Изотопы иода

Изото́пы иода — разновидности химического элемента иода, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны 37 изотопов иода с массовыми числами от 108 до 144 (количество протонов 53, нейтронов от 55 до 91) и 17 ядерных изомеров.

Единственным стабильным изотопом является ¹²⁷I. Таким образом, природный иод является практически изотопно-чистым элементом.

Иод-131

Пример изменения вклада изотопов в общую радиоактивность продуктов деления урана

Иод-131 (период полураспада 8 суток) — один из самых массовых изотопов в цепочках деления урана и плутония. Является значимым короткоживущим загрязнителем окружающей среды при радиационных авариях и ядерных взрывах. Для минимизации накопления этого изотопа в организме при загрязнениях окружающей среды свежими продуктами цепных реакций урана и плутония рекомендуется принимать препараты иода.

Применяют в медицине для лечения заболеваний щитовидной железы. Препарат иода накапливается в щитовидной железе, где бета-излучение изотопа оказывает локальное угнетающее действие на ткани железы. В России налажен полный цикл применения метода от производства изотопа до синтеза радиофармакологических препаратов.

Иод-135

Иод-135 (период полураспада 6,6 часа) значим в управлении ядерными реакторами. При его распаде образуется ¹³⁵Xe — изотоп с очень большим сечением захвата нейтронов («нейтронный яд») и периодом полураспада около 9 часов. Этим явлением обусловлена так называемая «иодная яма» — появление высокой отрицательной реактивности после выключения или снижения мощности реактора, не позволяющее в течение 1-2 суток после этого вывести реактор на проектную мощность.

Иод-123

Иод-123 (период полураспада 13 часов) — искусственно получаемый изотоп, применяется в медицине для диагностики щитовидной железы[1], метастазов злокачественных опухолей щитовидной железы[2] и оценки состояния симпатической нервной системы сердца[3][4]. Малый период полураспада (13 часов) и мягкое гамма-излучение (160 кэВ) уменьшают радиотоксическое действие препаратов с этим изотопом по сравнению с ¹³¹I. По этой же причине не применяется для лечения. В России налажен полный цикл применения метода от производства изотопа до синтеза радиофармакологических препаратов.

Препараты: йофлупан-123.

Иод-124

Иод-124 — искусственный изотоп с периодом полураспада 4,176 суток. Схема распада — позитронный распад. Применяется в медицине для диагностики щитовидной железы методом позитронно-эмиссионной томографии[5] Получают на ускорителях путём облучения протонами мишени ¹²⁴Te по схеме ¹²⁴Te(p, n) → ¹²⁴I.

Иод-125

Иод-125 — искусственно получаемый изотоп с периодом полураспада 59,4 суток, канал распада — электронный захват, применяется в медицине для лечения рака предстательной железы методом брахитерапии[6][4]. В России налажен полный цикл применения метода от производства изотопа до имплантации микроисточников.

Иод-129

Иод-129 имеет период полураспада 15,7 млн лет, позволяет выполнять радиоизотопное датирование по иод-ксеноновому методу. Также может быть долгоживущим маркером загрязнения продуктами деления урана при авариях и ядерных испытаниях.

Таблица изотопов иода

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[7] (а. е. м.)	Период полураспада[8] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[8]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада[8] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[8]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
¹⁰⁸I	53	55	107,94348(39)#	36(6) мс	α (90 %)	¹⁰⁴Sb	(1)#
					β⁺ (9 %)	¹⁰⁸Te
					p (1 %)	¹⁰⁷Te
¹⁰⁹I	53	56	108,93815(11)	103(5) мкс	p (99,5 %)	¹⁰⁸Te	(5/2+)
¹⁰⁹I	53	56	108,93815(11)	103(5) мкс	α (0,5 %)	¹⁰⁵Sb	(5/2+)
¹¹⁰I	53	57	109,93524(33)#	650(20) мс	β⁺ (70,9 %)	¹¹⁰Te	1+#
					α (17 %)	¹⁰⁶Sb
					β⁺, p (11 %)	¹⁰⁹Sb
					β⁺, α (1,09 %)	¹⁰⁶Sn
¹¹¹I	53	58	110,93028(32)#	2,5(2) с	β⁺ (99,92 %)	¹¹¹Te	(5/2+)#
¹¹¹I	53	58	110,93028(32)#	2,5(2) с	α (0,088 %)	¹⁰⁷Sb	(5/2+)#
¹¹²I	53	59	111,92797(23)#	3,42(11) с	β⁺ (99,01 %)	¹¹²Te
					β⁺, p (0,88 %)	¹¹¹Sb
					β⁺, α (0,104 %)	¹⁰⁸Sn
					α (0,0012 %)	¹⁰⁸Sb
¹¹³I	53	60	112,92364(6)	6,6(2) с	β⁺ (100 %)	¹¹³Te	5/2+#
					α (3,3⋅10⁻⁷%)	¹⁰⁹Sb
					β⁺, α	¹⁰⁹Sn
¹¹⁴I	53	61	113,92185(32)#	2,1(2) с	β⁺	¹¹⁴Te	1+
¹¹⁴I	53	61	113,92185(32)#	2,1(2) с	β⁺, p (редко)	¹¹³Sb	1+
^114mI	265,9(5) кэВ			6,2(5) с	β⁺ (91 %)	¹¹⁴Te	(7)
^114mI	265,9(5) кэВ			6,2(5) с	ИП (9 %)	¹¹⁴I	(7)
¹¹⁵I	53	62	114,91805(3)	1,3(2) мин	β⁺	¹¹⁵Te	(5/2+)#
¹¹⁶I	53	63	115,91681(10)	2,91(15) с	β⁺	¹¹⁶Te	1+
^116mI	400(50)# кэВ			3,27(16) мкс			(7−)
¹¹⁷I	53	64	116,91365(3)	2,22(4) мин	β⁺	¹¹⁷Te	(5/2)+
¹¹⁸I	53	65	117,913074(21)	13,7(5) мин	β⁺	¹¹⁸Te	2−
^118mI	190,1(10) кэВ			8,5(5) мин	β⁺	¹¹⁸Te	(7−)
^118mI	190,1(10) кэВ			8,5(5) мин	ИП (редко)	¹¹⁸I	(7−)
¹¹⁹I	53	66	118,91007(3)	19,1(4) мин	β⁺	¹¹⁹Te	5/2+
¹²⁰I	53	67	119,910048(19)	81,6(2) мин	β⁺	¹²⁰Te	2−
^120m1I	72,61(9) кэВ			228(15) нс			(1+, 2+, 3+)
^120m2I	320(15) кэВ			53(4) мин	β⁺	¹²⁰Te	(7−)
¹²¹I	53	68	120,907367(11)	2,12(1) ч	β⁺	¹²¹Te	5/2+
^121mI	2376,9(4) кэВ			9,0(15) мкс
¹²²I	53	69	121,907589(6)	3,63(6) мин	β⁺	¹²²Te	1+
¹²³I	53	70	122,905589(4)	13,2235(19) ч	ЭЗ	¹²³Te	5/2+
¹²⁴I	53	71	123,9062099(25)	4,1760(3) сут	β⁺	¹²⁴Te	2−
¹²⁵I	53	72	124,9046302(16)	59,400(10) сут	ЭЗ	¹²⁵Te	5/2+
¹²⁶I	53	73	125,905624(4)	12,93(5) сут	β⁺ (56,3 %)	¹²⁶Te	2−
¹²⁶I	53	73	125,905624(4)	12,93(5) сут	β⁻ (43,7 %)	¹²⁶Xe	2−
¹²⁷I	53	74	126,904473(4)	стабилен			5/2+	1,0000
¹²⁸I	53	75	127,905809(4)	24,99(2) мин	β⁻ (93,1 %)	¹²⁸Xe	1+
¹²⁸I	53	75	127,905809(4)	24,99(2) мин	β⁺ (6,9 %)	¹²⁸Te	1+
^128m1I	137,850(4) кэВ			845(20) нс			4−
^128m2I	167,367(5) кэВ			175(15) нс			(6)−
¹²⁹I	53	76	128,904988(3)	1,57(4)⋅10⁷ лет	β⁻	¹²⁹Xe	7/2+
¹³⁰I	53	77	129,906674(3)	12,36(1) ч	β⁻	¹³⁰Xe	5+
^130m1I	39,9525(13) кэВ			8,84(6) мин	ИП (84 %)	¹³⁰I	2+
^130m1I	39,9525(13) кэВ			8,84(6) мин	β⁻ (16 %)	¹³⁰Xe	2+
^130m2I	69,5865(7) кэВ			133(7) нс			(6)−
^130m3I	82,3960(19) кэВ			315(15) нс			-
^130m4I	85,1099(10) кэВ			254(4) нс			(6)−
¹³¹I	53	78	130,9061246(12)	8,02070(11) сут	β⁻	¹³¹Xe	7/2+
¹³²I	53	79	131,907997(6)	2,295(13) ч	β⁻	¹³²Xe	4+
^132mI	104(12) кэВ			1,387(15) ч	ИП (86 %)	¹³²I	(8−)
^132mI	104(12) кэВ			1,387(15) ч	β⁻ (14 %)	¹³²Xe	(8−)
¹³³I	53	80	132,907797(5)	20,8(1) ч	β⁻	¹³³Xe	7/2+
^133m1I	1634,174(17) кэВ			9(2) с	ИП	¹³³I	(19/2−)
^133m2I	1729,160(17) кэВ			~170 нс			(15/2−)
¹³⁴I	53	81	133,909744(9)	52,5(2) мин	β⁻	¹³⁴Xe	(4)+
^134mI	316,49(22) кэВ			3,52(4) мин	ИП (97,7 %)	¹³⁴I	(8)−
^134mI	316,49(22) кэВ			3,52(4) мин	β⁻ (2,3 %)	¹³⁴Xe	(8)−
¹³⁵I	53	82	134,910048(8)	6,57(2) ч	β⁻	¹³⁵Xe	7/2+
¹³⁶I	53	83	135,91465(5)	83,4(10) с	β⁻	¹³⁶Xe	(1−)
^136mI	650(120) кэВ			46,9(10) с	β⁻	¹³⁶Xe	(6−)
¹³⁷I	53	84	136,917871(30)	24,13(12) с	β⁻ (92,86 %)	¹³⁷Xe	(7/2+)
¹³⁷I	53	84	136,917871(30)	24,13(12) с	β⁻, n (7,14 %)	¹³⁶Xe	(7/2+)
¹³⁸I	53	85	137,92235(9)	6,23(3) с	β⁻ (94,54 %)	¹³⁸Xe	(2−)
¹³⁸I	53	85	137,92235(9)	6,23(3) с	β⁻, n (5,46 %)	¹³⁷Xe	(2−)
¹³⁹I	53	86	138,92610(3)	2,282(10) с	β⁻ (90 %)	¹³⁹Xe	7/2+#
¹³⁹I	53	86	138,92610(3)	2,282(10) с	β⁻, n (10 %)	¹³⁸Xe	7/2+#
¹⁴⁰I	53	87	139,93100(21)#	860(40) мс	β⁻ (90,7 %)	¹⁴⁰Xe	(3)(−#)
¹⁴⁰I	53	87	139,93100(21)#	860(40) мс	β⁻, n (9,3 %)	¹³⁹Xe	(3)(−#)
¹⁴¹I	53	88	140,93503(21)#	430(20) мс	β⁻ (78 %)	¹⁴¹Xe	7/2+#
¹⁴¹I	53	88	140,93503(21)#	430(20) мс	β⁻, n (22 %)	¹⁴⁰Xe	7/2+#
¹⁴²I	53	89	141,94018(43)#	~200 мс	β⁻ (75 %)	¹⁴²Xe	2−#
¹⁴²I	53	89	141,94018(43)#	~200 мс	β⁻, n (25 %)	¹⁴¹Xe	2−#
¹⁴³I	53	90	142,94456(43)#	100# мс [> 300 нс]	β⁻	¹⁴³Xe	7/2+#
¹⁴⁴I	53	91	143,94999(54)#	50# мс [> 300 нс]	β⁻	¹⁴⁴Xe	1−#

Пояснения к таблице

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
Индексами m, m1, m2 и т. д. (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

См. также

Примечания

Йод радиоактивный в методах клинической эндокринологии.
СЦИНТИГРАФИЯ ВСЕГО ТЕЛА Архивная копия от 23 июня 2018 на Wayback Machine.
М-йодбензилгуанидин, 123-I.
Виталий Поздеев: изотопы — это сложно, но нужно.
«Изотопы: свойства, получение, применение». Том 1, с. 227.
Новые технологии помогают медикам в лечении онкозаболеваний.
Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Йод радиоактивный в методах клинической эндокринологии.

[2] СЦИНТИГРАФИЯ ВСЕГО ТЕЛА Архивная копия от 23 июня 2018 на Wayback Machine.

[3] М-йодбензилгуанидин, 123-I.

[автоссылка1-4] Виталий Поздеев: изотопы — это сложно, но нужно.

[5] «Изотопы: свойства, получение, применение». Том 1, с. 227.

[6] Новые технологии помогают медикам в лечении онкозаболеваний.

[AME2016-7] Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.

[Nubase2003-8] Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .