Радиоактивни изотопи, образувани по време на делене (Дайджест). Радиоактивен йод открит в седем европейски страни. Радиоактивен йод: какво е това

Радиойод или по-скоро един от радиоактивните (бета и гама радиация) изотопи на йода с масово число 131 с период на полуразпад 8,02 дни. Йод-131 е известен преди всичко като продукт на делене (до 3%) на уранови и плутониеви ядра, отделен при аварии в атомни електроцентрали.

Получаване на радиойод. От къде идва

Изотопът йод-131 не се среща в природата. Появата му се свързва само с работата на фармацевтичното производство, както и с ядрените реактори. Освен това се освобождава по време на ядрени опити или радиоактивни бедствия. Това увеличи съдържанието на йоден изотоп в морето и вода от чешматав Япония, както и в хранителни продукти. Използването на специални филтри помогна за намаляване на разпространението на изотопи, както и за предотвратяване на евентуални провокации в съоръженията на разрушената атомна електроцентрала. Подобни филтри в Русия се произвеждат от компанията STC Faraday.

Облъчването на термични цели в ядрен реактор с топлинни неутрони позволява получаването на йод-131 с висока степенсъдържание.

Характеристики на йод-131. вреда

Полуживотът на радиоактивен йод от 8,02 дни, от една страна, не прави йод-131 силно активен, но от друга страна, позволява разпространението му върху големи площи. Това се улеснява и от високата летливост на изотопа. И така - около 20% от йод-131 беше изхвърлен от реактора. За сравнение, цезий-137 е около 10%, стронций-90 е 2%.

Йод-131 почти не произвежда неразтворими съединения, което също спомага за разпространението.

Самият йод е дефицитен елемент и организмите на хората и животните са се научили да го концентрират в тялото, същото се отнася и за радиоактивния йод, който не е полезен за здравето.

Ако говорим за опасностите от йод-131 за хората, тогава говорим предимно за щитовидната жлеза. Щитовидната жлеза не прави разлика между обикновен йод и радиойод. А при масата си от 12-25 грама дори малка доза радиоактивен йод води до облъчване на органа.

Йод-131 причинява мутации и клетъчна смърт с активност от 4,6·10 15 Bq/грам.

Йод-131. полза. Приложение. Лечение

В медицината изотопите йод-131, както и йод-125 и йод-132 се използват за диагностициране и дори лечение на проблеми с щитовидната жлеза, по-специално болестта на Грейвс.

При разпадането на йод-131 се появява бета частица с висока скорост на летене. Той е в състояние да проникне в биологичните тъкани на разстояние до 2 mm, което причинява клетъчна смърт. Ако заразените клетки умрат, това предизвиква терапевтичен ефект.

Като индикатор се използва и йод-131 метаболитни процесив човешкото тяло.

Изпускане на радиоактивен йод 131 в Европа

На 21 февруари 2017 г. новинарските репортажи съобщиха, че европейски станции в повече от дузина страни от Норвегия до Испания са забелязали нива на йод-131 в атмосферата, надвишаващи стандартите в продължение на няколко седмици. Направени са спекулации относно източниците на изотопа - съобщение на

Европейските медии продължават да обсъждат новини за радиоактивен йод, които мониторинговите станции в няколко страни започнаха да записват наскоро. Основен въпрос- какво е причинило изпускането на този радионуклид и къде е станало изпускането.

Известно е, че за първи път излишъкът от йод-131 беше записанов Норвегия, през втората седмица на януари. Първият открит радионуклид е изследователската станция Svanhovd в Северна Норвегия.

който се намира само на няколкостотин метра от руската граница.

По-късно ексцесът е заловен на станция във финландския град Рованиеми. През следващите две седмици следи от изотопа бяха открити и в други райони на Европа – Полша, Чехия, Германия, Франция и Испания.

И въпреки че Норвегия стана първата страна, открила радиоактивен изотоп, Франция беше първата, която информира населението за това. „Първоначалните данни предполагат, че първото откриване е станало в Северна Норвегия през втората седмица на януари“, се казва в изявление на Френския институт за радиационна защита и ядрена безопасност (IRSN).

Норвежките власти казаха, че не са обявили откритието поради ниската концентрация на веществото. „Данните в Сванховд бяха много, много ниски. Нивото на замърсяване не предизвика безпокойство за хората и оборудването, така че не сме приели това като достойна новина“, каза Астрид Леланд, говорител на Норвежката служба за радиационен мониторинг. По думите й в страната има изградена мрежа от 33 станции за проследяване и всеки може сам да провери данните.

Според публикуваниСпоред IRSN концентрацията на йод, измерена в Северна Норвегия от 9 до 16 януари, е била 0,5 микробекерела на кубичен метър (Bq/m3).

Във Франция показателите варират от 01 до 0,31 Bq/m 3 . Най-високи нива са отбелязани в Полша - почти 6 Bq/m 3 . Близостта на първото място, където е открит йод, до руската граница веднага провокира появата на слуховече освобождаването може да е било причинено от тайни тестове на ядрени оръжия в руската Арктика и вероятно в района на Нова Земля, където СССР исторически е тествал различни оръжия.

Йод-131 е радионуклид с период на полуразпад 8,04 дни, наричан също радиойод, бета и гама излъчвател. Биологичният ефект е свързан с характеристиките на функционирането щитовидната жлеза. Неговите хормони - тироксин и трийодтиреоаин - съдържат йодни атоми, така че обикновено щитовидната жлеза абсорбира около половината от йода, влизащ в тялото. Жлезата не различава радиоактивните изотопи на йода от стабилните, така че натрупването в щитовидната жлеза големи количестваЙод-131 води до радиационно увреждане на секреторния епител и до хипотиреоидизъм - дисфункция на щитовидната жлеза.

Това съобщи за Gazeta.Ru източник от Института за мониторинг на проблемите в Обнинск (IPM). заобикаляща среда, има два основни източника на замърсяване на въздуха с радиоактивен йод – атомните електроцентрали и фармацевтичното производство.

„Ядрените централи отделят радиоактивен йод. Това е компонент на газово-аерозолното изпускане, технологичния цикъл на всяка атомна електроцентрала“, обясни експертът, но според него по време на изпускането се извършва филтрация, така че повечето краткотрайни изотопи имат време да се разпаднат.

Известно е, че след авариите в Чернобилската АЕЦ и Фукушима емисиите на радиоактивен йод са регистрирани от специалисти в различни странимир. След такива аварии обаче в атмосферата се изхвърлят други радиоактивни изотопи, включително цезий, и съответно се откриват.

В Русия мониторингът на съдържанието на радиоактивен йод се извършва само в две точки - в Курск и Обнинск.
Регистрираните в Европа емисии наистина са изчезващо малки концентрации, като се имат предвид текущите ограничения за йод. Така в Русия максималната концентрация на радиоактивен йод в атмосферата е 7,3 Bq/m 3

Милион пъти по-високо от нивото, регистрирано в Полша.

„Тези нива са детска градина. Това са много малки количества. Но ако всички мониторингови станции през този период са регистрирали концентрации на йод в аерозолна и молекулярна форма, значи някъде е имало източник, имало е изпускане“, обясни експертът.

Междувременно в самия Обнинск наблюдателна станция, разположена там, ежемесечно регистрира наличието на йод-131 в атмосферата, това се дължи на източника, който се намира там - Научноизследователския институт по химическа физика Карпов. Тази компания произвежда радиофармацевтични продукти на основата на йод-131, които се използват за диагностика и лечение на рак.

Редица европейски експерти също са склонни да смятат, че източникът на освобождаване на йод-131 е фармацевтичното производство. „Тъй като само йод-131 и никакви други вещества не бяха открити, ние вярваме, че идва от някакъв вид фармацефтична компания, който произвежда радиоактивни лекарства“, обясни Леланд пред Motherboard. „Ако беше дошъл от реактора, щяхме да открием други елементи във въздуха“, каза Дидие Шампион, ръководител на един от отделите на IRSN.

Експертите припомнят, че подобна ситуация възникна през 2011 г., когато радиоактивен йод беше открит едновременно в няколко европейски страни. Интересното е, че само миналата седмица учените обясниха освобождаването на йод през 2011 г. Те заключиха, че изтичането се дължи на повреда на филтърната система в институт в Будапеща, който произвежда изотопи за медицински цели.

Рейтинг: / 29
Подробности Родителска категория: Изключена зона Категория: Радиоактивно замърсяване

Представени са последствията от освобождаването на радиоизотоп 131 I след аварията в Чернобил и описание на биологичния ефект на радиоактивния йод върху човешкия организъм.

Биологичен ефект на радиоактивен йод

Йод-131- радионуклид с период на полуразпад 8,04 дни, бета и гама излъчвател. Поради високата си летливост почти целият йод-131, присъстващ в реактора (7,3 MCi), е изпуснат в атмосферата. Неговият биологичен ефект е свързан с характеристиките на функциониране щитовидната жлеза. Неговите хормони - тироксин и трийодтироанин - съдържат йодни атоми. Следователно, обикновено щитовидната жлеза абсорбира около 50% от йода, постъпващ в тялото. Естествено, желязото не различава радиоактивните изотопи на йода от стабилните. Щитовидната жлеза на децата е три пъти по-активна в усвояването на постъпилия в организма радиоактивен йод. Освен това, йод-131лесно прониква през плацентата и се натрупва в жлезата на плода.

Натрупването на големи количества йод-131 в щитовидната жлеза води до радиационно уврежданесекреторен епител и до хипотиреоидизъм - дисфункция на щитовидната жлеза. Увеличава се и рискът от злокачествено израждане на тъканите. Минималната доза, при която съществува риск от развитие на хипотиреоидизъм при деца, е 300 рада, при възрастни - 3400 рада. Минималните дози, при които има риск от развитие на тумори на щитовидната жлеза, са от порядъка на 10-100 rads. Рискът е най-голям при дози от 1200-1500 rads. При жените рискът от развитие на тумори е четири пъти по-висок от този при мъжете, а при децата е три до четири пъти по-висок от този при възрастните.

Степента и скоростта на абсорбция, натрупването на радионуклид в органите и скоростта на екскреция от тялото зависят от възрастта, пола, стабилното съдържание на йод в храната и други фактори. В тази връзка, когато едно и също количество радиоактивен йод попадне в организма, погълнатите дози се различават значително. Особено големи дози се образуват в щитовидната жлезадеца, което се свързва с малкия размер на органа и може да бъде 2-10 пъти по-висока от дозата на облъчване на жлезата при възрастни.

Предотвратяване на навлизането на йод-131 в човешкото тяло

Приемът на стабилни йодни препарати ефективно предотвратява навлизането на радиоактивен йод в щитовидната жлеза. В този случай жлезата е напълно наситена с йод и отхвърля радиоизотопите, които са влезли в тялото. Приемът на стабилен йод дори 6 часа след единична доза 131 I може да намали потенциалната доза за щитовидната жлеза приблизително наполовина, но ако йодната профилактика се забави с един ден, ефектът ще бъде малък.

Допускане йод-131в човешкото тяло може да се появи главно по два начина: вдишване, т.е. през белите дробове и през устата чрез консумираното мляко и листни зеленчуци.

Замърсяване на околната среда 131 I след аварията в Чернобил

Интензивен косопад 131 Iв град Припят очевидно започна в нощта на 26 срещу 27 април. Навлизането му в тялото на жителите на града става чрез вдишване и следователно зависи от времето, прекарано на открито, и от степента на вентилация на помещенията.

Ситуацията в селата, попаднали в зоната на радиоактивни отлагания, беше много по-сериозна. Поради несигурността на радиационната обстановка не всички селски жители са получили йодна профилактика своевременно. Основен път за приемане131 I в тялото беше храна, с мляко (до 60% според някои данни, според други данни - до 90%). Това радионуклидсе появи в млякото на кравите още на втория или третия ден след инцидента. Трябва да се отбележи, че кравата яде фураж от площ от 150 m2 всеки ден на пасище и е идеален концентратор на радионуклиди в млякото. На 30 април 1986 г. Министерството на здравеопазването на СССР издаде препоръки за широка забрана за консумация на мляко от крави на пасища във всички райони, съседни на зоната на аварията. В Беларус добитъкът все още се отглеждаше в боксове, но в Украйна кравите вече бяха на паша. Тази забрана работи в държавните предприятия, но в частните домакинства мерките за забрана обикновено не работят толкова добре. Трябва да се отбележи, че в Украйна по това време около 30% от млякото се консумира от лични крави. Още в първите дни е установен стандарт за съдържанието на йод-13I в млякото, при спазването на който дозата за щитовидната жлеза не трябва да надвишава 30 rem. През първите седмици след аварията концентрацията на радиоактивен йод в отделните проби от млякото надвишава тази норма десетки и стотици пъти.

Следните факти могат да ви помогнат да си представите мащаба на замърсяването на околната среда с йод-131. Съгласно съществуващите стандарти, ако плътността на замърсяване на пасище достигне 7 Ci/km 2, консумацията на замърсени продукти трябва да бъде премахната или ограничена, а добитъкът трябва да бъде прехвърлен на незамърсени пасища или фуражи. На десетия ден след аварията (когато е изтекъл един период на полуразпад на йод-131), Киевската, Житомирската и Гомелската области на Украинската ССР, целият запад на Беларус, Калининградската област, западната част на Литва и северната -източно от Полша са подчинени на този стандарт.

Ако плътността на замърсяване е от порядъка на 0,7-7 Ci/km 2, тогава решението трябва да се вземе в зависимост от конкретната ситуация. Такива плътности на замърсяване се наблюдават в почти цяла дяснобрежна Украйна, в цяла Беларус, балтийските държави, в Брянска и Орловска области на RSFSR, в източната част на Румъния и Полша, югоизточна Швеция и югозападна Финландия.

Спешна помощ при заразяване с радиоактивен йод.

При работа в замърсена с радиоизотопи на йод зона, с цел профилактика приемайте 0,25 g калиев йодид дневно (под лекарски контрол). Деактивиране кожатасъс сапун и вода, изплакване на назофаринкса и устната кухина. При навлизане на радионуклиди в организма - калиев йодид 0,2 g, натриев йодид 0,2 g, сайодин 0,5 или тереостатици (калиев перхлорат 0,25 g). Еметици или стомашна промивка. Отхрачващи средства с многократно приложение на йодни соли и тереостатици. Пийте много течности, диуретици.

Литература:

Чернобил не пуска... (към 50-годишнината от радиоекологичните изследвания в Република Коми). – Сиктивкар, 2009 г. – 120 с.

Тихомиров Ф.А. Радиоекология на йода. М., 1983. 88 с.

Кардис и др., 2005 г. Риск от рак на щитовидната жлеза след излагане на 131I в детството - Cardis et al. 97 (10): 724 - JNCI Journal на Националния институт по рака

Йод-131 - радионуклид с период на полуразпад 8,04 дни, бета и гама излъчвател. Поради високата си летливост почти целият йод-131, присъстващ в реактора (7,3 MCi), е изпуснат в атмосферата. Биологичният му ефект е свързан с функционирането на щитовидната жлеза. Неговите хормони - тироксин и трийодтироанин - съдържат йодни атоми. Следователно, обикновено щитовидната жлеза абсорбира около 50% от йода, постъпващ в тялото.Естествено, желязото не различава радиоактивните изотопи на йода от стабилните . Щитовидната жлеза на децата е три пъти по-активна в усвояването на постъпилия в организма радиоактивен йод.В допълнение, йод-131 лесно преминава през плацентата и се натрупва в жлезата на плода.

Натрупването на големи количества йод-131 в щитовидната жлеза води до дисфункция на щитовидната жлеза. Увеличава се и рискът от злокачествено израждане на тъканите. Минималната доза, при която съществува риск от развитие на хипотиреоидизъм при деца, е 300 рада, при възрастни - 3400 рада. Минималните дози, при които има риск от развитие на тумори на щитовидната жлеза, са от порядъка на 10-100 rads. Рискът е най-голям при дози от 1200-1500 rads. При жените рискът от развитие на тумори е четири пъти по-висок от този при мъжете, а при децата е три до четири пъти по-висок от този при възрастните.

Степента и скоростта на абсорбция, натрупването на радионуклид в органите и скоростта на екскреция от тялото зависят от възрастта, пола, стабилното съдържание на йод в храната и други фактори. В тази връзка, когато едно и също количество радиоактивен йод попадне в организма, погълнатите дози се различават значително. Особено големи дози се образуват в щитовидната жлеза на децата, което се свързва с малкия размер на органа и могат да бъдат 2-10 пъти по-високи от дозите на облъчване на жлезата при възрастни.

Приемът на стабилни йодни препарати ефективно предотвратява навлизането на радиоактивен йод в щитовидната жлеза. В този случай жлезата е напълно наситена с йод и отхвърля радиоизотопите, които са влезли в тялото. Приемът на стабилен йод дори 6 часа след еднократна доза 131I може да намали потенциалната доза за щитовидната жлеза приблизително наполовина, но ако йодната профилактика се забави с един ден, ефектът ще бъде малък.

Навлизането на йод-131 в човешкото тяло може да стане главно по два начина: вдишване, т.е. през белите дробове и през устата чрез консумираното мляко и листни зеленчуци.

Ефективният полуживот на дългоживеещите изотопи се определя главно от биологичния полуживот, а този на краткотрайните изотопи от техния полуживот. Биологичният полуживот е различен - от няколко часа (криптон, ксенон, радон) до няколко години (скандий, итрий, цирконий, актиний). Ефективният полуживот варира от няколко часа (натрий-24, мед-64), дни (йод-131, фосфор-23, сяра-35) до десетки години (радий-226, стронций-90).

Биологичният полуживот на йод-131 от целия организъм е 138 дни, щитовидна жлеза - 138, черен дроб - 7, далак - 7, скелет - 12 дни.

Дългосрочните последици са рак на щитовидната жлеза.

Йод-131 (йод-131, 131 I)- изкуствен радиоактивен изотоп на йод. Полуживотът е около 8 дни, механизмът на разпадане е бета разпад. За първи път получен през 1938 г. в Бъркли.

Той е един от значимите продукти на делене на ядрата на уран, плутоний и торий, като представлява до 3% от продуктите на ядрено делене. При ядрени опити и аварии на ядрени реактори той е един от основните краткотрайни радиоактивни замърсители на околната среда. Той представлява голяма радиационна опасност за хората и животните поради способността си да се натрупва в тялото, замествайки естествения йод.

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

От своя страна телур-131 ​​се образува в естествен телур, когато абсорбира неутрони от стабилния естествен изотоп телур-130, чиято концентрация в естествения телур е 34 ат.%:

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) .)

Касова бележка

Основните количества 131 I се получават в ядрени реактори чрез облъчване на телурови мишени с топлинни неутрони. Облъчването на естествен телур произвежда почти чист йод-131 като единственият краен изотоп с период на полуразпад повече от няколко часа.

В Русия 131 азполучен чрез облъчване в Ленинградската атомна електроцентрала в реактори РБМК. Химическо освобождаване 131 I от облъчен телур се извършва в . Обемът на производство позволява получаването на изотопа в количества, достатъчни за извършване на 2...3 хиляди медицински процедури седмично.

Йод-131 в околната среда

Изпускането на йод-131 в околната среда се случва главно в резултат на ядрени опити и аварии в атомни електроцентрали. Поради краткия полуживот, няколко месеца след такова освобождаване съдържанието на йод-131 пада под прага на чувствителност на детекторите.

Йод-131 се счита за най-опасния за човешкото здраве нуклид, образуван при ядрено делене. Това се обяснява по следния начин:

1. Относително високо съдържаниейод-131 сред фрагментите на делене (около 3%).
2. Времето на полуразпад (8 дни), от една страна, е достатъчно дълго, за да може нуклидът да се разпространи на големи площи, а от друга страна, достатъчно малко, за да осигури много висока специфична активност на изотопа - прибл. 4,5 PBq/g.
3. Висока волатилност. При всяка авария на ядрени реактори първо в атмосферата излизат инертни радиоактивни газове, последвани от йод. Например по време на аварията в Чернобил от реактора са изпуснати 100% инертни газове, 20% йод, 10-13% цезий и само 2-3% други елементи [ ] .
4. Йодът е много подвижен в естествената среда и практически не образува неразтворими съединения.
5. Йодът е жизненоважен микроелемент и в същото време елемент, чиято концентрация в храната и водата е ниска. Следователно всички живи организми са развили в процеса на еволюция способността да натрупват йод в тялото си.
6. При хората по-голямата част от йода в тялото е концентриран в щитовидната жлеза, но има малка маса в сравнение с телесното тегло (12-25 g). Следователно дори относително малко количество радиоактивен йод, попаднал в тялото, води до високо локално излаганещитовидната жлеза.

Основните източници на замърсяване на атмосферата с радиоактивен йод са атомните електроцентрали и фармацевтичното производство.

Радиационни аварии

Оценката на радиологичната еквивалентна активност на йод-131 се приема за определяне на нивото на ядрените събития по скалата INES.

Санитарни стандарти за съдържание на йод-131

Предотвратяване

Ако йод-131 попадне в тялото, той може да участва в метаболитния процес. В този случай йодът ще остане в тялото за дълго време, увеличаване на продължителността на облъчване. При хората най-голямото натрупване на йод се наблюдава в щитовидната жлеза. За да сведете до минимум натрупването на радиоактивен йод в тялото по време на радиоактивно замърсяване на околната среда, вземете лекарства, които насищат метаболизма с обикновен стабилен йод. Например препарат с калиев йодид. Когато приемате калиев йодид едновременно с радиоактивен йод, защитният ефект е около 97%; при прием 12 и 24 часа преди контакт с радиоактивно замърсяване - съответно 90% и 70%, при прием 1 и 3 часа след контакт - 85% и 50%, повече от 6 часа - ефектът е незначителен. [ ]

Приложение в медицината

Йод-131, подобно на някои други радиоактивни изотопи на йод (125 I, 132 I), се използва в медицината за диагностика и лечение на някои заболявания на щитовидната жлеза:

Изотопът се използва за диагностициране на разпределението и лъчетерапияневробластом, който също е способен да натрупва определени йодни препарати.

В Русия се произвеждат фармацевтични продукти на базата на 131 I.

Вижте също

Бележки

1. Audi G., Wapstra A.H., Thibault C.Оценката на атомната маса AME2003 (II). Таблици, графики и препратки (на английски) // Nuclear Physics A. - 2003. - кн. 729. - С. 337-676. - doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. - Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
2. Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A.H.