نیمه عمر ید رادیواکتیو. ید رادیواکتیو

همه عناصر شیمیایی ایزوتوپ هایی با هسته های ناپایدار تشکیل می دهند که در طول نیمه عمر خود ذرات α، ذرات β یا پرتوهای γ منتشر می کنند. ید دارای 37 نوع هسته با بار یکسان است، اما در تعداد نوترون هایی که جرم هسته و اتم را تعیین می کنند، متفاوت است. بار تمام ایزوتوپ های ید (I) 53 است. وقتی منظور آنها ایزوتوپی با تعداد معینی نوترون است، این عدد را در کنار علامت، از طریق خط تیره بنویسید. در عمل پزشکی، I-124، I-131، I-123 استفاده می شود. ایزوتوپ طبیعی ید (غیر رادیواکتیو) I-127 است.

تعداد نوترون ها به عنوان یک شاخص برای روش های مختلف تشخیصی و درمانی عمل می کند. ید درمانی بر اساس نیمه عمر متفاوت ایزوتوپ های رادیواکتیو ید است. به عنوان مثال، یک عنصر با 123 نوترون در 13 ساعت، با 124 - در 4 روز تجزیه می شود، و I-131 بعد از 8 روز اثر رادیواکتیو خواهد داشت. اغلب از I-131 استفاده می شود که در طی فروپاشی آن پرتوهای γ، زنون بی اثر و ذرات β تشکیل می شوند.

تاثیر ید رادیواکتیو در درمان

ید درمانی پس از برداشتن کامل غده تیروئید تجویز می شود. با حذف جزئی یا درمان محافظه کارانه، استفاده از این روش منطقی نیست. فولیکول های غده تیروئید یدیدها را از مایع بافتی که آنها را احاطه کرده است دریافت می کنند. یدیدها از طریق انتشار یا با انتقال فعال از خون وارد مایع بافت می شوند. در طول گرسنگی ید، سلول‌های ترشحی شروع به جذب فعال ید رادیواکتیو می‌کنند و سلول‌های سرطانی منحط این کار را با شدت بیشتری انجام می‌دهند.

ذرات β که در طول نیمه عمر آزاد می شوند، سلول های سرطانی را از بین می برند.

توانایی قابل توجه ذرات β در فاصله 600 - 2000 نانومتر عمل می کند که برای از بین بردن فقط عناصر سلولی سلول های بدخیم کافی است و نه بافت های همسایه.

هدف اصلی درمان با رادیو ید، حذف نهایی تمام بقایای غده تیروئید است، زیرا حتی ماهرانه ترین عمل نیز این بقایای را پشت سر می گذارد. علاوه بر این، در عمل جراحان، از قبل مرسوم شده است که چندین سلول غده در اطراف غدد پاراتیروئید برای عملکرد طبیعی آنها و همچنین در اطراف عصب عود کننده که تارهای صوتی را عصب می کند، باقی بگذارند. تخریب ایزوتوپ ید نه تنها در بافت های باقی مانده غده تیروئید، بلکه متاستاز در تومورهای سرطانی رخ می دهد که نظارت بر غلظت تیروگلوبولین را آسان تر می کند.

پرتوهای γ اثر درمانی ندارند، اما با موفقیت در تشخیص بیماری ها استفاده می شوند. دوربین γ تعبیه شده در اسکنر به تعیین محل ید رادیواکتیو کمک می کند، که به عنوان سیگنالی برای تشخیص متاستازهای سرطانی عمل می کند. تجمع ایزوتوپ در سطح جلوی گردن (در محل غده تیروئید سابق)، در غدد بزاقی، در تمام طول دستگاه گوارش، در مثانه رخ می دهد. تعداد کمی، اما هنوز گیرنده های جذب ید در غدد پستانی وجود دارد. اسکن متاستازها را در اندام های بریده شده و مجاور نشان می دهد. اغلب آنها در غدد لنفاوی گردنی، استخوان ها، ریه ها و بافت های مدیاستن یافت می شوند.

نسخه های درمانی برای ایزوتوپ های رادیواکتیو

رادیو ید درمانی برای استفاده در دو مورد نشان داده شده است:

1. اگر حالت یک غده هیپرتروفی به شکل گواتر سمی (ندولار یا منتشر) تشخیص داده شود. حالت گواتر منتشر با تولید هورمون های تیروئید توسط کل بافت ترشحی غده مشخص می شود. در گواتر ندولار فقط بافت ندولر هورمون ترشح می کند. وظایف معرفی ید رادیواکتیو به مهار عملکرد مناطق هیپرتروفی کاهش می یابد، زیرا تابش ذرات β دقیقاً مکان هایی را که مستعد ابتلا به تیروتوکسیکوز هستند از بین می برد. در پایان روش، یا عملکرد طبیعی غده بازسازی می شود، یا کم کاری تیروئید ایجاد می شود، که با استفاده از آنالوگ هورمون تیروکسین - T4 (شکل L) به راحتی عادی می شود.
2. اگر نئوپلاسم بدخیم غده تیروئید (سرطان پاپیلاری یا فولیکولی) یافت شود، جراح درجه خطر را تعیین می کند. مطابق با این، گروه های خطر با توجه به سطح پیشرفت تومور و محلی سازی دور احتمالی متاستازها و همچنین نیاز به درمان با ید رادیواکتیو متمایز می شوند.
3. گروه کم خطر شامل بیمارانی است که تومور کوچکی دارند که بیش از 2 سانتی متر طول ندارد و در طرح کلی غده تیروئید قرار دارد. هیچ متاستازی در اندام ها و بافت های مجاور (به ویژه در غدد لنفاوی) یافت نشد. چنین بیمارانی نیازی به تزریق ید رادیواکتیو ندارند.
4. بیماران با خطر متوسط ​​تومور بزرگتر از 2 سانتیمتر اما از 3 سانتیمتر بیشتر نیست، در صورت ایجاد پیش آگهی نامطلوب و جوانه زدن کپسول در غده تیروئید، دوز ید رادیواکتیو 30-100 mCi تجویز می شود.
5. گروه پرخطر دارای الگوی تهاجمی بارز رشد سرطان هستند. جوانه زنی در بافت ها و اندام های مجاور، غدد لنفاوی وجود دارد، ممکن است متاستازهای دور وجود داشته باشد. چنین بیمارانی نیاز به درمان با ایزوتوپ رادیواکتیو بیش از 100 میلی‌کوری دارند.

رویه تجویز ید رادیویی

ایزوتوپ رادیواکتیو ید (I-131) به طور مصنوعی سنتز می شود. این دارو به شکل کپسول ژلاتین (مایع) خوراکی مصرف می شود. کپسول ها یا مایعات بی بو و بی مزه هستند و فقط با یک لیوان آب بلعیده می شوند. پس از مصرف مایع، توصیه می شود بلافاصله دهان خود را با آب بشویید و بدون تف کردن آن را ببلعید.

در صورت وجود دندان مصنوعی، بهتر است قبل از استفاده از ید مایع، مدتی آنها را خارج کنید.

شما نمی توانید به مدت دو ساعت غذا بخورید، می توانید (حتی نیاز دارید) مقدار زیادی آب یا آبمیوه بنوشید. ید-131 که توسط فولیکول های تیروئید جذب نمی شود، از طریق ادرار دفع می شود، بنابراین ادرار کردن باید هر ساعت با کنترل محتوای ایزوتوپ در ادرار انجام شود. داروهای غده تیروئید زودتر از 2 روز بعد مصرف نمی شوند. بهتر است تماس های بیمار با افراد دیگر در این زمان به شدت محدود باشد.

قبل از عمل، پزشک باید داروهای مصرف شده را تجزیه و تحلیل کند و آنها را در زمان های مختلف متوقف کند: برخی از آنها - یک هفته، برخی دیگر حداقل 4 روز قبل از عمل. اگر زن در سن باروری باشد، برنامه ریزی بارداری باید برای دوره ای که پزشک تعیین می کند به تعویق بیفتد. جراحی قبلی نیاز به آزمایش برای وجود یا عدم وجود بافتی که قادر به جذب ید-131 است، دارد. 14 روز قبل از شروع معرفی ید رادیواکتیو، رژیم غذایی خاصی تجویز می شود که در آن ایزوتوپ طبیعی ید-127 باید به طور کامل از بدن حذف شود. لیست محصولات برای حذف موثر ید توسط پزشک معالج ارائه می شود.

درمان تومورهای سرطانی با ید رادیواکتیو

اگر رژیم غذایی بدون ید به درستی رعایت شود و دوره محدودیت در مصرف داروهای هورمونی رعایت شود، سلول های تیروئید به طور کامل از باقی مانده ید پاک می شوند. با معرفی ید رادیواکتیو در پس زمینه گرسنگی ید، سلول ها تمایل به گرفتن هر ایزوتوپ ید دارند و تحت تاثیر ذرات β قرار می گیرند. سلول‌ها هر چه فعال‌تر ایزوتوپ رادیواکتیو را جذب کنند، بیشتر تحت تأثیر آن قرار می‌گیرند. دوز تابش فولیکول های تیروئید که ید را جذب می کنند چندین ده برابر بیشتر از تأثیر یک عنصر رادیواکتیو بر بافت ها و اندام های اطراف است.

کارشناسان فرانسوی محاسبه کرده اند که تقریبا 90 درصد از بیماران مبتلا به متاستاز ریه پس از درمان با ایزوتوپ رادیواکتیو زنده مانده اند. بقای طی ده سال پس از اعمال این روش بیش از 90٪ بود. و این بیماران مبتلا به آخرین مرحله (IVc) یک بیماری وحشتناک هستند.

البته، روش توصیف شده نوشدارویی نیست، زیرا عوارض پس از استفاده از آن مستثنی نیست.

اول از همه، این سیالادنیت (التهاب غدد بزاقی) است که با تورم، درد همراه است. این بیماری در پاسخ به ورود ید و عدم وجود سلول های تیروئیدی که قادر به جذب آن هستند ایجاد می شود. سپس غده بزاقی باید این عملکرد را بر عهده بگیرد. لازم به ذکر است که سیالادنیت تنها در دوزهای بالای تابش (بالاتر از 80 mCi) پیشرفت می کند.

مواردی از نقض عملکرد تولید مثل سیستم تولید مثل وجود دارد، اما با قرار گرفتن در معرض مکرر، که دوز کل آن بیش از 500 mCi است.

درمان بعد از تیروئیدکتومی

اغلب، بیماران سرطانی پس از برداشتن غده تیروئید ید درمانی تجویز می شوند. هدف از این روش، شکست نهایی سلول های سرطانی باقی مانده پس از عمل، نه تنها در غده تیروئید، بلکه در خون است.

پس از مصرف دارو، بیمار را در یک اتاق یک نفره قرار می دهند که مطابق با مشخصات مجهز است.

تماس پرسنل پزشکی تا پنج روز محدود است. در این زمان، بازدیدکنندگان به خصوص زنان باردار و کودکان به منظور محافظت از آنها در برابر جریان ذرات تشعشع نباید به بخش وارد شوند. ادرار و بزاق بیمار رادیواکتیو در نظر گرفته می شود و در معرض دفع ویژه قرار دارد.

مزایا و معایب درمان با ید رادیواکتیو

روش توصیف شده را نمی توان کاملا "بی ضرر" نامید. بنابراین، در حین عمل یک ایزوتوپ رادیواکتیو، پدیده های موقتی به شکل احساسات دردناک در ناحیه غدد بزاقی، زبان و جلوی گردن مشاهده می شود. دهان خشک است، در گلو خارش دارد. بیمار بیمار است، میل مکرر به استفراغ، تورم وجود دارد، غذا خوشمزه نمی شود. علاوه بر این، بیماری های مزمن قدیمی تشدید می شود، بیمار بی حال می شود، زود خسته می شود و مستعد افسردگی است.

با وجود جنبه های منفی درمان، استفاده از ید رادیواکتیو به طور فزاینده ای در درمان غده تیروئید در کلینیک ها استفاده می شود.

دلایل مثبت این الگو عبارتند از:

• هیچ مداخله جراحی با عواقب زیبایی وجود ندارد.
• بیهوشی عمومی لازم نیست.
• ارزان بودن نسبی کلینیک های اروپایی در مقایسه با عملیات با کیفیت بالای خدمات و تجهیزات اسکن.

خطر تشعشع در تماس

لازم به یادآوری است که مزایای ارائه شده در فرآیند استفاده از پرتو برای خود بیمار آشکار است. برای اطرافیانش، تشعشعات می تواند شوخی بی رحمانه ای بازی کند. ناگفته نماند ویزیت کننده های بیمار، لازم به ذکر است که کادر درمانی فقط در مواقع ضروری و البته با لباس های محافظ و دستکش مراقبت می کنند.

بعد از ترخیص نباید با فرد نزدیکتر از 1 متر در تماس باشید و با مکالمه طولانی باید 2 متر فاصله بگیرید. در یک تخت حتی پس از ترخیص، خوابیدن در یک تخت با فرد دیگری به مدت 3 روز توصیه نمی شود. تماس جنسی و قرار گرفتن در نزدیکی یک زن باردار در عرض یک هفته از تاریخ ترخیص که پنج روز پس از عمل انجام می شود اکیدا ممنوع است.

چگونه پس از تابش با ایزوتوپ ید رفتار کنیم؟

هشت روز پس از ترخیص، کودکان را باید از خود دور نگه داشت، به خصوص تماس. پس از استفاده از حمام یا توالت، سه بار با آب شستشو دهید. دست ها به طور کامل با صابون شسته می شوند.

برای جلوگیری از پاشیدن ادرار تشعشع، بهتر است آقایان هنگام ادرار روی توالت بنشینند. اگر بیمار مادر شیرده باشد، شیردهی باید قطع شود. لباس هایی که بیمار در آنها تحت درمان بوده است در کیسه ای قرار می گیرد و یک یا دو ماه پس از ترخیص به طور جداگانه شسته می شود. وسایل شخصی از فضاهای مشترک و انبارها خارج می شوند. در صورت بستری اورژانسی در بیمارستان، لازم است به کادر پزشکی در مورد دوره اخیر پرتودهی ید 131 هشدار داده شود.

ایزوتوپ رادیواکتیو: سزیم-137

تاثیر روی بدن

سزیم-137 ایزوتوپ رادیواکتیو عنصر سزیم است و نیمه عمر آن 30 سال است. این رادیونوکلئید برای اولین بار با استفاده از طیف سنجی نوری در سال 1860 کشف شد. تعداد ثابتی از ایزوتوپ های این عنصر شناخته شده است - 39. طولانی ترین "نیمه عمر" (ببخشید جناس) ایزوتوپ سزیم-135 است، طولانی 2.3 میلیون سال.

بیشترین استفاده از ایزوتوپ سزیم در سلاح های هسته ای و راکتورهای هسته ای سزیم 137 است که از محلول های زباله های رادیواکتیو فرآوری شده به دست می آید. در طول آزمایش های هسته ای یا حوادث در نیروگاه های هسته ای، این رادیونوکلئید از ورود به محیط بیزار نیست. در زیردریایی های هسته ای و یخ شکن ها به طور گسترده استفاده می شود، بنابراین هر از گاهی می تواند وارد آب های اقیانوس ها شود و آن را آلوده کند.

سزیم 137 هنگام نفس کشیدن یا غذا خوردن وارد بدن انسان می شود. بیشتر از همه، دوست دارد در بافت عضلانی (تا 80٪) ته نشین شود و بقیه مقدار آن در بافت ها و اندام های دیگر توزیع می شود.

نزدیکترین دوستان سزیم-137 (از نظر ترکیب شیمیایی) افرادی مانند پتاسیم و روبیدیم هستند. در سیر تکامل، بشر آموخته است که به طور گسترده از سزیم-137 استفاده کند، به عنوان مثال، در پزشکی (درمان تومور)، در عقیم سازی محصولات غذایی، و همچنین در فناوری اندازه گیری.

با نگاهی به تاریخ، می توان دریافت که حوادث صنعتی بیشترین انتشار سزیم را در محیط زیست ایجاد کرده است. در سال 1950، یک حادثه برنامه ریزی نشده در شرکت مایاک رخ داد و سزیم-137 به مقدار 12.4 PBC (Petabekkerel) آزاد شد. با این حال، انتشار این عنصر رادیواکتیو خطرناک در طول حادثه در نیروگاه هسته ای چرنوبیل ده ها بار بیشتر بود - 270 PBC. سزیم-137 رادیواکتیو، همراه با سایر عناصر نه چندان خطرناک، رآکتور را در اثر انفجار از هم پاشید و به جو پرواز کرد تا دوباره به زمین و آینه‌های رودخانه‌ها و دریاچه‌ها در یک منطقه بزرگ و بسیار دور از محل سقوط سقوط کند. از این ایزوتوپ است که مناسب بودن خاک برای زندگی و توانایی انجام کشاورزی بستگی دارد. در سال 1986، سزیم 137، همراه با دیگر عناصر رادیواکتیو، نه کمتر خطرناک، زندگی را در منطقه 30 کیلومتری اطراف نیروگاه هسته ای تخریب شده چرنوبیل مرگبار کرد و مردم را مجبور کرد خانه های خود را ترک کنند و زندگی خود را از نو در سرزمینی بیگانه بسازند.

ایزوتوپ رادیواکتیو: ید-131

نیمه عمر ید-131 8 روز است، بنابراین این رادیونوکلئید بزرگترین خطر را برای همه موجودات زنده در اولین ماه پس از ورود به محیط ایجاد می کند. مانند سزیم-137، ید-131 معمولاً پس از آزمایش یک سلاح هسته ای یا در نتیجه حادثه در یک نیروگاه هسته ای آزاد می شود.

در طول حادثه در نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل، تمام ید-131 موجود در راکتور هسته‌ای به اتمسفر رها شد، بنابراین روز بعد از فاجعه، بیشتر افراد در منطقه خطر با استنشاق مواد آلوده، دوزهای پرتوزا دریافت کردند. هوا و در بین مصرف شیر گاو تازه، اما در حال حاضر رادیواکتیو. گاوها کاری به آن نداشتند و هیچ کس دستی بلند نکرد یا دهانش را باز نکرد تا آنها را متهم کند که در مرتعی از علف های رادیواکتیو خورده اند. و حتی با حذف فوری شیر از فروش، نمی توان جمعیت را از قرار گرفتن در معرض رادیواکتیو نجات داد، زیرا حدود یک سوم جمعیت ساکن در منطقه نیروگاه هسته ای چرنوبیل شیر به دست آمده از گاوهای شخصی را می خوردند.

لازم به یادآوری است که آلودگی جمعیت به ید رادیواکتیو قبلاً در تاریخ بسیار قبل از فاجعه چرنوبیل اتفاق افتاده است. بنابراین، در دهه های 50 و 60 قرن بیستم، آزمایش های هسته ای در مقیاس بزرگ در ایالات متحده انجام شد و نتایج آن دیری نپایید. در ایالت نوادا، تعداد زیادی از ساکنان به سرطان مبتلا شدند و دلیل این امر یک عنصر رادیواکتیو ساده و بی تکلف از همه جهات - ید-131 بود.

زمانی که ید-131 وارد بدن انسان می شود، در درجه اول در غده تیروئید تجمع می یابد، بنابراین این اندام بیشترین آسیب را می بیند. حتی مقدار کمی ید رادیواکتیو که عمدتاً با غذا (به ویژه شیر) وارد بدن فرد می شود، بر سلامت این مهم ترین اندام تأثیر منفی می گذارد و می تواند در سنین بالا باعث سرطان تیروئید شود.

ایزوتوپ رادیواکتیو: آمریکیوم-241

آمریکیوم-241 نیمه عمر نسبتاً طولانی 432 سال دارد. این فلز سفید نقره ای به نام آمریکا نامگذاری شده است و به لطف تشعشعات آلفا توانایی فوق العاده ای برای درخشش در تاریکی دارد. در صنعت، americium کاربرد خود را پیدا می کند، به عنوان مثال، به شما امکان می دهد ابزارهای کنترلی و اندازه گیری با قابلیت اندازه گیری ضخامت ورق شیشه یا نوار آلومینیومی و فولادی ایجاد کنید. در آشکارسازهای دود نیز این ایزوتوپ کاربرد خود را پیدا می کند. یک صفحه سرب با ضخامت تنها 1 سانتی متر می تواند به طور قابل اعتمادی از فرد در برابر تشعشعات رادیواکتیو ساطع شده از آمریکیوم محافظت کند. در پزشکی، آمریکیوم به تشخیص بیماری های غده تیروئید انسان کمک می کند، زیرا ید پایدار، واقع در غده تیروئید، شروع به انتشار اشعه ایکس ضعیف می کند.

پلوتونیوم-241 به مقدار قابل توجهی در پلوتونیوم با درجه تسلیحاتی وجود دارد و او تامین کننده اصلی ایزوتوپ آمریکیوم-241 است. در نتیجه تجزیه پلوتونیوم، آمریکیوم به تدریج در ماده اصلی تجمع می یابد.

به عنوان مثال، در پلوتونیوم تازه تولید شده، تنها 1٪ آمریکیوم را می توان یافت و در پلوتونیومی که قبلاً در یک راکتور هسته ای کار کرده است، پلوتونیوم 241 می تواند به میزان 25٪ وجود داشته باشد. و پس از چند دهه، تمام پلوتونیوم تجزیه می شود و به آمریکیوم 241 تبدیل می شود. طول عمر آمریکیوم را می توان نسبتاً کوتاه، اما با بازده حرارتی نسبتاً بالا و رادیواکتیویته بالا توصیف کرد.

هنگامی که آمریکیوم-241 در محیط آزاد می شود، تحرک بسیار بالایی از خود نشان می دهد و در آب بسیار محلول است. بنابراین، هنگامی که وارد بدن انسان می شود، این ویژگی ها به آن اجازه می دهد تا به سرعت از طریق اندام ها با جریان خون پخش شود و در کلیه ها، کبد و استخوان ها ته نشین شود. ساده ترین راه برای ورود آمریکیوم به بدن انسان از طریق ریه ها در طول تنفس است. پس از حادثه در نیروگاه هسته ای چرنوبیل، آمریکیوم-241 نه تنها در هوای مسموم وجود داشت، بلکه در خاک نیز مستقر شد و در نتیجه توانست در گیاهان انباشته شود. برای نسل های بعدی ساکنان اوکراین، با توجه به نیمه عمر 432 ساله این ایزوتوپ رادیواکتیو، این اتفاق چندان خوشحال کننده ای نبود.

ایزوتوپ رادیواکتیو: پلوتونیوم

در سال 1940، عنصر پلوتونیوم با شماره سریال 94 کشف شد، در همان سال ایزوتوپ های آن کشف شد: پلوتونیوم-238، که نیمه عمر 90 سال دارد، و پلوتونیوم-239، که در عرض 24 هزار سال به نصف تجزیه می شود. در اورانیوم طبیعی، پلوتونیوم-239 را می توان در مقادیر کمی یافت و زمانی که هسته پلوتونیوم-238 یک نوترون را جذب می کند، در آنجا تشکیل می شود. در سنگ معدن سریم، مقادیر بسیار کمی از ایزوتوپ دیگری از این رادیونوکلئید یافت می شود: پلوتونیوم-244. به نظر می رسد این عنصر در زمان شکل گیری زمین با نیمه عمر 80 میلیون سال شکل گرفته است.

پلوتونیوم از نظر ظاهری مانند یک فلز نقره ای به نظر می رسد که وقتی در دست گرفته می شود بسیار سنگین است. در حضور حتی رطوبت خفیف، به سرعت اکسید می شود و خورده می شود، اما در اکسیژن خالص یا در مجاورت هوای خشک بسیار کندتر زنگ می زند، زیرا در معرض مستقیم اکسیژن، یک لایه اکسید روی سطح آن تشکیل می شود که از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می کند. . به دلیل رادیواکتیویته بودن، یک تکه پلوتونیوم که در کف دست شما قرار دارد در لمس گرم خواهد بود. و اگر چنین قطعه ای را در فضای ایزوله حرارتی قرار دهید، بدون کمک خارجی تا دمای بیش از 100 درجه سانتیگراد گرم می شود.

از نقطه نظر اقتصادی، پلوتونیوم قابل رقابت با اورانیوم نیست زیرا اورانیوم با غنای پایین بسیار ارزانتر از بازفرآوری سوخت رآکتور برای تولید پلوتونیوم است. هزینه حفاظت از پلوتونیوم برای جلوگیری از سرقت آن به منظور ایجاد یک بمب "کثیف" و انجام یک عمل تروریستی بسیار بالا است. علاوه بر این، وجود ذخایر قابل توجه اورانیوم با درجه تسلیحات در ایالات متحده و روسیه است که با رقیق شدن، برای تولید سوخت تجاری مناسب می شود.

پلوتونیوم-238 قدرت حرارتی بسیار بالایی دارد و رادیواکتیویته آلفا بسیار بالایی دارد و منبع بسیار جدی نوترون است. اگرچه محتوای پلوتونیوم-238 به ندرت از یک صدم مقدار کل پلوتونیوم فراتر می رود، تعداد نوترون هایی که از آن ساطع می شود، کار با آن را بسیار ناخوشایند می کند.

پلوتونیوم-239 تنها ایزوتوپ پلوتونیوم مناسب برای ساخت سلاح های هسته ای است. پلوتونیوم-239 خالص جرم بحرانی بسیار کمی دارد، حدود 6 کیلوگرم، یعنی حتی از پلوتونیوم کاملا خالص نیز می توان یک بمب تفنگ پلوتونیومی ساخت. به دلیل نیمه عمر نسبتاً کوتاه، تجزیه این رادیونوکلئید مقدار قابل توجهی انرژی آزاد می کند.

پلوتونیوم 240 آلاینده اصلی پلوتونیوم 239 درجه سلاح است، زیرا توانایی شکافت سریع و خود به خود را دارد. هنگامی که محتوای این رادیونوکلئید در پلوتونیوم-239 تنها 1٪ باشد، نوترون های زیادی تولید می شود که ساختن یک بمب توپ پایدار از چنین مخلوطی بدون استفاده از انفجار غیرممکن می شود. به همین دلیل، پلوتونیوم-240 در پلوتونیوم استاندارد درجه سلاح در مقادیر بیشتر از 6.5٪ مجاز نیست. در غیر این صورت، حتی هنگام استفاده از انفجار، مخلوط زودتر از زمانی که برای نابودی دسته جمعی موجودات مشابه لازم است منفجر می شود.

پلوتونیوم-241 مستقیماً بر قابلیت استفاده پلوتونیوم تأثیر نمی گذارد زیرا دارای زمینه نوترونی کوچک و توان حرارتی متوسط ​​است. این رادیونوکلئید در عرض 14 سال تجزیه می شود و پس از آن به آمریکیوم 241 تبدیل می شود که گرمای زیادی ایجاد می کند و قادر به تقسیم شدید نیست. اگر پر کردن بمب اتمی حاوی پلوتونیوم 241 باشد، باید در نظر داشت که پس از ده سال ذخیره، قدرت شارژ کلاهک کاهش می یابد و خود گرمایش آن افزایش می یابد.

پلوتونیوم 242 به خوبی شکافته نمی شود و در غلظت قابل توجهی زمینه نوترونی و جرم بحرانی مورد نیاز را افزایش می دهد. قابلیت انباشته شدن در سوخت راکتور بازفرآوری شده را دارد.

ایزوتوپ رادیواکتیو: استرانسیوم-90

استرانسیوم-90 در عرض 29 سال به نصف تجزیه می شود و یک انتشار دهنده بتا خالص است که توسط شکافت هسته ای در سلاح های هسته ای و راکتورهای هسته ای تولید می شود. پس از تجزیه استرانسیوم 90، ایتریم رادیواکتیو تشکیل می شود. در طول حادثه در نیروگاه هسته ای چرنوبیل، تقریباً 0.22 MCi استرانسیوم-90 در اتمسفر رها شد و این او بود که در جریان توسعه اقدامات برای محافظت از جمعیت شهرهای چرنوبیل مورد توجه قرار گرفت. پریپیات و همچنین ساکنان شهرک های واقع در منطقه 30 کیلومتری اطراف بلوک چهارم نیروگاه هسته ای چرنوبیل از تشعشعات. از این گذشته ، در طول یک انفجار هسته ای ، 35٪ از کل فعالیتی که وارد محیط زیست می شود روی استرانسیوم 90 است و در عرض 20 سال پس از انفجار - 25٪ از فعالیت. با این حال، مدت ها قبل از فاجعه چرنوبیل، حادثه ای در انجمن تولید مایاک رخ داد و مقدار قابل توجهی از رادیونوکلئید استرانسیوم-90 وارد جو شد.

استرانسیوم 90 اثر مخربی بر بدن انسان دارد. از نظر ترکیب شیمیایی شباهت زیادی به کلسیم دارد و به همین دلیل وقتی وارد بدن می شود شروع به تخریب بافت استخوان و مغز استخوان می کند که منجر به بیماری اشعه می شود. در داخل بدن انسان، استرانسیوم 90 معمولاً با غذا وارد می شود و تنها نیمی از آن بین 90 تا 150 روز طول می کشد تا آن را خارج کنید. در تاریخ، پس از آزمایش‌های هسته‌ای متعددی که در سال‌های 1961-1962 انجام شد، بیشترین مقدار این ایزوتوپ خطرناک در بدن ساکنان نیمکره شمالی در دهه 60 قرن بیستم ثبت شد. پس از حادثه در پریپیات در نیروگاه هسته ای چرنوبیل، استرانسیوم-90 به مقدار زیادی وارد بدنه های آبی شد و حداکثر غلظت مجاز این رادیونوکلئید در مه 1986 در پایین دست رودخانه پریپیات ثبت شد.



ید رادیواکتیو یا بهتر بگوییم یکی از ایزوتوپ های رادیواکتیو (تابش بتا و گاما) ید با عدد جرمی 131 با نیمه عمر 02/8 روز. ید-131 عمدتاً به عنوان یک محصول شکافت (تا 3٪) از هسته های اورانیوم و پلوتونیوم شناخته می شود که در هنگام حوادث در نیروگاه های هسته ای آزاد می شود.

دریافت ید رادیواکتیو از کجا آمده است

ایزوتوپ ید-131 در طبیعت وجود ندارد. ظاهر آن فقط با کار تولید دارویی و همچنین راکتورهای هسته ای مرتبط است. همچنین در آزمایش های هسته ای یا بلایای رادیواکتیو آزاد می شود. بنابراین محتوای ایزوتوپ ید را در آب دریا و شیر در ژاپن و همچنین در غذا افزایش داد. استفاده از فیلترهای ویژه به کاهش انتشار ایزوتوپ ها و همچنین جلوگیری از تحریکات احتمالی در تاسیسات نیروگاه هسته ای تخریب شده کمک کرد. فیلترهای مشابه در روسیه در شرکت NTC Faraday تولید می شود.

تابش اهداف نوترونی حرارتی در یک راکتور هسته ای امکان به دست آوردن ید-131 با محتوای بالا را فراهم می کند.

ویژگی های ید-131. صدمه

نیمه عمر ید رادیواکتیو 02/8 روزه از یک طرف ید-131 را بسیار فعال نمی کند و از طرف دیگر به آن اجازه می دهد در مناطق وسیعی پخش شود. این نیز با نوسانات بالای ایزوتوپ تسهیل می شود. بنابراین - حدود 20٪ ید-131 از راکتور به بیرون پرتاب شد. برای مقایسه، سزیم-137 حدود 10٪ است، استرانسیوم-90 2٪ است.

ید-131 تقریباً هیچ ترکیب نامحلولی ایجاد نمی کند که به توزیع نیز کمک می کند.

ید خود یک عنصر کمبود است و موجودات انسان و حیوانات یاد گرفته اند که آن را در بدن متمرکز کنند، همین امر در مورد ید رادیویی نیز صدق می کند که برای سلامتی مفید نیست.

اگر در مورد خطرات ید 131 برای انسان صحبت کنیم، در درجه اول در مورد غده تیروئید صحبت می کنیم. غده تیروئید ید معمولی را از ید رادیویی تشخیص نمی دهد. و با جرم 12-25 گرمی خود، حتی دوز کمی از ید رادیواکتیو منجر به تابش اندام می شود.

ید-131 با فعالیت 4.6 1015 Bq / گرم باعث جهش و مرگ سلولی می شود.

ید-131. سود. کاربرد. رفتار

در پزشکی، ایزوتوپ های ید-131 و همچنین ید-125 و ید-132 برای تشخیص و حتی درمان مشکلات تیروئید، به ویژه بیماری گریوز استفاده می شود.

در طی تجزیه ید-131، یک ذره بتا با سرعت پرواز بالا ظاهر می شود. این می تواند تا فاصله 2 میلی متری به بافت های بیولوژیکی نفوذ کند که باعث مرگ سلولی می شود. در صورت مرگ سلول های آلوده، این امر باعث اثر درمانی می شود.

ید-131 همچنین به عنوان شاخصی از فرآیندهای متابولیک در بدن انسان استفاده می شود.

انتشار ید رادیواکتیو 131 در اروپا

در 21 فوریه 2017، اطلاعاتی در گزارش‌های خبری منتشر شد مبنی بر اینکه ایستگاه‌های اروپایی در بیش از ده کشور از نروژ تا اسپانیا چندین هفته متوجه هنجارهای بیش از حد برای محتوای ید-131 در جو شده بودند. فرضیاتی در مورد منابع ایزوتوپ مطرح شده است - انتشار در

ید-131 - رادیونوکلئید با نیمه عمر 8.04 روز، تابش کننده بتا و گاما. به دلیل فرار بالای آن، تقریباً تمام ید-131 موجود در راکتور (7.3 MKi) در جو منتشر شد. عملکرد بیولوژیکی آن با عملکرد غده تیروئید مرتبط است. هورمون های آن - تیروکسین و تری یدوتیروئین - حاوی اتم های ید هستند. بنابراین، به طور معمول غده تیروئید حدود 50 درصد از ید وارد شده به بدن را جذب می کند.به طور طبیعی، آهن ایزوتوپ های رادیواکتیو ید را از ایزوتوپ های پایدار تشخیص نمی دهد. . غده تیروئید کودکان سه برابر بیشتر در جذب ید رادیویی وارد شده به بدن فعال است.علاوه بر این، ید-131 به راحتی از جفت عبور می کند و در غده جنین تجمع می یابد.

تجمع مقادیر زیادی ید 131 در غده تیروئید منجر به اختلال عملکرد تیروئید می شود. خطر دژنراسیون بدخیم بافت ها نیز افزایش می یابد. حداقل دوزی که در آن خطر ابتلا به کم کاری تیروئید در کودکان وجود دارد 300 راد، در بزرگسالان - 3400 راد است. حداقل دوزهایی که در آن خطر ایجاد تومورهای تیروئید وجود دارد در محدوده 100-10 راد است. این خطر در دوزهای 1200-1500 رادیوم بیشتر است. در زنان، خطر ابتلا به تومور چهار برابر بیشتر از مردان و در کودکان سه تا چهار برابر بیشتر از بزرگسالان است.

میزان و سرعت جذب، تجمع رادیونوکلئید در اندام ها، سرعت دفع از بدن به سن، جنسیت، محتوای ید پایدار در رژیم غذایی و عوامل دیگر بستگی دارد. در این راستا، زمانی که همان مقدار ید رادیواکتیو وارد بدن می شود، دوزهای جذب شده تفاوت قابل توجهی دارند. به خصوص دوزهای زیادی در غده تیروئید کودکان تشکیل می شود که با اندازه کوچک اندام همراه است و می تواند 2-10 برابر بیشتر از دوز تابش غده در بزرگسالان باشد.

به طور موثری از ورود ید رادیواکتیو به غده تیروئید با مصرف آماده سازی ید پایدار جلوگیری می کند. در عین حال غده کاملاً از ید اشباع شده و رادیوایزوتوپ هایی را که وارد بدن شده اند دفع می کند. مصرف ید پایدار حتی 6 ساعت پس از یک بار مصرف 131I می تواند دوز بالقوه غده تیروئید را به نصف کاهش دهد، اما اگر پروفیلاکسی ید به مدت یک روز به تعویق بیفتد، اثر آن اندک خواهد بود.

ورود ید-131 به بدن انسان عمدتاً به دو صورت انجام می شود: استنشاق، یعنی. از طریق ریه و خوراکی از طریق مصرف شیر و سبزیجات برگدار.

نیمه عمر مؤثر ایزوتوپ های طولانی مدت عمدتاً با نیمه عمر بیولوژیکی و ایزوتوپ های کوتاه مدت با نیمه عمر تعیین می شود. نیمه عمر بیولوژیکی متفاوت است - از چند ساعت (کریپتون، زنون، رادون) تا چندین سال (اسکاندیم، ایتریم، زیرکونیوم، اکتینیم). نیمه عمر موثر از چند ساعت (سدیم-24، مس-64)، روز (ید-131، فسفر-23، گوگرد-35)، تا ده ها سال (رادیوم-226، استرانسیوم-90) متغیر است.

نیمه عمر بیولوژیکی ید-131 از کل ارگانیسم 138 روز، غده تیروئید 138، کبد 7، طحال 7، اسکلت 12 روز است.

اثرات طولانی مدت - سرطان تیروئید.