WikiSort.ru - Не сортированное

Иод-131
Схема распада иода-131 (упрощённая)
Название, символ	Иод-131, 131I
Альтернативные названия	радиойод
Нейтронов	78
Свойства нуклида
Атомная масса	130,9061246(12)[1] а. е. м.
Дефект массы	−87 444,4(11)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон)	8422,309(9)[1] кэВ
Период полураспада	8,02070(11)[2] суток
Продукты распада	131Xe
Родительские изотопы	131Te (β−)
Спин и чётность ядра	7/2+[2]
Канал распада Энергия распада β− 0,9708(6)[1] МэВ
Таблица нуклидов

Иод-131 (йод-131, ¹³¹I) — искусственный радиоактивный изотоп иода. Период полураспада около 8 суток, механизм распада — бета-распад. Впервые получен в 1938 году в Беркли.

Является одним из значимых продуктов деления ядер урана, плутония и тория, составляя до 3 % продуктов деления ядер. При ядерных испытаниях и авариях ядерных реакторов является одним из основных короткоживущих радиоактивных загрязнителей природной среды. Представляет большую радиационную опасность для человека и животных в связи со способностью накапливаться в организме, замещая природный иод.

Применяется в медицине для лечения онкологических заболеваний щитовидной железы.

Удельная активность ~4,6⋅10¹⁵ Бк на грамм.

Образование и распад

Иод-131 является дочерним продуктом β⁻-распада изотопа ¹³¹Te (период полураспада последнего составляет 25,0(1)^[2] мин):

${\displaystyle \mathrm {{}_{52}^{131}Te} \rightarrow \mathrm {{}_{53}^{131}I} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

В свою очередь теллур-131 образуется в природном теллуре при поглощении им нейтронов стабильным природным изотопом теллур-130, концентрация которого в природном теллуре составляет 34 % ат.:

${\displaystyle \mathrm {{}_{52}^{130}Te} +n\rightarrow \mathrm {{}_{52}^{131}Te} .}$

¹³¹I имеет период полураспада 8,02 суток и является бета- и гамма-радиоактивным. Он распадается с испусканием β-частиц с максимальной энергией 0,807 МэВ (наиболее вероятны каналы бета-распада с максимальными энергиями 0,248, 0,334 и 0,606 МэВ и вероятностями соответственно 2,1 %, 7,3 % и 89,9 %), а также с излучением γ-квантов с энергиями от 0,08 до 0,723 МэВ (наиболее характерная гамма-линия, используемая на практике для идентификации иода-131, имеет энергию 364,5 кэВ и излучается в 82 % распадов)^[3]; излучаются также конверсионные электроны и рентгеновские кванты. При распаде ¹³¹I превращается в стабильный ¹³¹Xe:

${\displaystyle \mathrm {^{131}_{53}I} \rightarrow \mathrm {^{131}_{54}Xe} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

Иод-131 в окружающей среде

Выброс иода-131 в окружающую среду происходит в основном в результате ядерных испытаний и аварий на предприятиях атомной энергетики. В связи с коротким периодом полураспада, через несколько месяцев после такого выброса содержание иода-131 опускается ниже порога чувствительности детекторов.

Иод-131 считается наиболее опасным для здоровья людей нуклидом, образующимся при делении ядер. Это объясняется следующим:

1. Относительно высоким содержанием иода-131 среди осколков деления (около 3 %).
2. Период полураспада (8 суток), с одной стороны, достаточно велик, чтобы нуклид распространился по большим площадям, а с другой стороны, достаточно мал, чтобы обеспечить очень высокую удельную активность изотопа — примерно 4,5 ПБк/г.
3. Высокая летучесть. При любых авариях ядерных реакторов в первую очередь в атмосферу улетучиваются инертные радиоактивные газы, затем — иод. Например, при аварии на ЧАЭС из реактора было выброшено 100 % инертных газов, 20 % иода, 10—13 % цезия и всего 2—3 % остальных элементов^{[источник не указан 561 день]}.
4. Иод очень подвижен в природной среде и практически не образует нерастворимых соединений.
5. Иод является жизненно важным микроэлементом, и, в то же время, — элементом, концентрация которого в пище и воде невелика. Поэтому все живые организмы выработали в процессе эволюции способность накапливать иод в своем теле.
6. У человека бо́льшая часть иода в организме концентрируется в щитовидной железе, но имеющей небольшую массу по сравнению со массой тела (12—25 г). Поэтому даже относительно небольшое количество радиоактивного йода, поступившего в организм, приводит к высокому локальному облучению щитовидной железы.

Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным иодом являются атомные электростанции и фармакологическое производство^[5].

Применение в медицине

Иод-131, как и некоторые другие радиоактивные изотопы иода (¹²⁵I, ¹³²I) применяются в медицине для диагностики и лечения некоторых заболеваний щитовидной железы^[10][11]:

• Лечение болезней, связанных с гиперфункцией щитовидной железы: гипертиреоз^[12], диффузно-токсического зоба (болезни Грейвса).
• Лечение некоторых видов рака щитовидной железы, выявление его метастаз.^[13]

Изотоп применяется для диагностики распространения и лучевой терапии нейробластомы, которая также способна накапливать некоторые препараты иода.

В России фармпрепараты на основе ¹³¹I производит обнинский филиал Научно-исследовательского физико-химического института имени Л. Я. Карпова.^[14]

Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99/2009, принятым в России, выписка из клиники пациента, лечившегося с использованием иода-131, разрешается при снижении общей активности этого нуклида в теле пациента до уровня 0,4 ГБк^[9].

См. также

• Изотопы иода
• Щитовидная железа
• Рак щитовидной железы

Примечания

Ссылки

• Радиоактивный йод
• ANL factsheet
• Patient brochure on radioactive iodine treatment From the American Thyroid Association
• RadiologyInfo — The radiology information resource for patients: Radioiodine (I −131) Therapy
• Case Studies in Environmental Medicine: Radiation Exposure from Iodine 131
• Sensitivity of Personal Homeland Security Radiation Detectors to Medical Radionuclides and Implications for Counseling of Nuclear Medicine Patients
• NLM Hazardous Substances Databank — Iodine, Radioactive