放射性ヨウ素131

放射性ヨウ素131については、日常生活ではあまり触れる機会がないため、あまり知られていません。放射性ヨウ素131は、実は原子核分裂の産物です。もちろん、極微量の放射性物質であれば、環境や人体に影響はないので、あまり心配する必要はありません。放射性ヨウ素131について詳しく見てみましょう。

ヨウ素 131 は、ヨウ素元素の放射性同位体です。これは、記号 I-131 で表され、半減期が 8.3 日である人工放射性核種 (核分裂の生成物) です。通常の状況では、自然界には存在しません。

2011年3月26日、中国黒龍江省北東部の空気中に極微量の人工放射性核種ヨウ素131が検出されました。しかし、この微量の放射性物質が我が国の環境や公衆衛生に影響を及ぼすことはありません。その後、東部沿岸地域でも同様の発見がありました。

危害

ヨウ素の質量数

物理的半減期

123

13.2時間

125

60日間

129

1. 9世紀 7

131

8.3日

132

2.28時間

133

20.3時間

134

52.5分

135

6.8時間

物理的および化学的性質

ヨウ素131の放射性同位体。記号 I-131、略称は I。その原子核には 78 個の中性子がありますが、ヨウ素の安定核種には 74 個の中性子しかありません。

。

ヨウ素131はベータ崩壊核種であり、ベータ線（99%）とガンマ線（1%）を放出します。ベータ線の最大エネルギーは0.6065MeV、主なガンマ線のエネルギーは0.364MeVです。半減期は8.02日です。 3.7×10ベクレルのヨウ素131点線源の重量は8.05×10 mgです。1cmの距離での照射率は2.3レントゲン/時で、厚さ5cmの鉛シールドで安全に操作できます。ヨウ素 131 は毒性の強い放射性核種で、甲状腺が重要な臓器です。人間に対する有効半減期は 7.6 日で、体内の最大許容蓄積量は 1.8×10 ベクレルです。放射能作業場の空気中および開放水源中のヨウ素 131 の最大許容濃度は、それぞれ 1 リットルあたり 0.33 ベクレルと 22 ベクレルです。

ヨウ素 131 の化学的性質は元素ヨウ素の化学的性質と同じです。

生成と抽出

ヨウ素 131 を生成する核反応は次のとおりです。

① テルル金属またはその化合物（二酸化テルルなど）をターゲット物質として原子炉で照射し、（ｎ、γ）反応によりテルル１３１を生成し、その後テルル１３１がβ崩壊してヨウ素１３１、すなわちTe(n,β)TeIを得る。

②濃縮ウラン235をターゲット物質として、U(n,f)IまたはU(n,f)TeIの核分裂によりヨウ素131を得る。ヨウ素131の総核分裂収率は約0.82%である。

方法

①α不純物や他の核分裂生成物に汚染されず、比較的純粋な製品が得られるため、世界各国で採用されている。

② ヨウ素131を調製する際には、他の放射性ヨウ素同位元素による汚染の可能性があるほか、α不純物やβ不純物もあり、これらを効果的に精製する必要があるため、使用している国は限られています。

抽出する

対象物質である二酸化テルルからヨウ素 131 を抽出するには、乾留、クロマトグラフィー、抽出、蒸留など、いくつかの方法があります。乾留と蒸留が最も一般的に使用される方法です。蒸留法は、照射された二酸化テルルを水酸化ナトリウム溶液に溶解し、過酸化水素、モリブデン塩などを加えて硫酸媒体で蒸留する方法です。ヨウ素131を含む画分を還元剤とともに水酸化ナトリウムに吸収させ、ヨウ素131をNaI溶液の形で得ます。 NaI 溶液はヨウ素 131 の主な生成物です。

生産保護

ヨウ素 131 を大量に製造する場合、環境に重大な汚染を引き起こさないように、ヨウ素 131 の揮発を防ぐように注意する必要があります。操作は、陰圧とヨウ素除去装置を備えたシールドルーム内で実行する必要があります。活性炭、銀コーティング活性炭、銀銅合金メッシュ、銀メッシュ、アルカリ溶液はすべてヨウ素 131 の優れた吸着剤です。

使用

核医学では、ヨウ素 131 は、甲状腺機能検査や甲状腺疾患の治療に NaI 溶液の形で直接使用されるほか、疾患の体内または体外診断のために多くの化合物を標識するためにも使用できます。たとえば、ヨウ素 131 で標識されたローズベンガルナトリウムと馬尿酸ナトリウムは、肝臓、胆嚢、腎臓のスキャン画像化剤としてよく使用されます。ヨウ素131は、核医学への応用以外にも、地下水を発見し、地下水の流速や方向を測定したり、地下パイプラインの漏れ箇所を特定したり、油田注入井の各油層の吸水能力とその変化を測定したりして、適時に効果的な対策を講じて水流の分布を調整し、油井の高生産量と安定生産量を維持するために使用することができます。