כולם יודעים את הסכנה הגבוהה של יוד רדיואקטיבי-131, שגרם לצרות רבות לאחר התאונות בצ'רנוביל ובפוקושימה-1. אפילו מינונים מזעריים של רדיונוקליד זה גורמים למוטציות ומוות תאים בגוף האדם, אך בלוטת התריס מושפעת ממנו במיוחד. חלקיקי הבטא והגמא הנוצרים במהלך ריקבון שלו מרוכזים ברקמותיו וגורמים להקרנה קשה ולהיווצרות גידולים סרטניים.

יוד רדיואקטיבי: מה זה?

יוד-131 הוא איזוטופ רדיואקטיבי של יוד רגיל, הנקרא רדיויוד. בשל זמן מחצית החיים הארוך למדי שלו (8.04 ימים), הוא מתפשט במהירות על פני שטחים גדולים, וגורם לזיהום קרינה של אדמה וצמחייה. I-131 radioiodine בודד לראשונה בשנת 1938 על ידי Seaborg ו-Livingood על ידי הקרנת טלוריום עם שטף של דוטרונים ונייטרונים. לאחר מכן התגלה על ידי אבלסון בין תוצרי הביקוע של אטומי אורניום ותוריום-232.

מקורות ליוד רדיואקטיבי

יוד רדיואקטיבי-131 אינו מצוי בטבע וחודר לסביבה ממקורות מעשה ידי אדם:

1. תחנות כוח גרעיניות.
2. ייצור פרמקולוגי.
3. בדיקת נשק אטומי.

המחזור הטכנולוגי של כל כור גרעיני כוחני או תעשייתי כולל ביקוע של אטומי אורניום או פלוטוניום, שבמהלכו הצטברות של מספר גדול שלאיזוטופים של יוד. למעלה מ-90% ממשפחת הנוקלידים כולה הם איזוטופים קצרי מועד של יוד 132-135, השאר הוא יוד 131 רדיואקטיבי. במהלך פעילות רגילה של תחנת כוח גרעינית, השחרור השנתי של רדיונוקלידים קטן בשל הסינון המבטיח את ריקבון הגרעינים, ומוערך על ידי מומחים ב-130-360 Gbq. אם החותם של כור גרעיני נפרץ, יוד רדיו, בעל תנודתיות וניידות גבוהה, נכנס מיד לאטמוספירה יחד עם גזים אינרטיים אחרים. בפליטות גז אירוסול זה כלול בעיקר בצורה של שונות חומר אורגני. בניגוד תרכובות אנאורגניותיוד, נגזרות אורגניות של הרדיונוקליד יוד-131 מהווים את הסכנה הגדולה ביותר לבני אדם, שכן הם חודרים בקלות דרך ממברנות השומנים של דפנות התא לתוך הגוף ומפוזרים לאחר מכן דרך הדם לכל האיברים והרקמות.

תאונות גדולות שהפכו למקור לזיהום יוד-131

בסך הכל ידועות שתי תאונות גדולות בתחנות כוח גרעיניות, שהפכו למקורות לזיהום רדיואקטיבי של שטחים נרחבים - צ'רנוביל ופוקושימה-1. במהלך אסון צ'רנוביל, כל היוד-131 שהצטבר בכור הגרעיני שוחרר לסביבה יחד עם הפיצוץ, שהוביל לזיהום קרינה של אזור ברדיוס של 30 קילומטרים. רוחות חזקותוהגשמים הפיצו קרינה בכל העולם, אך שטחי אוקראינה, בלארוס, האזורים הדרום-מערביים של רוסיה, פינלנד, גרמניה, שוודיה ובריטניה נפגעו במיוחד.

ביפן התרחשו פיצוצים בכור הראשון, השני, השלישי וביחידת הכוח הרביעית של תחנת הכוח הגרעינית פוקושימה-1 לאחר רעידת אדמה חזקה. כשל מערכת הקירור גרם למספר דליפות קרינה, שהובילו לעלייה של פי 1,250 בכמות האיזוטופים של יוד-131 במי הים במרחק של 30 ק"מ מתחנת הכוח הגרעינית.

מקור נוסף של רדיו יוד הוא ניסויים בנשק גרעיני. כך, בשנות ה-50-60 של המאה העשרים, בוצעו פיצוצים במדינת נבאדה בארה"ב. פצצות גרעיניותוקונכיות. מדענים שמו לב ש-I-131 שנוצר כתוצאה מפיצוצים נפל באזורים הקרובים ביותר, ובנפילות חצי גלובליות וגלובליות הוא כמעט נעדר בגלל תקופה ארוכהחצי חיים כלומר, במהלך נדידות, הרדיונוקליד הספיק להתפרק לפני שנפל יחד עם משקעים על פני כדור הארץ.

השפעות ביולוגיות של יוד-131 על בני אדם

לרדיואיד יכולת נדידה גבוהה, חודר בקלות לגוף האדם עם אוויר, מזון ומים, וחודר גם דרך העור, פצעים וכוויות. במקביל, הוא נספג במהירות בדם: לאחר שעה, 80-90% מהרדיונוקליד נספג. רובו נספג בבלוטת התריס, שאינה מבדילה בין יוד יציב לבין האיזוטופים הרדיואקטיביים שלו, והחלק הקטן ביותר נספג בשרירים ובעצמות.

עד סוף היום, עד 30% מסך הרדיונוקלידים הנכנסים מתועדים בבלוטת התריס, ותהליך ההצטברות תלוי ישירות בתפקוד האיבר. אם נצפתה תת פעילות של בלוטת התריס, אזי רדיואיד נספג בצורה אינטנסיבית יותר ומצטבר ברקמות בלוטת התריס בריכוז גבוה יותר מאשר בתפקוד מופחת של בלוטות.

בעיקרון, יוד-131 מסולק מגוף האדם דרך הכליות תוך 7 ימים, רק חלק קטן ממנו מוסר יחד עם זיעה ושיער. ידוע שהוא מתאדה דרך הריאות, אך עדיין לא ידוע כמה ממנו מופרש כך מהגוף.

רעילות של יוד-131

יוד-131 הוא מקור לקרינת β ו-γ מסוכנת ביחס של 9:1, המסוגל לגרום לפגיעות קרינה קלות וקשות כאחד. יתרה מכך, הרדיונוקליד המסוכן ביותר נחשב לכזה שנכנס לגוף עם מים ומזון. אם המינון הספג של יוד רדיואקטיבי הוא 55 MBq/kg ממשקל הגוף, מתרחשת חשיפה חריפה לכל הגוף. זה נובע מ שטח גדולקרינת בטא, הגורמת תהליך פתולוגיבכל האיברים והרקמות. בלוטת התריס ניזוקה קשות במיוחד, שכן היא סופגת באופן אינטנסיבי איזוטופים רדיואקטיביים של יוד-131 יחד עם יוד יציב.

הבעיה של התפתחות פתולוגיה בלוטת התריסהפך לרלוונטי במהלך התאונה בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל, כאשר האוכלוסייה נחשפה ל-I-131. אנשים קיבלו מינונים גדולים של קרינה לא רק על ידי שאיפת אוויר מזוהם, אלא גם על ידי צריכת חלב פרה טרי עם תכולה גבוהה של יוד רדיואקטיבי. אפילו צעדים שנקטו הרשויות להחריג חלב טבעי ממכירה לא פתרו את הבעיה, שכן כשליש מהאוכלוסייה המשיכה לשתות חלב שהתקבל מפרותיה.

חשוב לדעת!
הקרנה חזקה במיוחד של בלוטת התריס מתרחשת כאשר מוצרי חלב מזוהמים עם הרדיונוקליד יוד-131.

כתוצאה מההקרנה, תפקוד בלוטת התריס פוחת עם הבאות פיתוח אפשריתת פעילות של בלוטת התריס. זה לא רק פוגע באפיתל בלוטת התריס, שבו מסונתזים הורמונים, אלא גם הורס תאי עצביםוכלי בלוטת התריס. הסינתזה של ההורמונים הדרושים יורדת בחדות, המצב האנדוקריני וההומאוסטזיס של האורגניזם כולו מופרעים, מה שיכול לשמש כתחילת התפתחות סרטן בלוטת התריס.

רדיואיד מסוכן במיוחד לילדים, שכן בלוטות התריס שלהם קטנות בהרבה מאלו של מבוגר. בהתאם לגיל הילד, המשקל יכול לנוע בין 1.7 גרם ל-7 גרם, בעוד שבמבוגר הוא כ-20 גרם. תכונה נוספת היא נזק קרינה בלוטה אנדוקריניתאולי במשך זמן רבלהיות במצב סמוי ולהופיע רק בזמן שיכרון, מחלה או בגיל ההתבגרות.

סיכון גבוה לפתח סרטן בלוטת התריס מתרחש בילדים מתחת לגיל שנה שקיבלו מינון גבוה של קרינה עם האיזוטופ I-131. יתרה מכך, האגרסיביות הגבוהה של גידולים נקבעה במדויק - תאים סרטנייםתוך 2-3 חודשים הם חודרים לתוך הרקמות והכלים שמסביב, שולחים גרורות לתוך בלוטות הלימפהצוואר וריאות.

חשוב לדעת!
אצל נשים וילדים, גידולי בלוטת התריס מתרחשים פי 2-2.5 יותר מאשר אצל גברים. התקופה הסמויה של התפתחותם, בהתאם למינון הרדיו-יוד שמקבל אדם, יכולה להגיע ל-25 שנים או יותר; בילדים תקופה זו קצרה בהרבה - בממוצע כ-10 שנים.

יוד "שימושי" -131

רדיו יוד כתרופה זפק רעילוסרטן בלוטת התריס, החלו בשימוש כבר ב-1949. רדיותרפיה נחשבת לשיטת טיפול בטוחה יחסית, בלעדיה החולים נפגעים מאיברים ורקמות שונות, איכות החיים מתדרדרת ומשך הזמן שלה פוחת. כיום משמש האיזוטופ I-131 כ תרופה נוספת, המאפשרת להילחם בהישנות של מחלות אלו לאחר הניתוח.

כמו יוד יציב, יוד רדיואקטיבי מצטבר ונשמר לאורך זמן על ידי תאי בלוטת התריס, המשתמשים בו לסינתזה של הורמוני בלוטת התריס. כאשר גידולים ממשיכים לבצע פונקציה של יצירת הורמונים, הם צוברים איזוטופים של יוד-131. כאשר הם מתכלים, הם יוצרים חלקיקי בטא בטווח של 1-2 מ"מ, אשר מקרינים ומחסלים באופן מקומי תאי בלוטת התריס, בעוד שרקמות בריאות שמסביב כמעט אינן חשופות לקרינה.

במהלך הביקוע נוצרים איזוטופים שונים, אפשר לומר, מחצית מהטבלה המחזורית. ההסתברות להיווצרות איזוטופים משתנה. חלק מהאיזוטופים נוצרים בסבירות גבוהה יותר, חלקם בסבירות נמוכה בהרבה (ראה איור). כמעט כולם רדיואקטיביים. עם זאת, לרובם יש זמן מחצית חיים קצר מאוד (דקות או פחות) והם מתפרקים במהירות לאיזוטופים יציבים. עם זאת, ביניהם יש איזוטופים שמצד אחד נוצרים בקלות במהלך הביקוע, ומצד שני יש להם מחצית חיים של ימים ואפילו שנים. הם הסכנה העיקרית עבורנו. פעילות, כלומר. מספר ההתפרקות ליחידת זמן, ובהתאם, מספר ה"חלקיקים הרדיואקטיביים", אלפא ו/או בטא ו/או גמא, עומד ביחס הפוך למחצית החיים. לפיכך, אם יש מספר זהה של איזוטופים, פעילות האיזוטופ עם זמן מחצית חיים קצר יותר תהיה גבוהה מזו עם זמן מחצית חיים ארוך יותר. אבל הפעילות של איזוטופ עם זמן מחצית חיים קצר יותר תדעך מהר יותר מאשר עם ארוך יותר. יוד-131 נוצר במהלך ביקוע עם אותו "ציד" בערך כמו צסיום-137. אבל ליוד-131 יש זמן מחצית חיים של "רק" 8 ימים, ולצסיום-137 יש זמן מחצית חיים של כ-30 שנה. במהלך ביקוע האורניום, בהתחלה כמות תוצרי הביקוע שלו, יוד וצסיום, עולה, אך עד מהרה מתרחש שיווי משקל עבור יוד – ככל שהרבה ממנו נוצר, כך הרבה ממנו מתפרק. עם צזיום-137, בשל זמן מחצית החיים הארוך יחסית שלו, שיווי משקל זה רחוק מלהושג. כעת, אם יש שחרור של תוצרי ריקבון לסביבה החיצונית, ברגעים הראשונים, של שני האיזוטופים הללו, יוד-131 מהווה את הסכנה הגדולה ביותר. ראשית, בשל המוזרויות של הביקוע שלו, הרבה ממנו נוצר (ראה איור), ושנית, בשל זמן מחצית החיים הקצר יחסית שלו, פעילותו גבוהה. עם הזמן (לאחר 40 יום), פעילותו תפחת פי 32, ובקרוב היא כמעט לא תהיה גלויה. אבל צזיום-137 אולי לא "זוהר" כל כך בהתחלה, אבל הפעילות שלו תקטן הרבה יותר לאט.
להלן נדבר על האיזוטופים ה"פופולריים" ביותר המהווים סכנה במהלך תאונות בתחנות כוח גרעיניות.

יוד רדיואקטיבי

בין 20 הרדיואיזוטופים של יוד הנוצרים בתגובות הביקוע של אורניום ופלוטוניום, מקום מיוחד תופס על ידי 131-135 I (T 1/2 = 8.04 ימים; 2.3 שעות; 20.8 שעות; 52.6 דקות; 6.61 שעות), המאופיין על ידי תשואה גבוהה בתגובות ביקוע, יכולת נדידה גבוהה וזמינות ביולוגית. במהלך פעילות רגילה של תחנות כוח גרעיניות, פליטת רדיונוקלידים, כולל רדיואיזוטופים של יוד, קטנה. בתנאי חירום, כפי שעולה מתאונות גדולות, יוד רדיואקטיבי, כמקור לקרינה חיצונית ופנימית, היה הגורם המזיק העיקרי ב תקופה התחלתיתתאונות.

תרשים פשוט של פירוק יוד-131. ההתפרקות של יוד-131 מייצרת אלקטרונים עם אנרגיות של עד 606 keV וקרני גמא, בעיקר עם אנרגיות של 634 ו-364 keV.

המקור העיקרי ליוד רדיואקטיבי לאוכלוסייה באזורים של זיהום רדיונוקלידים היה מוצרי מזון מקומיים ממקור צמחי ובעלי חיים. אדם יכול לקבל רדיו יוד דרך השרשראות הבאות:

• צמחים → אנשים,
• צמחים → בעלי חיים → בני אדם,
• מים → הידרוביונטים → בני אדם.

חלב, מוצרי חלב טריים וירקות עלים עם זיהום פני השטח הם בדרך כלל המקור העיקרי ליוד רדיואקטיבי עבור האוכלוסייה. לקליטת הנוקליד על ידי צמחים מהאדמה, לאור אורך חייו הקצר, אין חשיבות מעשית.

בעזים ובכבשים, תכולת היוד הרדיואקטיבית בחלב גבוהה פי כמה מאשר בפרות. מאות מהיוד הנכנס מצטבר בבשר בעלי חיים. רדיואיד מצטבר בכמויות משמעותיות בביצי ציפורים. מקדמי הצבירה (העולים על התוכן במים) של 131 I בדגים ימיים, אצות ורכיכות מגיעים ל-10, 200-500, 10-70, בהתאמה.

האיזוטופים 131-135 I הם בעלי עניין מעשי. הרעילות שלהם נמוכה בהשוואה לרדיואיזוטופים אחרים, במיוחד אלו הפולטים אלפא. פציעות קרינה חריפות של קשות, בינוניות ו דרגה קלהבמבוגר, 131 ניתן לצפות ליטול פומי בכמויות של 55, 18 ו-5 MBq/kg משקל גוף. הרעילות של הרדיונוקליד במהלך השאיפה גבוהה פי שניים בערך, אשר קשורה לשטח גדול יותר של קרינת בטא מגע.

כל האיברים והמערכות מעורבים בתהליך הפתולוגי, במיוחד נזק חמור לבלוטת התריס, שם נוצרים המינונים הגבוהים ביותר. מינוני הקרינה לבלוטת התריס בילדים בשל המסה הקטנה שלה כאשר מקבלים את אותן כמויות של רדיואיד גבוהים משמעותית מאשר אצל מבוגרים (מסת הבלוטה בילדים, בהתאם לגיל, היא 1:5-7 גרם, במבוגרים - 20 גרם).

יוד רדיואקטיבי על יוד רדיואקטיבי מכיל הרבה פרטים, אשר, במיוחד, עשוי להיות שימושי לעובדי שירותי הבריאות.

צזיום רדיואקטיבי

צזיום רדיואקטיבי הוא אחד הרדיונוקלידים העיקריים היוצרים מינון של תוצרי ביקוע של אורניום ופלוטוניום. הנוקליד מאופיין ביכולת הגירה גבוהה בסביבה החיצונית, לרבות שרשראות מזון. המקור העיקרי לצריכת רדיוצזיום לבני אדם הוא מזון מן החי ו מקור צמחי. צזיום רדיואקטיבי המסופק לבעלי חיים באמצעות מזון מזוהם מצטבר בעיקר רקמת שריר(עד 80%) ובשלד (10%).

לאחר התפרקות האיזוטופים הרדיואקטיביים של יוד, המקור העיקרי לקרינה חיצונית ופנימית הוא צזיום רדיואקטיבי.

בעזים ובכבשים, תכולת הצזיום הרדיואקטיבי בחלב גבוהה פי כמה מאשר בפרות. הוא מצטבר בכמויות משמעותיות בביצי ציפורים. מקדמי הצבירה (העולים על התוכן במים) של 137 Cs בשרירי הדגים מגיעים ל-1000 או יותר, ברכיכות - 100-700,
סרטנים – 50-1200, צמחי מים – 100-10000.

צריכת צזיום לבני אדם תלויה באופי התזונה. לפיכך, לאחר תאונת צ'רנוביל ב-1990, התרומה של מוצרים שונים לצריכה היומית הממוצעת של רדיוצזיום באזורים המזוהמים ביותר של בלארוס הייתה כדלקמן: חלב - 19%, בשר - 9%, דגים - 0.5%, תפוחי אדמה - 46 %, ירקות - 7.5%, פירות ופירות יער - 5%, לחם ומוצרי מאפה - 13%. רמות מוגברות של רדיוצזיום נרשמות בתושבים הצורכים כמויות גדולות של "מתנות טבע" (פטריות, פירות יער ובעיקר ציד).

רדיוצזיום, הנכנס לגוף, מופץ באופן שווה יחסית, מה שמוביל להקרנה כמעט אחידה של איברים ורקמות. הדבר מוקל על ידי יכולת החדירה הגבוהה של קרני גמא של נוקליד בתו 137m Ba, שווה לכ-12 ס"מ.

במאמר המקורי של I.Ya. Vasilenko, O.I. וסילנקו. צזיום רדיואקטיבי מכיל מידע מפורט רב על צזיום רדיואקטיבי, אשר, במיוחד, עשוי להיות שימושי לאנשי מקצוע רפואיים.

סטרונציום רדיואקטיבי

אחרי האיזוטופים הרדיואקטיביים של יוד וצסיום, היסוד הבא בחשיבותו, שהאיזוטופים הרדיואקטיביים שלו תורמים את התרומה הגדולה ביותר לזיהום, הוא הסטרונציום. עם זאת, חלקו של סטרונציום בהקרנה קטן בהרבה.

סטרונציום טבעי הוא יסוד קורט ומורכב מתערובת של ארבעה איזוטופים יציבים 84 Sr (0.56%), 86 Sr (9.96%), 87 Sr (7.02%), 88 Sr (82.0%). על פי תכונותיו הפיזיקליות-כימיות, הוא אנלוגי של סידן. סטרונציום נמצא בכל אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים. גוף האדם הבוגר מכיל כ-0.3 גרם של סטרונציום. כמעט הכל נמצא בשלד.

בתנאי הפעלה רגילים של תחנת כוח גרעינית, פליטת הרדיונוקלידים אינה משמעותית. הם נגרמים בעיקר על ידי רדיונוקלידים גזים (גזים אצילים רדיואקטיביים, 14 C, טריטיום ויוד). במהלך תאונות, במיוחד גדולות, שחרורים של רדיונוקלידים, כולל רדיואיזוטופים סטרונציום, יכולים להיות משמעותיים.

89 האב הוא בעל עניין מעשי ביותר (T 1/2 = 50.5 ימים) ו-90 Sr (T 1/2 = 29.1 שנים), מאופיין בתפוקה גבוהה בתגובות ביקוע של אורניום ופלוטוניום. גם 89 Sr וגם 90 Sr הם פולטי בטא. ההתפרקות של 89 Sr מייצרת איזוטופ יציב של איטריום (89 Y). ההתפרקות של 90 Sr מייצרת 90 Y בטא-אקטיבית, אשר בתורה מתפרקת ליצירת איזוטופ יציב של זירקוניום (90 Zr).

דיאגרמת C של שרשרת הדעיכה 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. ההתפרקות של סטרונציום-90 מייצרת אלקטרונים עם אנרגיות של עד 546 keV, והדעיכה של איטריום-90 לאחר מכן מייצרת אלקטרונים עם אנרגיות של עד 2.28 MeV.

בתקופה הראשונית 89 Sr הוא אחד ממרכיבי הזיהום סביבה חיצוניתבאזורים של נשורת רדיונוקלידים קרובה. עם זאת, ל-89 Sr יש זמן מחצית חיים קצר יחסית, ועם הזמן, 90 Sr מתחיל לשלוט.

בעלי חיים מקבלים סטרונציום רדיואקטיבי בעיקר דרך מזון ובמידה פחותה דרך מים (כ-2%). בנוסף לשלד, הריכוז הגבוה ביותר של סטרונציום נצפה בכבד ובכליות, המינימום הוא בשרירים ובעיקר בשומן, שם הריכוז נמוך פי 4-6 מאשר בשאר הרקמות הרכות.

סטרונציום רדיואקטיבי מסווג כרדיונוקליד אוסטאוטרופי מסוכן מבחינה ביולוגית. בתור פולט בטא טהור, הוא מהווה את הסכנה העיקרית כאשר הוא חודר לגוף. האוכלוסייה מקבלת את הנוקליד בעיקר באמצעות מוצרים מזוהמים. מסלול השאיפה פחות חשוב. רדיוסטרונציום מושקע באופן סלקטיבי בעצמות, במיוחד בילדים, חושף את העצמות ואת אלו הכלולים בהן. מח עצםחשיפה מתמדת.

הכל מתואר בפירוט במאמר המקורי של I.Ya. Vasilenko, O.I. וסילנקו. סטרונציום רדיואקטיבי.

דיאגרמת ריקבון של יוד-131 (פשוטה)

יוד-131 (יוד-131, 131 I), המכונה גם רדיו יוד(למרות נוכחותם של איזוטופים רדיואקטיביים אחרים של יסוד זה), הוא גרעין רדיואקטיבי של היסוד הכימי יוד עם מספר אטומי 53 ומספר מסה 131. זמן מחצית החיים שלו הוא כ-8 ימים. מצא את היישום העיקרי שלו ברפואה ובתרופות. זהו גם תוצר ביקוע עיקרי של גרעיני אורניום ופלוטוניום, המהווים סיכון לבריאות האדם ותרמו באופן משמעותי להשפעות הבריאותיות השליליות של הניסויים הגרעיניים של שנות החמישים ושל תאונת צ'רנוביל. יוד-131 הוא תוצר ביקוע משמעותי של אורניום, פלוטוניום ובעקיפין תוריום, המהווה עד 3% ממוצרי הביקוע הגרעיני.

תקנים לתכולת יוד-131

טיפול ומניעה

יישום בפרקטיקה הרפואית

יוד-131, כמו כמה איזוטופים רדיואקטיביים של יוד (125 I, 132 I), משמשים ברפואה לאבחון וטיפול במחלות בלוטת התריס. על פי תקני בטיחות קרינה NRB-99/2009 שאומצו ברוסיה, שחרור מהמרפאה של חולה שטופל ביוד-131 מותרת כאשר הפעילות הכוללת של נוקליד זה בגופו של החולה יורדת לרמה של 0.4 GBq.

ראה גם

הערות

קישורים

• חוברת מטופלים על טיפול ביוד רדיואקטיבי מ האיגוד בלוטת התריס האמריקאי

יוד-131 - רדיונוקליד עם זמן מחצית חיים של 8.04 ימים, פולט בטא וגמא. בשל תנודתיותו הגבוהה, כמעט כל היוד-131 הקיים בכור (7.3 MCi) שוחרר לאטמוספירה. השפעתו הביולוגית קשורה לתפקוד בלוטת התריס. ההורמונים שלו - תירוקסין וטריאודוטירויאנין - מכילים אטומי יוד. לכן, בדרך כלל בלוטת התריס סופגת כ-50% מהיוד הנכנס לגוף.מטבע הדברים, ברזל אינו מבחין בין איזוטופים רדיואקטיביים של יוד לאיזוטופים יציבים . בלוטת התריס של ילדים פעילה פי שלושה בספיגת יוד רדיואקטיבי שנכנס לגוף.בנוסף, יוד-131 חוצה בקלות את השליה ומצטבר בבלוטת העובר.

הצטברות של כמויות גדולות של יוד-131 בבלוטת התריס מובילה לתפקוד לקוי של בלוטת התריס. גם הסיכון לניוון רקמות ממאירות עולה. המינון המינימלי שבו קיים סיכון לפתח תת פעילות של בלוטת התריס בילדים הוא 300 רד, במבוגרים - 3400 רד. המינונים המינימליים שבהם קיים סיכון להתפתחות גידולי בלוטת התריס הם בטווח של 10-100 ראד. הסיכון הוא הגדול ביותר במינונים של 1200-1500 ראד. אצל נשים הסיכון לפתח גידולים גבוה פי ארבעה מאשר אצל גברים, ובילדים הוא גבוה פי שלושה עד ארבעה מאשר אצל מבוגרים.

גודל וקצב הספיגה, הצטברות הרדיונוקלידים באיברים וקצב ההפרשה מהגוף תלויים בגיל, מין, תכולת יוד יציבה בתזונה ובגורמים נוספים. בהקשר זה, כאשר אותה כמות של יוד רדיואקטיבי נכנסת לגוף, המינונים הנספגים שונים באופן משמעותי. מינונים גדולים במיוחד נוצרים בבלוטת התריס של ילדים, הקשורה לגודלו הקטן של האיבר, ויכולות להיות גבוהות פי 2-10 ממינוני ההקרנה של הבלוטה במבוגרים.

נטילת תכשירי יוד יציבים מונעת ביעילות כניסת יוד רדיואקטיבי לבלוטת התריס. במקרה זה, הבלוטה רוויה לחלוטין ביוד ודוחה רדיואיזוטופים שנכנסו לגוף. נטילת יוד יציב אפילו 6 שעות לאחר מנה בודדת של 131I יכולה להפחית את המינון הפוטנציאלי לבלוטת התריס בכמחצית, אך אם טיפול מניעתי יוד מתעכב ביום, ההשפעה תהיה קטנה.

כניסת יוד-131 לגוף האדם יכולה להתרחש בעיקר בשתי דרכים: שאיפה, כלומר. דרך הריאות, ובעל פה דרך חלב שנצרך וירקות עלים.

זמן מחצית החיים האפקטיבי של איזוטופים ארוכים נקבע בעיקר על ידי זמן מחצית החיים הביולוגי, ושל איזוטופים קצרי חיים על פי זמן מחצית החיים שלהם. זמן מחצית החיים הביולוגי מגוון - ממספר שעות (קריפטון, קסנון, ראדון) ועד מספר שנים (סקנדיום, איטריום, זירקוניום, אקטיניום). זמן מחצית החיים האפקטיבי נע בין מספר שעות (נתרן-24, נחושת-64), ימים (יוד-131, זרחן-23, גופרית-35), לעשרות שנים (רדיום-226, סטרונציום-90).

זמן מחצית החיים הביולוגי של יוד-131 מכל האורגניזם הוא 138 ימים, בלוטת התריס - 138, כבד - 7, טחול - 7, שלד - 12 ימים.

השלכות ארוכות טווח הן סרטן בלוטת התריס.

יוד-131 (יוד-131, 131 I)- איזוטופ רדיואקטיבי מלאכותי של יוד. זמן מחצית החיים הוא כ-8 ימים, מנגנון הדעיכה הוא ריקבון בטא. הושג לראשונה ב-1938 בברקלי.

זהו אחד מתוצרי הביקוע המשמעותיים של גרעיני אורניום, פלוטוניום ותוריום, המהווה עד 3% ממוצרי הביקוע הגרעיני. במהלך ניסויים גרעיניים ותאונות כור גרעיני, זהו אחד המזהמים הרדיואקטיביים הקצרים ביותר של הסביבה הטבעית. הוא מהווה סכנת קרינה גדולה לבני אדם ובעלי חיים בשל יכולתו להצטבר בגוף, במקום יוד טבעי.

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

בתורו, טלוריום-131 נוצר בטלוריום טבעי כאשר הוא סופג נויטרונים מהאיזוטופ הטבעי היציב טלוריום-130, שריכוזו בטלוריום טבעי הוא 34 אט.%:

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) .)

קַבָּלָה

הכמויות העיקריות של 131 I מתקבלות בכורים גרעיניים על ידי הקרנת מטרות טלוריום בניוטרונים תרמיים. הקרנה של טלוריום טבעי מייצרת יוד-131 כמעט טהור כאיזוטופ הסופי היחיד עם זמן מחצית חיים של יותר מכמה שעות.

ברוסיה 131 אניהושג על ידי הקרנה בתחנת הכוח הגרעינית בלנינגרד בכורי RBMK. הפרדה כימית של 131 I מטלוריום מוקרן מתבצעת ב. נפח הייצור מאפשר להשיג את האיזוטופ בכמויות מספיקות לביצוע 2...3 אלף הליכים רפואיים בשבוע.

יוד-131 בסביבה

שחרור יוד-131 לסביבה מתרחש בעיקר כתוצאה מניסויים גרעיניים ותאונות בתחנות כוח גרעיניות. עקב תקופה קצרהזמן מחצית חיים, מספר חודשים לאחר שחרור כזה, התוכן של יוד-131 יורד מתחת לסף הרגישות של גלאים.

יוד-131 נחשב לגרעין המסוכן ביותר לבריאות האדם, שנוצר במהלך ביקוע גרעיני. זה מוסבר באופן הבא:

1. תכולה גבוהה יחסית של יוד-131 בין שברי ביקוע (כ-3%).
2. זמן מחצית החיים (8 ימים), מצד אחד, ארוך מספיק כדי שהנוקליד יתפשט על פני שטחים גדולים, ומצד שני קטן מספיק כדי להבטיח פעילות ספציפית גבוהה מאוד של האיזוטופ - בערך 4.5 PBq/g.
3. תנודתיות גבוהה. בכל תאונה של כורים גרעיניים, גזים רדיואקטיביים אינרטיים בורחים תחילה לאטמוספירה, ואחריו יוד. לדוגמה, במהלך תאונת צ'רנוביל השתחררו מהכור 100% מגזים אינרטיים, 20% יוד, 10-13% צזיום ורק 2-3% מיסודות אחרים [ ] .
4. יוד הוא מאוד נייד סביבה טבעיתולמעשה אינו יוצר תרכובות בלתי מסיסות.
5. יוד הוא יסוד קורט חיוני, ובמקביל, יסוד שריכוזו במזון ובמים נמוך. לכן, כל היצורים החיים פיתחו בתהליך האבולוציה את היכולת לצבור יוד בגופם.
6. בבני אדם, רוב היוד בגוף מרוכז בבלוטת התריס, אך יש לו מסה קטנה בהשוואה למשקל הגוף (12-25 גרם). לכן, גם כמות קטנה יחסית של יוד רדיואקטיבי הנכנסת לגוף מובילה לקרינה מקומית גבוהה של בלוטת התריס.

המקורות העיקריים לזיהום יוד רדיואקטיבי באטמוספירה הם תחנות כוח גרעיניות וייצור תרופות.

תאונות קרינה

הערכת הפעילות המקבילה הרדיולוגית של יוד-131 מאומצת כדי לקבוע את רמת האירועים הגרעיניים בסולם INES.

תקנים סניטריים לתכולת יוד-131

מְנִיעָה

אם יוד-131 חודר לגוף, הוא עשוי להיות מעורב בתהליך המטבולי. במקרה זה, יוד יישאר בגוף למשך הרבה זמן, הגדלת משך ההקרנה. בבני אדם, ההצטברות הגדולה ביותר של יוד נצפית בבלוטת התריס. למזער הצטברות של יוד רדיואקטיבי בגוף עקב זיהום רדיואקטיבי סביבהלקחת תרופות המרוות את חילוף החומרים ביוד יציב רגיל. לדוגמה, הכנת אשלגן יודיד. כאשר נוטלים יוד אשלגן בו זמנית עם יוד רדיואקטיבי, ההשפעה המגנה היא כ-97%; כאשר נלקח 12 ו-24 שעות לפני מגע עם זיהום רדיואקטיבי - 90% ו-70%, בהתאמה, כאשר נלקח 1 ו-3 שעות לאחר המגע - 85% ו-50%, יותר מ-6 שעות - ההשפעה אינה משמעותית. [ ]

יישום ברפואה

יוד-131, כמו כמה איזוטופים רדיואקטיביים אחרים של יוד (125 I, 132 I), משמש ברפואה לאבחון וטיפול במחלות מסוימות של בלוטת התריס:

האיזוטופ משמש לאבחון התפלגות ו טיפול בקרינהנוירובלסטומה, המסוגלת גם לצבור תכשירי יוד מסוימים.

ברוסיה מייצרים תרופות המבוססות על 131 I.

ראה גם

הערות

1. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C.הערכת המסה האטומית של AME2003 (II). טבלאות, גרפים והפניות (אנגלית) // פיזיקה גרעינית א. - 2003. - כרך. 729. - עמ' 337-676. - doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. - Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
2. Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H.