Podczas rozszczepienia powstają różne izotopy, można powiedzieć, połowa układu okresowego. Prawdopodobieństwo powstania izotopu jest różne. Niektóre izotopy powstają z bardziej prawdopodobne, niektóre z dużo mniejszymi (patrz zdjęcie). Prawie wszystkie są radioaktywne. Jednak większość z nich ma bardzo krótki okres półtrwania (minuty lub mniej) i szybko rozpada się na stabilne izotopy. Jednak wśród nich są izotopy, które z jednej strony łatwo powstają podczas rozszczepienia, a z drugiej mają okres półtrwania wynoszący dni, a nawet lata. To oni są dla nas głównym zagrożeniem. Aktywność, tj. liczba rozpadów w jednostce czasu i odpowiednio liczba „cząstek radioaktywnych”, alfa i/lub beta i/lub gamma, jest odwrotnie proporcjonalna do okresu półtrwania. Zatem, jeśli liczba izotopów jest taka sama, aktywność izotopu o krótszym okresie półtrwania będzie większa niż aktywność izotopu o dłuższym okresie półtrwania. Ale aktywność izotopu o krótszym okresie półtrwania będzie spadać szybciej niż przy dłuższym. Jod-131 powstaje podczas rozszczepienia z mniej więcej takim samym „polowaniem” jak cez-137. Ale okres półtrwania jodu-131 wynosi „tylko” 8 dni, a okres półtrwania cezu-137 wynosi około 30 lat. Podczas rozszczepienia uranu początkowo zwiększa się ilość produktów rozszczepienia, zarówno jodu, jak i cezu, ale wkrótce następuje równowaga jodu – tyle, ile się tworzy, tyle rozpada się. Z cezem-137, ze względu na jego stosunkowo długi okres półtrwania, równowaga ta jest daleko. Jeśli jednak do środowiska zewnętrznego zostaną uwolnione produkty rozpadu, w początkowych momentach największe zagrożenie stanowi jod-131. Po pierwsze, ze względu na specyfikę jego rozszczepienia powstaje jego dużo (patrz rysunek), a po drugie, ze względu na stosunkowo krótki okres półtrwania, jego aktywność jest wysoka. Z biegiem czasu (po 40 dniach) jego aktywność spadnie 32-krotnie i wkrótce będzie praktycznie niewidoczna. Ale cez-137 może na początku nie „świecić” tak bardzo, ale jego aktywność będzie spadać znacznie wolniej.
Poniżej mówimy o najbardziej „popularnych” izotopach, które stwarzają zagrożenie podczas awarii w elektrowniach jądrowych.

Jod radioaktywny

Wśród 20 radioizotopów jodu powstałych w reakcjach rozszczepienia uranu i plutonu szczególne miejsce zajmuje 131-135 I (T 1/2 = 8,04 dnia; 2,3 godziny; 20,8 godziny; 52,6 minuty; 6,61 godziny), charakteryzujący się wysoka wydajność w reakcjach rozszczepienia, wysoka zdolność migracji i biodostępność. Podczas normalnej pracy elektrowni jądrowych emisja radionuklidów, w tym radioizotopów jodu, jest niewielka. W sytuacjach awaryjnych, o czym świadczą poważne awarie, radioaktywny jod jako źródło promieniowania zewnętrznego i wewnętrznego, był głównym czynnikiem uszkadzającym okres początkowy Wypadki.

Uproszczony schemat rozkładu jodu-131. W wyniku rozpadu jodu-131 powstają elektrony o energiach do 606 keV i promienie gamma, głównie o energiach 634 i 364 keV.

Głównym źródłem jodu promieniotwórczego dla ludności zamieszkującej obszary skażenia radionuklidami były lokalne produkty spożywcze pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Osoba może otrzymać radiojod poprzez następujące łańcuchy:

• rośliny → ludzie,
• rośliny → zwierzęta → ludzie,
• woda → hydrobionty → ludzie.

Głównym źródłem jodu promieniotwórczego dla populacji jest zwykle mleko, świeże przetwory mleczne i warzywa liściaste zanieczyszczone powierzchniowo. Pobieranie nuklidu przez rośliny z gleby, ze względu na jego krótką żywotność, nie ma praktycznego znaczenia.

U kóz i owiec zawartość radiojodu w mleku jest kilkakrotnie wyższa niż u krów. Setki napływającego radiojodu gromadzą się w mięsie zwierząt. Radiojod gromadzi się w znacznych ilościach w ptasich jajach. Współczynniki akumulacji (przekroczenie zawartości w wodzie) 131 I in ryby morskie, glony, mięczaki osiągają odpowiednio 10, 200-500, 10-70.

Izotopy 131-135 I są interesujące z praktycznego punktu widzenia. Ich toksyczność jest niska w porównaniu z innymi radioizotopami, zwłaszcza emitującymi promieniowanie alfa. Ostre urazy popromienne o charakterze ciężkim, umiarkowanym i stopień łagodny u osoby dorosłej można spodziewać się przyjmowania 131 I doustnie w ilościach 55, 18 i 5 MBq/kg masy ciała. Toksyczność radionuklidów w spożycie inhalacyjne około dwukrotnie większa, co wiąże się z większą powierzchnią kontaktowego napromieniowania beta.

W proces patologiczny zaangażowane są wszystkie narządy i układy, szczególnie poważne uszkodzenie tarczycy, gdzie powstają najwyższe dawki. Dawki promieniowania Tarczyca u dzieci, ze względu na małą masę, przy podawaniu takich samych ilości jodu promieniotwórczego jest znacznie większa niż u dorosłych (masa gruczołu u dzieci w zależności od wieku wynosi 1:5-7 g, u dorosłych – 20 g ).

Jod radioaktywny zawiera wiele szczegółowych informacji na temat jodu radioaktywnego, które w szczególności mogą być przydatne dla personelu medycznego.

Radioaktywny cez

Radioaktywny cez jest jednym z głównych radionuklidów tworzących dawki produktów rozszczepienia uranu i plutonu. Nuklid charakteryzuje się dużą zdolnością migracji w środowisku zewnętrznym, w tym w łańcuchach pokarmowych. Głównym źródłem spożycia radiocezu u ludzi jest żywność pochodzenia zwierzęcego pochodzenie roślinne. Radioaktywny cez dostarczany zwierzętom poprzez skażoną paszę gromadzi się głównie w tkanka mięśniowa(do 80%) i w szkielecie (10%).

Po rozpadzie radioaktywnych izotopów jodu głównym źródłem promieniowania zewnętrznego i wewnętrznego jest radioaktywny cez.

U kóz i owiec zawartość radioaktywnego cezu w mleku jest kilkakrotnie wyższa niż u krów. Gromadzi się w znacznych ilościach w ptasich jajach. Współczynniki akumulacji (przekraczające zawartość wody) 137 Cs w mięśniach ryb osiągają 1000 i więcej, u mięczaków - 100-700,
skorupiaki – 50-1200, rośliny wodne – 100-10000.

Spożycie cezu u ludzi zależy od rodzaju diety. Tak więc po awarii w Czarnobylu w 1990 r. wkład różne produktyŚrednie dzienne spożycie radiocezu na najbardziej skażonych obszarach Białorusi kształtowało się następująco: mleko – 19%, mięso – 9%, ryby – 0,5%, ziemniaki – 46%, warzywa – 7,5%, owoce i jagody – 5%, pieczywo i wyroby piekarnicze – 13% . Wśród spożywających mieszkańców mieszkańców stwierdza się podwyższony poziom radiocezu duże ilości„dary natury” (grzyby, dzikie jagody, a zwłaszcza dziczyzna).

Radioces, dostając się do organizmu, rozkłada się stosunkowo równomiernie, co prowadzi do prawie równomiernego napromieniania narządów i tkanek. Sprzyja temu wysoka zdolność penetracji promieni gamma jego nuklidu potomnego 137m Ba, wynosząca około 12 cm.

W oryginalnym artykule I.Ya. Wasilenko, O.I. Wasilenko. Radioaktywny cez zawiera bardzo szczegółowe informacje na temat radioaktywnego cezu, które w szczególności mogą być przydatne dla personelu medycznego.

Radioaktywny stront

Po radioaktywnych izotopach jodu i cezu kolejnym najważniejszym pierwiastkiem jest izotopy radioaktywne który w największym stopniu przyczynia się do zanieczyszczenia, to stront. Jednakże udział strontu w napromienianiu jest znacznie mniejszy.

Naturalny stront jest pierwiastkiem śladowym i składa się z mieszaniny czterech stabilnych izotopów 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,96%), 87 Sr (7,02%), 88 Sr (82,0%). Przez fizyczne i chemiczne właściwości jest analogiem wapnia. Stront występuje we wszystkich organizmach roślinnych i zwierzęcych. Organizm dorosłego człowieka zawiera około 0,3 g strontu. Prawie wszystko jest w szkielecie.

W normalnych warunkach pracy elektrowni jądrowej emisje radionuklidów są nieznaczne. Są one powodowane głównie przez radionuklidy gazowe (radioaktywne gazy szlachetne, 14 C, tryt i jod). Podczas wypadków, szczególnie dużych, mogą wystąpić znaczne uwolnienia radionuklidów, w tym radioizotopów strontu.

89 Sr ma największe znaczenie praktyczne (T 1/2 = 50,5 dnia) i 90 Sr (T 1/2 = 29,1 lat), charakteryzujący się wysoką wydajnością w reakcjach rozszczepienia uranu i plutonu. Zarówno 89 Sr, jak i 90 Sr są emiterami beta. Rozpad 89 Sr powoduje powstanie stabilnego izotopu itru (89 Y). Rozpad 90 Sr powoduje powstanie beta-aktywnego 90 Y, które z kolei rozpada się, tworząc stabilny izotop cyrkonu (90 Zr).

Schemat C łańcucha rozpadu 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. Rozpad strontu-90 wytwarza elektrony o energii do 546 keV, a późniejszy rozpad itru-90 wytwarza elektrony o energii do 2,28 MeV.

W początkowym okresie jednym ze składników zanieczyszczeń jest 89 Sr otoczenie zewnętrzne w obszarach pobliskiego opadu radionuklidów. Jednakże 89 Sr ma stosunkowo krótki okres półtrwania i z czasem 90 Sr zaczyna dominować.

Zwierzęta otrzymują radioaktywny stront głównie z pożywienia i w mniejszym stopniu z wodą (około 2%). Oprócz szkieletu, najwyższe stężenie strontu obserwuje się w wątrobie i nerkach, minimalne w mięśniach, a zwłaszcza w tłuszczu, gdzie stężenie jest 4–6 razy mniejsze niż w innych tkankach miękkich.

Radioaktywny stront jest klasyfikowany jako osteotropowy biologicznie niebezpieczny radionuklid. Jako czysty emiter beta stwarza główne zagrożenie, gdy dostanie się do organizmu. Populacja otrzymuje nuklid głównie poprzez skażone produkty. Droga inhalacyjna ma mniejsze znaczenie. Radiostront selektywnie odkłada się w kościach, zwłaszcza u dzieci, odsłaniając kości i te w nich zawarte Szpik kostny stała ekspozycja.

Wszystko zostało szczegółowo opisane w oryginalnym artykule I.Ya. Wasilenko, O.I. Wasilenko. Radioaktywny stront.

Jod radioaktywny, a właściwie jeden z radioaktywnych (promieniowanie beta i gamma) izotopów jodu o liczbie masowej 131 i okresie półtrwania wynoszącym 8,02 dnia. Jod-131 znany jest przede wszystkim jako produkt rozszczepienia (do 3%) jąder uranu i plutonu, powstający podczas awarii w elektrowniach jądrowych.

Uzyskanie radiojodu. Skąd to pochodzi

Izotop jodu-131 nie występuje w przyrodzie. Jego pojawienie się kojarzy się wyłącznie z pracą produkcji farmaceutycznej, a także reaktorów jądrowych. Wyróżnia się również podczas wykonywania testy nuklearne lub katastrofy radioaktywne. Spowodowało to wzrost zawartości izotopu jodu w wodzie morskiej i kranowej w Japonii, a także w produktach spożywczych. Zastosowanie specjalnych filtrów pomogło ograniczyć rozprzestrzenianie się izotopów, a także zapobiec ewentualnym prowokacjom na obiektach zniszczonej elektrowni jądrowej. Podobne filtry w Rosji produkowane są przez firmę STC Faraday.

Napromienianie celów termicznych w reaktorze jądrowym neutronami termicznymi umożliwia otrzymanie jodu-131 wysoki stopień treść.

Charakterystyka jodu-131. Szkoda

Okres półtrwania radiojodu wynoszący 8,02 dnia z jednej strony nie powoduje, że jod-131 jest wysoce aktywny, ale z drugiej strony umożliwia jego rozprzestrzenianie się na dużych obszarach. Sprzyja temu również duża lotność izotopu. Tak więc z reaktora wyrzucono około 20% jodu-131. Dla porównania cez-137 stanowi około 10%, stront-90 wynosi 2%.

Jod-131 prawie nie wytwarza nierozpuszczalnych związków, co również ułatwia dystrybucję.

Sam jod jest pierwiastkiem niedoborowym i organizmy ludzi i zwierząt nauczyły się go gromadzić w organizmie, to samo tyczy się jodu radioaktywnego, który nie jest korzystny dla zdrowia.

Jeśli mówimy o niebezpieczeństwach związanych z jodem-131 ​​dla ludzi, to mówimy o przede wszystkim o tarczycy. Tarczyca nie rozróżnia jodu zwykłego od jodu radioaktywnego. A przy masie 12-25 gramów nawet niewielka dawka radioaktywnego jodu prowadzi do napromieniowania narządu.

Jod-131 powoduje mutacje i śmierć komórek, z aktywnością 4,6·10 15 Bq/gram.

Jod-131. Korzyść. Aplikacja. Leczenie

W medycynie izotopy jodu-131, a także jodu-125 i jodu-132 wykorzystuje się do diagnozowania, a nawet leczenia problemów z tarczycą, w szczególności choroby Gravesa-Basedowa.

Kiedy jod-131 rozpada się, pojawia się cząstka beta o dużej prędkości lotu. Jest w stanie przenikać do tkanek biologicznych na odległość do 2 mm, co powoduje śmierć komórki. Jeśli zakażone komórki obumierają, powoduje to efekt terapeutyczny.

Jod-131 jest również stosowany jako wskaźnik procesy metaboliczne w ludzkim ciele.

Uwolnienie radioaktywnego jodu 131 w Europie

21 lutego 2017 r. doniesienia prasowe podały, że stacje europejskie w kilkunastu krajach, od Norwegii po Hiszpanię, od kilku tygodni odnotowują poziom jodu-131 w atmosferze przekraczający normy. Pojawiły się spekulacje na temat źródeł izotopu – publikacja na stronie

Wszyscy wiedzą wysokie niebezpieczeństwo radioaktywny jod-131, który spowodował wiele problemów po awariach w Czarnobylu i Fukushimie-1. Nawet minimalne dawki tego radionuklidu powodują mutacje i śmierć komórek w organizmie człowieka, jednak szczególnie dotknięta jest przez to tarczyca. Cząstki beta i gamma powstałe podczas jego rozpadu gromadzą się w jego tkankach, powodując silne napromieniowanie i powstawanie guzy nowotworowe.

Jod radioaktywny: co to jest?

Jod-131 jest radioaktywnym izotopem zwykłego jodu, zwanym radiojodem. Dziękuję przez długi okres okres półtrwania (8,04 dnia), szybko rozprzestrzenia się na dużych obszarach, powodując skażenie radiacyjne gleba i roślinność. Radiojod I-131 został po raz pierwszy wyizolowany w 1938 roku przez Seaborga i Livingooda poprzez napromieniowanie telluru strumieniem deuteronów i neutronów. Został on następnie odkryty przez Abelsona wśród produktów rozszczepienia atomów uranu i toru-232.

Źródła radiojodu

Radioaktywny jod-131 nie występuje w przyrodzie i przedostaje się do środowiska ze źródeł sztucznych:

1. Elektrownie jądrowe.
2. Produkcja farmakologiczna.
3. Testowanie broni atomowej.

Cykl technologiczny dowolnego energetycznego lub przemysłowego reaktora jądrowego obejmuje rozszczepienie atomów uranu lub plutonu, podczas którego następuje akumulacja duża liczba izotopy jodu. Ponad 90% całej rodziny nuklidów to krótkotrwałe izotopy jodu 132-135, reszta to radioaktywny jod-131. Podczas normalnej pracy elektrowni jądrowej roczne uwolnienia radionuklidów są niewielkie ze względu na filtrację zapewniającą rozpad nuklidów i eksperci szacują je na 130-360 Gbq. W przypadku naruszenia uszczelnienia reaktora jądrowego radiojod, charakteryzujący się dużą lotnością i ruchliwością, natychmiast przedostaje się do atmosfery wraz z innymi gazami obojętnymi. W emisjach gazowo-aerozolowych występuje głównie w postaci różnych materia organiczna. W przeciwieństwie do nieorganicznych związków jodu, organiczne pochodne radionuklidu jodu-131 stanowią największe zagrożenie dla człowieka, ponieważ łatwo przenikają przez błony lipidowe ścian komórkowych do organizmu, a następnie są rozprowadzane poprzez krew do wszystkich narządów i tkanek.

Poważne awarie, które stały się źródłem skażenia jodem-131

W sumie znane są dwie poważne awarie w elektrowniach jądrowych, które stały się źródłami skażenia radiojodem dużych obszarów - Czarnobyl i Fukushima-1. Podczas katastrofy w Czarnobylu cały jod-131 zgromadzony w reaktorze jądrowym wraz z eksplozją został uwolniony do środowiska, co doprowadziło do skażenia radiacyjnego strefy o promieniu 30 kilometrów. Silne wiatry a deszcze rozprzestrzeniły promieniowanie po całym świecie, ale szczególnie dotknęły terytoria Ukrainy, Białorusi, południowo-zachodnich regionów Rosji, Finlandii, Niemiec, Szwecji i Wielkiej Brytanii.

W Japonii wybuchy w pierwszym, drugim, trzecim reaktorze i czwartym bloku energetycznym elektrowni jądrowej Fukushima-1 nastąpiły po najsilniejsze trzęsienie ziemi. W wyniku awarii układu chłodzenia doszło do kilku wycieków promieniowania, które doprowadziły do ​​1250-krotnego wzrostu ilości izotopów jodu-131 w woda morska w odległości 30 km od elektrowni jądrowej.

Innym źródłem jodu promieniotwórczego są testy broni nuklearnej. Tak więc w latach 50. i 60. XX wieku miały miejsce eksplozje w stanie Nevada w USA bomby nuklearne i muszelki. Naukowcy zauważyli, że I-131 powstały w wyniku eksplozji wypadał w najbliższych obszarach, a w opadach półglobalnych i globalnych był praktycznie nieobecny ze względu na krótki okres półtrwania. Oznacza to, że podczas migracji radionuklid miał czas na rozkład, zanim spadł wraz z opadami atmosferycznymi na powierzchnię Ziemi.

Biologiczne działanie jodu-131 na ludzi

Radiojod ma wysoką zdolność migracji, łatwo przenika do organizmu człowieka z powietrzem, pożywieniem i wodą, a także przenika przez skórę, rany i oparzenia. Jednocześnie szybko wchłania się do krwi: po godzinie wchłania się 80-90% radionuklidu. Większość z nich jest wchłaniana przez tarczycę, która nie odróżnia jodu trwałego od jego radioaktywnych izotopów, a najmniejsza część jest wchłaniana przez mięśnie i kości.

Pod koniec dnia do 30% całkowitego przychodzącego radionuklidu jest rejestrowane w tarczycy, a proces akumulacji zależy bezpośrednio od funkcjonowania narządu. W przypadku stwierdzenia niedoczynności tarczycy radiojod jest wchłaniany intensywniej i z większą szybkością gromadzi się w tkankach tarczycy. wysokie stężenia niż z zmniejszona funkcjażołądź.

Zasadniczo jod-131 jest usuwany z organizmu człowieka przez nerki w ciągu 7 dni, tylko niewielka jego część jest usuwana wraz z potem i włosami. Wiadomo, że paruje przez płuca, jednak wciąż nie wiadomo, ile jest w ten sposób wydalane z organizmu.

Toksyczność jodu-131

Jod-131 jest źródłem niebezpiecznego promieniowania β i γ w stosunku 9:1, które może powodować zarówno łagodne, jak i poważne obrażenia popromienne. Ponadto za najniebezpieczniejszy radionuklid uważa się ten, który przedostaje się do organizmu wraz z wodą i pożywieniem. Jeśli pochłonięta dawka radiojodu wynosi 55 MBq/kg masy ciała, następuje ostre narażenie całego organizmu. Jest to spowodowane Duża powierzchnia napromieniowanie beta, które powoduje proces patologiczny we wszystkich narządach i tkankach. Szczególnie poważnie uszkodzona jest tarczyca, która intensywnie absorbuje radioaktywne izotopy jodu-131 wraz z jodem stabilnym.

Problem rozwoju patologii tarczycy stał się istotny także podczas wypadku w elektrowni jądrowej w Czarnobylu, kiedy ludność była narażona na I-131. Ludzie otrzymywali duże dawki promieniowania nie tylko wdychając zanieczyszczone powietrze, ale także spożywając świeże krowie mleko Z zwiększona zawartość radiojod. Nawet podjęte przez władze działania mające na celu wykluczenie ze sprzedaży mleka naturalnego nie rozwiązały problemu, gdyż około jedna trzecia populacji w dalszym ciągu piła mleko pochodzące od własnych krów.

Ważne jest, aby wiedzieć!
Szczególnie silne napromieniowanie tarczycy występuje, gdy produkty mleczne są zanieczyszczone radionuklidem jodem-131.

W wyniku napromieniowania funkcja tarczycy ulega pogorszeniu, a następnie możliwy jest rozwój niedoczynności tarczycy. To nie tylko uszkadza nabłonek tarczycy, w którym syntetyzowane są hormony, ale także niszczy komórki nerwowe i naczynia tarczycy. Synteza gwałtownie spada niezbędne hormony zostaje zakłócony stan endokrynologiczny i homeostaza całego organizmu, co może być początkiem rozwoju raka tarczycy.

Radiojod jest szczególnie niebezpieczny dla dzieci, ponieważ ich tarczyce są znacznie mniejsze niż u dorosłych. W zależności od wieku dziecka waga może wahać się od 1,7 g do 7 g, natomiast u osoby dorosłej wynosi ona około 20 gramów. Kolejną cechą jest to, że uszkodzenie radiacyjne gruczoł dokrewny Może przez długi czas być w stanie utajonym i pojawiać się tylko podczas zatrucia, choroby lub w okresie dojrzewania.

Wysokie ryzyko zachorowania na raka tarczycy występuje u dzieci do pierwszego roku życia, które otrzymały dużą dawkę promieniowania izotopem I-131. Co więcej, precyzyjnie ustalono wysoką agresywność nowotworów - Komórki nowotworowe w ciągu 2-3 miesięcy wnikają do otaczających tkanek i naczyń, dają przerzuty Węzły chłonne szyję i płuca.

Ważne jest, aby wiedzieć!
U kobiet i dzieci nowotwory tarczycy występują 2-2,5 razy częściej niż u mężczyzn. Ukryty okres ich rozwoju, w zależności od dawki radiojodu otrzymanej przez człowieka, może sięgać 25 lat lub więcej, u dzieci okres ten jest znacznie krótszy – średnio około 10 lat.

„Przydatny” jod-131

Radiojod jako lekarstwo wole toksyczne i raka tarczycy zaczęto stosować już w 1949 roku. Radioterapię rozważa się porównawczo bezpieczna metoda leczenia, bez niego będzie to miało wpływ na pacjentów różne narządy i tkanki, jakość życia ulega pogorszeniu, a czas jego trwania ulega skróceniu. Obecnie izotop I-131 jest używany jako dodatkowy środek, co pozwala zwalczać nawroty tych chorób po operacji.

Podobnie jak stabilny jod, radiojod gromadzi się i jest zatrzymywany przez długi czas w komórkach tarczycy, które wykorzystują go do syntezy hormonów tarczycy. Ponieważ guzy nadal pełnią funkcję hormonalną, gromadzą się w nich izotopy jodu-131. Rozpadając się tworzą cząstki beta o zasięgu 1-2 mm, które miejscowo napromieniowują i niszczą komórki tarczycy oraz otaczające ją komórki. zdrowa tkanka praktycznie nie są narażone na promieniowanie.

Jod-131 (jod-131, 131 I)- sztuczny radioaktywny izotop jodu. Okres półtrwania wynosi około 8 dni, mechanizmem rozpadu jest rozpad beta. Po raz pierwszy uzyskano w 1938 roku w Berkeley.

Jest jednym z znaczące produkty rozszczepienie jądrowe uranu, plutonu i toru, stanowiące do 3% produktów rozszczepienia jądrowego. Podczas prób jądrowych i awarii reaktorów jądrowych jest jednym z głównych, krótkotrwałych substancji radioaktywnych zanieczyszczeń środowiska naturalnego. Stanowi duże zagrożenie radiacyjne dla ludzi i zwierząt ze względu na jego zdolność do gromadzenia się w organizmie, zastępując naturalny jod.

52 131 T mi → 53 131 ja + mi − + ν ¯ mi . (\ Displaystyle \ operatorname (() _ (52) ^ (131) Te) \rightarrow \ operatorname (() _ (53) ^ (131) I) + e ^ (-) + (\ bar (\ nu)) _(mi).)

Z kolei tellur-131 ​​powstaje w naturalnym tellurie, gdy absorbuje neutrony ze stabilnego naturalnego izotopu telluru-130, którego stężenie w naturalnym tellurie wynosi 34% at.:

52 130 T mi + n → 52 131 T mi . (\ Displaystyle \ operatorname (() _ (52) ^ (130) Te) + n \rightarrow \ operatorname (() _ (52) ^ (131) Te).) 53 131 ja → 54 131 X mi + mi − + ν ¯ mi . (\ Displaystyle \ operatorname (^ (131) _ (53) I) \rightarrow \ operatorname (^ (131) _ (54) Xe) + e ^ (-) + (\ bar (\ nu)) _ (e) .)

Paragon

Główne ilości 131I uzyskuje się w reaktorach jądrowych poprzez napromieniowanie tarcz tellurowych neutronami termicznymi. Napromieniowanie naturalnego telluru powoduje powstanie prawie czystego jodu-131 jako jedynego końcowego izotopu o okresie półtrwania dłuższym niż kilka godzin.

W Rosji 131 I wytwarza się w drodze napromieniania w elektrowni jądrowej Leningrad w reaktorach RBMK. Chemiczne oddzielanie 131I od napromieniowanego telluru przeprowadza się w. Wielkość produkcji umożliwia uzyskanie izotopu w ilościach wystarczających na skompletowanie 2...3 tys procedury medyczne w tygodniu.

Jod-131 w środowisku

Uwalnianie jodu-131 do środowiska następuje głównie w wyniku prób jądrowych i wypadków w elektrowniach jądrowych. Ze względu na krótki okres półtrwania, już po kilku miesiącach od takiego uwolnienia zawartość jodu-131 spada poniżej progu czułości detektorów.

Jod-131 uważany jest za najniebezpieczniejszy dla zdrowia nuklid, powstający podczas rozszczepienia jądrowego. Wyjaśnia się to w następujący sposób:

1. Stosunkowo wysoka zawartość jod-131 wśród fragmentów rozszczepienia (około 3%).
2. Okres półtrwania (8 dni) jest z jednej strony na tyle długi, aby nuklid rozprzestrzenił się na dużych obszarach, z drugiej zaś na tyle mały, aby zapewnić bardzo wysoką aktywność właściwą izotopu – ok. 4,5 PBq/g.
3. Wysoka zmienność. Podczas każdej awarii reaktora jądrowego do atmosfery najpierw przedostają się obojętne gazy radioaktywne, a następnie jod. Na przykład podczas awarii w Czarnobylu z reaktora uwolniono 100% gazów obojętnych, 20% jodu, 10-13% cezu i tylko 2-3% innych pierwiastków [ ] .
4. Jod jest bardzo mobilny środowisko naturalne i praktycznie nie tworzy nierozpuszczalnych związków.
5. Jod jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym, a jednocześnie pierwiastkiem, którego stężenie w pożywieniu i wodzie jest niewielkie. Dlatego wszystkie żywe organizmy wykształciły w procesie ewolucji zdolność gromadzenia jodu w swoim organizmie.
6. U człowieka większość jodu w organizmie koncentruje się w tarczycy, jednak ma on niewielką masę w porównaniu do masy ciała (12-25 g). Dlatego nawet stosunkowo niewielka ilość radioaktywnego jodu przedostająca się do organizmu prowadzi do dużego miejscowego napromieniowania tarczycy.

Głównymi źródłami zanieczyszczenia atmosfery jodem radioaktywnym są elektrownie jądrowe i produkcja farmaceutyczna.

Wypadki radiacyjne

Do określenia poziomu zdarzeń nuklearnych w skali INES przyjęto ocenę radiologicznej aktywności równoważnej jodu-131.

Normy sanitarne dotyczące zawartości jodu-131

Zapobieganie

Jeśli jod-131 dostanie się do organizmu, może brać udział w procesie metabolicznym. W takim przypadku jod pozostanie w organizmie przez długi czas, wydłużając czas naświetlania. U człowieka największą akumulację jodu obserwuje się w tarczycy. Aby zminimalizować gromadzenie się radioaktywnego jodu w organizmie w wyniku skażenia radioaktywnego środowisko przyjmuj leki nasycające metabolizm zwykłym stabilnym jodem. Na przykład preparat jodku potasu. Przy jednoczesnym przyjmowaniu jodku potasu z jodem radioaktywnym efekt ochronny wynosi około 97%; przy przyjęciu 12 i 24 godziny przed kontaktem ze skażeniem radioaktywnym - odpowiednio 90% i 70%, przy przyjęciu 1 i 3 godziny po kontakcie - 85% i 50%, powyżej 6 godzin - efekt jest nieistotny. [ ]

Zastosowanie w medycynie

Jod-131, podobnie jak inne radioaktywne izotopy jodu (125 I, 132 I), stosowany jest w medycynie do diagnostyki i leczenia niektórych chorób tarczycy:

Izotop służy do diagnozowania dystrybucji i radioterapia nerwiak niedojrzały, który jest również zdolny do gromadzenia niektórych preparatów jodu.

W Rosji produkowane są farmaceutyki na bazie 131 I.

Zobacz też

Notatki

1. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. Ocena masy atomowej AME2003 (II). Tabele, wykresy i źródła (w języku angielskim) // Fizyka jądrowa A. - 2003. - Cz. 729. - s. 337-676. -

Jod-131 - radionuklid o okresie półtrwania 8,04 dnia, emiter beta i gamma. Ze względu na dużą lotność prawie cały jod-131 obecny w reaktorze (7,3 MCi) został uwolniony do atmosfery. Jego działanie biologiczne jest związane z funkcjonowaniem tarczycy. Jej hormony – tyroksyna i trójjodotyrojanina – zawierają atomy jodu. Dlatego zwykle tarczyca wchłania około 50% jodu wprowadzanego do organizmu. Naturalnie żelazo nie odróżnia radioaktywnych izotopów jodu od stabilnych . Tarczyca Dzieci absorbują radiojod, który przedostaje się do organizmu trzy razy aktywniej. Ponadto jod-131 łatwo przenika przez łożysko i gromadzi się w gruczole płodowym.

Nagromadzenie dużych ilości jodu-131 w tarczycy prowadzi do dysfunkcji tarczycy. Zwiększa się także ryzyko złośliwego zwyrodnienia tkanek. Minimalna dawka, przy której istnieje ryzyko rozwoju niedoczynności tarczycy u dzieci, wynosi 300 radów, u dorosłych - 3400 radów. Minimalne dawki, przy których istnieje ryzyko rozwoju nowotworów tarczycy, mieszczą się w przedziale 10-100 radów. Ryzyko jest największe przy dawkach 1200-1500 radów. U kobiet ryzyko zachorowania na nowotwory jest czterokrotnie wyższe niż u mężczyzn, a u dzieci trzy do czterech razy większe niż u dorosłych.

Wielkość i szybkość wchłaniania, akumulacja radionuklidów w narządach oraz szybkość wydalania z organizmu zależą od wieku, płci, stabilnej zawartości jodu w diecie i innych czynników. Pod tym względem, gdy taka sama ilość radioaktywnego jodu dostanie się do organizmu, pochłonięte dawki znacznie się różnią. Szczególnie duże dawki powstają w tarczycy u dzieci, co wiąże się z niewielkimi rozmiarami narządu i może być 2-10 razy większe niż dawki napromieniania gruczołu u dorosłych.

Przyjmowanie stabilnych preparatów jodu skutecznie zapobiega przedostawaniu się radioaktywnego jodu do tarczycy. W tym przypadku gruczoł jest całkowicie nasycony jodem i odrzuca radioizotopy, które dostały się do organizmu. Przyjmowanie stabilnego jodu nawet 6 godzin po pojedynczej dawce 131I może zmniejszyć potencjalną dawkę dla tarczycy o około połowę, ale jeśli profilaktykę jodową opóźni się o jeden dzień, efekt będzie niewielki.

Przedostanie się jodu-131 do organizmu człowieka może nastąpić głównie na dwa sposoby: poprzez inhalację, tj. przez płuca oraz doustnie poprzez spożywane mleko i warzywa liściaste.

Efektywny okres półtrwania izotopów długożyciowych zależy głównie od okresu półtrwania biologicznego, a izotopów krótkotrwałych – od ich okresu półtrwania. Biologiczny okres półtrwania jest zróżnicowany – od kilku godzin (krypton, ksenon, radon) do kilku lat (skand, itr, cyrkon, aktyn). Efektywny okres półtrwania waha się od kilku godzin (sód-24, miedź-64), dni (jod-131, fosfor-23, siarka-35) do kilkudziesięciu lat (rad-226, stront-90).

Biologiczny okres półtrwania jodu-131 z całego organizmu wynosi 138 dni, tarczyca – 138, wątroba – 7, śledziona – 7, szkielet – 12 dni.

Długoterminowymi konsekwencjami są rak tarczycy.