Kaikki tietävät radioaktiivisen jodi-131:n suuren vaaran, joka aiheutti paljon ongelmia Tšernobylin ja Fukushima-1:n onnettomuuksien jälkeen. Pienetkin annokset tätä radionuklidia aiheuttavat mutaatioita ja solukuolemaa ihmiskehossa, mutta se vaikuttaa erityisesti kilpirauhaseen. Sen hajoamisen aikana muodostuneet beeta- ja gammahiukkaset keskittyvät sen kudoksiin aiheuttaen voimakasta säteilyä ja muodostumista. syöpäkasvaimet.

Radioaktiivinen jodi: mitä se on?

Jodi-131 on tavallisen jodin radioaktiivinen isotooppi, jota kutsutaan radiojodiksi. Melko pitkän puoliintumisajan (8,04 vrk) ansiosta se leviää nopeasti laajoille alueille aiheuttaen maaperän ja kasvillisuuden säteilysaastumista. Seaborg ja Livingood eristivät ensimmäisen kerran I-131-radiojodin vuonna 1938 säteilyttämällä telluuria deuteronien ja neutronien virralla. Myöhemmin Abelson löysi sen uraanin ja torium-232-atomien fissiotuotteista.

Radiojodin lähteet

Radioaktiivinen jodi-131 ei esiinny luonnossa, ja se pääsee ympäristöön ihmisen aiheuttamista lähteistä:

1. Ydinvoimalat.
2. Farmakologinen tuotanto.
3. Atomiaseiden testaus.

Minkä tahansa voimalaitoksen tai teollisen ydinreaktorin teknologiseen kiertokulkuun kuuluu uraani- tai plutoniumatomien fissio, jonka aikana kertyy suuri määrä jodin isotoopit. Yli 90 % koko nuklidien perheestä on jodin 132-135 lyhytikäisiä isotooppeja, loput on radioaktiivista jodi-131:tä. Ydinvoimalaitoksen normaalikäytössä radionuklidien vuotuinen päästö on nuklidien hajoamisen varmistavan suodatuksen vuoksi pieni ja asiantuntijoiden arvioiden mukaan 130-360 Gbq. Jos ydinreaktorin tiiviste rikotaan, radiojodi, jolla on korkea haihtuvuus ja liikkuvuus, pääsee välittömästi ilmakehään muiden inerttien kaasujen mukana. Kaasu-aerosolipäästöissä se sisältyy enimmäkseen erilaisten aineiden muodossa eloperäinen aine. Toisin kuin epäorgaaniset yhdisteet jodi, radionuklidin jodi-131 orgaaniset johdannaiset aiheuttavat suurimman vaaran ihmisille, koska ne tunkeutuvat helposti soluseinien lipidikalvojen läpi kehoon ja jakautuvat sen jälkeen veren kautta kaikkiin elimiin ja kudoksiin.

Suuronnettomuudet, joista tuli jodi-131-saasteen lähde

Kaiken kaikkiaan tunnetaan kaksi suurta ydinvoimalaitosonnettomuutta, joista tuli suurien alueiden radioaktiivisen jodin saastumisen lähteitä - Tšernobyl ja Fukushima-1. Tshernobylin katastrofin aikana kaikki ydinreaktoriin kertynyt jodi-131 vapautui ympäristöön räjähdyksen mukana, mikä johti 30 kilometrin säteellä olevan vyöhykkeen säteilykontaminaatioon. Voimakkaat tuulet ja sateet levittivät säteilyä kaikkialle maailmaan, mutta erityisesti Ukrainan, Valko-Venäjän, Venäjän lounaisosien, Suomen, Saksan, Ruotsin ja Iso-Britannian alueita.

Japanissa Fukushima-1-ydinvoimalaitoksen ensimmäisessä, toisessa, kolmannessa reaktorissa ja neljännessä voimayksikössä tapahtui räjähdyksiä voimakkaan maanjäristyksen jälkeen. Jäähdytysjärjestelmän vikaantuminen aiheutti useita säteilyvuotoja, mikä johti 1 250-kertaiseen jodi-131-isotooppien määrän kasvuun merivedessä 30 kilometrin päässä ydinvoimalaitoksesta.

Toinen radiojodin lähde on ydinaseiden testaus. Niinpä 1900-luvun 50-60-luvulla räjähdyksiä tehtiin Nevadan osavaltiossa Yhdysvalloissa ydinpommeja ja kuoret. Tutkijat huomasivat, että räjähdysten seurauksena muodostunut I-131 putosi lähimmille alueille, ja puoliglobaalisissa ja globaaleissa laskeumaissa se oli käytännössä poissa, koska pitkä aika puolikas elämä Eli vaeltojen aikana radionuklidi ehti hajota ennen kuin se putosi sateen mukana maan pinnalle.

Jodi-131:n biologiset vaikutukset ihmisiin

Radiojodilla on korkea kulkeutumiskyky, se tunkeutuu helposti ihmiskehoon ilman, ruuan ja veden kanssa sekä myös ihon, haavojen ja palovammojen kautta. Samalla se imeytyy nopeasti vereen: tunnin kuluttua 80-90% radionuklidista imeytyy. Suurin osa siitä imeytyy kilpirauhaseen, joka ei erota stabiilia jodia radioaktiivisista isotoopeistaan, ja pienin osa imeytyy lihaksiin ja luihin.

Päivän loppuun mennessä jopa 30% kaikesta saapuvasta radionuklidista kirjataan kilpirauhaseen, ja kertymisprosessi riippuu suoraan elimen toiminnasta. Jos kilpirauhasen vajaatoimintaa havaitaan, radiojodi imeytyy intensiivisemmin ja kerääntyy kilpirauhaskudoksiin suurempina pitoisuuksina kuin rauhasten heikentyneen toiminnan yhteydessä.

Pohjimmiltaan jodi-131 poistuu ihmiskehosta munuaisten kautta 7 päivässä, vain pieni osa siitä poistuu hien ja hiusten mukana. Sen tiedetään haihtuvan keuhkojen kautta, mutta vieläkään ei tiedetä, kuinka paljon sitä erittyy elimistöstä tällä tavalla.

Jodi-131:n myrkyllisyys

Jodi-131 on vaarallisen β- ja γ-säteilyn lähde suhteessa 9:1, joka voi aiheuttaa sekä lieviä että vakavia säteilyvaurioita. Lisäksi vaarallisimpana radionuklidina pidetään sellaista, joka pääsee kehoon veden ja ruoan kanssa. Jos radioaktiivisen jodin imeytynyt annos on 55 MBq/painokilo, tapahtuu koko kehon akuutti altistuminen. Tämä johtuu siitä, että Suuri alue beetasäteilyä, joka aiheuttaa patologinen prosessi kaikissa elimissä ja kudoksissa. Kilpirauhanen on erityisen vakavasti vaurioitunut, koska se imee intensiivisesti jodi-131:n radioaktiivisia isotooppeja yhdessä stabiilin jodin kanssa.

Patologian kehittymisen ongelma kilpirauhanen tuli merkitykselliseksi Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden aikana, kun väestö altistui I-131:lle. Ihmiset saivat suuria säteilyannoksia paitsi hengittämällä saastunutta ilmaa, myös nauttimalla tuoretta lehmänmaitoa, jossa on korkea radiojodipitoisuus. Edes viranomaisten toimenpiteet luontaisen maidon sulkemiseksi pois myynnistä eivät ratkaisseet ongelmaa, sillä noin kolmannes väestöstä jatkoi oman lehmänsä maidon juomista.

On tärkeää tietää!
Erityisen voimakasta kilpirauhasen säteilyä tapahtuu, kun maitotuotteet ovat saastuneet radionuklidi jodi-131:llä.

Säteilytyksen seurauksena kilpirauhasen toiminta heikkenee myöhemmin mahdollista kehitystä kilpirauhasen vajaatoiminta. Tämä ei vain vahingoita kilpirauhasen epiteeliä, jossa hormonit syntetisoidaan, vaan myös tuhoaa hermosolut ja kilpirauhasen verisuonet. Tarvittavien hormonien synteesi laskee jyrkästi, koko organismin endokriininen tila ja homeostaasi häiriintyvät, mikä voi toimia kilpirauhassyövän kehityksen alkuna.

Radiojodi on erityisen vaarallista lapsille, sillä heidän kilpirauhasensa ovat paljon pienempiä kuin aikuisilla. Lapsen iästä riippuen paino voi vaihdella 1,7 g - 7 g, kun taas aikuisella se on noin 20 grammaa. Toinen ominaisuus on säteilyvaurio umpirauhanen Voi olla pitkään aikaan olla piilevässä tilassa ja esiintyä vain myrkytyksen, sairauden tai murrosiän aikana.

Suuri riski sairastua kilpirauhassyöpään on alle vuoden ikäisillä lapsilla, jotka ovat saaneet suuren annoksen säteilyä I-131-isotoopilla. Lisäksi kasvainten korkea aggressiivisuus on tarkasti todettu - syöpäsoluja 2-3 kuukauden kuluessa ne tunkeutuvat ympäröiviin kudoksiin ja verisuoniin, muodostavat etäpesäkkeitä Imusolmukkeet niska ja keuhkot.

On tärkeää tietää!
Naisilla ja lapsilla kilpirauhaskasvaimia esiintyy 2-2,5 kertaa useammin kuin miehillä. Niiden kehityksen piilevä aika, riippuen henkilön saamasta radiojodiannoksesta, voi olla 25 vuotta tai enemmän; lapsilla tämä ajanjakso on paljon lyhyempi - keskimäärin noin 10 vuotta.

"Hyödyllinen" jodi-131

Radiojodi lääkkeenä myrkyllinen struuma ja kilpirauhassyöpä, otettiin käyttöön jo vuonna 1949. Sädehoitoa pidetään suhteellisen turvallisena hoitomuotona, ilman sitä potilas vaikuttaa erilaisiin elimiin ja kudoksiin, elämänlaatu heikkenee ja sen kesto lyhenee. Nykyään käytetään isotooppia I-131 lisälääke, jonka avulla voidaan torjua näiden sairauksien uusiutumista leikkauksen jälkeen.

Kuten stabiili jodi, radiojodi kerääntyy ja säilyy pitkään kilpirauhassoluissa, jotka käyttävät sitä kilpirauhashormonien syntetisoimiseen. Kun kasvaimet suorittavat edelleen hormonia muodostavaa toimintaa, ne keräävät jodi-131-isotooppeja. Kun ne hajoavat, ne muodostavat 1-2 mm suuruisia beetahiukkasia, jotka paikallisesti säteilyttävät ja tuhoavat kilpirauhassoluja, kun taas ympäröivät terveet kudokset eivät käytännössä altistu säteilylle.

Fission aikana muodostuu erilaisia ​​isotooppeja, voisi sanoa, että puolet jaksollisesta järjestelmästä. Isotooppien muodostumisen todennäköisyys vaihtelee. Jotkut isotoopit muodostuvat suuremmalla todennäköisyydellä, jotkut paljon pienemmällä todennäköisyydellä (katso kuva). Lähes kaikki ne ovat radioaktiivisia. Useimmilla niistä on kuitenkin hyvin lyhyet puoliintumisajat (minuutteja tai vähemmän) ja ne hajoavat nopeasti stabiileiksi isotoopeiksi. Niiden joukossa on kuitenkin isotooppeja, jotka toisaalta muodostuvat helposti fission aikana ja toisaalta joiden puoliintumisajat ovat päiviä ja jopa vuosia. Ne ovat suurin vaara meille. Aktiivisuus, ts. hajoamisten määrä aikayksikköä kohti ja vastaavasti "radioaktiivisten hiukkasten", alfa ja/tai beeta ja/tai gamma, lukumäärä on kääntäen verrannollinen puoliintumisaikaan. Siten, jos isotooppeja on sama määrä, lyhyemmän puoliintumisajan omaavan isotoopin aktiivisuus on suurempi kuin pidemmän puoliintumisajan omaavan isotoopin aktiivisuus. Mutta lyhyemmän puoliintumisajan omaavan isotoopin aktiivisuus hajoaa nopeammin kuin pidemmällä. Jodi-131 muodostuu fission aikana suunnilleen samalla "metsästyksellä" kuin cesium-137. Mutta jodi-131:n puoliintumisaika on "vain" 8 päivää, ja cesium-137:n puoliintumisaika on noin 30 vuotta. Uraanin fission aikana sen fissiotuotteiden, sekä jodin että cesiumin, määrä kasvaa, mutta pian jodille syntyy tasapaino – Mitä paljon siitä muodostuu, niin suuri osa siitä hajoaa. Cesium-137:n kanssa tämä tasapaino on kaukana sen suhteellisen pitkän puoliintumisajan vuoksi. Nyt, jos hajoamistuotteita vapautuu ulkoiseen ympäristöön, ensimmäisellä hetkellä näistä kahdesta isotoopista jodi-131 on suurin vaara. Ensinnäkin sen fission erityispiirteistä johtuen sitä muodostuu paljon (katso kuva), ja toiseksi sen suhteellisen lyhyen puoliintumisajan vuoksi sen aktiivisuus on korkea. Ajan myötä (40 päivän jälkeen) sen aktiivisuus vähenee 32 kertaa, ja pian se ei käytännössä ole näkyvissä. Mutta cesium-137 ei ehkä "loista" niin paljon aluksi, mutta sen aktiivisuus laskee paljon hitaammin.
Alla puhumme "suosituimmista" isotoopeista, jotka aiheuttavat vaaraa ydinvoimalaitosten onnettomuuksissa.

Radioaktiivinen jodi

Uraanin ja plutoniumin fissioreaktioissa muodostuneiden 20 jodin radioisotoopin joukossa erityinen paikka on 131-135 I (T 1/2 = 8,04 vrk; 2,3 tuntia; 20,8 tuntia; 52,6 minuuttia; 6,61 tuntia), joille on ominaista suuri saanto fissioreaktioissa, korkea migraatiokyky ja biologinen hyötyosuus. Ydinvoimalaitosten normaalikäytössä radionuklidipäästöt, mukaan lukien jodin radioisotoopit, ovat pieniä. Hätätilanteessa, kuten suuronnettomuudet ovat osoittaneet, radioaktiivinen jodi ulkoisen ja sisäisen säteilyn lähteenä oli pääasiallinen haitallinen tekijä. alkukausi onnettomuuksia.

Yksinkertaistettu kaavio jodi-131:n hajoamisesta. Jodi-131:n hajoaminen tuottaa elektroneja, joiden energia on jopa 606 keV, ja gammasäteitä, joiden energia on pääasiassa 634 ja 364 keV.

Radionuklidipitoisuuksien alueiden väestön pääasiallinen radiojodin lähde olivat paikalliset kasvi- ja eläinperäiset elintarvikkeet. Henkilö voi saada radiojodia seuraavien ketjujen kautta:

• kasvit → ihmiset,
• kasvit → eläimet → ihmiset,
• vesi → hydrobiontit → ihmiset.

Maito, tuoreet maitotuotteet ja pintasaastuneet lehtivihannekset ovat yleensä väestön pääasiallinen radiojodin lähde. Nuklidin imeytymisellä maaperästä kasvien toimesta sen lyhyen elinkaaren vuoksi ei ole käytännön merkitystä.

Vuohilla ja lampailla maidon radiojodipitoisuus on useita kertoja suurempi kuin lehmillä. Eläimen lihaan kerääntyy satoja radiojodia. Radiojodia kertyy merkittäviä määriä lintujen muniin. Meren kaloissa, levissä ja nilviäisissä kertymiskertoimet (ylittävät vedessä olevan sisällön) saavuttavat 10, 200-500 ja 10-70.

Isotoopit 131-135 I ovat käytännön kiinnostavia. Niiden myrkyllisyys on alhainen verrattuna muihin radioisotoopeihin, erityisesti alfa-säteileviin. Akuutit vakavat, keskivaikeat ja lievä aste aikuisella 131 I voidaan olettaa otettavan suun kautta annoksina 55, 18 ja 5 MBq/kg. Radionuklidin myrkyllisyys sisäänhengityksen aikana on noin kaksi kertaa suurempi, mikä liittyy laajempaan kosketusbeetasäteilyn alueeseen.

Kaikki elimet ja järjestelmät ovat mukana patologisessa prosessissa, erityisesti vakavassa kilpirauhasen vauriossa, jossa muodostuu suurimmat annokset. Lasten kilpirauhasen säteilyannokset sen pienen massan vuoksi, kun ne saavat saman radiojodimäärän, ovat merkittävästi suuremmat kuin aikuisilla (lapsilla kilpirauhasen massa iästä riippuen 1:5-7 g, aikuisilla – 20 g).

Radioaktiivinen jodi noin radioaktiivisesta jodista sisältää paljon yksityiskohdat, josta voi olla hyötyä erityisesti terveydenhuollon työntekijöille.

Radioaktiivinen cesium

Radioaktiivinen cesium on yksi uraanin ja plutoniumin fissiotuotteiden tärkeimmistä annosta muodostavista radionuklideista. Nuklidille on tunnusomaista korkea migraatiokyky ulkoisessa ympäristössä, mukaan lukien ravintoketjut. Ihmisten tärkein radiocesiumin saannin lähde on eläinruoka ja kasviperäinen. Saastuneen rehun kautta eläimille joutunut radioaktiivinen cesium kerääntyy pääasiassa lihaskudos(jopa 80 %) ja luurangossa (10 %).

Jodin radioaktiivisten isotooppien hajoamisen jälkeen pääasiallinen ulkoisen ja sisäisen säteilyn lähde on radioaktiivinen cesium.

Vuohilla ja lampailla maidon radioaktiivisen cesiumin pitoisuus on useita kertoja suurempi kuin lehmillä. Sitä kertyy merkittäviä määriä lintujen muniin. 137 Cs:n kertymiskertoimet (ylittävät vedessä olevan sisällön) kalojen lihaksissa saavuttavat 1000 tai enemmän, nilviäisissä - 100-700,
äyriäiset - 50-1200, vesikasvit - 100-10000.

Cesiumin saanti ihmisille riippuu ruokavalion luonteesta. Siten vuonna 1990 tapahtuneen Tšernobylin onnettomuuden jälkeen eri tuotteiden osuus radiocesiumin keskimääräisestä päivittäisestä saannista Valko-Venäjän saastuneimmilla alueilla oli seuraava: maito - 19%, liha - 9%, kala - 0,5%, peruna - 46 %, vihannekset 7,5 %, hedelmät ja marjat 5 %, leipä ja leipomotuotteet 13 %. Radiocesiumin pitoisuudet ovat lisääntyneet asukkailla, jotka kuluttavat suuria määriä "luonnonlahjoja" (sieniä, metsämarjoja ja erityisesti riistaa).

Kehoon saapuva radiocesium jakautuu suhteellisen tasaisesti, mikä johtaa elinten ja kudosten lähes tasaiseen säteilytykseen. Tätä helpottaa sen tytärnuklidin 137m Ba gammasäteiden korkea tunkeutumiskyky, joka vastaa noin 12 cm.

Alkuperäisessä artikkelissa I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Radioaktiivinen cesium sisältää paljon yksityiskohtaista tietoa radioaktiivisesta cesiumista, josta voi olla hyötyä erityisesti lääketieteen ammattilaisille.

Radioaktiivinen strontium

Jodin ja cesiumin radioaktiivisten isotooppien jälkeen seuraavaksi tärkein alkuaine, jonka radioaktiiviset isotoopit aiheuttavat eniten saastumista, on strontium. Strontiumin osuus säteilytyksessä on kuitenkin paljon pienempi.

Luonnollinen strontium on hivenaine ja koostuu neljän stabiilin isotoopin 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,96 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,0 %) seoksesta. Fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksiensa mukaan se on kalsiumin analogi. Strontiumia löytyy kaikista kasvi- ja eläinorganismeista. Aikuisen ihmisen keho sisältää noin 0,3 g strontiumia. Melkein kaikki se on luurangossa.

Ydinvoimalaitoksen normaaleissa käyttöolosuhteissa radionuklidipäästöt ovat merkityksettömiä. Ne johtuvat pääasiassa kaasumaisista radionuklideista (radioaktiiviset jalokaasut, 14 C, tritium ja jodi). Erityisesti suurissa onnettomuuksissa radionuklidien, mukaan lukien strontiumradioisotooppien, päästöt voivat olla merkittäviä.

89 Sr on käytännössä eniten kiinnostava (T 1/2 = 50,5 päivää) ja 90 Sr (T 1/2 = 29,1 vuotta), jolle on ominaista suuri saanto uraanin ja plutoniumin fissioreaktioissa. Sekä 89 Sr että 90 Sr ovat beetasäteilijöitä. 89 Sr:n hajoaminen tuottaa vakaan itriumin isotoopin (89 Y). 90 Sr:n hajoaminen tuottaa beeta-aktiivista 90 Y:tä, joka puolestaan ​​hajoaa muodostaen stabiilin zirkoniumin isotoopin (90 Zr).

C-kaavio hajoamisketjusta 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. Strontium-90:n hajoaminen tuottaa elektroneja, joiden energia on jopa 546 keV, ja sitä seuraava ytrium-90:n hajoaminen tuottaa elektroneja, joiden energia on jopa 2,28 MeV.

Alkuvaiheessa 89 Sr on yksi saastekomponenteista ulkoinen ympäristö läheisillä radionuklidien laskeumaalueilla. 89 Sr:llä on kuitenkin suhteellisen lyhyt puoliintumisaika, ja ajan myötä 90 Sr alkaa vallita.

Eläimet saavat radioaktiivista strontiumia pääasiassa ravinnon kautta ja vähäisemmässä määrin veden kautta (noin 2 %). Suurin strontiumin pitoisuus havaitaan luuston lisäksi maksassa ja munuaisissa, minimi on lihaksissa ja erityisesti rasvassa, jossa pitoisuus on 4–6 kertaa pienempi kuin muissa pehmytkudoksissa.

Radioaktiivinen strontium on luokiteltu osteotrooppiseksi biologisesti vaaralliseksi radionuklidiksi. Koska se on puhdas beetasäteilijä, se muodostaa suurimman vaaran joutuessaan kehoon. Väestö saa nuklidin pääasiassa saastuneiden tuotteiden kautta. Hengitysreitti on vähemmän tärkeä. Radiostrontium kertyy selektiivisesti luihin, erityisesti lapsilla, paljastaen luut ja niiden sisältämät luut. Luuydin jatkuva altistuminen.

Kaikki on kuvattu yksityiskohtaisesti I.Yan alkuperäisessä artikkelissa. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Radioaktiivinen strontium.

Jodi-131:n hajoamiskaavio (yksinkertaistettu)

Jodi-131 (jodi-131, 131 I), kutsutaan myös radiojodi(huolimatta tämän alkuaineen muista radioaktiivisista isotoopeista) on kemiallisen alkuaineen jodin radioaktiivinen nuklidi, jonka atominumero on 53 ja massa 131. Sen puoliintumisaika on noin 8 päivää. Löytyi pääsovelluksensa lääketieteessä ja lääkkeissä. Se on myös merkittävä uraanin ja plutoniumytimien fissiotuote, jotka muodostavat riskin ihmisten terveydelle ja ovat vaikuttaneet merkittävästi 1950-luvun ydinkokeiden ja Tšernobylin onnettomuuden haitallisiin terveysvaikutuksiin. Jodi-131 on merkittävä uraanin, plutoniumin ja epäsuorasti toriumin fissiotuote, ja sen osuus ydinfissiotuotteista on jopa 3 %.

Jodi-131-pitoisuuden standardit

Hoito ja ehkäisy

Sovellus lääketieteellisessä käytännössä

Jodi-131:tä, kuten eräitä jodin radioaktiivisia isotooppeja (125 I, 132 I), käytetään lääketieteessä kilpirauhasen sairauksien diagnosointiin ja hoitoon. Venäjällä hyväksyttyjen säteilyturvallisuusstandardien NRB-99/2009 mukaan jodi-131:llä hoidetun potilaan kotiuttaminen klinikalta on sallittua, kun tämän nuklidin kokonaisaktiivisuus potilaan kehossa laskee tasolle 0,4 GBq.

Katso myös

Huomautuksia

Linkit

• Potilaseste radioaktiivisesta jodihoidosta alkaen American Thyroid Association

Jodi-131 - radionuklidi, jonka puoliintumisaika on 8,04 päivää, beeta- ja gamma-säteilijä. Suuren haihtuvuuden vuoksi lähes kaikki reaktorissa oleva jodi-131 (7,3 MCi) vapautui ilmakehään. Sen biologinen vaikutus liittyy kilpirauhasen toimintaan. Sen hormonit - tyroksiini ja trijodityroyaniini - sisältävät jodiatomeja. Siksi kilpirauhanen imee normaalisti noin 50 % elimistöön tulevasta jodista. Rauta ei luonnollisesti erota jodin radioaktiivisia isotooppeja stabiileista . Lasten kilpirauhanen imee kolme kertaa aktiivisemmin kehoon tulevaa radiojodia. Lisäksi jodi-131 läpäisee helposti istukan ja kerääntyy sikiön rauhaseen.

Suurten jodi-131-määrien kertyminen kilpirauhaseen johtaa kilpirauhasen toimintahäiriöön. Myös pahanlaatuisten kudosten rappeutumisen riski kasvaa. Pienin annos, jolla on riski sairastua kilpirauhasen vajaatoimintaan lapsilla, on 300 rad, aikuisilla - 3400 rad. Pienimmät annokset, joilla on riski saada kilpirauhaskasvaimet, ovat 10-100 rad. Riski on suurin 1200-1500 rad:n annoksilla. Naisilla kasvainten kehittymisriski on neljä kertaa suurempi kuin miehillä ja lapsilla 3-4 kertaa suurempi kuin aikuisilla.

Imeytymisen suuruus ja nopeus, radionuklidin kerääntyminen elimiin ja erittymisnopeus elimistöstä riippuvat iästä, sukupuolesta, ravinnon vakaasta jodipitoisuudesta ja muista tekijöistä. Tässä suhteessa, kun sama määrä radioaktiivista jodia pääsee kehoon, imeytyneet annokset eroavat merkittävästi. Erityisen suuria annoksia muodostuu lasten kilpirauhaseen, mikä liittyy elimen pieneen kokoon, ja voi olla 2-10 kertaa suurempi kuin aikuisten rauhasen säteilyannokset.

Stabiilien jodivalmisteiden ottaminen estää tehokkaasti radioaktiivisen jodin pääsyn kilpirauhaseen. Tässä tapauksessa rauhanen on täysin kyllästetty jodilla ja hylkää kehoon päässeet radioisotoopit. Stabiilin jodin ottaminen jopa 6 tunnin kuluttua kerta-annoksesta 131I voi pienentää potentiaalisen annoksen kilpirauhaselle noin puoleen, mutta jos jodiprofylaksia viivästyy vuorokaudella, vaikutus on vähäinen.

Jodi-131:n pääsy ihmiskehoon voi tapahtua pääasiassa kahdella tavalla: hengitettynä, ts. keuhkojen kautta ja suun kautta nautitun maidon ja lehtivihanneksien kautta.

Pitkäikäisten isotooppien tehokkaan puoliintumisajan määrää pääasiassa biologinen puoliintumisaika ja lyhytikäisten isotooppien puoliintumisaika. Biologinen puoliintumisaika vaihtelee - useista tunteista (kryptoni, ksenon, radon) useisiin vuosiin (skandium, yttrium, zirkonium, aktinium). Tehokas puoliintumisaika vaihtelee useista tunteista (natrium-24, kupari-64), päivistä (jodi-131, fosfori-23, rikki-35) kymmeniin vuosiin (radium-226, strontium-90).

Jodi-131:n biologinen puoliintumisaika koko organismista on 138 päivää, kilpirauhanen - 138, maksa - 7, perna - 7, luuranko - 12 päivää.

Pitkän aikavälin seuraukset ovat kilpirauhassyöpä.

Jodi-131 (jodi-131, 131 I)- jodin keinotekoinen radioaktiivinen isotooppi. Puoliintumisaika on noin 8 päivää, hajoamismekanismi on beetahajoaminen. Hankittiin ensimmäisen kerran vuonna 1938 Berkeleyssä.

Se on yksi merkittävimmistä uraanin, plutoniumin ja toriumin ytimien fissiotuotteista, ja sen osuus ydinfissiotuotteista on jopa 3 %. Ydinkokeiden ja ydinreaktorionnettomuuksien aikana se on yksi tärkeimmistä luonnonympäristön lyhytikäisistä radioaktiivisista saasteista. Se aiheuttaa suuren säteilyvaaran ihmisille ja eläimille, koska se pystyy kerääntymään elimistöön ja korvaamaan luonnollisen jodin.

52 131 T e → 53 131 I + e − + ν ¯ e . (\displaystyle \mathrm (()_(52)^(131)Te) \rightarrow \mathrm (()_(53)^(131)I) +e^(-)+(\bar (\nu )) _(e).)

Telluuri-131 puolestaan ​​muodostuu luonnollisessa telluurissa, kun se absorboi neutroneja stabiilista luonnollisesta isotoopista telluurista 130, jonka pitoisuus luonnollisessa telluurissa on 34 at.%:

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

Kuitti

Pääasialliset määrät 131 I saadaan ydinreaktoreissa säteilyttämällä telluurikohteita lämpöneutroneilla. Luonnollisen telluurin säteilytys tuottaa lähes puhdasta jodi-131:tä ainoana lopullisena isotooppina, jonka puoliintumisaika on yli muutaman tunnin.

Venäjällä 131 minä saatu säteilyttämällä Leningradin ydinvoimalassa RBMK-reaktoreissa. 131 I:n kemiallinen erotus säteilytetystä telluurista suoritetaan vuonna. Tuotantovolyymi mahdollistaa isotoopin saamisen riittävänä määrinä 2...3 tuhannen lääketieteellisen toimenpiteen suorittamiseen viikossa.

Jodi-131 ympäristössä

Jodi-131:n vapautuminen ympäristöön tapahtuu pääasiassa ydinkokeiden ja ydinvoimalaitosonnettomuuksien seurauksena. Johdosta lyhyt aika puoliintumisaika, useita kuukausia tällaisen vapautumisen jälkeen, jodi-131:n pitoisuus putoaa ilmaisimien herkkyysrajan alapuolelle.

Jodi-131:tä pidetään ihmisen terveydelle vaarallisimpana nuklidina, joka muodostuu ydinfission aikana. Tämä selitetään seuraavasti:

1. Suhteellisen korkea jodi-131-pitoisuus fissiofragmenttien joukossa (noin 3 %).
2. Puoliintumisaika (8 päivää) on toisaalta tarpeeksi pitkä, jotta nuklidi leviää suurille alueille, ja toisaalta riittävän pieni varmistaakseen isotoopin erittäin korkean ominaisaktiivisuuden - noin 4,5 PBq/g.
3. Korkea volatiliteetti. Ydinreaktoreiden onnettomuuksissa inertit radioaktiiviset kaasut pääsevät ensin ilmakehään ja sen jälkeen jodi. Esimerkiksi Tšernobylin onnettomuuden aikana reaktorista vapautui 100 % inerttejä kaasuja, 20 % jodia, 10-13 % cesiumia ja vain 2-3 % muista alkuaineista [ ] .
4. Jodi on erittäin liikkuvaa luonnollinen ympäristö eikä käytännössä muodosta liukenemattomia yhdisteitä.
5. Jodi on elintärkeä hivenaine, ja samalla alkuaine, jonka pitoisuus ruoassa ja vedessä on alhainen. Siksi kaikki elävät organismit ovat kehittäneet evoluution aikana kyvyn kerääntyä jodia kehoonsa.
6. Ihmisellä suurin osa elimistössä olevasta jodista on keskittynyt kilpirauhaseen, mutta sen massa on ruumiinpainoon verrattuna pieni (12-25 g). Siksi jopa suhteellisen pieni määrä radioaktiivista jodia, joka pääsee kehoon, johtaa kilpirauhasen korkeaan paikalliseen säteilytykseen.

Ilmakehän radioaktiivisen jodin pääasialliset saasteet ovat ydinvoimalat ja lääketuotanto.

Säteilyonnettomuudet

Jodi-131:n radiologisen ekvivalentin aktiivisuuden arviointi on otettu käyttöön ydintapahtumien tason määrittämiseksi INES-asteikolla.

Terveysstandardit jodi-131-pitoisuudelle

Ennaltaehkäisy

Jos jodi-131 joutuu kehoon, se voi olla mukana aineenvaihduntaprosessissa. Tässä tapauksessa jodi pysyy kehossa pitkä aika pidentää säteilytyksen kestoa. Ihmisillä suurin jodin kertyminen havaitaan kilpirauhasessa. Minimoimaan radioaktiivisen jodin kertymistä kehoon radioaktiivisen saastumisen vuoksi ympäristöön ota lääkkeitä, jotka kyllästävät aineenvaihduntaa tavallisella vakaalla jodilla. Esimerkiksi kaliumjodidivalmiste. Kun kaliumjodidia otetaan samanaikaisesti radioaktiivisen jodin kanssa, suojaava vaikutus on noin 97%; kun otetaan 12 ja 24 tuntia ennen kosketusta radioaktiivisen kontaminaatioon - 90% ja 70%, vastaavasti, kun otetaan 1 ja 3 tuntia kosketuksen jälkeen - 85% ja 50%, yli 6 tuntia - vaikutus on merkityksetön. [ ]

Sovellus lääketieteessä

Jodi-131:tä, kuten joitain muita jodin radioaktiivisia isotooppeja (125 I, 132 I), käytetään lääketieteessä tiettyjen kilpirauhasen sairauksien diagnosointiin ja hoitoon:

Isotooppia käytetään jakauman diagnosointiin ja sädehoitoa neuroblastooma, joka pystyy myös keräämään tiettyjä jodivalmisteita.

Venäjällä valmistetaan 131 I:een perustuvia lääkkeitä.

Katso myös

Huomautuksia

1. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. AME2003:n atomimassan arviointi (II). Taulukot, kaaviot ja viitteet (englanniksi) // Ydinfysiikka A. - 2003. - Voi. 729. - s. 337-676. - doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. - Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
2. Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A.H.