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放射性碘
甲狀腺合成甲狀腺激素的主要原料
基本信息
| 中文名 | 放射性碘 |
| 外文名 | Radioactive iodine |
| 安全性描述 | 具有放射性 |
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 醫(yī)學、勘探 |
| 涉及學科 | 核化學 |
物質(zhì)介紹
碘（I，原子量：126.90447(3)）有37種已知同位素，其中只有碘-127是穩(wěn)定同位素，其他都具有放射性，因此碘是一種單一同位素元素。天然存在的碘元素中含有兩種同位素，主要為碘-127，以及痕量的碘-129。
除了碘-127之外，其余皆為碘的放射性同位素。在碘的放射性同位素中，壽命最長的是碘-129，半衰期長達1570萬年，但仍然遠低于原生放射性同位素。自然界中存在痕量的碘-129，但基于宇宙射線生成的碘-129也十分微少。大部分在地球上存在的碘-129幾乎都是人為放射性，主要是因為碘-129是早期核試驗以及核事故的一個不須要的長壽命產(chǎn)物。除了碘-129之外，其余的碘放射性同位素半衰期都低于60天，其中有四種同位素在醫(yī)學上用于示蹤劑和治療劑，包括碘-131、碘-123、碘-124和碘-125，工業(yè)上生產(chǎn)的放射性碘一般也只會包含這四種有用的同位素。
功能
碘-129
碘-131
碘-131是碘的一種放射性同位素，原子核內(nèi)有78個中子，比碘的穩(wěn)定同位素原子核的中子數(shù)多4個，但衰期約只有8天，會經(jīng)由貝他衰變而衰變成穩(wěn)定的氙-131，但有部分的碘-131會先衰變成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)氙-131核：氙-131m（激發(fā)能量163.930(8)keV），經(jīng)過約11天的半衰期才經(jīng)過核異構(gòu)轉(zhuǎn)變及伽瑪衰變才衰變成穩(wěn)定的氙-131，過程放出高能量的γ射線，由于攝入人體后，碘-131會積聚在甲狀腺中，因此會對人體造成傷害。
產(chǎn)生
（1）產(chǎn)生方法
①用碲金屬或其化合物（如二氧化碲）做靶材料，在反應(yīng)堆中照射，通過（n，γ）反應(yīng)生成碲131，碲131再經(jīng)過β衰變而獲得碘-131，即Te(n，β）TeI；可以獲得較純的產(chǎn)品，沒有α雜質(zhì)和其他裂變產(chǎn)物的污染，世界上許多國家都采用此方法；
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(chǎn)額約0.82%；制備碘-131時，除可能有其他放射性碘同位素的污染外，還有α雜質(zhì)和β雜質(zhì)，必須進行有效的純化，只有少數(shù)國家使用。
（2）提取
從靶材料二氧化碲中將碘131提取出來的方法有干餾法、色譜法、萃取法和蒸餾法等，應(yīng)用較多的是干餾法和蒸餾法。蒸餾法是將輻照過的二氧化碲溶解于氫氧化鈉溶液，加入過氧化氫、鉬鹽等，然后在硫酸介質(zhì)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(chǎn)品。
（3）生產(chǎn)防護
大量生產(chǎn)碘-131時，要注意避免碘-131揮發(fā)，以免給環(huán)境帶來嚴重污染。操作應(yīng)在設(shè)有負壓和帶有除碘裝置的屏蔽箱室里進行。活性炭、涂銀活性炭、銀銅合金網(wǎng)、銀網(wǎng)和堿性溶液等都是碘-131的良好吸附劑。
用途
（1）在核醫(yī)學中，碘-131被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學診斷和治療
用于醫(yī)學診斷的藥物：
中文名稱 | 英文名稱 | 檢查用途 | 給藥途徑 | 體外/體內(nèi) | 成像/非成像 |
I131-碘化物 | I131-Iodide | 甲狀腺攝取 | 口服 | 體內(nèi) | 非成像 |
I131-碘化物 | I131-Iodide | 甲狀腺腫瘤轉(zhuǎn)移成像 | 口服orIV | 體內(nèi) | 成像 |
I131-MIBG | 神經(jīng)外胚層腫瘤成像 | 靜脈注射 | 體內(nèi) | 成像 |
②碘-131治療甲亢
由于碘-131能被高度選擇性攝取（碘-131幾乎只被甲狀腺所攝取）和濃聚于甲狀腺組織內(nèi)，且碘131發(fā)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(shù)治療”）。
國內(nèi)外學者對采用碘-131治療甲亢的病人進行了長達半個多世紀的跟蹤調(diào)查研究，并與一般人群癌癥自然發(fā)生率相比較，未見白血病、癌癥、畸胎的發(fā)生率增高，而且甲狀腺癌的發(fā)生率明顯低于一般人群的自然發(fā)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。由于功能亢進和增生的甲狀腺細胞已被破壞，因此不易再復發(fā)率（其復發(fā)率僅1－4%）。
用于醫(yī)學治療的藥物：
中文名稱 | 英文名稱 | 用于治療 | 給藥途徑 |
I131-碘化物 | I131-Iodide | 甲狀腺毒癥 | 靜脈注射或口服 |
I131-碘化物 | I131-Iodide | 非毒性甲狀腺腫 | 靜脈注射或口服 |
I131-碘化物 | I131-Iodide | 甲狀腺癌 | 靜脈注射或口服 |
I131-MIBG（m-碘芐胍，間碘芐胍） | I131-MIBG | 惡性腫瘤 | 靜脈注射 |
（2）除了核醫(yī)學方面的應(yīng)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，以便及時有效地采取措施，調(diào)節(jié)水流的分配，保持油井的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等。
危害
碘-123
碘-123是碘的一種放射性同位素，原子核內(nèi)有70個中子，比碘的穩(wěn)定同位素原子核的中子數(shù)少4個，半衰期為13.2h，由碘-123衰變?yōu)榉€(wěn)定的碲-123，同時發(fā)射出γ射線，是一種γ輻射源。
應(yīng)用
碘-123最適于制備核醫(yī)學診斷用放射性藥物。碘-123放射性藥物可用于甲狀腺功能診斷，腦血流顯像，心肌顯像，腎功能診斷和腎上腺顯像以及各種腦受體顯像中。
核醫(yī)學放射性藥物如下
中文名稱 | 英文名稱 | 檢查用途 | 給藥途徑 | 體外/體內(nèi) | 成像/非成像 |
I123-碘化物 | I123-Iodide | 甲狀腺攝取 | 口服或靜脈注射 | 體內(nèi) | 非成像 |
I123-碘化物 | I123-Iodide | 甲狀腺成像甲狀腺腫瘤轉(zhuǎn)移成像 | 口服或IV | 體內(nèi) | 成像 |
I123-o-Iodohippurate | 腎臟成像 | 靜脈注射 | 體內(nèi) | 成像 | |
I123-MIBG（m-碘芐胍，間碘芐胍） | I123-MIBG | 神經(jīng)外胚層腫瘤成像 | 靜脈注射 | 體內(nèi) | 成像 |
I123-FP-CIT | I123-FP-CIT | 震顫性麻痹 的SPECT成像 | 靜脈注射 | 體內(nèi) | 成像 |
碘-124
碘-124為碘的放射性同位素，原子核中有71個中子。半衰期為4.17天，由碘-124衰變?yōu)轫?124時放出β射線。
用途
碘-124應(yīng)用于含碘造影的CT掃描，對患者損害較小；應(yīng)用醫(yī)學分子成像。
碘-125
碘-125是碘的放射性同位素，原子核中有72個中子，半衰期為60.14天。軌道電子俘獲衰變核素，發(fā)射的γ射線能量為0.03548Mev。3.7×10貝可的碘125重5.76×10克。3.7×10貝可的碘-125點源在1厘米遠處的照射量率是0.66倫琴/時。碘-125屬中毒性核素，緊要器官是甲狀腺，對人體的有效半減期為41.7天。碘-125的化學性質(zhì)與元素碘相同。
產(chǎn)生
Xe(n,γ)XeI反應(yīng)最有實用價值。制備過程為：
用天然氙(Xe的豐度為0.10%)氣作靶材料，在液氮冷凍條件下將氙氣裝入厚壁鋯-2合金或鋁質(zhì)靶筒內(nèi)，焊接密封，然后送入反應(yīng)堆內(nèi)照射，生成碘-125。由于碘-125吸收熱中子的截面相當大，故碘-125產(chǎn)品中通常總含有一定量的碘-126。而碘126衰變類型比碘-125復雜且能量也高，既影響標記也不利于應(yīng)用。所以常將碘125產(chǎn)品放置一段時間(冷卻)，使比碘125半衰期短得多的碘126衰變掉，碘126的含量一般限制在2%以下。用堆回路法可直接制備出碘-126含量少、比活度高的碘-125。其方法是讓氙氣在一個密閉的回路里，于反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)。當氣流流經(jīng)堆內(nèi)活性區(qū)受中子輻照時，產(chǎn)生碘-125；當?shù)?125隨氣流到堆外部分時，將它收集起來,這部分碘-125便不再回到堆內(nèi)活性區(qū)受中子輻照,因而產(chǎn)生碘126的機會很少，所以產(chǎn)品即使不經(jīng)過冷卻。其碘-126的含量也在1%以下。將碘-125從靶筒中或密閉回路中轉(zhuǎn)移出來之后，通常是做成NaI溶液。NaI溶液是碘-125的初級產(chǎn)品。
應(yīng)用
碘-125的應(yīng)用范圍非常廣泛：
（4）但是碘125最廣泛的應(yīng)用還是作為標記試劑來標記各種各樣的化合物，尤其是體外放射性免疫分析用的制劑。
參考資料
[1]
放射性碘的功效與作用 · 放射性碘的功效與作用[引用日期2021-08-02]
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