碘131

碘131

碘-131是元素碘的一种放射性同位素,為人工放射性核素(核裂變產物),符號為I-131,半衰期為8.3天。正常情況下自然界是不會存在的。 2011年3月26日,在中國黑龍江省東北部空氣中發現了極微量的人工放射性核素碘-131,但這些極微量的放射性物質對我國環境和公眾健康不會產生影響,隨後東部沿海地區也有類似發現。

基本信息

危害

碘核素質量數 物理半衰期
123 13.2小時
125 60天
129 1.9世紀7年
131 8.3天
132 2.28小時
133 20.3小時
134 52.5分鐘
135 6.8小時

理化性質

碘131 碘131

碘-131的一种放射性同位素。符號 I-131,簡寫為 I。它的原子核內有78箇中子,而碘的穩定性核素原子核內只有74箇中子。

碘131是β衰變核素,發射β射線(99%)和γ射線(1%), β射線最大能量為 0.6065兆電子伏,主要γ射線能量為0.364兆電子伏。半衰期為 8.02天。3.7×10貝可的碘-131點源重8.05×10毫克,在1厘米遠處的照射量率是2.3倫琴/時,採用5厘米厚的鉛禁止就可以安全操作。碘131屬高毒性核素,緊要器官是甲狀腺,對人體的有效半減期為7.6天,在人體內的最大容許積存量為1.8×10貝可。碘-131在放射性工作場所空氣中和露天水源中的最大容許濃度分別為0.33和22貝可/升。

碘131的化學性質與元素碘相同。

產生和提取

產生碘131的核反應主要有:

①用碲金屬或其化合物(如二氧化碲)做靶材料,在反應堆中照射,通過(n,γ)反應生成碲131,碲131再經過β衰變而獲得碘131,即Te(n,β)TeI;

②用富集的鈾235做靶材料,通過核的裂變U(n,f)I或U(n,f)TeI而得到碘131,碘131的總裂變產額約0.82%。

方法①可以獲得較純的產品,沒有α雜質和其他裂變產物的污染,世界上許多國家都採用這個方法;用方法②製備碘131時,除可能有其他放射性碘同位素的污染外,還有α雜質和β雜質,必須進行有效的純化,只有少數國家使用。

提取

從靶材料二氧化碲中將碘131提取出來的方法有乾餾法、色譜法、萃取法和蒸餾法等,套用較多的是乾餾法和蒸餾法。蒸餾法是將輻照過的二氧化碲溶解於氫氧化鈉溶液,加入過氧化氫、鉬鹽等,然後在硫酸介質中進行蒸餾。含有碘131的餾分用加有還原劑的氫氧化鈉吸收,碘131便以NaI溶液的形式得到。NaI溶液是碘131的初級產品。

生產防護

大量生產碘131時,要注意避免碘131揮發,以免給環境帶來嚴重污染。操作應在設有負壓和帶有除碘裝置的禁止箱室里進行。活性炭、塗銀活性炭、銀銅合金網、銀網和鹼性溶液等都是碘131的良好吸附劑。

用途

在核醫學中,碘131除了以NaI溶液的形式直接用於甲狀腺功能檢查和甲狀腺疾病治療外,還可用來標記許多化合物,供體內或體外診斷疾病用。如碘131標記的玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉就是常用的肝、膽和腎等的掃描顯像劑。除了核醫學方面的套用外,碘131還可用來尋找地下水和測定地下水的流速、流向,查找地下管道泄漏;測定油田注水井各油層吸水能力及其變化,以便及時有效地採取措施,調節水流的分配,保持油井的高產穩產等。

發現案例

黑龍江省發現放射性碘

全國輻射環境自動監控站空氣吸收劑量率 全國輻射環境自動監控站空氣吸收劑量率

國家核事故應急協調委員會2011年3月26日發布訊息稱,在中國黑龍江省東北部空氣中發現了極微量的人工放射性核素碘-131。對此,有關專家表示,這些極微量的放射性物質對中國環境和公眾健康不會產生影響。監測到微量放射物質的撫遠、饒河、虎林、東寧等四縣位於黑龍江省東部,中俄邊境地區。在地理位置上是中國最接近日本福島核電站的地區。

國家核事故應急協調委員會專家陳竹舟表示,根據氣象資料,大氣環流大的方向是由西往東的,但日本東北部有一個小環流,把極微量的放射性污染物帶到了中國。這是一個初步判斷。

“現在監測到的放射性污染物對當地公眾產生的劑量小於天然本底輻射劑量的十萬分之一,不會對環境和公眾健康產生影響。”他說。

陳竹舟表示,隨著放射性物質擴散,中國有可能監測到放射性水平增高,但這並不等於會影響環境和健康。即便有一些地區監測到的數據和當地本底水平相比有一點異常,但放射性物質已被大大稀釋,不會達到影響公眾健康的水平。檢測技術和儀器非常先進,大家沒必要擔心。

國家核應急協調委員會委員、環境保護部核與輻射安全中心陳曉秋研究員表示:碘-131是人工合成物質,正常情況下自然界中不會存在,日本核泄漏事故釋放的放射性物質中含有這種核素,此次檢測到的碘-131基本可以確定是來自日本核事故地區,但監測出的人工放射物質的數值水平極其微小,不會對人體造成任何影響。

中國疾控中心研究員蘇旭表示,不需要採取隱蔽在家中或戴口罩等措施,也不需要服用碘片。

據了解,相關部門正嚴密監測日本放射性污染物擴散情況,並將及時把監測結果向公眾發布。

有關部門也正在密切地監測極微量放射性物質的變化情況,每天也會有權威的發布。採訪中專家告訴我們,其實在日常生活中輻射無處不在的,如宇宙射線、氡等放射性元素的輻射等,也就是現在經常提到的“天然本底輻射”。

數據顯示,個人每年受到天然輻射的劑量約為2.4毫希。其中,一次X光檢查為0.1毫希,如果每天抽20支煙,一年的輻射量為0.5至1毫希,當輻射劑量低於100毫希時,醫學上觀察不到對人體的確定性影響。

專家同時表示,碘-131的半衰期為8天,也就是每過8天放射物質會衰減一半,30個半衰期過後,輻射已減至原來的十億分之一,基本無法被探測到,也就沒有危害了。此次監測到的微量放射性物質對當地環境和公眾健康不會產生影響,因此無需採取任何防護措施。

東部沿海發現放射性碘

2011年3月28日,環境保護部(國家核安全局)有關負責人就環境輻射監測情況回答了記者關心的問題。這位負責人介紹說,環保部門繼3月26、27日在黑龍江省東北部監測點的氣溶膠樣品中檢測到了極微量的人工放射性核素碘-131之後,今天又在中國東南沿海江蘇省、上海市、浙江省、安徽省、廣東省、廣西壯族自治區部分地區的監測點氣溶膠樣品中檢測到了極微量的人工放射性核素碘-131,其濃度均在10貝克/立方米的量級及以下。日本福島核事故。由於檢測出的人工放射性核素所帶來的附加輻射劑量極其微弱,小於天然本底輻射劑量的十萬分之一,仍在當地本底輻射水平漲落範圍之內,因此不需要採取任何防護行動。

29號下午放射性碘檢測結果 29號下午放射性碘檢測結果

3月29日,繼黑龍江省、江蘇省、上海市、浙江省、安徽省、廣東省、廣西壯族自治區之後,環保部門又在山東省、天津市、北京市、河北省、河南省、山西省和寧夏回族自治區的監測點氣溶膠取樣中檢測到了極微量的人工放射性核素碘-131,濃度均在10-4貝克/立方米量級及以下;此外,在安徽省、廣東省、廣西壯族自治區和寧夏回族自治區的監測點氣溶膠取樣中還檢測到了極微量的人工放射性核素銫-137和銫-134,其濃度均在10-5貝克/立方米量級及以下。

1、安全性:由於碘-131能被高度選擇性攝取(碘131幾乎只被甲狀腺所攝取)和濃聚於甲狀腺組織內,且碘131發射的β射線最大射程僅為3.63mm,平均射程為0.48mm,所以β射線對甲狀腺的治療作用強,而對甲狀腺周圍組織及其他器官的影響極小,所以碘-131治療甲亢是一種非常有效且異常安全的方法(又俗稱為“不開刀的手術治療”)。甲亢治療劑量的碘131對生殖器官的影響僅相當於一次放射科不孕症輸卵管碘油造影檢查時X射線對人體的輻射劑量。由此可見,碘131治療甲亢對於年輕婦女以後結婚生育無影響。

國內外學者對採用碘-131治療甲亢的病人進行了長達半個多世紀的跟蹤調查研究,並與一般人群癌症自然發生率相比較,未見白血病、癌症、畸胎的發生率增高,而且甲狀腺癌的發生率明顯低於一般人群的自然發生率。無論從理論上,還是從實踐上都證明:碘-131治療甲亢是一種異常安全的治療方法。

2、治癒率高:通過甲狀腺攝碘功能檢查、甲狀腺大小的準確測定以及根據甲亢病人的病情,可對病人的治療劑量進行個體化和最最佳化給藥,提高了一次性治癒率,少數病人需進行2次治療,極個別病人需進行3-4次治療。

3、復發率低:由於功能亢進和增生的甲狀腺細胞已被破壞,因此不易再復發率(其復發率僅1-4%)。內科治療甲亢僅僅是抑制甲狀腺細胞合成甲狀腺激素的功能,而甲狀腺細胞並沒有被破壞,因此一旦停止服藥,功能亢進和增生的甲狀腺細胞又可很快恢複合成甲狀腺激素的功能,其復發率必然很高,大多數病人需長期治療。

在歐美等國家碘131已成為治療甲亢的主要方法,但該方法需在有相當技術和設備條件的醫院方可進行。其治療的關鍵在於確定合適的治療劑量,以提高治癒率,降低早發性甲低的發生率。

上海檢測出放射物質碘-131 濃度高出上周8倍

上海市輻射環境監督站在對空氣中採集的氣溶膠樣品進行分析後,檢測出人工放射性核素碘-131和銫-137。相比2011年3月28日該站監測到的數據,本次檢測結果多了銫-137,同時碘-131的濃度也高出了至少8倍;不過專家表示,該濃度的人工核素仍屬極其微量,不會對環境和人體健康產生影響,無須採取任何防護措施。上海市環保局發布訊息稱,輻射環境監督站昨天在對空氣中採集的氣溶膠樣品進行分析後,檢測出極微量的人工放射性核素碘-131,其濃度為7.93×10-4貝克/立方米;人工放射性核素銫-137,其濃度為8.39×10-5貝克/立方米。不會對環境和人體健康產生影響,無須採取任何防護措施。

東方網記者注意到,相比3月28日該站監測到濃度低於10-4貝克/立方米的人工核素碘-131,本次監測到的數據中,碘-131濃度至少高出了8倍。按理說,碘-131的半衰期為8天,為何時隔8日開外,碘-131的濃度不跌反升呢?

上海輻射環境監督站專家表示,由於大氣擴散等因素,新的碘-131“補充”過來,加上之前發現的、已經過半衰的碘-131,導致其濃度有所上升。不過,專家表示,雖然從數據上來看,濃度值翻了8倍,但仍然是極度微量,不會對人體造成危害,無需採取防護措施。

至於新近發現的人工核素銫-137,專家介紹說,這是核彈、核武器試驗和核反應堆核心裂變的副產品之一,會釋放伽瑪射線,半衰期較長,達30年。“應該也是通過大氣環流而來的,目前上海監測到的濃度極其微量,同樣不會對人體造成危害。”

雲南以外都有極微量放射性素出現

據新華網訊息:截止2011年4月8日,中國內地除雲南外,其他省、自治區、直轄市部分地區均檢出從日本核事故釋放出的極微量人工放射性核素碘-131。其中,北京、上海、天津、河北、山西、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、河南、湖北、廣東、海南、四川、陝西、甘肅、寧夏、青海和新疆等省、自治區和直轄市空氣中同時還監測到更加微量的人工放射性核素銫-137和銫-134。從北京的菠菜、萵筍葉,浙江的芥菜,山東和湖南的菠菜,廣東的油麥菜和生菜,海南的小白菜抽檢中發現了極微量的放射性碘-131,不會危害公眾健康。飲用水抽檢監測無異常。各地環境輻射水平較前沒有明顯變化。

專家解讀

進入人體途徑

人體哪些細胞對射線特別敏感?一旦被輻射可以治癒嗎?

日本核危機讓我們談輻射而色變,輻射對我們究竟有著怎么樣的影響。從事核醫學臨床診療工作20多年的上海市第六人民醫院核醫學科主任陸漢魁昨天強調說:即使日本這個核電站全部損壞,釋放到環境中並影響到中國的輻射總量是有限的,大家不必緊張。

致病機理

日本當地被輻射市民被隔離前和親人打招呼 日本當地被輻射市民被隔離前和親人打招呼

我們聞之而色變的輻射射線究竟是通過什麼作用機制致人生病的呢?

陸漢魁:在日本福島核電站事故區域的周圍,可以檢測到核反應堆防護層被破壞後釋放到環境中的放射性物質,其中包括放射量比較多的成分碘131和銫137。這些釋放出的放射性化學物質很微小,但可以和菸灰混雜在一起進入大氣層,向遠處擴散。

應該說明的是,只有近距離接觸到大劑量放射性物質才會對人類構成危險(其實核爆炸的首要危險是衝擊波和熱浪,放射性危害在其次)。一些放射性物質如碘-131與人體天然所需的物質(如碘)基本一致,通過攝入或吸入進入人體。

碘-131的物理半衰期是8天,一旦進入人體,意味著它需要數月時間才會完全消失。碘-131和其他放射性成分落在草上可被牛食入,並最終通過牛奶進入人體;也可能落在帶葉蔬菜上或聚集到海魚和淡水魚體內,被人食用。

另一個放射性物質鍶-90,它的物理半衰期長達29.1年,在化學性質上與鈣相似,趨於進入人的骨骼和牙齒。鍶90也可以通過食物和水進入人體,大量攝入鍶90可能會導致骨髓抑制或骨癌或白血病。但核電站事故一般不會釋放特別大量的鍶90。

無論是碘131、鍶90還是銫137,都帶有看不見摸不著的強能量射線,這些射線可以穿過人體組織,穿透過程中遇到阻礙就會與阻礙物質之間形成碰撞並且釋放能量。高能量對被碰物質就會造成傷害,對人體細胞而言,最直接的傷害就是導致人體的DNA發生斷裂,隨後產生一系列的後續反應,如細胞表達異常,細胞變性或者壞死,或長時間細胞異化後形成惡性腫瘤。

有些人體細胞尤其平時增殖快的細胞,對射線特別敏感,被照射後立刻代謝異常或死亡,比如眼睛的角膜細胞;卵巢、睪丸內的性腺細胞;胃腸道細胞;骨髓細胞等,這些細胞在接受了輕度到中度的照射後就可出現變性或壞死,如果人體沒有及時自我修復,就可能會發病,表現如視力模糊、噁心嘔吐、虛弱易生病、性功能下降等。

另外,如果人體的DNA表達被打斷後沒有正確修復,那么也可能會將壞的DNA遺傳給下一代,造成子代的畸形,但上述現象只是在直接受到大劑量輻射時才會出現。

治療效果

人體被輕微輻射之後造成的損傷是不是可逆的,那么一旦被輻射之後通過醫學治療能夠治癒嗎?

陸漢魁:人體一旦經過輕度和中度的輻射之後,機體所受到的損傷就出現了,醫療只能緩解人體受到的這種損傷,通過對出現的特殊症狀和體徵進行針對性處理,幫助人機體自身康復或減輕痛苦,或防止嚴重後發的疾病(即併發症)。

在臨床上,我們可以注意到正常人被輻射後損傷最快會在幾個小時左右出現,有些人慢一些可能會在幾天后出現,通常即便不經過治療,自身機體也會在幾周或幾個月的時間裡慢慢康復。比如輻射破壞了胃腸道細胞,產生了腹瀉,那么醫院可以幫助病人克服脫水等嚴重的併發症。

隨著時間的流逝,這些被照射過後的人都會慢慢痊癒。當然,這也不排除有些人可能會發生隨機性反應——就是DNA斷裂產生的後遺症,下一代致畸和腫瘤患病率的提高。

關聯項目

碘[131I]化鈉口服溶液:主要成份為碘131化鈉,屬於放射性同位素藥。碘是甲狀腺合成甲狀腺素的主要原料,口服碘131I後,可作為有功能甲狀腺組織的顯像劑。臨床上用於診斷和治療甲狀腺疾病。

不良反應

1、碘[131I]治療甲狀腺功能亢進症後大多數病人無不良反應,少數在一周內有乏力,食慾減退,噁心等輕微反應,一般在數天內即可消失。服碘[131I]後由於射線破壞甲狀腺組織,釋放出大量甲狀腺激素進入血液,服碘[131I]後2周左右可出現甲狀腺功能亢進症狀加劇的現象,個別病人甚至發生甲狀腺危象,其原因可能是在電離輻射作用下甲狀腺激素大量釋放入血液以及精神刺激,感染等誘發之故。

⒉碘[131I]治療甲亢最重要的併發症是永久性甲狀腺功能低下症,治療後時間越長,發生率越高,國外發病率每年約遞增2%-3%,中國約為1.0%左右。

⒊碘[131I]治療甲狀腺癌轉移灶,由於劑量較大可出現下列的不良反應:胃腸道反應(噁心和嘔吐),一過性骨髓抑制,放射性唾液腺炎,急性甲狀腺危象,治療後3天左右可以發生頸部疼痛和腫脹,吞咽時疼痛,喉部疼痛及咳嗽,用止痛藥後往往不易生效,治療後2-3個月可發生頭髮暫時性脫落等。

與甲亢的關係

甲亢是由於甲狀腺激素分泌過多而引起的內分泌疾病,碘是製造甲狀腺激素的重要原料,因此,甲亢患者尤其要忌碘,那么碘對甲亢究竟有哪些壞處呢?

一、碘是製造甲狀腺激素的主要原料,攝入過多的碘會導致甲亢病情加重,甚至發生碘源性甲亢。

二、過多的碘有可能使甲狀腺組織硬化,影響甲狀腺藥物治療,造成病情久治不愈。碘過量使得甲狀腺藥物治療甲亢時間延長、治癒率下降,過量補碘後甲亢用抗甲狀腺藥物的治癒藥下降到20%~35%。

因此甲亢患者要儘量少攝入碘,尤其是含碘豐富的海味,如海帶、紫菜、海魚等食物要少吃,而且含碘的中藥如海藻、昆布等均要禁止食用,如有條件,病人用鹽應食用無碘鹽。

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