Yodo-131

Archiu:Bleibehaelter Fluessigiod.jpg

Yodo-131

El yodo radiactiu, Yodo-131, I-131 o radioyodo I-131, símbol ¹³¹I, també conegut com radioyodo, és un important radioisòtop del yodo descobert per Glenn Seaborg i John Livingood en l'any 1938 en l'Universitat de Califòrnia, Berkeley. Té un periodo de semidesintegración de 8,02 dies. Està associat en l'energia nuclear, en procediments de diagnòstic i tractaments mèdics, i producció de gas natural. També juga un rol central com un isòtop radiactiu present en els productes d'una fissió nuclear i va anar un aporte significatiu als perills per a la salut durant les proves de bombes atòmiques atmosfèriques realisades en la década de 1950, i pel accident de Chernóbil, aixina com és una gran fracció dels perills de contaminació en les primeres semanes de la crisis de la central nuclear de Fukushima. Açò es deu a que el I-131 és un dels principals productes de la fissió nuclear del urani i del plutoni, sent prop del 3% del total dels productes de la fissió (per pes). Vore rendiment dels productes de la fissió nuclear per a una comparació en els atres productes de la fissió radiactius. El I-131 també és un producte principal de la fissió del urani-233, produït pel tori.

Este element emet radiació l'us principal de la qual és el mèdic -teràpia de yodo radiactiu posterior a tiroidectomía per càncer de tiroides, tractament de la papada simple- i recentment en el diagnòstic i tractament del neuroblastoma. Pel seu modo de desintegració beta, el yodo-131 és notable per causar mutacions i la mort de les cèlulas que penetra i atres cèlules fins a varis milímetros de distància. Per esta raó, altes dosis de l'isòtop algunes voltes són menys perilloses que les dosis baixes, ya que elles tendixen a matar els teixits de la tiroides que es convertirien en cancerosos com a resultat de la radiació. Per eixemple, chiquets tractats en dosis moderades de I-131 per adenomas tiroidicos han tingut un aument detectable de càncer a la tiroides, pero els chiquets tractats en una dosis molt més altes no han presentat este aument. De la mateixa forma, la majoria dels estudis de tractaments per a la malaltia de Greus-Basedow en dosis molt altes de I-131 han fallat en trobar qualsevol aument en el càncer de tiroides, inclús encara que existix un aument llineal en el risc de càncer a la tiroides sobre l'absorció de I-131 en dosis moderades. És per açò, que el yodo-131 crecientemente ha segut menys amprat en dosis chicotetes en la seua utilisació mèdica (especialment en chiquets), sino que és usat en els tractaments sol en dosis grans i màximes, com una forma de matar els teixits objectius. Açò és conegut com "us terapèutic".

El yodo-131 pot ser "vist" usant tècniques de imagenología de la medicina nuclear (per eixemple, cambres gamma) cada volta que es dona per a l'us terapèutic, ya que aproximadament el 10% de la seua energia i dosis de radiació és per radiació gamma. No obstant, ya que l'atre 90% de la radiació és radiació beta causa danys als teixits sense contribuir en cap forma a l'habilitat de vore o a la "image" de l'isòtop, atres radioisòtops menys amoladors del yodo són preferits en situacions quan solament es requerix imagenología nuclear. L'isòtop I-131 encara és usat ocasionalment en propòsit purament de diagnòstic (imagenología), pel seu baix cost quan se li compara en atres radioisòtops del yodo. L'us de molt chicotetes dosis per a imagenología mèdica no han mostrat cap aument en el càncer de la tiroides. La disponibilitat a baix cost de el I-131, a la seua volta, és per la relativa facilitat de crear I-131 per mig del bombardeig per neutrons del telur en un reactor nuclear, i després se separa el I-131 per varis métodos simples (per eixemple, calfant per a separar el yodo volàtil). Per contrast, atres radioisòtops del yodo usualment són creats per tècniques per llunt més cares, començant en l'irradiació en un reactor nuclear de cares càpsules de gas xenón presurizado.

El yodo-131 també és un trazadores industrials radiactius emissors de radiació gamma més usats en l'indústria. Els isòtops del trazador radiactiu són injectats en decorregut de fracturación hidràulica per a determinar el perfil de l'injecció i la localisació de les fractures creades per la fracturación hidràulica.

Dosis de yodo-131 incidentales molt més chicotetes que aquelles usades en els procediments mèdics terapèutics, es considera que és la principal causa del incremente del càncer de tiroides despuix d'una contaminació nuclear accidental. Estos càncers ocorren pel dany provocat per la radiació residual de el I-131 sobre els teixits i usualment apareix anys despuix de l'exposició, molt despuix de que el I-131 haja decaigut.

Producció

La majoria de la producció de I-131 és realisada usant l'irradiació de neutrons en reactors nuclears d'un blanc de telur natural. L'irradiació de telur natural produïx casi exclusivament I-131 com l'un radionúclit en una vida mija més llarga que unes hores, ya que els isòtops de telur més llaugers es convertixen en isòtops estables més pesats, o en yodo estable o en xenón. No obstant, el núclido de telur d'ocurrència natural més pesat, l'Et-130 (34% de l'Et natural) absorbix un neutró per a convertir-se en telur-131, que per mig de desintegració beta i en una vida mija de 25 minuts, pansa a I-131.

Un compost de telur pot ser irradiado mentres està enllaçat com un òxit en una columna d'intercanvi iònic, i es convertix en I-131 i llavors eludix en una solució alcalina. Més comunament, telur elemental en pols és irradiado i llavors el I-131 és separat d'est usant destilació seca del yodo, que té un pressió de vapor molt més alta. L'element és després dissolt en una solució mijanament alcalina de la manera estàndar, per a produir I-131 com un yodur i hipoyodato (és prontamente és reduït a yodur).

El ¹³¹I és un producte de la fissió en un rendiment de 2,878% a partir del urani-235, i pot ser lliberat en proves d'armes nuclears i accidents nuclears, a diferència del yodo-129 la vida mija del qual és prop de mil millons de voltes més llarga que la de el I-131, és per açò, la seua vida mija breu, que no està present en cantitats significatives en el combustible

Desintegració radiactiva

Archiu:Iodine-131-decay-scheme-simplified.svg

L'esquema de desintegració del yodo-131 (simplificat).

El I-131 es desintegra en una vida mija de 8,02 dies per mig d'emissions beta minus i gamma. Este nucleido de yodo té 78 neutrons en el seu núcleu, mentres que l'únic nucleido estable, el ¹²⁷I, té 74. En decaure el ¹³¹I, la major part de la voltes (el 89% de les ocasions) gasta les seues 971 keV d'energia de desintegració transformant-se en ¹³¹Xe (Xenón) estable en dos passos, en una desintegració gamma ràpidament despuix de la desintegració beta:

${}^{131}{}_{53}\mathrm{I}\to \beta +\overline{{\nu }_e}+{}^{131}{}_{54}{\mathrm{X}\mathrm{e}}^{*}$ + 637 keV

${}^{131}{}_{54}{\mathrm{X}\mathrm{e}}^{*}\to {}^{131}{}_{54}\mathrm{X}\mathrm{e}+\gamma$ + 364 keV

Les emissions primàries de la desintegració de el ¹³¹I són electrons en una energia màxima de 606 keV (89% d'abundància, atres 248–807 keV) i 364 keV de radiació gamma (abundància del 81%, atres 723 keV). La desintegració beta també produïx un antineutrino, que du cantitats variables d'energia de desintegració beta. Els electrons, per la seua alta energia promig (190 keV, en típic espectre de desintegració beta present) tenen una penetració de teixits biològics d'entre 0,6 a 2 mm.

El ¹³¹I, quan entra en l'organisme humà, tendix a acumular-se en la glándula tiroides.