Який період напіврозпаду йоду 131. Щитовидна залоза радіоактивний йод. Невідкладна допомога при забрудненні радіойодом

Всім відома висока небезпека радіоактивного йоду-131, який наробив багато бід після аварій у Чорнобилі та Фукусімі-1. Навіть мінімальні дози цього радіонукліду викликають мутації та загибель клітин в організмі людини, але особливо сильно від нього страждає щитовидна залоза. бета- і гамма-частинки, що утворюються при його розпаді, концентруються в її тканинах, викликаючи сильне опромінення і утворення ракових пухлин.

Радіоактивний йод: що це?

Йод-131 - радіоактивний ізотоп звичайного йоду, який отримав назву «радіоіод». Завдяки досить тривалому періоду напіврозпаду (8,04 діб), він швидко поширюється на великі території, викликаючи радіаційне зараження ґрунту та рослинності. Вперше I-131 радіойод був виділений в 1938 Сиборгом і Лівінгудом шляхом опромінення телуру потоком дейтронів і нейтронів. Згодом його виявив Абельсон серед продуктів поділу атомів урану та торію-232.

Джерела радіойоду

Радіоактивний йод-131 не міститься в природі і надходить до навколишнього середовища з техногенних джерел:

1. Атомні електростанції.
2. Фармакологічне виробництво.
3. Випробування атомної зброї.

Технологічний цикл будь-якого енергетичного або промислового атомного реактора включає поділ атомів урану або плутонію, в процесі якого в установках накопичується велика кількість йоду ізотопів. Понад 90% всього сімейства нуклідів складають короткоживучі ізотопи йоду 132-135, решта посідає радіоактивний йод-131. Під час звичайної роботи атомної електростанції річний викид радіонуклідів невеликий за рахунок фільтрації, що забезпечує розпад нуклідів, і оцінюється фахівцями в 130-360 Гбк. Якщо ж відбувається порушення герметичності атомного реактора, радіойод, володіючи високою летючістю та мобільністю, відразу надходить в атмосферу разом з іншими інертними газами. У газоарозольному викиді він переважно міститься у вигляді різних органічних речовин. На відміну від неорганічних сполук йоду, органічні похідні радіонукліду йоду-131 становлять найбільшу небезпеку людини, оскільки легко проникають через ліпідні мембрани клітинних стінок в організм і надалі з кров'ю розносяться по всіх органах та тканинах.

Великі аварії, що стали джерелом зараження йодом-131

Всього відомо про дві великі аварії на АЕС, які стали джерелами забруднень радіойодом великих територій, - Чорнобиль та Фукусіма-1. Під час Чорнобильської катастрофи весь йод-131, що скупчився в атомному реакторі, був разом із вибухом викинутий у довкілля, що призвело до радіаційного забруднення зони радіусом 30 кілометрів. Сильні вітри та дощі рознесли радіацію у всьому світі, але особливо постраждали території України, Білорусії, південно-західні області Росії, Фінляндії, Німеччини, Швеції, Великобританії.

У Японії вибухи на першому, другому, третьому реакторах та четвертому енергоблоці АЕС «Фукусіма-1» сталися після найсильнішого землетрусу. Внаслідок порушення система охолодження сталося кілька витоків радіації, що призвели до 1250-кратного збільшення кількості ізотопів йоду-131 у морській воді на відстані 30 км від атомної електростанції.

Ще одним джерелом радіойоду є випробування ядерної зброї. Так було в 50-60 роках ХХ століття біля штату Невада США проводилися вибухи ядерних бомб і снарядів. Вчені помітили, що I-131, що утворився в результаті вибухів, випадав у найближчих районах, а в напівглобальних і глобальних випаданнях він практично був відсутній через невеликий період напіврозпаду. Тобто під час міграцій радіонуклід встигав розкластися до того, як випасти разом із опадами на поверхню Землі.

Біологічний вплив йоду-131 на людину

Радіойод має високу міграційну здатність, легко проникає в організм людини з повітрям, їжею та водою, а також надходить через шкіру, рани та опіки. При цьому він швидко всмоктується в кров: за годину засвоюється 80-90% радіонукліду. Більша його кількість поглинається щитовидною залозою, яка не відрізняє стабільний йод від його радіоактивних ізотопів, а найменша частина – м'язами та кістками.

До кінця доби в щитовидній залозі фіксується до 30% всього радіонукліду, що надійшов, причому процес накопичення безпосередньо залежить від функціонування органу. Якщо спостерігається гіпотеріоз, радіойод всмоктується інтенсивніше і акумулюється в тканинах щитовидки у більш високих концентраціях, ніж при зниженій функції залози.

В основному йод-131 виводиться з тіла людини за допомогою нирок протягом 7 діб, лише невелика його частина видаляється разом із потом та волоссям. Відомо, що він випаровується через легені, але досі не відомо, скільки його виділяється з організму в такий спосіб.

Токсичність йоду-131

Йод-131 – джерело небезпечного β- та γ-опромінення у співвідношенні 9:1, здатне викликати як легкі, так важкі радіаційні ураження. Причому найбільш небезпечним вважається радіонуклід, що надійшов в організм із водою та їжею. Якщо поглинена доза радіойоду становить 55 МБк/кг від маси тіла, виникає гостре опромінення всього організму. Пов'язано це з великою площею бета-опромінення, що викликає патологічний процес у всіх органах та тканинах. Особливо сильно ушкоджується щитовидна залоза, що інтенсивно поглинає радіоактивні ізотопи йоду-131 разом із стабільним йодом.

Проблема розвитку патології щитовидної залози стала актуальною і під час аварії на Чорнобильській АЕС, коли населення зазнали впливу I-131. Люди отримали великі дози радіації, не лише вдихаючи заражене повітря, а й вживаючи свіже коров'яче молоко із підвищеним вмістом радіойоду. Навіть заходи, вжиті владою, за винятком з продажу натурального молока, не вирішили проблеми, оскільки близько третини населення продовжувало пити молоко, одержуване від власних корів.

Важливо знати!
Особливо сильне опромінення щитовидної залози виникає під час надходження молочних продуктів, заражених радіонуклідом йоду-131.

Внаслідок опромінення знижується функція щитовидної залози з подальшим можливим розвитком гіпотиреозу. При цьому не тільки ушкоджується тиреоїдний епітелій, де синтезуються гормони, а й руйнуються нервові клітини та судини щитовидної залози. Різко зменшується синтез корисних гормонів, порушується ендокринний статус і гомеостаз всього організму, що може стати початком розвитку ракових пухлин щитовидної залози.

Особливо небезпечний радіойод для дітей, оскільки їхня щитовидна залоз набагато менша, ніж у дорослої людини. Залежно від віку дитини, маса може становити від 1,7 г до 7 г, коли як у дорослої людини - близько 20 грам. Ще одна особливість полягає в тому, що радіаційне пошкодження ендокринної залози може тривалий час перебувати в прихованому стані і проявитися лише при інтоксикації, захворюванні або статевому дозріванні.

Високий ризик захворіти на рак щитовидної залози припадає на дітей до одного року, які отримали високу дозу опромінення ізотопом I-131. Причому точно встановлено високу агресивність пухлин - ракові клітини протягом 2-3 місяців проникають у навколишні тканини та судини, метастазують у лімфатичні вузли шиї та легень.

Важливо знати!
У жінок та дітей пухлини щитовидної залози зустрічаються у 2-2,5 рази частіше, ніж у чоловіків. Прихований період їхнього розвитку залежно від дози радіойоду, отриманої людиною, може досягати 25 і більше років, у дітей цей період значно коротший – у середньому близько 10 років.

«Корисний» йод-131

Радіойод, як засіб проти токсичного зобу та ракових пухлин щитовидної залози, почав використовуватися ще у 1949 році. Радіотерапія вважається порівняно безпечним методом лікування, без її проведення у хворих уражаються різні органи та тканини, погіршується якість життя та зменшується її тривалість. Сьогодні ізотоп I-131 застосовується як додатковий засіб, що дозволяє боротися із рецидивами цих захворювань після хірургічного втручання.

Як і стабільний йод, радіойод накопичується і довго утримується клітинами щитовидної залози, що використовують його для синтезу тиреодиних гормонів. Оскільки пухлини продовжують виконувати гормоноутворюючу функцію, вони накопичують ізотопи йоду-131. При їх розпаді утворюють бета-частинки з пробігом 1-2 мм, які локально опромінюють і руйнують клітини щитовидної залози, а здорові тканини, що оточують, практично не піддаються впливу радіації.

Радіоактивний ізотоп: Цезій-137

Вплив на організм

Цезій-137 є радіоактивним ізотопом елемента цезію та має період напіврозпаду 30 років. Вперше цей радіонуклід було відкрито з використанням оптичної спектроскопії далекого 1860 року. Відома солідна кількість ізотопів цього елемента – 39. Найдовше «напіврозпадатиметься» (вибачте за каламбур) ізотоп цезій-135, довгі 2,3 мільйона років.

Найбільш застосовуваним ізотопом цезію в ядерній зброї та ядерних реакторах є цезій-137, який одержують із розчинів перероблених радіаційних відходів. Під час ядерних випробувань або аварій на атомних електростанціях цей радіонуклід не проти вибратися в довкілля. На атомних підводних човнах і криголамах він знаходить широке застосування, тому іноді може потрапляти у води Світового океану, забруднюючи його.

У людський організм цезій-137 пробирається, коли людина дихає чи їсть. Найбільше любить селитися в м'язовій тканині (до 80%), а решта його розподіляється по інших тканинах і органах.

Найближчими друзями цезію-137 (за хімічним складом) є такі особи, як калій та рубідій. Людство в ході еволюції навчилося широко використовувати цезій-137, наприклад, у медицині (лікування пухлин), при стерилізації харчових продуктів, а також у вимірювальній техніці.

Якщо звернутися до історії, то можна побачити, що аварії на виробництві викликали найбільші викиди цезію в навколишнє середовище. 1950 року трапилася незапланована аварія на підприємстві «Маяк», і цезій-137 у кількості 12,4 ПБК (Петабеккерелів) вирвався на волю. Проте викиди цього небезпечного радіоактивного елемента під час аварії на Чорнобильській АЕС були в десятки разів більшими – 270 ПБК. Радіоактивний цезій-137 разом з іншими не менш небезпечними елементами покинув розгорнутий вибухом реактор і відлетів в атмосферу, щоб випасти назад на землю і дзеркала річок та озер на великій території і далеко від місця катастрофи. Саме від цього ізотопу залежить придатність ґрунтів для проживання та можливість займатися сільським господарством. Разом з іншими, не менш небезпечними радіоактивними елементами, 1986 року цезій-137 зробив життя в 30-кілометровій зоні навколо зруйнованої Чорнобильської АЕС смертельно небезпечним, і змусив людей залишити свої будинки та будувати своє життя заново на чужині.

Радіоактивний ізотоп: Йод-131

Йод-131 має період напіврозпаду 8 діб, тому найбільшу небезпеку для всього живого цей радіонуклід становить протягом першого місяця після того, як потрапить до навколишнього середовища. Як і цезій-137, йод-131 зазвичай виявляється на волі після випробування ядерного заряду або внаслідок аварії на атомній станції.

У ході аварії на Чорнобильській АЕС весь йод-131, який знаходився в атомному реакторі, потрапив в атмосферу, тому вже наступного дня після катастрофи більшість людей, які перебували в небезпечній зоні, отримали дози радіоактивного опромінення, вдихаючи заражене повітря і приймаючи внутрішньо свіже. але вже радіоактивне коров'яче молоко. Корови тут були ні до чого, і ні в кого не піднялася рука і не відкрився рота, щоб звинуватити їх у тому, що вони наїлися на пасовищі радіоактивної трави. І навіть терміново прибравши з продажу молоко, не вдалося б уберегти населення від радіоактивного опромінення, оскільки близько третини населення, що проживало в районі Чорнобильської АЕС, вживало молоко, отримане від особистих корів.

Слід нагадати, що зараження населення радіоактивним йодом вже мало місце в історії задовго до Чорнобильської катастрофи. Так було в 50 – 60 роках ХХ століття США проводилися широкомасштабні ядерні випробування, і результати не забарилися. У штаті Невада у великої кількості жителів з'явилися ракові захворювання, і виною тому був простий і невибагливий радіоактивний елемент – йод-131.

Потрапивши в організм людини, йод-131 насамперед накопичується в щитовидній залозі, тому саме цей орган страждає найбільше. Навіть невелика кількість радіоактивного йоду, що потрапляє в людину в основному з їжею (особливо, з молоком) погано позначається на здоров'ї цього найважливішого органу і може спричинити рак щитовидної залози у літньому віці.

Радіоактивний ізотоп: Амеріцій-241

Америцій-241 має досить тривалий період напіврозпаду, що дорівнює 432 рокам. Цей сріблясто-білий метал отримав свою назву на честь Америки, і має незвичайну здатність світитися у темряві завдяки альфа-випромінюванню. У промисловості америцій знаходить своє застосування, наприклад, дозволяє створювати контрольно-вимірювальні прилади, здатні вимірювати товщину листового скла або алюмінієвої та сталевої стрічки. У детекторах диму цей ізотоп також знаходить своє застосування. Платівка зі свинцю товщиною всього 1 см може надійно захистити людину від радіоактивного випромінювання, що випускається америцієм. У медицині америцій допомагає виявляти захворювання щитовидної залози людини завдяки тому, що стабільний йод, що знаходиться в щитовидній залозі, починає випромінювати слабке рентгенівське випромінювання.

Плутоній-241 у значній кількості присутній у збройовому плутонії, і саме він є основним постачальником ізотопу америцій-241. В результаті розпаду плутонію америцій поступово накопичується у вихідній речовині.

Наприклад, у щойно виготовленому плутонії можна виявити всього 1% америція, а плутонії, який вже встиг попрацювати в атомному реакторі, плутоній-241 може бути присутнім у кількості 25%. А через кілька десятиліть весь плутоній розпадеться і перетвориться на америцій-241. Термін життя америція можна охарактеризувати як досить короткий, але із досить великим тепловим виходом та високою радіоактивністю.

При попаданні в довкілля америцій-241 демонструє дуже високу рухливість і добре розчиняється у воді. Тому при потраплянні в організм людини ці якості дозволяють йому швидко розноситися по органах з потоком крові та осідати у нирках, печінці та кістках. Потрапити в організм людини америцію найпростіше через легені під час дихання. Після аварії на Чорнобильській АЕС америцій-241 був присутній не лише в отруєному повітрі, а й осел у ґрунті, внаслідок чого отримав можливість накопичуватися у рослинах. Для наступних поколінь українців це була не дуже радісна подія, враховуючи 432-річний період напіврозпаду цього радіоактивного ізотопу.

Радіоактивний ізотоп: Плутоній

У 1940 році було відкрито елемент Плутоній з порядковим номером 94, у тому ж році відкрито його ізотопи: Плутоній-238, що має період напіврозпаду 90 років, і Плутоній-239, що розпадається наполовину за 24 тисячі років. У природному урані Плутоній-239 можна виявити у слідових кількостях, і утворюється він там, коли ядро ​​Плутон-238 захоплює один нейтрон. У церієвій руді можна виявити надзвичайно малі кількості іншого ізотопу цього радіонукліду: Плутонія-244. Цей елемент, мабуть, утворився за часів формування Землі, адже період його піврозпаду становить 80 мільйонів років.

На вигляд Плутоній виглядає як сріблястий метал, дуже важкий, якщо взяти до рук. У присутності навіть незначної вологості швидко окислюється і корозує, проте набагато повільніше покривається іржею в чистому кисні або в присутності сухого повітря, оскільки при прямій дії кисню на його поверхні формується шар оксиду, що заважає подальшому окисленню. Через свою радіоактивність шматок плутонію, що лежить у долоні, буде теплим на дотик. А якщо помістити такий шматочок у термічно ізольований простір, він без сторонньої допомоги нагріється до температури понад 100 градусів за шкалою Цельсія.

З економічної точки зору плутоній є неконкурентоспроможним порівняно з ураном, тому що низько збагачений уран коштує значно дешевше, ніж переробка реакторного палива для одержання плутонію. Дуже висока вартість охорони плутонію для недопущення його крадіжки з метою створення «брудної» бомби та вчинення терористичного акту. До цього можна додати наявність значних запасів урану зброї в Сполучених Штатах і Росії, який шляхом розведення стає придатним для виготовлення комерційного палива.

Плутоній-238 має дуже високу теплову потужність і має дуже високу альфа-радіоактивність, є дуже серйозним джерелом нейтронів. Не дивлячись на те, що вміст плутонію-238 рідко перевищує одну соту частину від загальної кількості плутонію, кількість нейтронів, що їм випускаються, робить його дуже неприємним у зверненні.

Плутоній-239 є єдиним ізотопом плутонію, придатним виготовлення ядерної зброї. Чистий плутоній-239 має невелику критичну масу, близько 6 кг, тобто навіть з абсолютно чистого плутонію можна виготовити гарматну плутонієву бомбу. Через відносно короткий час напіврозпаду, при розпаді цього радіонукліду виділяється значна кількість енергії.

Плутоній-240 є основним агентом, що забруднює збройовий плутоній-239, оскільки має здатність інтенсивно та спонтанно ділитися. При вмісті цього радіонукліду в плутонії-239 всього в кількості 1% виробляється так багато нейтронів, що стабільну гарматну бомбу з такої суміші зробити стає неможливим без застосування імплозії. З цієї причини в стандартному плутонії зброї вміст плутонію-240 не допускається в кількості більшій, ніж 6,5%. В іншому випадку навіть при застосуванні імплозії суміш детонує раніше, ніж це буде потрібно для масового винищення собі подібних істот.

Плутоній-241 безпосередньо не впливає на зручність використання плутонію, тому що має невелике нейтронне тло та середню теплову потужність. Розпадається цей радіонуклід протягом 14-ти років, після чого перетворюється на америцій-241, що створює багато тепла і не здатний інтенсивно ділитися. Якщо начинка атомної бомби містить плутоній-241, слід враховувати, що через десяток років зберігання потужність заряду боєголовки зменшиться, а її самонагрівання збільшиться.

Плутоній-242 погано ділиться, а при помітній концентрації збільшує нейтронний фон і необхідну критичну масу. Має здатність накопичуватись у переробленому реакторному паливі.

Радіоактивний ізотоп: Стронцій-90

Стронцій-90 розпадається наполовину за 29 років і є чистим бета-випромінювачем, що утворюється при розподілі ядер у ядерній зброї та ядерних реакторах. Після розпаду стронцію-90 утворюється радіоактивний ітрій. Під час аварії на Чорнобильській АЕС в атмосферу було викинуто приблизно 0,22 МК стронцію-90, і саме він став об'єктом пильної уваги в ході вироблення заходів щодо захисту населення міст Чорнобиль, Прип'ять, а також жителів населених пунктів, що перебували в 30-кілометровій зоні довкола 4-го блоку ЧАЕС від радіації. Адже при ядерному вибуху 35% усієї активності, що потрапила у навколишнє середовище, припадає саме на стронцій-90, а протягом 20 років після вибуху – 25% активності. Проте ще задовго до катастрофи в Чорнобилі сталася аварія на виробничому об'єднанні «Маяк» та в атмосферу потрапила значна кількість радіонукліду стронцій-90.

На організм людини стронцій-90 діє руйнівним чином. За хімічним складом він дуже схожий на кальцій, а тому при попаданні в організм починає руйнувати кісткову тканину та кістковий мозок, що призводить до променевої хвороби. Всередину людського організму стронцій-90 зазвичай потрапляє при їді, а на його виведення всього наполовину знадобиться від 90 до 150 діб. В історії найбільше цього небезпечного ізотопу було зафіксовано в організмі жителів північної півкулі в 60-ті роки XX століття, після численних ядерних випробувань, що проводилися в 1961-1962рр. Після аварії у Прип'яті на Чорнобильській АЕС стронцій-90 у великих кількостях потрапив у водоймища, і гранично допустима концентрація цього радіонукліду була зафіксована у нижній течії річки Прип'ять у травні 1986 року.

Радіоактивний йод

Серед 20 радіоізотопів йоду, що утворюються в реакціях поділу урану і плутонію, особливе місце займають 131-135 I (T 1/2 = 8.04 діб.; 2.3 год.; 20.8 год.; 52.6 хв.; 6.61 год.), характеризують у реакціях поділу, високою міграційною здатністю та біологічною доступністю. У звичайному режимі експлуатації АЕС викиди радіонуклідів, зокрема радіоізотопів йоду, невеликі. В аварійних умовах, як свідчать великі аварії, радіоактивний йод, як джерело зовнішнього та внутрішнього опромінення, був основним фактором, що вражає в початковий період аварії.

Спрощена схема розпаду йоду-131. При розпаді йоду-131 утворюються електрони з енергіями до 606 кеВ та гамма-кванти, в основному з енергіями 634 та 364 кеВ.

Основним джерелом надходження радіойоду населенню у зонах радіонуклідного забруднення були місцеві продукти харчування рослинного та тваринного походження. Людині радіойод може надходити по ланцюжках:

• рослини → людина,
• рослини → тварини → людина,
• вода → гідробіонти → людина.

Молоко, свіжі молочні продукти та листові овочі, що мають поверхневе забруднення, є основним джерелом надходження радіойоду населенню. Засвоєння нукліду рослинами із ґрунту, враховуючи малі терміни його життя, не має практичного значення.

У кіз та овець вміст радіойоду в молоці в кілька разів більший, ніж у корів. У м'ясі тварин накопичуються соті частки радіойоду, що надійшов. У значних кількостях радіойод накопичується у яйцях птахів. Коефіцієнти накопичення (перевищення над вмістом у воді) 131 I у морських рибах, водоростях, молюсках досягає відповідно 10, 200-500, 10-70.

Практичний інтерес становлять ізотопи 131-135 I. Їхня токсичність невелика в порівнянні з іншими радіоізотопами, особливо альфа-випромінюючими. Гострі радіаційні ураження тяжкого, середнього та легкого ступеня у дорослої людини очікується при пероральному надходженні 131 I у кількості 55, 18 та 5 МБк/кг маси тіла. Токсичність радіонукліду при інгаляційному надходженні приблизно вдвічі вища, що пов'язано з більшою площею контактного бета-опромінення.

У патологічний процес залучаються всі органи та системи, особливо тяжкі ушкодження у щитовидній залозі, де формуються найвищі дози. Дози опромінення щитовидної залози в дітей віком внаслідок малої її маси на час вступу однакових кількостей радіойоду значно більше, ніж в дорослих (маса залози в дітей віком залежно від віку дорівнює 1:5-7 р., в дорослих – 20 р.).

Радіоактивний йод про радіоактивний йод містяться докладніші відомості, які, зокрема, можуть бути корисні медичним працівникам.

Радіоактивний цезій

Радіоактивний цезій є одним з основних дозоутворюючих радіонуклідів продуктів розподілу урану та плутонію. Нуклід характеризується високою міграційною здатністю у зовнішньому середовищі, включаючи харчові ланцюжки. Основним джерелом надходження радіоцезію людині є продукти харчування тваринного та рослинного походження. Радіоактивний цезій, що надходить тваринам із забрудненим кормом, в основному накопичується в м'язовій тканині (до 80%) та в скелеті (10%).

Після розпаду радіоактивних ізотопів йоду основним джерелом зовнішнього та внутрішнього опромінення є радіоактивний цезій.

У кіз та овець вміст радіоактивного цезію в молоці в кілька разів більший, ніж у корів. У значних кількостях він накопичується у яйцях птахів. Коефіцієнти накопичення (перевищення над вмістом у воді) 137 Cs у м'язах риб досягає 1000 і більше, у молюсків – 100-700,
ракоподібних - 50-1200, водних рослин - 100-10000.

Надходження цезію людині залежить від характеру харчування. Так після аварії на ЧАЕС у 1990 р. внесок різних продуктів у середньодобове надходження радіоцезію в найбільш забруднених областях Білорусі був наступним: молоко – 19 %, м'ясо – 9 %, риба – 0.5 %, картопля – 46 %, овочі – 7.5 %, фрукти та ягоди – 5 %, хліб та хлібопродукти – 13 %. Реєструють підвищений вміст радіоцезію у жителів, які споживають у великих кількостях "дари природи" (гриби, лісові ягоди і особливо дичину).

Радіоцезій, надходячи в організм, відносно рівномірно розподіляється, що призводить до практично рівномірного опромінення органів та тканин. Цьому сприяє висока здатність гамма-квантів його дочірнього нукліда 137m Ba, рівна приблизно 12 см.

У вихідній статті І.Я. Василенка, О.І. Василенка. Радіоактивний цезій про радіоактивний цезій містяться докладніші відомості, які, зокрема, можуть бути корисні медичним працівникам.

Радіоактивний стронцій

Після радіоактивних ізотопів йоду і цезію наступним за значимістю елементом, радіоактивні ізотопи якого роблять найбільший внесок у забруднення – стронцій. Втім, частка стронцію в опроміненні значно менша.

Природний стронцій відноситься до мікроелементів і складається із суміші чотирьох стабільних ізотопів 84 Sr (0.56 %), 86 Sr (9.96 %), 87 Sr (7.02 %), 88 Sr (82.0 %). За фізико-хімічними властивостями є аналогом кальцію. Стронцій міститься у всіх рослинних та тваринних організмах. В організмі дорослої людини міститься близько 0.3 г стронцію. Майже весь він у скелеті.

В умовах нормальної експлуатації АЕС викиди радіонуклідів незначні. В основному вони обумовлені газоподібними радіонуклідами (радіоактивними благородними газами, 14 С, тритієм та йодом). В умовах аварій, особливо великих, викиди радіонуклідів, у тому числі радіоізотопів стронцію, можуть бути значними.

Найбільший практичний інтерес становлять 89 Sr (Т 1/2 = 50.5 діб.) та 90 Sr (Т 1/2 = 29.1 років), що характеризуються великим виходом у реакціях поділу урану та плутонію. Як 89 Sr, так і 90 Sr є бета-випромінювачами. При розпаді 89 Sr утворюється стабільний ізотоп ітрію (89 Y). При розпаді 90 Sr утворюється активний бета 90 Y, який у свою чергу розпадається з утворенням стабільного ізотопу цирконію (90 Zr).

C хема ланцюжка розпадів 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. При розпаді стронцію-90 утворюються електрони з енергіями до 546кеВ, при наступному розпаді ітрію-90 утворюються електрони з енергіями до 2.28 МеВ.

У початковий період Sr 89 є одним з компонентів забруднення зовнішнього середовища в зонах ближніх випадень радіонуклідів. Однак у 89 Sr відносно невеликий період напіврозпаду і поступово починає превалювати 90 Sr.

Тварин радіоактивних стронцій в основному надходить з кормом і меншою мірою з водою (близько 2%). Крім скелета, найбільша концентрація стронцію відмічена в печінці та нирках, мінімальна – у м'язах і особливо в жирі, де концентрація в 4–6 разів менша, ніж в інших м'яких тканинах.

Радіоактивний стронцій відноситься до остеотропних біологічно небезпечних радіонуклідів. Як чистий бета-випромінювач основну небезпеку він становить при вступі до організму. Населення нуклід переважно надходить із забрудненими продуктами. Інгаляційний шлях має найменше значення. Радіостронцій вибірково відкладається в кістках, особливо у дітей, піддаючи кістки та укладений у них кістковий мозок постійному опроміненню.

Докладно все викладено у статті І.Я. Василенка, О.І. Василенка. Радіоактивний стронцій.

Йод 131 - бета-, гамма-випромінювач із періодом напіврозпаду 8,1 дня. Енергія гамма-випромінювання 0,364 МеВ, енергія бета-випромінювання 0,070 МеВ. Сумарна активність препаратів, що використовуються з діагностичною метою становить від 2 до 5 мккюрі (300 мккюрі допускається лише при скенуванні печінки та нирок). При надходженні 1 мккюрі йоду в щитовидній залозі утворюється доза 1,5-2 рад. Правомочність використання різних кількостей йоду з метою діагностики визначається клінічними показаннями (Ф. М. Лясс, 1966). Незалежно від шляху надходження йоду швидко накопичується в організмі, при цьому до 90% зосереджено в щитовидній залозі. Виводиться йод із сечею та калом. Його можна також виявити у слині (відразу після введення). Гранично допустима кількість при хронічному надходженні становить 0,6 мккюрі; ця величина досить добре обґрунтована клінічними спостереженнями як безпечна для організму людини за всіма критеріями.

Практика використання досить великих кількостей радіоактивного йоду з лікувальною метою (до 100 мккюрі), досвід аварії у Віндскелі (Англія), дані про випадання радіоактивних опадів ядерного вибуху на Маршаллових островах дозволяють оцінити ступінь небезпеки випадкового надходження до організму ізотопу в широкому діапазоні доз.

Відповідно до характеру виборчого розподілу йоду клінічні прояви в залежності від дози варіюють від мінучих змін функції щитовидної залози з почастішанням можливості її бластомної метаплазії у віддалені терміни до глибокої, рано настаючої деструкції тканини залози, що може супроводжуватися і загальними клінічними проявами променевої хвороби, включаючи кровотворення. У зв'язку з порівняно швидким формуванням променевого навантаження основна симптоматика розвивається, як правило, відносно ранні терміни - в перші 1-2 місяці.

За даними Д. А. Улитовського (1962) та Н. І. Улитовської (1964), вибіркове опромінення та ураження щитовидної залози та її нервово-рецепторного апарату мають місце при разовому надходженні 1-3 мкюрі I131, що відповідає місцевій дозі 1000-3000 рад. Інтегральні дози у всьому організмі близькі до тих, що створюються при опроміненні від зовнішніх гамма-джерел у дозі 7-13 р; ознак виразних загальних реакцій у випадках не виникає.

Розвиток клінічних проявів з можливістю летального результату при типових для променевої хвороби змінах крові спостерігається на час вступу за короткі терміни 300-500 мкюрі I131, що створює дозу загального опромінення порядку 300-570 рад. Сумарні активності 20-50 мкюрі йоду призводять до проміжної групи клінічних ефектів. При цьому слід пам'ятати, що визначальний внесок у дозу дає бета-випромінювання йоду, тобто має певна нерівномірність розподілу дози в об'ємі залози і збереження завдяки цьому окремих неушкоджених ділянок епітелію фолікулів. При використанні ізотопів I132 і I134, які є потужними гамма-випромінювачами, біологічний ефект вищий завдяки рівномірності опромінення тканини залози.

Схема розпаду йоду-131 (спрощена)

Йод-131 (йод-131, 131 I), також званий радіойодом(незважаючи на наявність інших радіоактивних ізотопів цього елемента) - радіоактивний нуклід хімічного елемента йоду з атомним номером 53 і масовим числом 131. Період його напіврозпаду становить близько 8 діб. Основне застосування знайшов у медицині та фармацевтиці. Також є одним з основних продуктів поділу ядер урану та плутонію, що становлять небезпеку для здоров'я людини, які зробили значний внесок у шкідливі наслідки для здоров'я людей після ядерних випробувань 1950-х, аварії в Чорнобилі. Йод-131 є вагомим продуктом поділу урану, плутонію і, побічно, торію, складаючи до 3% продуктів поділу ядер.

Нормативи за вмістом йоду-131

Лікування та профілактика

Застосування у медичній практиці

Йод-131, як і деякі радіоактивні ізотопи йоду (125 I, 132 I) застосовуються в медицині для діагностики та лікування захворювань щитовидної залози. Згідно з нормами радіаційної безпеки НРБ-99/2009, прийнятими в Росії, витяг з клініки пацієнта, який лікувався з використанням йоду-131, дозволяється при зниженні загальної активності цього нукліду в тілі пацієнта до рівня 0,4 ГБк.

Див. також

Примітки

Посилання

• Patent broochure on radioactive йодинний препарат від American Thyroid Association