碘的同位素

碘（I，原子量：126.90447(3)）有37種已知同位素，其中只有碘-127是穩定同位素，其他都具有放射性，因此碘是一種单一同位素元素。天然存在的碘元素中含有兩種同位素，主要為127 I ，以及痕量的129 I 。 除了碘-127之外，其餘皆為碘的放射性同位素。在碘的放射性同位素中，壽命最長的是碘-129，半衰期長達1614萬年，但仍然遠低於原生放射性同位素。自然界中存在痕量的碘-129，但基於宇宙射線生成的碘-129也十分微少，甚至不足以影響原子量的測定，這也使碘因此成為单一同位素元素的原因——在自然界中僅能找到一種穩定的同位素。大部分在地球上存在的碘-129幾乎都是人為放射性，主要是因為碘-129是早期核試驗以及核事故的一個不須要的長壽命產物。 除了碘-129之外，其餘的碘放射性同位素半衰期都低於60天，其中有四種同位素在醫學上用於示踪劑和治療劑，包括 123 I 、 124 I 、 125 I 和 131 I ，工業上生產的放射性碘一般也只會包含這四種有用的同位素。 碘-129是碘的放射性同位素之一，半衰期為1614萬年，會經由貝他衰變，衰變成氙-129，是一種已滅絕的天然放射性同位素。 隕石中過剩的氙-129顯示了其來源很可能是從太陽系形成之前由超新星爆炸所產生的塵埃及氣體中的碘-129衰變產生的，因此碘-129也可以算是一種原生核素，但由於太陽系壽命已接近50億年，而半衰期只有1614萬年的碘-129早已衰變殆盡、所剩無幾，因此稱為已滅絕的天然放射性同位素。但碘-129在自然界中仍可以由其他方式產生，如可以從天然鈾發生自發裂變產生，或者大氣中的氙受宇宙射線散裂產生。 在這些同位素中，只有兩個常用於醫學中：碘-123以及碘-131。由於碘-131衰變時同時會釋放β和γ兩種射線，因此可以用於放射治療或成像。關於放射成像的部分，由於碘-123衰變時不會釋放β粒子，因此更適合用來成像（例如，使用含碘造影的CT掃描）因為對患者損害較小。另外也有一些需要使用碘-124、碘-125來進行治療的案例。 由於碘被甲狀腺優先攝取，放射性碘廣泛用於成像，但在I-131的情況下，有可能會破壞甲狀腺組織使其功能失調。 碘-131是碘的一種放射性同位素，原子核内有78個中子，比碘的穩定同位素原子核的中子數多4個，但衰期約只有8天，會經由貝他衰變而衰變成穩定的氙-131，但有部分的碘-131會先衰變成不穩定的激發態氙-131核：氙-131m（激發能量163.930(8)keV），經過約11天的半衰期才經過核異構轉變及伽瑪衰變才衰變成穩定的氙-131，過程放出高能量的伽瑪射線，由於攝入人體後，碘-131會積聚在甲狀腺中，因此會對人體造成傷害。 碘-131是人工核裂变产物，正常情况下不會存在於自然界中。 在自然界中只存在碘-127，以及痕量的碘-129，含有其他碘的同位素的化合物一般都是由人工合成做為追蹤、標記或放射治療的藥品。例如碘-123非他胺（英语：Iofetamine_(123I)）（系統命名：1-[4-碘-123苯基]-N-異丙基-2-丙胺）是一種用於腦血灌注成像單光子發射斷層攝影（SPECT）的放射性脂質水溶性胺藥物。 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。 用括號括起來的數據代表不確定性。 穩定的衰變產物以粗體表示。 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。 有醫療用途 核裂变产物 可用於研究太陽系歷史，測定某些事件的時間，或進行一些地下水體的相關測定 宇宙成因核素（英语：Cosmogenic nuclide），可經由宇宙射線生成。 是裂變產物135Te的衰變產物，由於135I會進行貝他衰變，因此會在近一步的衰變成135Xe，如過放任不管，由於碘坑效應，可能會導致反應爐停止運作。 已知半衰期下界 Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 （英语）.  Snyder, G.; Fehn, U. Global distribution of 129I in rivers and lakes: Implications for iodine cycling in surface reservoirs. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2004,. 223–224: 579. doi:10.1016/j.nimb.2004.04.107.  Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties (PDF). Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.  Snyder, G. T.; Fabryka-Martin, J. T. 129I and 36Cl in dilute hydrocarbon waters: Marine-cosmogenic, in situ, and anthropogenic sources. Applied Geochemistry. 2007, 22 (3): 692. doi:10.1016/j.apgeochem.2006.12.011.  Universal Nuclide Chart. nucleonica. [2015-09-18]. （原始内容存档于2017-02-19）.  含有內容需登入查看的頁面 (link) Park HM. 123I: almost a designer radioiodine for thyroid scanning. J. Nucl. Med. January 2002, 43 (1): 77–8. PMID 11801707.  Clayton, Donald D. Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis 2nd. University of Chicago Press. 1983: 75. ISBN 0226109534.  Bolt, B. A.; Packard, R. E.; Price, P. B. John H. Reynolds, Physics: Berkeley. The University of California, Berkeley. 2007 [2007-10-01]. （原始内容存档于2012-05-24）.  R. Edwards. Iodine-129: Its Occurrence in Nature and Its Utility as a Tracer. Science, Vol 137 (1962) pp. 851–853. Radioactives Missing From The Earth[失效連結] Radioactive Iodine Uptake Testing （页面存档备份，存于互联网档案馆） Augustine George, James T Lane, Arlen D Meyers, Jan 17, 2013, Medscape. Nuclide Safety Data Sheet (PDF). [2010-10-26]. （原始内容存档 (PDF)于2011-07-21）.  Skugor, Mario. Thyroid Disorders. A Cleveland Clinic Guide. Cleveland Clinic Press. 2006: 82. ISBN 978-1-59624-021-6.  卫生部 - 放射性核素碘-131健康相关知识答问 （页面存档备份，存于互联网档案馆） moh.gov.cn Index Nominum 2000: International Drug Directory. Taylor & Francis US. 2000: 562 [25 April 2012]. ISBN 978-3-88763-075-1. （原始内容存档于2014-07-07）.  Druckenbrod RW, Williams CC, Gelfand MJ. Iofetamine hydrochloride I 123: a new radiopharmaceutical for cerebral perfusion imaging. DICP : the Annals of Pharmacotherapy. January 1989, 23 (1): 19–24. PMID 2655294.  Holman BL, Hill TC, Magistretti PL. Brain imaging with emission computed tomography and radiolabeled amines. Investigative Radiology. 1982, 17 (3): 206–15. PMID 6811496. doi:10.1097/00004424-198201730-00002.  Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation 互联网档案馆的存檔，存档日期2008-09-23. by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003). Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. IG. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆）. (Retrieved Sept. 2005, from the code of the popup boxes). David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes. — The CRC uses rounded numbers with implied uncertainties Nuclear Levels and Gammas （页面存档备份，存于互联网档案馆） National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory iodine-145 :Table of Nuclides （页面存档备份，存于互联网档案馆） Brookhaven National Laboratory Interactive, nndc.bnl.gov [2015-9-19]