Yodo-131

Yodo-131

Esquema de la descomposición del yodo-131 (simplificado)
nombre, símbolo Yodo-131,  131 I
Títulos alternativos yodo radiactivo
neutrones 78
Propiedades de nucleidos
Masa atomica 130.9061246(12) [1]  a. comer.
defecto de masa −87 444.4(11) [1]  k eV
Energía de enlace específica (por nucleón) 8422.309(9) [1]  keV
Media vida 8.02070(11) [2] días
Productos de descomposición 131 Xe
Isótopos padres 131 Te ( β - )
Spin y paridad del núcleo 7/2 + [2]
Canal de descomposición Energía de descomposición
β- _ 0,9708(6) [1 ]  MeV
Tabla de nucleidos

El yodo-131 (yodo-131, 131 I) es un isótopo radiactivo  artificial del yodo . La vida media es de aproximadamente 8 días, el mecanismo de descomposición es la descomposición beta . Obtenida por primera vez en 1938 en Berkeley .

Es uno de los productos de fisión significativos del uranio , el plutonio y el torio , y representa hasta el 3% de los productos de fisión nuclear. Durante las pruebas nucleares y los accidentes de los reactores nucleares, es uno de los principales contaminantes radiactivos de vida corta del medio ambiente natural. Representa un gran peligro de radiación para humanos y animales debido a la capacidad de acumularse en el cuerpo, reemplazando al yodo natural.

Se utiliza en medicina para la terapia con yodo radiactivo de la glándula tiroides .

Actividad específica ~4.6⋅10 15 Bq por gramo.

Formación y decadencia

El yodo-131 es un producto hijo de la desintegración β − del isótopo 131 Te (la vida media de este último es 25,0(1) [2] min):

A su vez, el telurio-131 se forma en el telurio natural cuando este absorbe neutrones del isótopo natural estable telurio-130, cuya concentración en el telurio natural es del 34% a.:

El 131I tiene una vida media de 8,02 días y es radiactivo tanto beta como gamma . Se desintegra con la emisión de partículas β con una energía máxima de 0,807 MeV (los canales de desintegración beta más probables con energías máximas de 0,248, 0,334 y 0,606 MeV y probabilidades respectivamente 2,1%, 7,3% y 89,9%), así como con radiación de γ - cuantos con energías de 0,08 a 0,723 MeV (la línea gamma más característica utilizada en la práctica para identificar el yodo-131 tiene una energía de 364,5 keV y se emite en el 82% de las desintegraciones) [3] ; También se emiten electrones de conversión y cuantos de rayos X. Cuando el 131 I decae , se convierte en 131 Xe estable :

Conseguir

Las principales cantidades de 131 I se obtienen en reactores nucleares mediante la irradiación de blancos de telurio con neutrones térmicos . La irradiación de telurio natural permite obtener yodo-131 casi puro como único isótopo final con una vida media de más de unas pocas horas.

En Rusia, el 131 I se obtiene por irradiación en la central nuclear de Leningrado en reactores RBMK [4] . El aislamiento químico de 131 I a partir de telurio irradiado se lleva a cabo en el NIFKhI im. L. Ya. Karpova . El volumen de producción permite obtener un isótopo en cantidad suficiente para realizar de 2 a 3 mil procedimientos médicos por semana.

Yodo-131 en el medio ambiente

La liberación de yodo-131 al medio ambiente ocurre principalmente como resultado de pruebas nucleares y accidentes en plantas de energía nuclear . Debido a la corta vida media, unos meses después de tal liberación, el contenido de yodo-131 cae por debajo del umbral de sensibilidad de los detectores.

El yodo-131 se considera el nucleido más peligroso para la salud humana, formado durante la fisión nuclear. Esto se explica de la siguiente manera:

  1. Contenido relativamente alto de yodo-131 entre los fragmentos de fisión (alrededor del 3%).
  2. La vida media (8 días), por un lado, es lo suficientemente grande como para que el núclido se extienda por grandes áreas y, por otro lado, es lo suficientemente pequeña como para proporcionar una actividad específica muy alta del isótopo, alrededor de 4,5 PBq. / gramo
  3. Alta volatilidad. En cualquier accidente de reactores nucleares, en primer lugar se escapan a la atmósfera gases radiactivos inertes y luego yodo. Por ejemplo, durante el accidente de Chernobyl , el 100% de los gases inertes, el 20% de yodo, el 10-13% de cesio y solo el 2-3% de otros elementos fueron liberados del reactor. .
  4. El yodo es muy móvil en el medio natural y prácticamente no forma compuestos insolubles.
  5. El yodo es un microelemento vital y, al mismo tiempo, un elemento cuya concentración en alimentos y agua es baja. Por lo tanto, todos los organismos vivos han desarrollado en el proceso de evolución la capacidad de acumular yodo en su cuerpo.
  6. En los humanos, la mayor parte del yodo en el cuerpo se concentra en la glándula tiroides, pero tiene una masa pequeña en comparación con el peso corporal (12-25 g). Por lo tanto, incluso una cantidad relativamente pequeña de yodo radiactivo que ingresa al cuerpo conduce a una alta exposición local de la glándula tiroides.

Las principales fuentes de contaminación atmosférica con yodo radiactivo son las centrales nucleares y la producción farmacológica [5] .

Accidentes por radiación

El equivalente radiológico de la actividad del yodo-131 se utiliza para determinar el nivel de eventos nucleares en la escala INES [6] .

El accidente de la central nuclear de Fukushima I en marzo de 2011 provocó un aumento significativo del contenido de 131 I en los alimentos, el agua de mar y del grifo en los alrededores de la central nuclear . El análisis del agua en el sistema de drenaje de la 2ª unidad de potencia mostró el contenido de 131 I, igual a 300 kBq/cm 3 , que supera en 7,5 millones de veces la norma establecida en Japón en relación al agua potable [7] .

Normas sanitarias para el contenido de yodo-131

Según las normas de seguridad radiológica adoptadas en Rusia NRB-99/2009 , la decisión de limitar el consumo de alimentos debe tomarse cuando la actividad específica de yodo-131 en ellos sea igual a 10 kBq/kg (con una actividad específica de 1 kBq/kg , tal decisión se puede tomar a discreción del organismo autorizado).

Para el personal que trabaja con fuentes de radiación, el límite de incorporación anual de yodo-131 con el aire es de 2,6⋅10 6 Bq por año (coeficiente de dosis 7,6⋅10 −9 Sv /Bq ), y la actividad volumétrica anual media permisible en el aire es de 1 , 1⋅10 3 Bq/m 3 (esto se aplica a todos los compuestos de yodo, excepto al yodo elemental, cuyos límites se establecen respectivamente en 1,0⋅10 6 Bq por año y 4,0⋅10 2 Bq/m 3 , y yodo de metilo CH 3 I - 1,3⋅10 6 Bq por año y 5,3⋅10 2 Bq / m 3 ). Para grupos críticos de la población (niños de 1 a 2 años ), el límite de ingesta de yodo-131 con el aire es de 1,4⋅10 4 Bq/año , la actividad volumétrica anual promedio permitida en el aire es de 7,3 Bq/m 3 , el límite de ingesta permisible con alimentos 5,6⋅10 3 Bq/año ; el coeficiente de dosis para este grupo de población es 7,2⋅10 −8 Sv /Bq cuando el yodo-131 se ingiere con el aire y 1,8⋅10 −7 Sv/Bq  cuando se ingiere con alimentos.

Para la población adulta, cuando el yodo-131 entra con el agua, el coeficiente de dosis es de 2,2⋅10 −8 Sv/Bq , y el nivel de intervención [8] es de 6,2 Bq/l . Para utilizar un I-131 de fuente abierta, su actividad específica significativa mínima (si se excede, se requiere permiso de las autoridades ejecutivas) es de 100 Bq/g ; la actividad mínima significativa en la habitación o en el lugar de trabajo es 1⋅10 6 Bq , por lo que el yodo-131 pertenece al grupo B de los radionúclidos en términos de riesgo de radiación (de cuatro grupos, de A a D, el grupo A es el mas peligroso).

Con la posible presencia de yodo-131 en el agua (en las zonas de observación de objetos de radiación de las categorías I y II en términos de peligro potencial), la determinación de su actividad específica en el agua es obligatoria [9] .

Prevención

Si el yodo-131 ingresa al cuerpo, puede estar involucrado en el proceso metabólico. En este caso, el yodo permanecerá en el cuerpo durante mucho tiempo, aumentando la duración de la exposición. En humanos, la mayor acumulación de yodo se observa en la glándula tiroides. Para minimizar la acumulación de yodo radiactivo en el cuerpo durante la contaminación radiactiva del medio ambiente, se toman medicamentos que saturan el metabolismo con yodo estable ordinario. Por ejemplo, la preparación de yoduro de potasio . Cuando se toma yoduro de potasio simultáneamente con la ingesta de yodo radiactivo, el efecto protector es de alrededor del 97 %; cuando se toma 12 y 24 horas antes del contacto con la contaminación radiactiva - 90% y 70%, respectivamente, cuando se toma 1 y 3 horas después del contacto - 85% y 50%, más de 6 horas - el efecto es insignificante.

Aplicaciones médicas

El yodo- 131 , como algunos otros isótopos radiactivos del yodo ( 125I , 132I ) se utilizan en medicina para el diagnóstico y tratamiento de ciertas enfermedades de la tiroides [10] [11] :

El isótopo se utiliza para diagnosticar la propagación y la radioterapia del neuroblastoma , que también es capaz de acumular algunos preparados de yodo.

En Rusia, las preparaciones farmacéuticas basadas en 131 I son producidas por la sucursal de Obninsk del Instituto de Investigación de Física y Química L. Ya. Karpov [15] .

De acuerdo con las normas de seguridad radiológica NRB-99/2009 adoptadas en Rusia, se permite el alta de la clínica de un paciente tratado con yodo-131 cuando la actividad total de este nucleido en el cuerpo del paciente disminuye a un nivel de 0,4 GBq [9] .

Preparaciones: yobenguan-131 .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. La evaluación de la masa atómica AME2003 (II). Tablas, gráficos y referencias  (inglés)  // Física nuclear A . - 2003. - vol. 729 . - Pág. 337-676 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
  2. ↑ 1 2 3 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de descomposición  // Física nuclear A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.001 . - .Acceso abierto
  3. ^ WWW Tabla de isótopos radiactivos  . — Propiedades 131 I. Recuperado: 27 de marzo de 2011.
  4. ↑ La central nuclear de Leningrado comenzó la producción de un nuevo isótopo necesario para el tratamiento del cáncer (enlace inaccesible) . Consultado el 16 de julio de 2017. Archivado desde el original el 11 de julio de 2017. 
  5. ↑ Yodo radiactivo encontrado en el aire sobre Alemania , Germania.one . Archivado desde el original el 2 de marzo de 2017. Consultado el 1 de marzo de 2017.
  6. ↑ Guía del usuario de INES para la escala internacional de eventos nucleares y radiológicos . - Viena: OIEA , 2010. - 235 p.
  7. ↑ Escuelas japonesas en busca de radiación . dni.ru._ _ Consultado el 5 de abril de 2011. Archivado desde el original el 10 de abril de 2011.
  8. ↑ Nivel de intervención: actividad específica por debajo de la cual no se requieren medidas especiales para limitar el consumo.
  9. ↑ 1 2 “Normas de seguridad radiológica (NRB-99/2009). Normas y reglamentos sanitarios SanPin 2.6.1.2523-09” Archivado el 24 de marzo de 2012 en Wayback Machine .
  10. ↑ Ksenzenko V.I., Stasinevich D.S. Iodine // Enciclopedia química  : en 5 volúmenes / Cap. edición I. L. Knunyants . - M .: Enciclopedia soviética , 1990. - T. 2: Duff - Medi. - S. 251-252. — 671 pág. — 100.000 copias.  — ISBN 5-85270-035-5 .
  11. ↑ Tratamiento con yodo radiactivo . Consultado el 15 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2017.
  12. ↑ Tirotoxicosis: tratamiento con yodo radiactivo . Consultado el 15 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 15 de octubre de 2017.
  13. ↑ Terapia con yodo radiactivo: tratamiento con yodo radiactivo . Consultado el 15 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 15 de octubre de 2017.
  14. ↑ Moskalev Yu. I. Radiobiología de radionúclidos incorporados. - M. : Enegroatomizdat, 1989. - S. 207.
  15. ↑ Sucursal de NIFHI en Obninsk. L. Ya. Karpova celebra 50 años desde el lanzamiento del reactor . Consultado el 15 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 15 de octubre de 2017.

Enlaces