Iod-131

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Iod-131
Generalitate
Simbol 131 I
Protoni 53
Neutroni 78
Greutate atomica 130.9061246 u
Abundența izotopilor urme
Proprietăți fizice
Jumătate de viață 8.0197 zile
Descompunere β -
Editați datele pe Wikidata · Manual

Iod-131 ( 131 I) , cunoscut în medicina nucleară sub numele de radioiod (deși sunt cunoscuți mulți alți izotopi radioactivi ai acestui element), este un radioizotop important al iodului . Radioactiv sa degradare jumatate - viata este de aproximativ 8 zile. Utilizările sale sunt în principal în domeniul medical și farmaceutic. De asemenea, joacă un rol ca fiind unul dintre riscurile majore radioactive prezente în fisiune nucleară produse ( deșeuri radioactive ) și este unul dintre principalii factori de risc pentru sănătate rezultate în urma exploziilor nucleare endo atmosferic în anii 1950 , precum și poluarea. Rezultată din Cernobîl dezastru . Acest lucru se datorează faptului că iodul-131 este unul dintre principalii produse de fisiune ale uraniului , plutoniului și indirect toriu , reprezentând aproximativ 3% din totalul produselor de fisiune.

Datorită modului său de dezintegrare beta , iodul-131 este extrem de toxic în caz de contaminare internă sau a pielii care dăunează celulelor pe care reușește să le pătrundă, radiația beta poate călători până la câțiva mm în țesutul biologic. Mai mult, în urma metabolismului iodului, ca urmare a contaminării interne, acesta va deveni fix în tiroidă. Din acest motiv, dozele mari ale acestui izotop sunt adesea paradoxal mai puțin periculoase decât cele scăzute, deoarece tind să omoare țesuturile tiroidiene care altfel ar muta și, ulterior, ar favoriza cancerigenul ca urmare a radiațiilor. Prin urmare, iodul-131 este utilizat în prezent în doze complete, evitând dozele mici în uz medical și este utilizat progresiv numai în doze terapeutice mari și maxime ca mijloc de distrugere a țesuturilor țintă. Aceasta este cunoscută sub numele de „utilizare terapeutică”.

Iodul-131 poate fi „văzut” prin tehnici de vizualizare a medicinei nucleare (de exemplu, camera gamma ) atunci când este administrat pentru uz terapeutic, deoarece aproximativ 10% din energia și radiația sa sunt emise sub formă de raze gamma . Cu toate acestea, deoarece 90% din radiații ( raze beta ) provoacă leziuni ale țesuturilor fără a contribui la capacitatea de a detecta și vizualiza izotopul, este preferabil să se utilizeze alți radioizotopi cu iod mai puțin toxici atunci când este necesară doar imagistica nucleară.

Alți radioizotopi de iod sunt adesea creați prin tehnici costisitoare, de exemplu prin iradierea capsulelor scumpe de gaz xenon presurizate în reactorul nuclear.

Se consideră că dozele foarte mici de iod-131 primite accidental, cu mult peste cele utilizate în tratamentul medical, sunt cauza principală a creșterii tumorilor tiroidiene după contaminarea nucleară accidentală. Aceste tipuri de cancer apar din deteriorarea reziduală a țesutului cauzată de radiațiile emise de izotopul nenatural iod-131 și apar adesea la ani de la expunere, mult după decăderea aproape totală a iodului-131.

Producția de iod-131

Cea mai mare parte a producției de iod-131 are loc prin activarea neutronilor , adică prin iradierea cu neutroni a unei ținte de telur natural într-un reactor nuclear . Iradierea telurului natural produce aproape exclusiv iod-131 ca singurul radionuclid cu un timp de înjumătățire mai mare de câteva ore, deoarece alți izotopi mai ușori ai telurului devin izotopi stabili mai grei sau iod stabil sau gaz xenon . Cu toate acestea, cel mai greu decât nucleul de telur natural, telurul-130 (34% din telurul natural) absoarbe un neutron și emite o rază beta pentru a deveni telur-131, care se descompune cu un timp de înjumătățire de 25 de minute pentru a deveni iod-131.

Un compus de telur poate fi iradiat atunci când telurul este legat ca oxid de o coloană de schimb de ioni, iar mai târziu iodul-131 ( halogen foarte electronegativ ) care se formează este diluat într-o soluție alcalină . [1] Cel mai frecvent, telurul elementar sub formă de pulbere este iradiat și ulterior iod-131 este separat de acesta prin distilarea uscată a iodului, care are o presiune de vapori mult mai mică. Elementul este dizolvat într-o soluție ușor alcalină în mod standard, pentru a produce iod-131 sub formă de iodură și hipoiodit (care se reduce în curând la iodură). [2]

Dezintegrarea radioactivă

Iodul-131 ( 131 I) se descompune cu un timp de înjumătățire de 8,02 zile cu emisia de particule beta și raze gamma . Acest nuclid al atomului de iod are 78 de neutroni în nucleu, în timp ce nucleul stabil iod-127 ( 127 I) are 74 de neutroni. Odată cu decăderea, 131 I se transformă în xenon -131 ( 131 Xe):

131 53 I → β + 131 54 Xe

Emisiile primare ale dezintegrării 131 I sunt raze gamma din 364 keV (81% abundență) și particule beta cu o energie maximă de 606 keV (89% abundență). [3]

Particulele beta, datorită energiei lor medii ridicate (190 keV; 606 kev este maxim, dar se poate detecta un spectru tipic de dezintegrare beta) au o penetrare a țesutului de 0,6 mm până la 2 mm. [4]

Iodul-131 este un produs de fisiune cu un randament de 2,888% din uraniu-235 , [5] și poate fi eliberat în explozii nucleare și accidente nucleare . În ciuda tuturor, scurtul timp de înjumătățire implică faptul că nu se găsește în cantități semnificative în combustibilul nuclear uzat , spre deosebire de iod-129, care are un timp de înjumătățire egal cu miliarde de ori mai mare decât cel al iodului-131.

Efectele expunerii la iod-131

Dozele de iod-131 primite în Statele Unite continentale în urma exploziilor nucleare efectuate la locul de testare din Nevada variază între 1951 și 1962

Iodul conținut în alimente este absorbit de organism și ulterior este concentrat preferențial în tiroidă, unde este esențial pentru buna funcționare a glandei și pentru producerea hormonului tiroxină . Când 131 I este prezent la niveluri ridicate în mediu ca urmare a căderii radioactive, acesta poate fi absorbit prin alimente contaminate și se va acumula în tiroidă. Pe măsură ce se descompune, poate provoca leziuni tiroidiene. Principalul risc de expunere la 131 I este o incidență crescută (probabilistică) a cancerului tiroidian radiogen mai târziu în viață. Alte riscuri sunt posibilitatea unor umflături necanceroase și tiroidită .

Riscul ulterior al cancerului tiroidian pare să scadă odată cu creșterea vârstei în momentul expunerii la contaminarea cu 131 I. Majoritatea estimărilor de risc se bazează pe studii în care a apărut expunerea la radiații pentru copii sau adolescenți . Atunci când adulții sunt expuși, devine dificil pentru epidemiologi să detecteze o diferență semnificativă statistic în ratele bolilor tiroidiene comparativ cu cea a unei grupe de vârstă similare care nu este expusă la RAI.

Riscul poate fi atenuat prin administrarea de suplimente de iod, creșterea cantității totale de iod din organism și, prin urmare, reducerea absorbției și retenției țesuturilor și, astfel, scăderea proporției relative de iod radioactiv. Din păcate, aceste suplimente nu au fost distribuite populației care locuia în apropierea centralei nucleare de la Cernobîl din Belarus și Ucraina [6], deși au fost distribuite pe scară largă copiilor din Polonia .

În Statele Unite , dozele de 131 I (derivate din căderea nucleară a exploziilor nucleare din Nevada ) au avut loc în anii 1950 și începutul anilor 1960 și au fost absorbite de sugarii care consumau lapte proaspăt și derivații acestuia, contaminate ca urmare a testelor atmosferice. a armelor nucleare. [7] Institutul Național al Cancerului din America de Nord oferă informații suplimentare cu privire la efectele negative asupra sănătății rezultate din expunerea la 131 I în caz de cădere [8] , precum și estimări de expunere individualizate, pentru cei născuți înainte de 1971 , pentru fiecare dintre cele 3.070 de județe din Statele Unite State. Calculele sunt preluate din datele referitoare la impactul asupra testelor de arme nucleare efectuate la locul de testare din Nevada . [9]

Terapie și prevenire

Avvertenza
 Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Iodură de potasiu .

O metodă profilactică obișnuită pentru prevenirea expunerii la iod-131 este saturarea tiroidei cu cel mai comun izotop de iod din natură, iod-127 (neradioactiv), administrându-l ca iod (iodul elementar nu poate fi utilizat în acest scop, deoarece este toxic prin ingestie în cantități mari). Iodura de potasiu este administrată pentru a împiedica tiroida să absoarbă iodul radio după un accident nuclear : împiedică tiroida să absoarbă iodul radioactiv 131, și astfel se evită otrăvirea radioactivă cauzată organismului de iodul radioactiv. Această metodă terapeutică se realizează în principal prin administrarea de iodură de potasiu persoanelor cu risc. Doza pentru adulți este de 130 mg iodură de potasiu pe zi, administrată într-o singură doză zilnică sau împărțită în două porții (65 mg de două ori pe zi).

Utilizări medicale și farmaceutice

Este utilizat terapeutic în medicina nucleară și poate fi vizualizat cu scanere de diagnostic atunci când este administrat ca terapie. Utilizarea izotopului 131 I ca sare de iodură exploatează mecanismul de absorbție a iodului datorită celulelor normale ale glandei tiroide. Exemple de utilizare a acesteia în radioterapie sunt cele în care se caută distrugerea țesutului după ce iodul a fost absorbit de țesut.

Principalele utilizări ale izotopului 131 I includ tratamentul tirotoxicozei (hipertiroidie) și a unor tipuri de cancer tiroidian care absorb iodul. Prin urmare, izotopul 131 I este utilizat ca radioterapie prin radioizotopi în tratamentul hipertiroidismului cauzat de sindromul Graves și, uneori, pentru tratarea nodulilor tiroidieni hiperactivi (țesutul tiroidian care produce prea mulți hormoni, fără a deveni o tumoare malignă). Utilizarea terapeutică a radioiodului pentru tratarea hipertiroidismului în boala Graves a fost raportată pentru prima dată de Saul Hertz în 1941 .

Izotopul 131 I este, de asemenea, utilizat ca etichetă radioactivă pentru unele tipuri de produse radiofarmaceutice care pot fi utilizate în terapie, de exemplu 131 I- metaiodobenzilguanidină ( 131 I-MIBG) pentru imagistica și terapia feocromocitomului și neuroblastomului . În toate aceste utilizări terapeutice, izotopul 131 I distruge țesuturile țintă prin intermediul radiației beta (cu rază scurtă de acțiune). Aproximativ 90% din daunele radioactive ale țesuturilor se datorează radiației beta, iar restul este cauzată de radiația gamma (la distanțe mai mari de radioizotop). Poate fi văzut în scanările de diagnostic după utilizarea sa ca radioterapie, deoarece este și un emițător gamma.

Datorită carcinogenității radiației beta asupra tiroidei cauzată chiar de doze mici, iodul-131 este rar utilizat în principal sau exclusiv pentru diagnostic (deși în trecut acest lucru era mai frecvent datorat ușurinței relative de producție a acestui izotop și costului său redus ). Pe de altă parte, iodul-123, care este un emițător de raze gamma mult mai pur , este utilizat în testele de diagnostic (scanarea tiroidei în medicina nucleară ). Iodul-125 are un timp de înjumătățire mai lung și este folosit ocazional atunci când este nevoie de un timp de înjumătățire mai lung decât radioiodul pentru diagnostic și în tratamentul brahiterapiei (izotopii sunt limitați în capsule metalice mici, asemănătoare semințelor), în timp ce radiațiile gamma de energie scăzută , fără o componentă beta, face utilă utilizarea iodului-125. Ceilalți radioizotopi ai iodului nu sunt folosiți niciodată în brahioterapie.

Datorită utilizării 131 I ca izotop medical, multe transporturi de rutină de biosolizi sunt blocate și trimise înapoi la frontiera canadian- americană . [10] Adesea, într-un mod abuziv și delincvent, materialul radioactiv din deșeurile umane este evacuat direct din centrele medicale sau este expulzat (cu excremente sau urină) de către pacienți după tratament.

Izolarea postterapeutică

Pacientele care primesc tratament cu izotopul iod-131 sunt sfătuiți să evite raporturile sexuale timp de o lună (sau pentru mai puțin timp, în funcție de doza administrată), iar femeilor li se spune să evite orice sarcină în următoarele șase luni. „Acest lucru se datorează riscurilor teoretice de a dezvolta tot felul de vătămări ale fătului (de la avort spontan la malformații ), deși cantitatea de radioactivitate poate fi mică și nu există până acum nicio dovadă medicală clară a riscurilor actuale din terapia cu iod radioactiv. Această măsură de precauție ar trebui să elimine, în esență, expunerea directă la radioactivitate și, mai presus de toate, să reducă posibilitatea conceperii cu spermă care teoretic ar fi putut fi deteriorată de expunerea la radioiod. " [11] Aceste linii directoare variază de la spital la spital și vor depinde și de doza de radiații administrată. Unii sfătuiesc să nu îmbrățișeze sau să țină copiii când radiația este încă mare și se recomandă să păstrați o distanță de unu până la doi metri. [12]

Iodul-131 va fi eliminat treptat din corp și datorită degradării sale radioactive. Pe parcursul decăderii sale, cantități mici sunt eliminate prin transpirație și eliminarea deșeurilor (urinare). Din acest motiv, poate fi recomandabil să curățați în mod regulat toaletele, chiuvetele, lenjeria de pat și îmbrăcămintea folosite de persoana care primește tratamentul. Acest lucru ar trebui să contribuie la minimizarea expunerii accidentale la membrii familiei, în special la copii. Se poate recomanda utilizarea substanțelor decontaminante destinate în special iodului radioactiv. Două produse obișnuite utilizate de unele instituții sunt „Bind-It Decontaminant” (Laboratory Technologies, Inc.) și „I-Bind”. Produsele generice de decontaminare radioactivă trebuie evitate deoarece pot fi împrăștiate sau volatilizate.

În prezent, multe aeroporturi au senzori de radiații pentru a putea detecta contrabanda cu materiale radioactive (utilizabile de exemplu în terorismul nuclear și la fabricarea bombei murdare ). Pacienții trebuie informați că, dacă alegeți să călătoriți pe calea aerului, puteți activa senzorii de radiații chiar și până la 95 de zile după tratamentul cu 131 I. [13]

Notă

  1. ^ Sankha Chattopadhyay și Sujata Saha Das, Recuperarea 131I dintr-o soluție alcalină de telur țintă n-iradiată folosind o coloană minusculă Dowex-1 , în Applied Radiation and Isotopes , vol. 68, nr. 10, 2010, p. 1967, DOI : 10.1016 / j.apradiso.2010.04.033 , PMID 20471848 .
  2. ^ I-131 Foaie informativă ( PDF ) [ link rupt ] , pe mds.nordion.com . Adus la 26 octombrie 2010 . consultați această pagină pentru tehnicile moderne de fabricație I-131
  3. ^ Fișă tehnică de securitate a nucleului ( PDF ), la hpschapters.org . Adus la 26 octombrie 2010 .
  4. ^ Mario Skugor, Tulburări tiroidiene (A Clevland Clinic Guide) , Cleveland Clinic Press, 2006, p. 82, ISBN 978-1-59624-021-6 .
  5. ^ Date nucleare pentru măsuri de protecție, Tabelul C-3, Randamente cumulate de fisiune , la www-nds.iaea.org , Agenția Internațională pentru Energie Atomică. Adus pe 14 martie 2011 . (fisiune neutronică termică)
  6. ^ (EN) ecolo.org (DOC).
  7. ^ Steven Simon, André Bouville și Charles Land, Fallout din testele armelor nucleare și riscurile de cancer , în American Scientist , vol. 94, 2006, p. 48, DOI : 10.1511 / 2006.1.48 .
  8. ^ Radioactiv I-131 din Fallout , pe cancer.gov , Institutul Național al Cancerului. Adus 14.11.2007 .
  9. ^ Calculator individual al dozei și al riscului pentru efectele de testare din Nevada , la ntsi131.nci.nih.gov , Institutul Național al Cancerului, 01/10/07. Adus la 14 noiembrie 2007 (arhivat din original la 18 octombrie 2007) .
  10. ^ Izotopii medicali sunt cauza probabilă a radiațiilor în deșeurile din Ottawa , cbc.ca , CBCnews, 04/02/09. Adus pe 9 februarie 2009 .
  11. ^ Terapie cu iod radioactiv: informații pentru pacienți ( PDF ), pe kumc.edu , AACE, 2004 (arhivat din original la 10 septembrie 2008) .
  12. ^ Instrucțiuni pentru primirea terapiei cu iod radioactiv după un sondaj asupra cancerului tiroidian , la uwmedicine.washington.edu , Universitatea din Washington Medical Center. Adus la 12 aprilie 2009 (arhivat din original la 28 februarie 2009) .
  13. ^ Jane Sutton, Radioactive patients , reuters, 29 ianuarie 2007. Accesat la 15 mai 2009 .

Elemente conexe

linkuri externe

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Iodio-131&oldid=118621265 ”