几种常用的放射性同位素 (碘125、 碘-131、 铯-137、 192 和钴 60) 铱(2012-02-07 04:14:23) 转载 标签: 放射性同位素 碘125 碘-131 铯-137 铱192 钴60 教育 分类: 放疗影像 碘125 是元素碘的一种放射性同位素。简写为 125I。 碘125 是轨道电子俘获衰变核素,发射的 γ 射线能量为 0.03548 兆电子伏。半衰期为 60.14 天。3.7× 7 贝可的碘 125 重5.76× -6 克。3.7× 7 贝可的碘 125 点源在 1 厘米远处的照射量 10 10 10 率是 0.66 伦琴/时。碘125 属中毒性核素,紧要器官是甲状腺,对人体的有效半减期为 41.7 天。碘125 的化学性质与元素碘相同。 产生碘 125 的核反应有 124Xe(n,γ)125Xe 125 127 Te(d,2n)125I、 I(p,3n)125Xe 125 125 I、123Sb(α,2n)125I、125Te(p,n)125I、 I 等, 其中第一个核反应最有实用价值。 用天然氙(124Xe 的丰度为 0.10%)气作靶材料,在液氮冷冻条件下将氙气装入厚壁锆-2 合金或铝质靶筒内, 焊接密封,然后送入反应堆内照射,生成碘 125。由于碘 125 吸收热中子的截面相当大,故碘 125 产品中通常总含有一定量的碘 126。而碘 126 衰变类型比碘 125 复杂且能量也高,既影 响标记也不利于应用。所以常将碘 125 产品放置一段时间(冷却),使比碘 125 半衰期短得多 的碘 126 衰变掉,碘126 的含量一般限制在 2%以下。 用堆回路法可直接制备出碘 126 含量少、 比活度高的碘 125。其方法是让氙气在一个密闭的回路里,于反应堆内外循环。当气流流经 堆内活性区受中子辐照时,产生碘 125;当碘 125 随气流到堆外部分时,将它收集起来,这部 分碘 125 便不再回到堆内活性区受中子辐照,因而产生碘 126 的机会很少,所以产品即使不 经过冷却,其碘 126 的含量也在 1%以下。将碘 125 从靶筒中或密闭回路中转移出来之后,通 常是做成 Na125I 溶液。Na125I 溶液是碘 125 的初级产品。 碘125 的应用范围非常广泛。利用其低能内转换电子,可以进行放射自显影,如作甲 状腺肿瘤活组织检查;碘125 能发射能量适宜的单能光子(即低能 γ 射线),可用它做成简 便、精确度高、剂量率低的骨密度精确测定装置;用碘 125 做成的低能光子源还可用于 X 射线荧光分析,来测定元素周期表上从砷到镉许多元素的含量。但是碘 125 最广泛的应用 还是作为标记试剂来标记各种各样的化合物, 尤其是体外放射性免疫分析用的制剂 (见碘标 记化合物)。 碘-131 是元素碘的一种放射性同位素,为人工放射性核素(核裂变产物),符 号为 I-131,半衰期为 8.3 天。正常情况下自然界是不会存在的。 物理性质:碘-131 的一种放射性同位素。符号 I-131,简写为 I。它的原子核内有 78 个中 子,而碘的稳定性核素原子核内只有 74 个中子。 碘131 是β衰变核素,发射 β 射线(99%)和γ射线(1%), β 射线最大能量为 0.6065 兆电子伏,主要 γ 射线能量为 0.364 兆电子伏。半衰期为 8.02 天。3.7× 贝可的碘-131 点10 源重 8.05× 毫克,在1厘米远处的照射量率是 2.3 伦琴/时,采用 5 厘米厚的铅屏蔽就可以 10 安全操作。碘131 属高毒性核素,紧要器官是甲状腺,对人体的有效半减期为 7.6 天,在人体 内的最大容许积存量为 1.8× 贝可。碘-131 在放射性工作场所空气中和露天水源中的最大 10 容许浓度分别为 0.33 和22 贝可/升。 碘131 的化学性质与元素碘相同。 碘131 的产生和提取 产生碘 131 的核反应主要有: ① 用碲金属或其化合物(如二氧化碲)做靶材料,在反应堆中照射,通过(n,γ)反应生成碲 131, 碲131 再经过 β 衰变而获得碘 131,即Te(n,β)TeI; ② 用富集的铀 235 做靶材料,通过核的裂变 U(n,f)I 或U(n,f)TeI 而得到碘 131,碘131 的总裂变产额约 0.82%。 方法 ① 可以获得较纯的产品,没有 α 杂质和其他裂变产物的污染,世界上许多国家都采 用这个方法;用方法②制备碘 131 时,除可能有其他放射性碘同位素的污染外,还有 α 杂质 和β杂质,必须进行有效的纯化,只有少数国家使用。 提取 从靶材料二氧化碲中将碘 131 提取出来的方法有干馏法、色谱法、萃取法和蒸馏法等, 应用较多的是干馏法和蒸馏法。 蒸馏法是将辐照过的二氧化碲溶解于氢氧化钠溶液, 加入过 氧化氢、钼盐等,然后在硫酸介质中进行蒸馏。含有碘 131 的馏分用加有还原剂的氢氧化钠 吸收,碘131 便以 NaI 溶液的形式得到。NaI 溶液是碘 131 的初级产品。 生产防护 大量生产碘 131 时,要注意避免碘 131 挥发,以免给环境带来严重污染。操作应在设有 负压和带有除碘装置的屏蔽箱室里进行。活性炭、涂银活性炭、银铜合金网、银网和碱性溶 液等都是碘 131 的良好吸附剂。 多种用途 在核医学中,碘131 除了以 NaI 溶液的形式直接用于甲状腺功能检查和甲状腺疾病治疗 外,还可用来标记许多化合物,供体内或体外诊断疾病用。如碘 131 标记的玫瑰红钠盐和马 尿酸钠就是常用的肝、胆和肾等的扫描显像剂。除了核医学方面的应用外,碘131 还可用来 寻找地下水和测定地下水的流速、流向,查找地下管道泄漏;测定油田注水井各油层吸水能 力及其变化,以便及时有效地采取措施,调节水流的分配,保持油井的高产稳产等。 1、安全性:由于碘-131 能被高度选择性摄取(碘131 几乎只被甲状腺所摄取)和浓聚于 甲状腺组织内,且碘 131 发射的 β 射线最大射程仅为 3.63mm,平均射程为 0.48mm,所以 β 射线对甲状腺的治疗作用强,而对甲状腺周围组织及其他器官的影响极小,所以碘-131 治 疗甲亢是一种非常有效且异常安全的方法(又俗称为“不开刀的手术治疗”)。