Радиоактивные изотопы, образующиеся при делении(Дайджест). Европу накрыло радиоактивным йодом Применение в медицинской практике
Йод 131 - бета-, гамма-излучатель с периодом полураспада 8,1 дня. Энергия гамма-излучения 0,364 Мэв, энергия бета-излучения 0,070 Мэв. Суммарная активность препаратов, используемых с диагностической целью, составляет от 2 до 5 мккюри (300 мккюри допускается лишь при скеннировании печени и почек). При поступлении 1 мккюри йода в щитовидной железе создается доза 1,5-2 рад. Правомочность использования различных количеств йода для целей диагностики определяется клиническими показаниями (Ф. М. Лясс, 1966). Независимо от пути поступления йод быстро накапливается в организме, при этом до 90% сосредоточено в щитовидной железе. Выводится йод с мочой и калом. Его можно также обнаружить в слюне (сразу же после введения). Предельно допустимое количество при хроническом поступлении составляет 0,6 мккюри; эта величина достаточно хорошо обоснована клиническими наблюдениями как безопасная для организма человека по всем критериям.
Практика использования достаточно больших количеств радиоактивного йода с лечебной целью (до 100 мккюри), опыт аварии в Уиндскеле (Англия), данные о выпадении радиоактивных осадков ядерного взрыва на Маршалловых островах позволяют оценить степень опасности случайного поступления в организм изотопа в широком диапазоне доз.
В соответствии с характером избирательного распределения йода клинические проявления в зависимости от дозы варьируют от преходящих изменений функции щитовидной железы с учащением возможности ее бластомной метаплазии в отдаленные сроки до глубокой, рано наступающей деструкции ткани железы, что может сопровождаться и общими клиническими проявлениями лучевой болезни, включая нарушения кроветворения. В связи со сравнительно быстрым формированием лучевой нагрузки основная симптоматика развивается, как правило, в относительно ранние сроки - в первые 1-2 месяца.
По данным Д. А. Улитовского (1962) и Н. И. Улитовской (1964), избирательное облучение и Поражение щитовидной железы и ее нервнорецепторного аппарата имеют место при разовом поступлении 1-3 мкюри I131, что соответствует местной дозе 1000-3000 рад. Интегральные дозы во всем организме близки к создающимся при облучении от внешних гамма-источников в дозе 7-13 р; признаков отчетливых общих реакций в этих случаях не возникает.
Развитие клинических проявлений с возможностью летального исхода при типичных для лучевой болезни изменениях крови наблюдается при поступлении за короткие сроки 300-500 мкюри I131, что создает дозу общего облучения порядка 300-570 рад. Суммарные активности в 20-50 мкюри йода приводят к промежуточной группе клинических эффектов. При этом следует помнить, что определяющий вклад в дозу дает бета-излучение йода, т. е. имеет место определенная неравномерность распределения дозы в объеме железы и сохранение благодаря этому отдельных неповрежденных участков эпителия фолликулов. При использовании изотопов I132 и I134, являющихся мощными гамма-излучателями, биологический эффект выше благодаря равномерности облучения ткани железы.
Иод-131 (йод-131, 131 I) - искусственный радиоактивный изотоп иода . Период полураспада около 8 суток, механизм распада - бета-распад . Впервые получен в 1938 году в Беркли .
Является одним из значимых продуктов деления ядер урана , плутония и тория , составляя до 3 % продуктов деления ядер. При ядерных испытаниях и авариях ядерных реакторов является одним из основных короткоживущих радиоактивных загрязнителей природной среды. Представляет большую радиационную опасность для человека и животных в связи со способностью накапливаться в организме, замещая природный иод.
52 131 T e → 53 131 I + e − + ν ¯ e . {\displaystyle \mathrm {{}_{52}^{131}Te} \rightarrow \mathrm {{}_{53}^{131}I} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}В свою очередь теллур-131 образуется в природном теллуре при поглощении им нейтронов стабильным природным изотопом теллур-130, концентрация которого в природном теллуре составляет 34 % ат.:
52 130 T e + n → 52 131 T e . {\displaystyle \mathrm {{}_{52}^{130}Te} +n\rightarrow \mathrm {{}_{52}^{131}Te} .} 53 131 I → 54 131 X e + e − + ν ¯ e . {\displaystyle \mathrm {^{131}_{53}I} \rightarrow \mathrm {^{131}_{54}Xe} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}Получение
Основные количества 131 I получают в ядерных реакторах путём облучения теллуровых мишеней тепловыми нейтронами . Облучение природного теллура позволяет получить почти чистый иод-131 как единственный конечный изотоп с периодом полураспада более нескольких часов.
В России 131 I получают облучением на Ленинградской АЭС в реакторах РБМК . Химическое выделение 131 I из облученного теллура осуществляется в . Объем производства позволяет получить изотоп в количестве, достаточным для выполнения 2…3 тысяч медицинских процедур в неделю.
Иод-131 в окружающей среде
Выброс иода-131 в окружающую среду происходит в основном в результате ядерных испытаний и аварий на предприятиях атомной энергетики . В связи с коротким периодом полураспада, через несколько месяцев после такого выброса содержание иода-131 опускается ниже порога чувствительности детекторов.
Иод-131 считается наиболее опасным для здоровья людей нуклидом, образующимся при делении ядер. Это объясняется следующим:
- Относительно высоким содержанием иода-131 среди осколков деления (около 3 %).
- Период полураспада (8 суток), с одной стороны, достаточно велик, чтобы нуклид распространился по большим площадям, а с другой стороны, достаточно мал, чтобы обеспечить очень высокую удельную активность изотопа - примерно 4,5 ПБк /г .
- Высокая летучесть. При любых авариях ядерных реакторов в первую очередь в атмосферу улетучиваются инертные радиоактивные газы, затем - иод. Например, при аварии на ЧАЭС из реактора было выброшено 100 % инертных газов, 20 % иода, 10-13 % цезия и всего 2-3 % остальных элементов [ ] .
- Иод очень подвижен в природной среде и практически не образует нерастворимых соединений.
- Иод является жизненно важным микроэлементом , и, в то же время, - элементом, концентрация которого в пище и воде невелика. Поэтому все живые организмы выработали в процессе эволюции способность накапливать иод в своем теле.
- У человека бо́льшая часть иода в организме концентрируется в щитовидной железе, но имеющей небольшую массу по сравнению с массой тела (12-25 г). Поэтому даже относительно небольшое количество радиоактивного йода, поступившего в организм, приводит к высокому локальному облучению щитовидной железы.
Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным иодом являются атомные электростанции и фармакологическое производство .
Радиационные аварии
Оценка по радиологическому эквиваленту активности иода-131 принята для определения уровня ядерных событий по шкале INES .
Санитарные нормативы по содержанию иода-131
Профилактика
В случае попадания йода-131 в организм возможно вовлечение его в процесс обмена веществ. При этом йод задержится в организме на длительное время, увеличивая продолжительность облучения. У человека наибольшее накопление йода наблюдается в щитовидной железе. Чтобы минимизировать накопление радиоактивного йода в организме при радиоактивном загрязнении окружающей среды принимают препараты, насыщающие обмен веществ обычным стабильным йодом. Например, препарат йодида калия . При приеме калия йодида одновременно с поступлением радиоактивного йода защитный эффект составляет около 97 %; при приеме за 12 и 24 ч до контакта с радиоактивным загрязнением - 90 % и 70 % соответственно, при приеме через 1 и 3 ч после контакта - 85 % и 50 %, более чем через 6 ч - эффект незначительный. [ ]
Применение в медицине
Иод-131, как и некоторые другие радиоактивные изотопы иода ( 125 I , 132 I) применяются в медицине для диагностики и лечения некоторых заболеваний щитовидной железы :
Изотоп применяется для диагностики распространения и лучевой терапии нейробластомы , которая также способна накапливать некоторые препараты иода.
В России фармпрепараты на основе 131 I производит .
См. также
Примечания
- Audi G. , Wapstra A. H. , Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A . - 2003. - Vol. 729 . - P. 337-676 . - doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - Bibcode : 2003NuPhA.729..337A .
- Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra A. H.
Схема распада иода-131 (упрощённая)
Иод-131 (йод-131, 131 I) , также называемый радиойодом (несмотря на наличие других радиоактивных изотопов этого элемента), - радиоактивный нуклид химического элемента иода с атомным номером 53 и массовым числом 131. Период его полураспада составляет около 8 суток. Основное применение нашёл в медицине и фармацевтике. Также является одним из основных продуктов деления ядер урана и плутония, представляющих опасность для здоровья человека, внесших значительный вклад во вредные последствия для здоровья людей после ядерных испытаний 1950-х, аварии в Чернобыле . Иод-131 является весомым продуктом деления урана, плутония и, косвенно, тория , составляя до 3 % продуктов деления ядер.
Нормативы по содержанию иода-131
Лечение и профилактика
Применение в медицинской практике
Иод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы иода (125 I, 132 I) применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы . Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99/2009 , принятым в России, выписка из клиники пациента, лечившегося с использованием иода-131, разрешается при снижении общей активности этого нуклида в теле пациента до уровня 0,4 ГБк .
См. также
Примечания
Ссылки
- Patient brochure on radioactive iodine treatment From the American Thyroid Association
капсулы
Состав:На капсулу:
Действующее вещество :
Йод-131 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 ГБк (в виде натрия йодида ).
Вспомогательные веществ а:
Натрия дифосфат 237 мг.
Капсула (размер 1) (корпус: диоксид титана - 2,00 %, желатин - до 100 %;
крышечка: диоксид титана - 1,33 %, краситель солнечный закат желтый - 0,44 %, желатин - до 100 %)
Описание:Твердая желатиновая капсула (размер 1), состоящая из корпуса белого цвета и крышечки оранжевого цвета. Содержимое капсулы - порошок белого цвета.
Фармакотерапевтическая группа: Радиофармацевтическое терапевтическое средство АТХ:V.09.F.X Прочие радиофармацевтические препараты для диагностики заболеваний щитовидной железы
Фармакодинамика:Физико-химические свойства
Натрия йодид, 131 I - препарат получают нанесением раствора натрия йодида, 131 I на натрия дифосфат, находящийся в капсуле. Активность йода-131 составляет 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 ГБк на установленную дату и время поставки препарата. Иод-131 распадается с периодом полураспада 8,02 суток; наиболее интенсивная составляющая гамма-излучения имеет энергию 365,0 кэВ (81,7 %), β -излучения - 606,0 кэВ (89,7%).
Фармакодинамика
Капсула, введенная натощак через рот с 25-30 мл дистиллированной воды, растворяется в желудке, в среднем, в течение 15 мин, натрия йодид, 131 I поступает в кровь с периодом полувыведения из полости желудка 8-10 мин. В дальнейшем радиоактивный йод-131 накапливается преимущественно в щитовидной железе.
Радиоактивный йод-131 избирательно захватывается щитовидной железой и за счет Р- излучения, обладающего коротким пробегом частиц, вызывает деструкцию клеток при минимальном воздействии на окружающие здоровые ткани.
Фармакокинетика:Кинетика поглощения йода-131 щитовидной железой (относительно введенного количества) составляет, в среднем, через 2 часа - 10%, через 4 часа - 19%, через 24 часа - 27%. В течение суток около 60 % препарата выводится с мочой и калом. Значения величин
накопления и скорости выведения препарата зависят от функционального состояния щитовидной железы и возраста и пола пациента. Показания:Препарат используется для лечения тиреотоксикоза при диффузном и многоузловом токсическом зобе, а также для лечения рака щитовидной железы и его метастазов.
Противопоказания:Гиперчувствительность, узловой зоб, загрудинный зоб, эутиреоидный зоб, легкие формы тиреотоксикоза, смешанный токсический зоб, нарушения гемопоэза (лейкопоэза и тромбоцитопоэза), выраженный геморрагический синдром, язвенная болезнь желудка и 12- перстной кишки (в стадии обострения), беременность, период лактации, возраст до 20 лет.
С осторожностью: Возраст от 20 до 40 лет. Способ применения и дозы:Препарат "Натрия йодид, 131 I" предназначен для приема внутрь.
Для лечения дифференцированного рака щитовидной железы, а также отдаленных метастазах. Лечение осуществляется через 3-4 недели после тиреоидэктомии или отмены L -тироксина за 20 дней до введения препарата. Капсула вводится через рот из расчета 37 МБк на килограмм массы тела, и больные переводятся в специализированные палаты, которые оборудованы автономной системой вентиляции и канализации, соединенной со специальными очистными сооружениями. Пациентов выводят из "закрытого" режима при снижении мощности гамма-излучения до допустимой нормами радиационной безопасности (ЗмкЗв/ч).
Величина разовой лечебной активности йода-131 для взрослых составляет 37 - 56 МБк из расчета на килограмм массы тела. Продолжительность интервалов между введениями препарата составляет 3 - 6 месяцев.
Для лечения тиреотоксикоза при диффузном и многоузловом токсическом зобе
. Радиоактивный йод-131 захватывается только тканью щитовидной железы, вызывая деструкцию клеток, выводится мочой при минимальном воздействии на окружающие здоровые ткани.В настоящее время существует два наиболее распространенных способа расчета вводимой активности йода-131.
1. Индивидуальный расчет на основании объема щитовидной железы, скорости захвата йода-131 в ходе проведения диагностического сканирования через 24 ч после приема препарата и заданной активности на грамм ткани (диапазон от 0,1 до 0,3 МБк/г) по формуле:
А в = Аз x V / С х 10, где
А 3 - заданная активность, МБк/г; V - объем щитовидной железы, см 3 ; С - скорость захвата йода-131 через 24 ч после введения препарата 10 - коэффициент.
2. Назначение фиксированной активности йода-131:
190 МБк - маленькие железы,
380 МБк - железы среднего размера,
570 МБк - крупные железы
Перед началом лечения необходимо предварительное определение поглощения йода-131 щитовидной железой, что гарантирует правильность лечения, исключает возможность ошибки, связанной с использованием фиксированной активности у больного с крупной, но плохо поглощающей йод-131 железой.
При лечебном применения препарата обязательным условием является постоянный контроль за состоянием периферической крови.
Лучевые нагрузки на органы и ткани пациента при использовании препарата "Натрия йодид, 131 I" .| Поглощенная доза, мГр/МБк |
|
| красный костный мозг | |
| мочевой пузырь | |
| поджелудочная железа | |
| селезенка | |
| тонкая кишка | |
| щитовидная железа | |
| Эквивалентная доза, мЗв/МБк |
При лечении тиреотоксикоза и метастазов рака щитовидной железы возможны обострения тиреотоксикоза, возникновение гипотиреоза и микседемы, появление или усиление экзофтальма, радиотиреоидиты, тошнота, рвота, тромбоцитопения, лейкопения, острый гастрит, аменорея, язвенный цистит, паротит, алопеция, реактивные изменения со стороны кожи в области щитовидной железы, слизистой оболочки глотки и гортани. Лечение - симптоматическое.
При применении препарата возможно угнетение костномозгового кроветворения, восстановление которого проводится известными средствами: лейкоген, метилурацил, .
Передозировка:Передозировка препарата маловероятна в связи с тщательным контролем вводимой активности в условиях специализированного стационара.
Взаимодействие:В используемых дозировках взаимодействие с другими лекарственными средствами не отмечалось.
Особые указания:Лечение данным препаратом (радиотерапия) должно проводиться под наблюдением врача-радиолога в специализированных отделениях, имеющих спецканализацию или условия для сбора и хранения радиоактивных мочи и кала, в соответствии с "Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности" (ОСПОРБ-99/20Ю), "Нормами радиационной безопасности" (НРБ-99/2009) и "Г игиеническими требованиями по обеспечению радиационной безопасности при проведении лучевой терапии с помощью открытых радионуклидных источников" (СанПиН 2.6.1.2368-08).
Влияние на способность управлять трансп. ср. и мех.: не описано Форма выпуска/дозировка:Капсулы с активностью 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 ГБк на установленную дату и время поставки. Допустимое отклонение значений активности йода-131 в каждой капсуле от номинала ± 10 %.
Упаковка: По 1 капсуле помещают во флаконы для лекарственных средств из стекла 1-го гидролитического класса вместимостью 10 или 15 мл, герметически укупоренные пробками резиновыми медицинскими и обжатые колпачками алюминиевыми. Флакон, паспорт, инструкцию по применению помещают в комплект упаковочный транспортный для радиоактивных веществ. Условия хранения:При температуре от 15 до 25 °С. В соответствии с действующими "Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности" (ОСПОРБ - 99/2010).
Срок годности:20 суток с даты изготовления. Не использовать после окончания срока годности.
Условия отпуска из аптек: Для стационаров Регистрационный номер: ЛСР-003509/07 Дата регистрации: 31.10.2007 / 25.12.2017 Дата окончания действия: Бессрочный Владелец Регистрационного удостоверения: ФГУП "Федеральный центр по проектированию и развитию объектов ядерной медицины" ФМБА России Россия Производитель:Россия
Дата обновления информации: 26.05.2018 Иллюстрированные инструкцииРадиойод, а точнее один из радиоактивных (бета- и гамма-излучение) изотопов йода с массовым числом 131 с периодом полураспада в 8,02 суток. Йод-131 известен в первую очередь как продукт деления (до 3%) ядер урана и плутония, выделявшийся при авариях на атомных электростанциях .
Получение радиойода. Откуда он появляется
В природе изотоп йод-131 не возникает. Его появления связано лишь с работой фармакологических производств, а также атомных реакторов. Выделяется он и при проведении ядерных испытаний или радиоактивных катастроф. Так повысила содержание изотопа йода в морской и водопроводной воде в Японии, а также в продуктах питания. Использование специальных фильтров помогло в снижении распространения изотопов, а также в предотвращении возможных провокаций на объектах разрушенной атомной электростанции. Подобные фильтры в России производятся в компании «НТЦ Фарадей» .
Облучение в ядерном реакторе теплуровых мишеней тепловыми нейтронами позволяет получить йод-131 с высокой степенью содержания.
Характеристики йода-131. Вред
Период полураспада радиойода в 8,02 суток с одной стороны не делает йод-131 высокоактивным, а с другой позволяет ему распространиться на большие площади. Этому также способствует высокая летучесть изотопа. Так – около 20% йода-131 были выброшены из реактора. Для сравнения цезия-137 – около 10%, стронция-90 – 2%.
Йод-131 почти не образует нерастворимых соединений, что также помогает распространению.
Йод сам по себе дефицитный элемент и организмы людей и животных научились его концентрировать в теле, это же касается и радиойода, что не идет на пользу здоровью.
Если говорить о вреде йода-131 для человека, то речь идет в первую очередь о щитовидной железе. Щитовидка не отличает обычный йод от радиойода. А при ее массе в 12-25 грамм даже небольшая доза радиоактивного йода приводит к облучению органа.
Йод-131 вызывает мутации и гибель клеток, при активности в 4,6·10 15 Бк/грамм.
Йод-131. Польза. Применение. Лечение
В медицине применяются изотопы йод-131, а также йод-125 и йод-132 для диагностики и даже лечения проблем со щитовидной железой, в частности болезни Грейвса.
При распаде йода-131 появляется бета-частица с высокой скоростью полета. Она способна проникать в биологические ткани на расстояние до 2 мм, что вызывает гибель клеток. В случае гибели зараженных клеток это вызывает лечебных эффект.
Также йод-131 применяется как индикатор обменных процессов в организме человека.
Выброс радиоактивного йода 131 в Европе
21 февраля 2017 года в сводках новостей появилась информация о том, что европейские станции в более чем десятке стран от Норвегии до Испании на протяжении нескольких недель замечали превышение норм по содержанию йода-131 в атмосфере. Были высказаны предположения об источниках изотопа – выброс на
