Comment obtenir de l'iode radioactif 131. Iode radioactif de la glande thyroïde

Iode-131 - radionucléide avec une demi-vie de 8,04 jours, émetteur bêta et gamma. En raison de sa forte volatilité, la quasi-totalité de l'iode 131 présent dans le réacteur (7,3 MCi) a été rejetée dans l'atmosphère. Son effet biologique est lié au fonctionnement de la glande thyroïde. Ses hormones - la thyroxine et la triiodothyroyanine - contiennent des atomes d'iode. Par conséquent, normalement, la glande thyroïde absorbe environ 50 % de l’iode entrant dans l’organisme. Naturellement, le fer ne distingue pas les isotopes radioactifs de l'iode des isotopes stables. . La glande thyroïde des enfants est trois fois plus active pour absorber l'iode radioactif qui pénètre dans l'organisme. De plus, l’iode 131 traverse facilement la barrière placentaire et s’accumule dans la glande fœtale.

L’accumulation de grandes quantités d’iode 131 dans la glande thyroïde entraîne un dysfonctionnement thyroïdien. Le risque de dégénérescence des tissus malins augmente également. La dose minimale à laquelle il existe un risque de développer une hypothyroïdie chez les enfants est de 300 rads, chez les adultes de 3 400 rads. Les doses minimales auxquelles il existe un risque de développer des tumeurs thyroïdiennes sont comprises entre 10 et 100 rads. Le risque est plus élevé aux doses de 1 200 à 1 500 rads. Chez les femmes, le risque de développer des tumeurs est quatre fois plus élevé que chez les hommes, et chez les enfants, il est trois à quatre fois plus élevé que chez les adultes.

La quantité et le taux d'absorption, l'accumulation de radionucléides dans les organes, le taux d'excrétion du corps dépendent de l'âge, du sexe, de la teneur stable en iode dans l'alimentation et d'autres facteurs. À cet égard, lorsque la même quantité d'iode radioactif pénètre dans l'organisme, les doses absorbées diffèrent considérablement. Des doses particulièrement élevées se forment dans la glande thyroïde des enfants, ce qui est associé à la petite taille de l'organe et peut être 2 à 10 fois supérieure aux doses d'irradiation de la glande chez les adultes.

La prise de préparations à base d'iode stable empêche efficacement l'entrée d'iode radioactif dans la glande thyroïde. Dans ce cas, la glande est complètement saturée d'iode et rejette les radio-isotopes entrés dans l'organisme. La prise d'iode stable même 6 heures après une dose unique de 131I peut réduire la dose potentielle à la glande thyroïde d'environ la moitié, mais si la prophylaxie à l'iode est retardée d'une journée, l'effet sera faible.

L'entrée de l'iode 131 dans le corps humain peut se produire principalement de deux manières : l'inhalation, c'est-à-dire par les poumons et par voie orale à travers le lait consommé et les légumes à feuilles.

La demi-vie effective des isotopes à vie longue est déterminée principalement par la demi-vie biologique, et celle des isotopes à vie courte par leur demi-vie. La demi-vie biologique varie de plusieurs heures (krypton, xénon, radon) à plusieurs années (scandium, yttrium, zirconium, actinium). La demi-vie efficace varie de plusieurs heures (sodium-24, cuivre-64), jours (iode-131, phosphore-23, soufre-35) jusqu'à plusieurs dizaines d'années (radium-226, strontium-90).

La demi-vie biologique de l'iode 131 de l'organisme entier est de 138 jours, glande thyroïde - 138, foie - 7, rate - 7, squelette - 12 jours.

Les conséquences à long terme sont le cancer de la thyroïde.

L'iode radioactif, ou plutôt l'un des isotopes radioactifs (rayonnement bêta et gamma) de l'iode avec un nombre de masse de 131 avec une demi-vie de 8,02 jours. L'iode 131 est principalement connu comme produit de fission (jusqu'à 3 %) des noyaux d'uranium et de plutonium, libérés lors d'accidents dans les centrales nucléaires.

Obtention d'iode radioactif. D'où ça vient

L'isotope iode-131 n'est pas présent dans la nature. Son apparition n'est associée qu'aux travaux de production pharmacologique, ainsi qu'aux réacteurs nucléaires. Il est également libéré lors d'essais nucléaires ou de catastrophes radioactives. Cela a augmenté la teneur en isotope de l'iode dans l'eau de mer et l'eau du robinet au Japon, ainsi que dans les produits alimentaires. L'utilisation de filtres spéciaux a contribué à réduire la propagation des isotopes, ainsi qu'à prévenir d'éventuelles provocations dans les installations de la centrale nucléaire détruite. Des filtres similaires sont produits en Russie par la société STC Faraday.

L'irradiation de cibles thermiques dans un réacteur nucléaire avec des neutrons thermiques permet d'obtenir de l'iode 131 à forte teneur.

Caractéristiques de l'iode-131. Nuire

La demi-vie de l'iode radioactif de 8,02 jours, d'une part, ne rend pas l'iode 131 très actif, mais d'autre part, lui permet de se propager sur de vastes zones. Ceci est également facilité par la forte volatilité de l'isotope. Ainsi, environ 20 % de l'iode 131 a été rejeté du réacteur. A titre de comparaison, le césium 137 représente environ 10 %, le strontium 90 représente 2 %.

L'iode 131 ne produit presque aucun composé insoluble, ce qui facilite également sa distribution.

L'iode lui-même est un élément déficient et les organismes humains et animaux ont appris à le concentrer dans l'organisme, il en va de même pour l'iode radioactif, qui n'est pas bénéfique pour la santé.

Si nous parlons des dangers de l'iode 131 pour l'homme, nous parlons principalement de la glande thyroïde. La glande thyroïde ne fait pas la distinction entre l'iode ordinaire et l'iode radioactif. Et avec sa masse de 12 à 25 grammes, même une petite dose d'iode radioactif entraîne une irradiation de l'organe.

L'iode 131 provoque des mutations et la mort cellulaire, avec une activité de 4,6·10 15 Bq/gramme.

Iode-131. Avantage. Application. Traitement

En médecine, les isotopes iode-131, ainsi que l'iode-125 et l'iode-132, sont utilisés pour diagnostiquer et même traiter les problèmes de la glande thyroïde, en particulier la maladie de Basedow.

Lorsque l'iode 131 se désintègre, une particule bêta apparaît avec une vitesse de vol élevée. Il est capable de pénétrer dans les tissus biologiques jusqu'à une distance de 2 mm, provoquant la mort cellulaire. Si les cellules infectées meurent, cela provoque un effet thérapeutique.

L'iode 131 est également utilisé comme indicateur des processus métaboliques dans le corps humain.

Rejet d'iode radioactif 131 en Europe

Le 21 février 2017, des reportages ont rapporté que des stations européennes dans plus d'une douzaine de pays, de la Norvège à l'Espagne, avaient remarqué des niveaux d'iode 131 dans l'atmosphère dépassant les normes depuis plusieurs semaines. Des spéculations ont été faites sur les sources de l'isotope - une publication sur

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Les conséquences de la libération du radio-isotope 131 I après l'accident de Tchernobyl et une description de l'effet biologique de l'iode radioactif sur le corps humain sont présentées.

Effet biologique de l'iode radioactif

Iode-131- radionucléide de demi-vie de 8,04 jours, émetteur bêta et gamma. En raison de sa forte volatilité, la quasi-totalité de l'iode 131 présent dans le réacteur (7,3 MCi) a été rejetée dans l'atmosphère. Son effet biologique est associé aux caractéristiques du fonctionnement glande thyroïde. Ses hormones - la thyroxine et la triiodothyroyanine - contiennent des atomes d'iode. Par conséquent, normalement, la glande thyroïde absorbe environ 50 % de l’iode entrant dans l’organisme. Naturellement, le fer ne distingue pas les isotopes radioactifs de l'iode des isotopes stables. La glande thyroïde des enfants est trois fois plus active pour absorber l'iode radioactif qui pénètre dans l'organisme. En plus, iode-131 pénètre facilement dans le placenta et s'accumule dans la glande fœtale.

L'accumulation de grandes quantités d'iode 131 dans la glande thyroïde entraîne dommages causés par les radiationsépithélium sécrétoire et à l'hypothyroïdie - dysfonctionnement thyroïdien. Le risque de dégénérescence des tissus malins augmente également. La dose minimale à laquelle il existe un risque de développer une hypothyroïdie chez les enfants est de 300 rads, chez les adultes de 3 400 rads. Les doses minimales auxquelles il existe un risque de développer des tumeurs thyroïdiennes sont comprises entre 10 et 100 rads. Le risque est plus élevé aux doses de 1 200 à 1 500 rads. Chez les femmes, le risque de développer des tumeurs est quatre fois plus élevé que chez les hommes, et chez les enfants, il est trois à quatre fois plus élevé que chez les adultes.

L'ampleur et le taux d'absorption, l'accumulation de radionucléides dans les organes et le taux d'excrétion par l'organisme dépendent de l'âge, du sexe, de la teneur stable en iode de l'alimentation et d'autres facteurs. À cet égard, lorsque la même quantité d'iode radioactif pénètre dans l'organisme, les doses absorbées diffèrent considérablement. Des doses particulièrement importantes se forment dans glande thyroïde chez les enfants, qui est associée à la petite taille de l'organe et peut être 2 à 10 fois supérieure à la dose de rayonnement reçue par la glande chez l'adulte.

Prévention de l'entrée de l'iode-131 dans le corps humain

La prise de préparations à base d'iode stable empêche efficacement l'entrée d'iode radioactif dans la glande thyroïde. Dans ce cas, la glande est complètement saturée d'iode et rejette les radio-isotopes entrés dans l'organisme. En prenant de l'iode stable même 6 heures après une dose unique de 131, je peux réduire la dose potentielle à la glande thyroïde d'environ la moitié, mais si la prophylaxie à l'iode est retardée d'une journée, l'effet sera faible.

Admission iode-131 dans le corps humain peut se produire principalement de deux manières : l’inhalation, c’est-à-dire par les poumons et par voie orale à travers le lait consommé et les légumes à feuilles.

Pollution de l'environnement 131 I après l'accident de Tchernobyl

Chute de cheveux intense 131 Je dans la ville de Pripyat aurait commencé dans la nuit du 26 au 27 avril. Son entrée dans l'organisme des citadins se faisait par inhalation et dépendait donc du temps passé à l'air libre et du degré de ventilation des locaux.

La situation dans les villages situés dans la zone de retombées radioactives était bien plus grave. En raison de l'incertitude de la situation radiologique, tous les habitants des zones rurales n'ont pas reçu en temps opportun une prophylaxie à l'iode. Voie principale d'admission131 Je dans le corps il y avait de la nourriture, avec du lait (jusqu'à 60% selon certaines données, selon d'autres données - jusqu'à 90%). Ce radionucléide est apparu dans le lait des vaches dès le deuxième ou le troisième jour après l'accident. A noter qu'une vache mange chaque jour des aliments sur une superficie de 150 m2 au pâturage et est un concentrateur idéal de radionucléides dans le lait. Le 30 avril 1986, le ministère de la Santé de l'URSS a émis des recommandations visant à interdire largement la consommation de lait de vache dans les pâturages dans toutes les zones adjacentes à la zone accidentée. En Biélorussie, le bétail était encore gardé dans des stalles, mais en Ukraine, les vaches paissaient déjà. Cette interdiction a fonctionné dans les entreprises publiques, mais dans les ménages privés, les mesures d'interdiction fonctionnent généralement moins bien. Il convient de noter qu'en Ukraine, à cette époque, environ 30 % du lait provenait de vaches personnelles. Dès les premiers jours, une norme a été établie pour la teneur en iode-13I du lait, selon laquelle la dose à la glande thyroïde ne doit pas dépasser 30 rem. Au cours des premières semaines qui ont suivi l'accident, la concentration d'iode radioactif dans certains échantillons de lait a dépassé cette norme des dizaines, voire des centaines de fois.

Les faits suivants peuvent aider à imaginer l'ampleur de la pollution du milieu naturel par l'iode 131. Selon les normes en vigueur, si la densité de pollution sur un pâturage atteint 7 Ci/km 2, la consommation de produits contaminés doit être supprimée ou limitée et le bétail doit être transféré vers des pâturages ou des aliments non contaminés. Le dixième jour après l'accident (après expiration de la demi-vie de l'iode 131), les régions de Kiev, Jytomyr et Gomel de la RSS d'Ukraine, tout l'ouest de la Biélorussie, la région de Kaliningrad, l'ouest de la Lituanie et le nord -l'est de la Pologne étaient soumis à cette norme.

Si la densité de pollution est comprise entre 0,7 et 7 Ci/km 2, la décision doit alors être prise en fonction de la situation spécifique. De telles densités de pollution ont été observées dans presque toute l’Ukraine de la rive droite, dans toute la Biélorussie, dans les États baltes, dans les régions de Briansk et d’Orel de la RSFSR, à l’est de la Roumanie et de la Pologne, au sud-est de la Suède et au sud-ouest de la Finlande.

Soins d'urgence en cas de contamination par l'iode radioactif.

Lorsque vous travaillez dans une zone contaminée par des radio-isotopes de l'iode, à titre préventif, prendre quotidiennement 0,25 g d'iodure de potassium (sous contrôle médical). Décontamination de la peau à l'eau et au savon, rinçage du nasopharynx et de la cavité buccale. Lorsque des radionucléides pénètrent dans l'organisme - iodure de potassium 0,2 g, iodure de sodium 0,2 g, sayodine 0,5 ou téréostatiques (perchlorate de potassium 0,25 g). Emétique ou lavage gastrique. Expectorants avec administration répétée de sels d'iode et de téréostatiques. Buvez beaucoup de liquides, de diurétiques.

Littérature:

Tchernobyl ne lâche rien... (au 50ème anniversaire de la recherche radioécologique en République de Komi). – Syktyvkar, 2009 – 120 p.

Tikhomirov F.A. Radioécologie de l'iode. M., 1983. 88 p.

Cardis et coll., 2005. Risque de cancer de la thyroïde après exposition au 131I pendant l'enfance - Cardis et al. 97 (10) : 724 -- Journal JNCI de l'Institut national du cancer

Tout le monde connaît le danger élevé de l'iode 131 radioactif, qui a causé de nombreux problèmes après les accidents de Tchernobyl et de Fukushima-1. Même des doses minimes de ce radionucléide provoquent des mutations et la mort cellulaire dans le corps humain, mais la glande thyroïde en est particulièrement affectée. Les particules bêta et gamma formées lors de sa désintégration sont concentrées dans ses tissus, provoquant de fortes radiations et la formation de tumeurs cancéreuses.

L'iode radioactif : qu'est-ce que c'est ?

L'iode 131 est un isotope radioactif de l'iode ordinaire, appelé iode radioactif. En raison de sa demi-vie assez longue (8,04 jours), il se propage rapidement sur de vastes zones, provoquant une contamination radioactive du sol et de la végétation. L'iode radioactif I-131 a été isolé pour la première fois en 1938 par Seaborg et Livingood en irradiant du tellure avec un flux de deutons et de neutrons. Il a ensuite été découvert par Abelson parmi les produits de fission des atomes d'uranium et de thorium 232.

Sources d'iode radioactif

L'iode 131 radioactif n'est pas présent dans la nature et pénètre dans l'environnement à partir de sources artificielles :

1. Centrales nucléaires.
2. Production pharmacologique.
3. Essais d'armes atomiques.

Le cycle technologique de tout réacteur nucléaire de puissance ou industriel comprend la fission d'atomes d'uranium ou de plutonium, au cours de laquelle un grand nombre d'isotopes de l'iode s'accumulent dans les installations. Plus de 90 % de toute la famille des nucléides sont des isotopes à vie courte de l'iode 132-135, le reste est de l'iode 131 radioactif. Lors du fonctionnement normal d'une centrale nucléaire, le rejet annuel de radionucléides est faible en raison de la filtration qui assure la désintégration des nucléides, et est estimé par les experts entre 130 et 360 Gbq. Si le sceau d'un réacteur nucléaire est brisé, l'iode radioactif, très volatil et mobile, pénètre immédiatement dans l'atmosphère avec d'autres gaz inertes. Dans les émissions de gaz et d'aérosols, il est principalement contenu sous forme de diverses substances organiques. Contrairement aux composés inorganiques de l'iode, les dérivés organiques du radionucléide iode-131 représentent le plus grand danger pour l'homme, car ils pénètrent facilement dans l'organisme à travers les membranes lipidiques des parois cellulaires et sont ensuite distribués par le sang vers tous les organes et tissus.

Des accidents majeurs devenus sources de contamination à l'iode 131

Au total, on connaît deux accidents majeurs dans des centrales nucléaires, qui sont devenus des sources de contamination par l'iode radioactif de vastes zones - Tchernobyl et Fukushima-1. Lors de la catastrophe de Tchernobyl, tout l'iode 131 accumulé dans le réacteur nucléaire a été rejeté dans l'environnement avec l'explosion, ce qui a entraîné une contamination radioactive d'une zone d'un rayon de 30 kilomètres. Des vents et des pluies violents ont transporté des radiations dans le monde entier, mais les territoires de l'Ukraine, de la Biélorussie, des régions du sud-ouest de la Russie, de la Finlande, de l'Allemagne, de la Suède et de la Grande-Bretagne ont été particulièrement touchés.

Au Japon, des explosions dans les premier, deuxième et troisième réacteurs et dans la quatrième tranche de la centrale nucléaire de Fukushima-1 se sont produites après un fort tremblement de terre. La défaillance du système de refroidissement a entraîné plusieurs fuites de rayonnements, entraînant une multiplication par 1 250 de la quantité d'isotopes de l'iode 131 dans l'eau de mer à 30 km de la centrale nucléaire.

Les essais d'armes nucléaires sont une autre source d'iode radioactif. Ainsi, dans les années 50 et 60 du XXe siècle, des explosions de bombes et d'obus nucléaires ont eu lieu dans l'État du Nevada aux États-Unis. Les scientifiques ont remarqué que l'I-131 s'était formé à la suite d'explosions survenues dans les zones les plus proches et que, dans les retombées semi-globales et globales, il était pratiquement absent en raison de sa courte demi-vie. Autrement dit, lors des migrations, le radionucléide a eu le temps de se décomposer avant de tomber avec les précipitations à la surface de la Terre.

Effets biologiques de l'iode 131 sur l'homme

L'iode radioactif a une capacité de migration élevée, pénètre facilement dans le corps humain avec de l'air, de la nourriture et de l'eau, et pénètre également par la peau, les plaies et les brûlures. Dans le même temps, il est rapidement absorbé dans le sang : au bout d'une heure, 80 à 90 % du radionucléide est absorbé. La majeure partie est absorbée par la glande thyroïde, qui ne distingue pas l'iode stable de ses isotopes radioactifs, et la plus petite partie est absorbée par les muscles et les os.

En fin de journée, jusqu'à 30 % du radionucléide total entrant est enregistré dans la glande thyroïde, et le processus d'accumulation dépend directement du fonctionnement de l'organe. Si une hypothyroïdie est observée, l'iode radioactif est absorbé plus intensément et s'accumule dans les tissus thyroïdiens à des concentrations plus élevées qu'en cas de fonction glandulaire réduite.

Fondamentalement, l'iode 131 est éliminé du corps humain par les reins en 7 jours, seule une petite partie est éliminée avec la sueur et les cheveux. On sait qu’il s’évapore par les poumons, mais on ne sait toujours pas quelle quantité est ainsi excrétée par le corps.

Toxicité de l'iode-131

L'iode 131 est une source dangereuse d'irradiation β et γ dans un rapport de 9 : 1, capable de provoquer des lésions radiologiques légères ou graves. De plus, le radionucléide le plus dangereux est considéré comme celui qui pénètre dans l'organisme avec de l'eau et de la nourriture. Si la dose d'iode radioactif absorbée est de 55 MBq/kg de poids corporel, une exposition aiguë de l'ensemble du corps se produit. Cela est dû à la vaste zone d'irradiation bêta, qui provoque un processus pathologique dans tous les organes et tissus. La glande thyroïde est particulièrement gravement endommagée, car elle absorbe intensément les isotopes radioactifs de l'iode 131 ainsi que l'iode stable.

Le problème du développement d'une pathologie thyroïdienne est également devenu pertinent lors de l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl, lorsque la population a été exposée à l'I-131. Les gens ont reçu de fortes doses de rayonnement non seulement en inhalant de l'air contaminé, mais également en consommant du lait de vache frais à haute teneur en iode radioactif. Même les mesures prises par les autorités pour exclure le lait naturel de la vente n'ont pas résolu le problème, puisqu'environ un tiers de la population a continué à boire du lait provenant de ses propres vaches.

Important à savoir !
Une irradiation particulièrement forte de la glande thyroïde se produit lorsque les produits laitiers sont contaminés par le radionucléide iode-131.

À la suite de l'irradiation, la fonction de la glande thyroïde diminue avec le développement ultérieur possible d'une hypothyroïdie. Dans ce cas, non seulement l'épithélium thyroïdien, où les hormones sont synthétisées, est endommagé, mais également les cellules nerveuses et les vaisseaux de la glande thyroïde sont détruits. La synthèse des hormones nécessaires diminue fortement, le statut endocrinien et l'homéostasie de tout l'organisme sont perturbés, ce qui peut marquer le début du développement du cancer de la thyroïde.

L'iode radioactif est particulièrement dangereux pour les enfants, car leurs glandes thyroïde sont beaucoup plus petites que celles d'un adulte. Selon l'âge de l'enfant, le poids peut varier de 1,7 g à 7 g, alors que chez un adulte il est d'environ 20 grammes. Une autre caractéristique est que les dommages causés par les radiations à la glande endocrine peuvent rester latents pendant une longue période et n'apparaître qu'en cas d'intoxication, de maladie ou pendant la puberté.

Un risque élevé de développer un cancer de la thyroïde survient chez les enfants de moins d'un an qui ont reçu une dose élevée de rayonnement contenant l'isotope I-131. De plus, la grande agressivité des tumeurs a été précisément établie : les cellules cancéreuses pénètrent dans les tissus et les vaisseaux environnants en 2 à 3 mois et métastasent dans les ganglions lymphatiques du cou et des poumons.

Important à savoir !
Chez les femmes et les enfants, les tumeurs thyroïdiennes surviennent 2 à 2,5 fois plus souvent que chez les hommes. La période de latence de leur développement, en fonction de la dose d'iode radioactif reçue par une personne, peut atteindre 25 ans ou plus ; chez les enfants, cette période est beaucoup plus courte - en moyenne environ 10 ans.

Iode 131 « utile »

L'iode radioactif, comme remède contre le goitre toxique et le cancer de la thyroïde, a commencé à être utilisé en 1949. La radiothérapie est considérée comme une méthode de traitement relativement sûre ; sans elle, les patients sont affectés par divers organes et tissus, la qualité de vie se détériore et sa durée diminue. Aujourd'hui, l'isotope I-131 est utilisé comme moyen supplémentaire pour lutter contre les rechutes de ces maladies après une intervention chirurgicale.

Comme l’iode stable, l’iode radioactif s’accumule et est retenu longtemps par les cellules thyroïdiennes qui l’utilisent pour synthétiser les hormones thyroïdiennes. À mesure que les tumeurs continuent de remplir une fonction de formation d’hormones, elles accumulent les isotopes de l’iode 131. Lorsqu'ils se désintègrent, ils forment des particules bêta d'une portée de 1 à 2 mm, qui irradient et détruisent localement les cellules thyroïdiennes, tandis que les tissus sains environnants ne sont pratiquement pas exposés aux radiations.