Период полураспада йода-131 и реальность

Йод — это химический элемент с символом I и атомным номером 53. В настоящее время в Японии ведется много дискуссий относительно радиоактивности и йода-131 .

Йод-131 имеет период полураспада 8 дней.

Значит ли это, что люди, пьющие радиоактивную воду (с йодом-131), потеряют половину ее в течение 8 дней?
И, таким образом, риск для здоровья со временем будет все меньше и меньше?

Совокупный риск для здоровья со временем точно не уменьшится, т.е. пить радиоактивные жидкости по -прежнему не стоит.
Да, риск на единицу времени экспоненциально уменьшается со временем. Это похоже на падение с небоскреба. Когда вы ударяетесь о тротуар, ваша скорость начинает уменьшаться, а вероятность дальнейшего повреждения также уменьшается практически до нуля в течение доли секунды. Что ж, есть еще проблема с долей секунды после того, как вы впервые коснулись тротуара, и еще есть проблема с первыми 8 днями распада радиоактивного йода, так что ваша интерпретация фактов как "хороших новостей" может быть несколько преждевременным. ;-)
С другой стороны, это означает, что тревога может быть снята через несколько жизней, поэтому предупредительный прием йода, чтобы щитовидная железа не использовала радиоактивный и организм выбрасывал его с мочой (вероятно, менее чем за день) , можно остановить. Он также имеет опасность чрезмерной стимуляции.
Это означает, что если вы выльете два стакана воды сейчас, то тот, который вы выпьете сегодня, будет в два раза радиоактивнее того, который вы храните в холодильнике в течение 9 дней, а затем выпьете, когда вы его выпьете. Именно так снижается риск для здоровья, а не накапливается радиоактивный материал внутри вашего тела, пока он распадается.
Вся опасность для здоровья от проглатывания радиоактивного атома заключается в том, что он может распасться. Так что короткий период полураспада вам не поможет, раз он у вас внутренний. Вы бы предпочли, чтобы ваше тело выделило его до того, как оно разложится. Если вы позволите ему разлагаться вне тела (подождав несколько недель, прежде чем употреблять его), то период полураспада станет вашим другом.
В основном это означает, что если вы собираетесь принимать таблетки йода, лучше сделать это сразу. Через месяц от них уже не будет никакой пользы, потому что вы уже облучили свою щитовидную железу. А та вода, которая была заражена радиоактивным йодом? Не пейте это сейчас. Если это было немного не так, просто подождите пару месяцев, и все будет в порядке. (Но я собираюсь поесть в другом месте.)
Возможно, будущие водоочистные сооружения будут включать временной буфер для снижения радиоактивности, большие и высокие изолированные контейнеры для хранения воды, которую потребители будут пить в следующем столетии.
Через 9 дней ущерб, наносимый вашему организму, уменьшится вдвое. Но ущерб, который уже был нанесен, может остаться на долгие годы. Изотоп исчезнет, ​​но поврежденная ДНК останется и может создать множество микроскопических доброкачественных опухолей, которые могут стать злокачественными много лет спустя.

Ответы (6)

Йод-131 подвергается бета-распаду. Это то, что делает его радиоактивным. Чем быстрее он распадается, тем больше излучения испускает в единицу времени. Да, материал исчезает быстрее, чем что-то с более длительным периодом полураспада, но его скорость распада означает, что он горячее.

Есть ли способ ускорить распад? Например, кипящая вода с некоторым количеством I131?
Не манипулируя радиоизотопом (хотя есть химические средства для удаления йода). Ничего нельзя сделать с радиоизотопом в разумных масштабах, чтобы быстрее получить более безопасный материал. Вы можете бомбардировать йод нейтронами и, надеюсь, превратить его кучу в йод-132 с периодом полураспада 138 минут. Вы можете замедлить задержку, разгоняя ядра до высоких, почти релятивистских скоростей. Это то, что «можно» сделать, но это не то, что действительно можно сделать, чтобы ускорить выведение йода-131.
OTOH, оставьте воду на 9 дней, прежде чем пить, и она станет вдвое менее радиоактивной...

Йод-131 распадается с периодом полураспада 8,02 дня на стабильный ксенон-131 , который не считается канцерогенным . Ксенону, конечно, не место в вашем теле, но производимое количество будет химически незначительным . Биологический период полураспада йода в организме составляет 100 дней, поэтому любой йод-131, вероятно, распадется до того, как будет выведен из организма. Так что ответ ДА ​​на оба вопроса, потому что излучение намного опаснее присутствия ксенона и этот риск возникает в момент распада.

РЕДАКТИРОВАТЬ: приведенный выше ответ предполагает, что йод-131 был употреблен и прошло некоторое время, и это неверно, если нет какого-либо способа удаления радиоактивного йода (терапия KI?). Подразумевается, что такое лечение следует начинать как можно раньше, но оно может не стоить затрат, если уже прошли месяцы. Без этой возможности риск возникает в момент проглатыванияи ответ на вопрос о риске для здоровья - НЕТ. Приведенный выше ответ также неверен, если мы допускаем другие возможности (например, лекарство от рака). Если, как предлагает Генри в комментариях, у нас есть стакан воды, загрязненный йодом-131, и мы храним его в холодильнике в течение 90 дней, то более 99,9% изотопа распадутся до стабильного и безвредного ксенона. Но я бы пил его только в том случае, если бы не было никаких сомнений в том, что он не содержит других радиоактивных или ядовитых химических веществ (таких как цезий-137 ).

«Ксенон, безусловно, не принадлежит вашему телу, но производимое количество будет химически незначительным». Rofl Ксенон, как и все благородные газы (включая аргон, содержащий около 0,9% воздуха!) входит и выходит из нашего тела, как и все газы, к равновесию, заданному законом Генри.
Да, но ксенон не играет биологической роли, и я не знаю, в каких количествах он обычно присутствует, например, в щитовидной железе или костях. Дело в том, что крошечные количества, образующиеся при распаде йода-131, были бы безвредны. Если бы количество ксенона было достаточно большим, чтобы нанести вред, человек уже был бы мертв от радиации. Что бы это ни стоило, я нашел эту страницу home.earthlink.net/~sweetwind7/thyca/thyca.html с аналогичным объяснением. В нем утверждается, что то же самое было бы верно даже в фантастической вселенной, где йод-131 распадается до мышьяка.
"Ксенон не играет биологической роли" Не совсем так! Ксенон действительно используется в качестве анестезии. Ксенон может быть тусклым в ковалентных и ионных химических связях, но он имеет подходящий размер и физические свойства, чтобы блокировать рецепторы нейротрансмиттеров. См. en.wikipedia.org/wiki/Xenon#Anesthesia или goo.gl/NMo6t.

I131 — гамма- и бета-излучающий изотоп. Таким образом, бета-излучение является деструктивной составляющей. Бета-излучение – это электрон, вылетающий из ядра и ионизирующий. Этот аспект делает бета-электроны очень разрушительными для ткани щитовидной железы, которая концентрирует йод примерно в 200 раз больше, чем любая ткань, для производства тироксина, эндокринного гормона, регулирующего скорость метаболических процессов. Важным фактором является поглощенная доза. Это общая доза, поглощенная в присутствии I131. Таким образом, риск для здоровья не составляет 1/2 за один период полураспада, потому что доза является внутренней, а 1-я половина уже абсорбирована.

Возможно, вы могли бы объяснить, почему гамма-излучение не опасно.

Бета-лучи, продукт распада I131, имеют очень короткий радиус действия. Если он сконцентрирован в щитовидной железе, для всех практических целей он не будет устранен биологически до того, как он разложится. Это ионизирует большую часть окружающих тканей.

С другой стороны, гамма-лучи имеют малое поперечное сечение поглощения в организме и поэтому причиняют очень мало вреда. Наконец, ксенон инертен и не должен причинять никакого вреда.

Соответственно, хитрость заключается в том, чтобы люди свели к минимуму потребление I131. Вблизи реактора присутствует атмосферная пыль I131. Загрязнены грунтовые и морские воды. Также может быть поглощение морской жизнью и растительностью.

Мне кажется, кроме людей, которые не могут избежать близости с заводом и его окрестностями, таблетки йода не нужны. Избегание было бы гораздо более практичным.

К этому обсуждению следует добавить, что, по-видимому, радиоактивный йод-131 имеет так называемый «эффективный период полураспада» в человеческом теле… теперь физически изотоп 131 имеет период полураспада 8,02 дня, и это точно остается то же самое, независимо от того, находится ли он внутри или снаружи тела - срок жизни любого радиоактивного изотопа является физической константой, которая строго зависит от структуры ядра, и его расположение внутри или вне человеческого тела не имеет никакого значения. Тем не менее, по какой-либо физиологической причине, когда радиоактивный йод-131 вводится человеку (обычно в виде NaI), а дозиметр, счетчик Гейгера или какой-либо прибор, считывающий количество импульсов в минуту (СРМ), помещается рядом с щитовидной железой, к которой йод сильнее всего притягивается и удерживается, и время, за которое счет упадет ровно до половины своего первоначального наивысшего значения, берется и усредняется ... результирующее значение отличается от 8,02 дня. Это может быть результатом миграции «горячего» йода в другие части тела или что-то еще, но этот новый «период полураспада», измеренный, называется «эффективным периодом полураспада» в организме... но этот термин может ввести людей в заблуждение, заставив их поверить в то, что после приема внутрь физические свойства радиоактивного йода изменяются — это не так.

Значит ли это, что люди, пьющие радиоактивную воду (с йодом-131), потеряют половину ее в течение 8 дней?

Да, период полураспада означает именно это. Т.е. что по истечении периода полураспада рассматриваемое количество (в данном случае радиоактивного материала) уменьшится до половины исходного количества. Точный период полураспада для 131 я является 8   дни   28   минуты . После ≈ 2   месяцы прошло, будет меньше 1 % радиоактивного йода, присутствующего в целевом образце.

НО ... для этого люди должны перестать пить воду с источником йода-131 после того, как выпьют некоторое ее количество. Если они постоянно пьют радиоактивную воду, то разложившаяся часть 131 я в их организме вновь пополнится новая радиоактивная доза из радиоактивной воды. Так что, если в питьевой воде есть возобновляемый источник йода-131, то короткий период полураспада радиоактивного материала совсем не поможет. В этом случае 131 я концентрация в организме может даже увеличиваться со временем, если человек выпивает радиоактивной воды больше, чем организм в состоянии избавиться от нее за счет радиоактивного распада.

И, таким образом, риск для здоровья со временем будет все меньше и меньше?

Мое мнение, что плохое есть плохое, несмотря ни на что. Потому что кумулятивный эффект на здоровье — это то, что в конечном итоге имеет значение. Я считаю, что вы можете получить тот же рак из-за кратковременного воздействия очень сильного источника излучения или из-за длительного пребывания под слабым радиоактивным полем. В любом случае - это не хорошо для вашего здоровья.

Теперь о распаде йода-131. В основном он распадается со следующей реакцией:

53 131 я → 54 131 Икс е + β + ν ¯ е + γ + 606 β   кэВ + 364 γ   кэВ

Так что ваше тело на протяжении всего радиоактивного распада получает суп из бета-, гамма- и антинейтринного излучения. Испускаемые бета-частицы очень энергичны - обычно их энергия составляет около 0,606   МэВ . Это составляет около 53 % со скоростью света в вакууме. Таким образом, электроны очень мощные и после испускания могут проникать в ткани тела на 0,6 − 2 мм расстояние, на пути ионизации другого материала клетки тела. Через кожу человека могут проникать гамма- и рентгеновские фотоны с энергией ≥ 200   кэВ . Они в побочном продукте реакции имеют около 364 кэВ , поэтому кажется, что они могут проникать и в ткани органов. Проникающие гамма-лучи могут увеличить риск развития рака или повредить молекулы ДНК, увеличивая риск врожденных дефектов у детей. Частицы антинейтрино (как и нейтрино) очень слабо взаимодействуют с веществом, поэтому после испускания они должны покинуть ваше тело совершенно без последствий. Тем не менее, я не вижу причин для увеличения плотности антинейтрино в вашем теле. Резюмируя все это, - радиоактивную воду лучше оставить в покое.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Если нет возможности получить чистую воду, то радиоактивную воду следует хранить в подвале или в каком-либо месте для хранения. 2 − 6   месяцы не прикасаясь к нему - для минимизации количества радиации в нем, и только после этого его можно было пить в умеренных количествах.

Период полураспада йода-131 и реальность
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v