واق شمسي
قياسات الحماية > عامل الحماية من الشمس (SPF) ووضع العلامات

عامل الحماية من الشمس (تصنيف SPF، الذي تم تقديمه في عام 1974) هو مقياس لجزء من الأشعة فوق البنفسجية التي تنتج حروق الشمس والتي تصل إلى الجلد. على سبيل المثال، "SPF 15" الوسائل التي من الإشعاع حرق سوف تصل إلى الجلد، ويتم تطبيقها على افتراض واقية من الشمس بالتساوي في سميكة جرعة من 2 مليغرام لكل سنتيمتر مربع  (ملغم / سم 2). يمكن للمستخدم تحديد فعالية واقي الشمس عن طريق ضرب عامل الحماية من الشمس في طول الوقت الذي يستغرقه ليعاني من الحروق بدون واقي من الشمس. وبالتالي، إذا أصيب الشخص بحروق الشمس في غضون 10 دقائق عندما لا يرتدي واقٍ من الشمس، فإن نفس الشخص الذي يعاني من نفس شدة ضوء الشمس سيستغرق 150 دقيقة ليصاب بحروق الشمس بنفس الشدة إذا كان يرتدي واقٍ من الشمس بمعامل حماية من الشمس 15. من المهم ملاحظة أن واقيات الشمس التي تحتوي على عامل حماية من الشمس أعلى لا تدوم أو تظل فعالة على الجلد لفترة أطول من عامل الحماية من الشمس المنخفض ويجب إعادة وضعها باستمرار حسب التوجيهات، وعادةً كل ساعتين.
عامل الحماية من الشمس (SPF) هو مقياس غير كامل لتلف الجلد لأن التلف غير المرئي وشيخوخة الجلد ناتجة أيضًا عن الأشعة فوق البنفسجية من النوع A (UVA، أطوال موجية 315-400 أو 320-400 نانومتر)، والتي لا تسبب في المقام الأول الاحمرار أو الألم. يحجب الواقي الشمسي التقليدي كمية قليلة جدًا من الأشعة فوق البنفسجية بالنسبة إلى عامل الحماية من الشمس الاسمي؛ تم تصميم واقيات الشمس واسعة النطاق للحماية من الأشعة فوق البنفسجية الطويلة والمتوسطة. وفقًا لدراسة أجريت عام 2004، تتسبب الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (UVA) أيضًا في تلف الحمض النووي للخلايا الموجودة في أعماق الجلد، مما يزيد من خطر الإصابة بالأورام الميلانينية الخبيثة. حتى بعض المنتجات التي تحمل علامة «حماية واسعة النطاق من الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (A / B)» لم توفر دائمًا حماية جيدة ضد الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (A). من المحتمل أن يوفر ثاني أكسيد التيتانيوم حماية جيدة، لكنه لا يغطي طيف الأشعة فوق البنفسجية بالكامل، حيث تشير الأبحاث في أوائل القرن الحادي والعشرين إلى أن أكسيد الزنك يتفوق على ثاني أكسيد التيتانيوم بأطوال موجية 340-380 نانومتر.
بسبب ارتباك المستهلكين بشأن الدرجة الحقيقية للحماية المقدمة ومدتها، يتم فرض قيود وضع العلامات في العديد من البلدان. في الاتحاد الأوروبي، يمكن أن ترتفع ملصقات الواقي من الشمس فقط إلى SPF 50+ (مدرج في البداية على أنه 30 ولكن سرعان ما تم تعديله إلى 50)  رفعت إدارة السلع العلاجية الأسترالية الحد الأعلى إلى 50+ في عام 2012. في مسودة القواعد لعامي 2007 و 2011، اقترحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) تسمية SPF بحد أقصى 50، للحد من المطالبات غير الواقعية. (اعتبارًا من فبراير 2017، لم تتبنى إدارة الغذاء والدواء حد 50 من عامل الحماية من الشمس.) اقترح آخرون قصر المكونات النشطة على عامل حماية من الشمس لا يزيد عن 50، نظرًا لعدم وجود دليل على أن الجرعات العالية توفر حماية أكثر جدوى. المكونات المختلفة للواقي من الشمس لها فعالية مختلفة ضد UVA و UVB.
يمكن قياس عامل الحماية من الشمس عن طريق وضع واقي من الشمس على جلد المتطوع وقياس المدة التي تستغرقها قبل حدوث حروق الشمس عند التعرض لمصدر ضوء الشمس الاصطناعي. في الولايات المتحدة، مثل هذا الاختبار في الجسم الحي مطلوب من قبل إدارة الغذاء والدواء. يمكن أيضًا قياسه في المختبر بمساعدة مقياس طيف مصمم خصيصًا. في هذه الحالة، يتم قياس النفاذية الفعلية للواقي من الشمس، جنبًا إلى جنب مع تدهور المنتج بسبب التعرض لأشعة الشمس. في هذه الحالة، يجب قياس نفاذية واقي الشمس على جميع الأطوال الموجية في نطاق أشعة الشمس فوق البنفسجية UVB-UVA (290-400) نانومتر)، إلى جانب جدول يوضح مدى فعالية الأطوال الموجية المختلفة في التسبب في حروق الشمس (طيف العمل الحمامي) وطيف الشدة القياسي لأشعة الشمس (انظر الشكل). تتوافق هذه القياسات في المختبر جيدًا مع القياسات في الجسم الحي .
تم ابتكار طرق عديدة لتقييم الحماية من أشعة UVA و UVB. تقضي الطرق الكيميائية الضوئية الطيفية الأكثر موثوقية على الطبيعة الذاتية لتصنيف الحمامي.
عامل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية (UPF) هو مقياس مماثل تم تطويره لتصنيف الأقمشة للملابس الواقية من الشمس. وفقًا للاختبار الأخير الذي أجرته تقارير المستهلك، فإن UPF ~ 30 + نموذجي للأقمشة الواقية، بينما UPF ~ 20 نموذجي للأقمشة الصيفية القياسية.
رياضيًا، يتم حساب SPF (أو UPF) من البيانات المقاسة على النحو التالي:
\mathrm {SPF} ={\frac {\int A(\lambda )E(\lambda )d\lambda }{\int A(\lambda )E(\lambda )/\mathrm {MPF} (\lambda )\,d\lambda }},
E(\lambda ) هو طيف الإشعاع الشمسي،  A(\lambda ) طيف العمل الحمامي، و  \mathrm {MPF} (\lambda ) عامل الحماية أحادي اللون، جميع وظائف الطول الموجي  \lambda  . MPF هو تقريبًا معكوس النفاذية عند طول موجة معين.
ما ورد أعلاه يعني أن SPF ليس مجرد عكس النفاذية في منطقة UVB. إذا كان هذا صحيحًا، فإن تطبيق طبقتين من واقي الشمس SPF 5 سيكون دائمًا مكافئًا لـ SPF 25 (5 مرات 5). قد يكون SPF المدمج الفعلي أقل من مربع SPF أحادي الطبقة.