Физические и химические свойства радионуклидов йода.
Радиоактивный иод.Среди известных 26 изотопов йода только природный 127I является стабильным. Остальные изотопы техногенного происхождения с массовыми числами 115÷126 и 128÷141 радиоактивны.
127I относится к рассеянным микроэлементам и является одним из наиболее важных биоэлементов. Он входит в состав гормонов, синтезируемых в щитовидной железе. Гормоны щитовидной железы играют ключевую роль в поддержании гомеостаза организма. Регулирующая роль их осуществляется на всех уровнях: клетка – ткань – орган – организм.
В организм человека 127I поступает с пищей, водой и воздухом. Среднее кларковое содержание йода составляет в земной коре по массе 4·10-5 %, в почве – около 3·10-4 %, в растениях – 2·10-5 %, в питьевой воде – 10-9÷10-7 %. Основным резервуаром йода для биосферы служит мировой океан, где в 1 л воды в среднем содержится 5·10-5 % йода.
Многие регионы на Земле характеризуются пониженным содержанием йода в местных продуктах питания и питьевой воде. В России к таким регионам относится 50 % ее территории. Недостаточное поступление йода человеку приводит к базедовой болезни и другим нарушениям, а у детей – к нарушению физического и психического развития.
По данным МКРЗ, в теле человека содержится до 40 мг стабильного йода. Из этого количества на долю щитовидной железы приходится до 20-50 %. В зависимости от содержания йода в пище суточное его поступление человеку может колебаться от 10 до 1000 мкг. Минимальная суточная потребность составляет 50-75 мкг.
Источниками поступления радиоактивного йода во внешнюю среду были испытания ядерного оружия и выбросы промышленных и энергетических реакторов АЭС. Среди 20 радиоизотопов йода, образующихся в реакциях деления урана и плутония, особое место занимают 131-135I (Т1/2 = 8,04 сут; 2,3 ч; 20,8 ч; 52,6 мин; 6,61 ч), характеризующиеся большим выходом в реакциях деления, высокой миграционной способностью и биологической доступностью.
131—135I составляют значительную часть активности молодых продуктов ядерного деления (ПЯД). На их долю приходится около 20 % активности. Соотношение активности 131I, 132I, 133I, I35I во время деления урана и плутония составляет 1:3:9:5, а кумулятивный выход равен 4,4; 6,02; 7,8; 6,04 %соответственно. В реакциях деления образуется и «вечный» радиоизотоп йода – I29I (T1/2 = 1,57·107 лет). Токсикологическое значение других изотопов йода с малыми сроками жизни (секунды, часы) невелико.
Радиоизотопы йода 131-135I при испытаниях ядерного оружия выпадали в основном в ближних зонах. В полуглобальных и глобальных выпадениях радиоактивный йод практически отсутствовал, ибо распадался до выпадения на земную поверхность. В глобальном масштабе рассеялось около 700 ЭБк 131I.
Источником поступления радиойода во внешнюю среду являются также предприятия ядерно-топливного цикла. В реакторах в процессе их эксплуатации накапливаются значительные количества радиоактивного йода.
В обычном режиме эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов, в том числе радиоизотопов йода, невелики. Для российских ВВЭР и РБМК нормализованный выброс оценивался в 130 и 360 ГБк/(ГВт·год). Сейчас, в связи с проводимыми работами по совершенствованию реакторов и увеличением радиационной безопасности, они ниже. В выбросах радиоактивный йод в основном представлен органическими соединениями (CH3I, CH2l2, C2H5I, C2H4l2). В форме элементарного йода находится лишь 5 %. Примерно 90 % составляют короткоживущие изотопы 132÷135I.
В аварийных условиях, как свидетельствуют крупные аварии (Уиндскейл, 1957;. Три Майл Айленд, 1979; Чернобыль, 1986), радиоактивный йод как источник внешнего и внутреннего облучения был основным поражающим фактором в начальный период аварии. При аварии на ЧАЭС из общего количества 50 МКи выброшенных из разрушенного реактора радионуклидов (без РБГ) на долю радиоизотопов йода пришлось 7,3 МКu. Распространение радионуклидов, включая радиоизотопы йода, приняло огромные масштабы.
Как и стабильный 127I, радиоизотопы йода характеризуются высокой миграционной способностью.
Дата добавления: 2016-06-02; просмотров: 1032;