечается наблюдателем как светящееся дифракционное пятнышко (яркая точка) на тёмном фоне. В процессе дифракции на мельчайших частицах рассеивается очень мало света. Поэтому с У. применяют, как правило, чрезвычайно сильные источники света. Минимальные размеры обнаруживаемых частиц зависят от интенсивности освещения и достигают 2*10-9 м. По дифракционным пятнышкам нельзя определить истинные размеры, форму и структуру частиц: У. не даёт изображений оптических исследуемых объектов. Однако, используя У., можно установить наличие и концентрацию частиц, а также изучать их движение.

У. создали в 1903 австр. учёные Г. Зидентопф и Р. Зигмонди. В предложенной ими схеме щелевого ("классического") У. (рис., а) исследуемая система неподвижна. Кювета, содержащая изучаемое вещество, освещается через узкую прямоугольную щель, изображение к-рой проектитируется в зону наблюдения. В окуляр наблюдательного микроскопа видны светящиеся точки (дифракционные пятна) частиц, находящихся в плоскости изображения щели.
 

2633-4.jpg
 
 

Выше и ниже освещённой зоны присутствие частиц не обнаруживается. Вместо щелевого У. для исследования коллоидных систем часто применяют обычные микроскопы с конденсорами тёмного поля [см. Микроскоп, раздел Методы освещения и наблюдения (микроскопия)].

В поточном У. (рис., б), разработанном в 50-х гг. 20 в. сов. учёными Б. В. Дерягиным и Г. Я. Власенко, поток жидкого золя или аэрозоля направляется по трубке навстречу глазу наблюдателя. Частицы, пересекая зону освещения, регистрируются как яркие вспышки визуально или с помощью фотометрич. устройства. Регулируя яркость светового потока подвижным клином фотометрическим, можно выделять для регистрации частицы, размер к-рых превышает заданный предел. С помощью поточного У. удаётся определять частичные концентрации золей вплоть до 1010 частиц в 1 см3.

Различные типы У. и методы ультрамикроскопии применяют при исследованиях разнообразных дисперсных систем, а также для контроля чистоты атмосферного воздуха, технологич. и питьевой воды, степени загрязнения оптически прозрачных сред посторонними включениями.

Лит.: К о у з о в П. А., Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л., 1974; В о ю ц к и й С. С., Курс коллоидной химии. М., 1964; Дерягин Б. В., Власенко Г. Я., Поточная ультрамикроскопия, "Природа", 1953, № 11. Л. А. Шин..

УЛЬТРАМИКРОТОМ (от ультра... и микротом), ультратом, прибор для получения сверхтонких срезов, исследуемых в электронном микроскопе. Стро-го отрегулированная подача ножа или объекта на определённую высоту обеспечивает получение срезов обычно не толще 200 А, возможно ок. 50 А, что зависит от качества среды для заливки объекта и степени остроты режущего края ножа. Чаще пользуются У. с неподвижным ножом и движущимся объектом; движение осу-ществляется путём механической или чаще тепловой (благодаря дозированному расширению несущего стержня, на к-ром укреплён объект) подачи (предложена в 1953 Ф. Шёстрандом). В СССР сконструирован У. с тепловой подачей объекта, обеспечивающий получение срезов толщиной 50-800 А. Для работы на У. используют стеклянные и алмазные ножи. Качество их проверяют в тёмном поле микроскопа - режущий край должен выглядеть яркой прямой линией.

Лит.: Электронномикроскопические методы исследования биологических объектов, М., 1963; У и к л и Б., Электронная микроскопия для начинающих, М., 1975; S j о s t r a n d F. S., Electron microscopy of cells and tissues, v. 1, N. Y.-L., 1967.

С. Я. Залкинд.
 
 

УЛЬТРАМИКРОХИМИЧЕСКИИ АНАЛИЗ, метод химико-аналитич. исследования весьма малых количеств вещества (порядка 10-6 г и менее). Для выполнения У. а. навески растворяют в таких объёмах (10-3-10-6 мл), что образуются растворы общепринятых аналитич. концентраций (10-1-10-4 н.). Объектами У. а. являются малые количества различных природных и синтезируемых соединений, включения в сплавах металлов, в минералах, метеоритах, разнообразные продукты коррозии и т. п. С помощью аппаратуры и приёмов У. а. решаются задачи химико-аналитич. исследования количеств вещества, существенно меньших, чем методами микрохимического анализа. Приёмы подготовки к анализу весьма специфичны и индивидуальны для каждого типа образцов. Операции У. а. выполняют в капиллярной посуде при наблюдении через лупу (с объёмами до 1*10-3 мл) или в микроскоп (объёмы менее 1*10-3мл); перемещение объектов и инструментов для их исследования осуществляют с помощью механич. приспособлений. Эксперимент под микроскопом проводят при использовании микроманипуляторов. При наблюдении в микроскоп выполняют различные операции: осаждение - в микроконусе с последующим отделением осадка центрифугированием (но не фильтрованием); электролиз - на микроэлектродах из тонкой проволоки; титрование - в капиллярных ячейках и предпочтительно электрометрическое; определение в виде окрашенных соединений - в капиллярных кюветах с помощью микроскопов-фотометров.

В биохимич. исследованиях спектрофотометрия является одним из осн. методов ультрамикроанализа, где она применяется после хроматографического или электрофо-ретического разделения анализируемых веществ. В элементном У. а. органич. веществ наряду с титри- и спектрофотометрич. методами применяют методы газовой хроматографии и газового анализа. Образцы для У. а. взвешивают на ультрамикровесах с точностью 10-8-10-9г (малой навеской нагружают прогибающуюся кварцевую нить или кварцевое коромысло, подвешенное на закручиваемой торзионной нити). Решение многих проблем анализа весьма малых образцов обеспечивается сочетанием методов У. а. с физич. методами локального анализа.

Лит.: Коренман И. М., Введение в количественный ультрамикроанализ, М., 1963; Б е л ь ч е р Р., Субмикрометоды анализа органических веществ, пер. с англ., М., 1968; Т ё л ь г Г., Элементный ультрамикроанализ, пер. с англ., М.. 1973; А л и м а-р и н И. П., Петрикова М. Н., Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ, М., 1974; Submicrogram Experimentation, ed. by N. Cheronis, N. Y.- L., 1960; El-Badri H. M., Microma-nipulators and Micromanipulation, W., 1963. М. Н. Петрикова.
 
 

УЛЬТРАМОНТАНСТВО (от лат. ultra montes - за горами, т. е. за Альпами, в Риме), религиозно-политич. направление в католицизме, сторонники к-рого отстаивают идею неограниченной верховной власти рим. папы и его право вмешиваться в светские дела любого гос-ва. Впервые ультрамонтаны выступили на Констанцском соборе 1414-18. Активными поборниками У. с 16 в. стали иезуиты. В 1-й пол. 19 в. идеи У. проповедовали в Зап. Европе реакционные аристо-кратич. круги (напр., Ж. де Местр), видевшие в централизованной церк. организации (во главе с папой) действенное орудие против революции. Программа У. нашла воплощение в "Силлабусе" (1864) и решениях 1-го Ватиканского собора 1869-70. В эпоху империализма идеи У., приспособленные к новым исто-рич. условиям, стали знаменем клерикальных сил в их борьбе против рабочего движения и социализма.

УЛЬТРАОСНОВНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, ультрабазиты, гипербазиты, горные породы, сложенные гл. обр. магнезиально-железистыми силикатами - оливином и пироксеном - с небольшой примесью второстепенных минералов (хромита, магнезита и др.). В хим. отношении У. г. п. относительно бедны SiO2 (менее 45%) и богаты Mg (более 42% MgO). Среди У. г. п. выделяют большое число различных типов, в т. ч. наиболее важные - дуниты и оливиниты (в к-рых вместо хлорита присутствует магнетит), перидотиты и пироксениты. Для У. г. п. характерен полный или частичный переход оливина и пироксена в серпентиновые минералы (хризотил, антигорит, лизардит) с образованием серпентинитов. У. г. п. широко распространены в виде массивов или тектонич. отторженцев во всех областях развития магматич. горных пород; они встречены в областях срединноокеа-нич. хребтов. У. г. п. часто ассоциируют с габбро, щелочными породами и карбона-титами. В нач. 1970-х гг. в Австралии были изучены лавовые потоки У. г. п. Эффузивные У. г. п. обнаружены в Сибири (маймечиты) и на Камчатке.

Условия образования У. г. п. окончательно не выяснены. Большинство геологов-тектонистов (А. В. Пейве, А. Л. Книппер, В. Г. Казьмин и др.) считает У. г. п. тектонич. отторженцами пород, слагающих верхнюю мантию Земли, тогда как мн. петрографы (в частности, В. Н. Лодочников, амер. учёные X. Тейлор и П. Уилли) продолжают развивать представления о магматич. генезисе У. г. п.

С У. г. п. связаны месторождения мн. видов полезных ископаемых (месторождения платиновых, хромитовых, силикатных, никелевых и легированных железных руд, асбеста, нефрита и др.). См. также Магматические горные породы.

Лит.: Пейве А. В., Океаническая кора геологического прошлого, "Геотектоника", 1969, № 4; W у 1 1 i е P. J., The origin of the ultramafic and ultrabasic rocks, "Tectonophysics", 1969, v. 7, № 5-6. В. П. Петров.
 
 

УЛЬТРАСФЕРИЧЕСКИЕ МНОГОЧЛЕНЫ, многочлены Гегенбауэра, специальная система многочленов последовательно возрастающих степеней. Для n = 0, 1, 2, ... У. м. Pnл (x) степени n являются коэффициентами при ее" в разложении в степенной ряд функции

2633-5.jpg

У. м. ортогональны (см. Ортогональные многочлены) на отрезке [-1; +1] относительно веса (1 - x2) л-1/2. У. м.- частный случай Якоби многочленов.

УЛЬТРАТОМ, то же, что улътрамикро-том.
 
 

УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ (от ультра... и фильтрация), продавливание жидкости через полупроницаемую мембрану - проницаемую для малых молекул и ионов, но непроницаемую для макромолекул и коллоидных частиц. У. растворов, содержащих молекулы высокомолекулярных соединений, в отличие от У. золей, иногда наз. молекулярной фильтрацией. У. можно рассматривать как диализ под давлением или как обратный осмос, если мембрана пропускает только молекулы растворителя. В последнем случае процесс часто наз. гиперфильтрацией; при его осуществлении внешнее давление должно превышать осмотическое давление раствора.

Мембраны для ультрафильтров, обычно в виде пластин (листов) или цилинд-рич. патронов ("свечей"), изготавливают из микропористых неорганич. материалов, продуктов животного происхождения, но чаще из искусственных и синтетич. полимеров (эфиров целлюлозы, полиамидов и др.). Максимальный размер проходящих через мембрану частиц (молекул) лежит в пределах от неск. мкм до сотых долей мкм. Разделяющая способность (селективность) мембран зависит от их структуры и физико-хим. свойств, а также от давления, темп-ры, состава фильтруемой жидкости и прочих внешних факторов.

У. как метод концентрирования, очистки и фракционирования высокодисперсных систем и многокомпонентных растворов широко применяется в лабораторной практике, медицине, пром-сти. Так, посредством У. очищают от ионных и неионных примесей воду, органич. растворители, жидкие топлива и масла; разделяют сложные смеси белков, алкалоидов и др. веществ; выделяют ферменты, витамины, вирусы; стерилизуют жидкости медицинского и фармацевтич. назначения. У. используют в дисперсионном анализе, микробиологич. анализе, при анализе загрязнений воздушных бассейнов и природных водоёмов пром. и бытовыми отходами.

Лит.: Д ы т н е р с к и й Ю. И., Мембранные процессы разделения жидких смесей, М., 1975. Л. А. Шиц.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ МИКРОСКОПИЯ, метод микроскопич. исследования в ультрафиолетовых лучах. Подробнее см. в ст. Микроскоп.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, УФ-спектроскопия, раздел спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в УФ-области спектра от 400 нм до 10 нм. Исследованием спектров в области 200-10 нм занимается вакуумная спектроскопия (см. Ультрафиолетовое излучение). В области спектра 400-200 нм используют приборы, построенные по тем же оптич. схемам, что и для видимой области спектра; отличие состоит лишь в замене стеклянных призм, линз и др. оптич. деталей на кварцевые. При измерении интенсивности УФ-излучения в качестве эталонных применяют источники, имеющие в УФ-области спектра известное распределение спектральной яркости (ленточная вольфрамовая лампа, угольная дуга, а также синхротронное излучение); стандартными приёмниками в этой области спектра являются термопара и градуированные фотоэлементы.

У. с. применяется при исследовании атомов, ионов, молекул и твёрдых тел для изучения их уровней энергии, вероятностей переходов и др. характеристик. В УФ-области спектра лежат резонансные линии нейтральных, одно- и двукратно ионизованных атомов, а также спектральные линии, испускаемые возбуждёнными конфигурациями высокоионизованных атомов. Электронно-колебательно-вращательные полосы молекул в основном также располагаются в ближней УФ-области спектра. Здесь же сосредоточены полосы поглощения в спектрах большинства полупроводников, возникающие при прямых переходах из валентной зоны в зону проводимости. Многие хим. соединения дают сильные полосы поглощения в УФ-области, что создаёт преимущества использования У. с. в спектральном анализе. У. с. имеет большое значение для внеатмосферной астрофизики при изучении Солнца, звёзд, туманностей и др.

Лит.: Т a f f ё Н. Н., О r с h i n M., Theory and applications of ultraviolet spectroscopy, N. Y., [1962]. См. также лит. при ст. Ультрафиолетовое излучение. А. Н. Рябцев.
 
 

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (от ультра... и фиолетовый), ультрафиолетовые лучи, УФ-и з л у-ч е н и е, не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн Л 400-10 нм. Вся область У. и. условно делится на ближнюю (400- 200 нм) и далёкую, или вакуумную (200-10 нм); последнее название обусловлено тем, что У. и. этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.

Ближнее У. и. открыто в 1801 нем. учёным Н. Риттером и англ. учёным У. Волластоном по фотохим. действию этого излучения на хлористое серебро. Вакуумное У. и. обнаружено нем. учёным В. Шуманом при помощи построенного им вакуумного спектрографа с флюори-товой призмой (1885-1903) и безжелатиновых фотопластинок. Он получил возможность регистрировать коротковолновое излучение до 130 им. Англ. учёный Т. Лайман, впервые построив вакуумный спектрограф с вогнутой дифракционной решёткой, регистрировал У. и. с длиной волны до 25 нм (1924). К 1927 был изучен весь промежуток между вакуумным У. и. и рентгеновским излучением.

Спектр У. и. может быть линейчатым, непрерывным или состоять из полос в зависимости от природы источника У. и. (см. Спектры оптические). Линейчатым спектром обладает УФ-излучение атомов, ионов или лёгких молекул (напр., Н2). Для спектров тяжёлых молекул характерны полосы, обусловленные электронно-колебательно-вращательными переходами молекул (см. Молекулярные спектры). Непрерывный спектр возникает при торможении и рекомбинации электронов (см. Тормозное излучение).

Оптические свойства веществ в ультрафиолетовой области спектра значительно отличаются от их оптич. свойств в видимой области. Характерной чертой является уменьшение прозрачности (увеличение коэфф. поглощения) большинства тел, прозрачных в видимой области. Напр., обычное стекло непрозрачно при X < 320 нм; в более коротковолновой области прозрачны лишь увиолевое стекло, сапфир, фтористый магний, кварц, флюорит, фтористый литий и нек-рые др. материалы. Наиболее далёкую границу прозрачности (105 нм) имеет фтористый литий. Для Л<105 им прозрачных материалов практически нет. Из газообразных веществ наибольшую прозрачность имеют инертные газы, граница прозрачности к-рых определяется величиной их ионизационного потенциала. Самую коротковолновую границу прозрачности имеет гелий - 50,4 нм. Воздух непрозрачен практически при Л< < 185 нм из-за поглощения кислородом.

Коэфф. отражения всех материалов (в т. ч. металлов) уменьшается с уменьшением длины волны излучения. Напр., коэфф. отражения свеженапылённого алюминия, одного из лучших материалов для отражающих покрытий в видимой области спектра, резко уменьшается при Л<90 нм (рис. 1). Отражение алюминия значительно уменьшается также вследствие окисления поверхности.
 

2633-6.jpg

Рис. 1. Зависимость коэффициента отражения r слоя алюминия от длины волны X, измеренная сразу после напыления в ультравысоком вакууме (1) и после хранения на открытом воздухе в течение года (2).
 
 

Для защиты поверхности алюминия от окисления применяются покрытия из фтористого лития или фтористого магния. В области Л <80 нм нек-рые материалы имеют коэфф. отражения 10-30% (золото, платина, радий, вольфрам и др.), однако при Л<40 нм и их коэфф. отражения снижается до 1% и меньше. Источники У. и. Излучение накалённых до 3000 К твёрдых тел содержит заметную долю У. и. непрерывного спектра, интенсивность к-рого растёт с увеличением темп-ры. Более мощное У. и. испускает плазма газового разряда. При этом в зависимости от разрядных условий и рабочего вещества может испускаться как непрерывный, так и линейча-тый спектр. Для различных применений У. и. пром-сть выпускает ртутные, водородные, ксеноновыс и др. газоразрядные лампы, окна к-рых (либо целиком колбы) изготовляют из прозрачных для У. и. материалов (чаще из кварца). Любая высокотемпературная плазма (плазма электрич. искр и дуг, плазма, образующаяся при фокусировке мощного лазерного излучения в газах или на поверхности твёрдых тел, и т. д.) является мощным источником У. и. Интенсивное У. и. непрерывного спектра испускают электроны, ускоренные в синхротроне (синхротронное излучение). Для ультрафиолетовой области спектра разработаны также оптич. квантовые генераторы (лазеры). Наименьшую длину волны имеет водородный лазер (109,8 нм).

Естеств. источники У. и.- Солнце, звёзды, туманности и др. космич. объекты. Однако лишь длинноволновая часть У. и. (Л>290 нм) достигает земной поверхности. Более коротковолновое У. и. поглощается озоном, кислородом и др. компонентами атмосферы на выс. 30-200 км от поверхности Земли, что играет большую роль в атм. процессах. У. и. звёзд и др. космич. тел, кроме поглощения в земной атмосфере, в интервале 91,2-20 км практически полностью поглощается межзвёздным водородом.

Приёмники У. и. Для регистрации У. и. при Л>230 нм используются обычные фотоматериалы. В более коротковолновой области к нему чувствительны спец. маложелатиновые фотослои. Применяются фо-тоэлектрич. приёмники, использующие способность У. и. вызывать ионизацию и фотоэффект: фотодиоды, ионизационные камеры, счётчики фотонов, фотоумножители и др. Разработан также особый вид фотоумножителей - каналовые электронные умножители, позволяющие создавать микроканаловые пластины. В таких пластинах каждая ячейка является каналовым электронным умножителем размером до 10 мкм. Микроканаловые пластины позволяют получать фотоэлект-рич. изображения в У. и. и объединяют преимущества фотографич. и фото-электрич. методов регистрации излучения. При исследовании У. и. также используют различные люминесцирующие вещества, преобразующие У. и. в видимое. На этой основе созданы приборы для визуализации изображений в У. и.

Применение У. и. Изучение спектров испускания, поглощения и отражения в УФ-области позволяет определять электронную структуру атомов, ионов, молекул, а также твёрдых тел. УФ-спектры Солнца, звёзд и др. несут информацию о физич. процессах, происходящих в горячих областях этих космич. объектов (см. Ультрафиолетовая спектроскопия, Вакуумная спектроскопия). На фотоэффекте, вызываемом У. и., основана фотоэлектронная спектроскопия. У. и. может нарушать хим. связи в молекулах, в результате чего могут происходить различные хим. реакции (окисление, восстановление, разложение, полимеризация и т. д., см. Фотохимия). Люминесценция под действием У. и. используется при создании люминесцентных ламп, светящихся красок, в люминесцентном анализе и люминесцентной дефектоскопии. У. и. применяется в криминалистике для установления идентичности красителей, подлинности документов и т. п. В искусствоведении У. и. позволяет обнаружить на картинах не видимые глазом следы реставраций (рис. 2). Способность мн. веществ к избирательному поглощению У. и. используется для обнаружения в атмосфере вредных примесей, а также в ультрафиолетовой микроскопии.

Лит.: Мейер А., Зейтц Э., Ультрафиолетовое излучение, пер. с нем., М., 1952; Лазарев Д. Н., Ультрафиолетовая радиация и ее применение, Л.-М., 1950; S а т s о n I. A. R., Techniques of vacuum ultraviolet spectroscopy, N. Y. - L. -Sydney, [1967]; 3 а й д е л ь А. Н., Ш р ей д е р Е. Я., Спектроскопия вакуумного ультрафиолета, М., 1967; Столяров К. П., Химический анализ в ультрафиолетовых лучах, М. -Л., 1965; Бейкер А., Беттеридж Д., Фотоэлектронная спектроскопия, пер, с англ., М., 1975. А. Н. Рябцев.

Биологическое действие У. и. При действии на живые организмы У. и. поглощается верхними слоями тканей растений или кожи человека и животных. В основе биол. действия У. и. лежат химич. изменения молекул биополимеров. Эти изменения вызываются как непосредственным поглощением ими квантов излучения, так и (в меньшей степени) образующимися при облучении радикалами воды и др. низкомолекулярных соединений.

На человека и животных малые дозы У. и. оказывают благотворное действие - способствуют образованию витаминов группы D (см. Кальциферолы), улучшают иммунобиологические свойства организма. Характерной реакцией кожи на У. и. является специфич. покраснение - эритема (макс. эритемным действием обладает У. и. с Л = 296,7 нм и Л = 253,7 нм), к-рая обычно переходит в защитную пигментацию (загар). Большие дозы У. и. могут вызывать повреждения глаз (фотоофтальмию) и ожог кожи. Частые и чрезмерные дозы У. и. в нек-рых случаях могут оказывать канцерогенное действие на кожу.

В растениях У. и. изменяет активность ферментов и гормонов, влияет на синтез пигментов, интенсивность фотосинтеза и фотопериодич. реакции. Не установлено, полезны ли и тем более необходимы ли для прорастания семян, развития проростков и нормальной жизнедеятельности высших растений малые дозы У. и. Большие дозы У. и., несомненно, неблагоприятны для растений, о чём свидетельствуют и существующие у них защитные приспособления (напр., накопление определённых пигментов, клеточные механизмы восстановления от повреждений ).

На микроорганизмы и культивируемые клетки высших животных и растений У. и. оказывает губительное и мутагенное действие (наиболее эффективно У. и. с X в пределах 280-240 нм).
 
 

Рис. 3. Спектры действия ультрафиолетового излучения на некоторые биологические объекты: А - возникновение мутаций в пыльцевых зёрнах кукурузы (кружки) и спектр поглощения нуклеиновых кислот (сплошная кривая); Б - иммобилизация (прекращение движения) парамеций (кружки) и спектр поглощения альбумина (сплошная кривая).
2633-7.jpg
 
 

Обычно спектр летального и мутагенного действия У. и. примерно совпадает со спектром поглощения нуклеиновых кислот - ДНК и РНК (рис. 3,А), в нек-рых случаях спектр биол. действия близок к спектру поглощения белков (рис. 3,Б). Осн. роль в действии У. и. на клетки принадлежит, по-видимому, химич. изменениям ДНК: входящие в её состав пири-мидиновые основания (гл. обр. тимин) при поглощении квантов У. и. образуют димеры, к-рые препятствуют нормальному удвоению (репликации) ДНК при подготовке клетки к делению. Это может приводить к гибели клеток или изменению их наследств. свойств (мутациям). Определённое значение в летальном действии У. и. на клетки имеют также повреждение биол. мембран и нарушение синтеза различных компонентов мембран и клеточной оболочки.

Большинство живых клеток может восстанавливаться от вызываемых У. и. повреждений благодаря наличию у них систем репарации. Способность восстанавливаться от повреждений, вызываемых У. и., возникла, вероятно, на ранних этапах эволюции и играла важную роль в выживании первичных организмов, подвергавшихся интенсивному солнечному ультрафиолетовому облучению.

По чувствительности к У. и. биол. объекты различаются очень сильно. Напр., доза У. и., вызывающая гибель 90% клеток, для разных штаммов кишечной палочки равна 10, 100 и 800 эрг/мм2, а для бактерий Micrococcus radiodurans- 7000 эрг/мм2 (рис. 4, А и Б).
 

2633-8.jpg

Рис. 4. Зависимость выживаемости разных бактерий от дозы ультрафиолетового излучения: А - кишечная палочка, длина волны 253,7 нм; 1,2 - мутантные штаммы; 3 - дикий тип; Б - М. гадио-durans, длина волны 265,2 нм.
 
 

Чувствительность клеток к У. и. в большой степени зависит также от их физиол. состояния и условий культивирования до и после облучения (темп-pa, состав питательной среды и др.). Сильно влияют на чувствительность клеток к У. и. мутации нек-рых генов. У бактерий и дрожжей известно ок. 20 генов, мутации к-рых повышают чувствительность к У. и. В ряде случаев такие гены ответственны за восстановление клеток от лучевых повреждений. Мутации других генов нарушают синтез белка и строение клеточных мембран, тем самым повышая радиочувствительность негенетических компонентов клетки. Мутации, повышающие чувствительность к У. и., известны и у высших организмов, в т. ч. у человека. Так, наследств. заболевание - пигментная ксе-родерма обусловлено мутациями генов, контролирующих темновую репарацию. Генетич. последствия облучения У. и. пыльцы высших растений, клеток растений и животных, а также микроорганизмов выражаются в повышении частот мутирования генов, хромосом и плазмид. Частота мутирования отд. генов, при действии высоких доз У. и., может повышаться в тысячи раз по сравнению с естеств. уровнем и достигает неск. процентов.

В отличие от генетич. действия ионизирующих излучений, мутации генов под влиянием У. и. возникают относительно чаще, чем мутации хромосом. Благодаря сильному мутагенному эффекту У. и. широко используют как в генетич. исследованиях, так и в селекции растений и пром. микроорганизмов, являющихся продуцентами антибиотиков, аминокислот, витаминов и белковой биомассы, Генетич. действие У. и. могло играть существ. роль в эволюции живых организмов. О применении У. и. в медицине см. Светолечение.

Лит.: Самойлова К. А., Действие ультрафиолетовой радиации на клетку, Л., 1967; Дубров А. П., Генетические и физиологические эффекты действия ультрафиолетовой радиации на высшие растения, М., 1968; Гаданий Н. Ф., Лучистая энергия и ее гигиеническое значение, Л., 1969; Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология, пер. с англ., М., 1972; Шульгин И. А., Растение и солнце, Л., 1973; Мясник М. Н., Генетический контроль радиочувствигельности бактерий, М., 1974. В. И. Корогодин.
 
 

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ОБЛУЧЕНИЕ, использование ультрафиолетовых лучей с леч. целью и для обеззараживания воды, помещений и т. п. Об У. о. человека см. Светолечение.

У. о. животных применяют для профилактики и лечения рахита и остеомаляции, лечения ран, повышения имму-нологич. реакций организма. С.-х. животные при моционах облучаются ультрафиолетовыми лучами солнца. В зимне-стойловый период проводят групповое облучение животных искусств. источниками ультрафиолетового излучения (бактерицидная, ртутно-кварцевая, эритемно-увиолевая лампы). Для каждого вида животных существуют свои нормы облучения, напр. доза облучения (в/мэр *ч/м2) для коровы 290-210, свиньи 100-70, курицы 25-20. Птиц при клеточном содержании облучают круглосуточно. Крупных животных облучают в фиксационных станках, на привязи; телят, жеребят - в клетках; пушных зверей и поросят - в спец. ящиках с сетками. Источник У. о. устанавливают на разном расстоянии - в зависимости от вида лампы, характера болезни, вида животного. У. о. противопоказано при туберкулёзе, лейкозе, остром гепатите, деком-пенсированном пороке сердца.

Лит.: Медведев И. Д., Физические методы лечения животных, 3 изд., М., 1964, с. 182-265.
 
 

УЛЬТРАХОЛОДНЫЕ НЕЙТРОНЫ, очень медленные нейтроны со скоростями < 5 м/сек. Термин "У. н." объясняется тем, что примерно с такой же скоростью двигались бы молекулы газа при темп-ре ниже 10-2 К. У. н. обладают малой кине-тич. энергией (порядка 10-7 эв), недостаточной для преодоления слабого отталкивания ядрами большинства химич. элементов, и поэтому полностью отражаются от поверхности многих материалов. Величина отталкивающего потенциала равна: где h2633-9.jpg - планка постоянная, т - масса нейтрона, NI - плотность ядер г'-го сорта в веществе, аi - т. н. длина рассеяния нейтрона на этих ядрах. Для меди U=l,7*10-7 эв, для стекла U = 10-7эв. Для ядер 1Н, 7Li, 48Ti и 186W U < 0, т. е. У. н. притягиваются. Отражение У. н. в нек-рой степени можно уподобить отражению света от метал-лич. зеркал, оно может быть описано мнимым показателем преломления для нейтронной волны внутри отражающей среды (см. Нейтронная оптика).

Полное отражение У. н. от стенок позволяет хранить их в течение неск. мин внутри замкнутых вакуумированных объёмов. Впервые на эту особенность У. н. в 1959 указал Я. Б. Зельдович; первые эксперименты по обнаружению и хранению У. н. были выполнены Ф. Л. Шапиро с сотрудниками в 1968. Время хранения У. н. в замкнутых сосудах ограничено временем жизни свободного нейтрона до бета-распада, а также процессами захвата нейтронов ядрами и неупругого рассеяния нейтронов на ядрах в поверхностном слое толщиной (4пNa)-1/2~10-6 см. У. н. могут течь по трубам произвольной формы (н е й т р о н о в о д а м) как разреженный газ. Изогнутые нейтроноводы используются для вывода У. н. из ядерных реакторов и выделения из потока тепловых нейтронов, в к-ром доля У. н. составляет лишь 10-11. Поэтому реально получаемые плотности У. н. < 1 нейтрон/см3. На движение У. н. существенно влияют магнитное и гравитационное поля. Свойства У. н. пока недостаточно изучены, но, по-видимому, они могут служить чувствительным инструментом для обнаружения возможного электрич. заряда или электрич. ди-польного момента у нейтрона (см. Нейтрон).

Лит.: Г у р е в и ч И. И., Тарасов Л. В., Физика нейтронов низких энергий, М., 1965; Власов Н. А., Нейтроны, 2 изд., М., 1972. В. И. Лущиков.