碘-131
碘-131(Iodine-131)是一种碘的放射性同位素,核素符号为131I,半衰期为8.02070d,主要来源于核工业及核技术应用、核试验落下灰、核事故释放等,也可在反应堆中以慢中子轰击130Te或在回旋加速器中以氘轰击130Te来制得。
基本信息
- 中文名
碘-131
- 外文名
Iodine-131
- 核素符号
131I
- 半衰期
8.02070d
物理性质
元素碘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。3.7×10贝可的碘-131点源重8.05×10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1.8×10贝可。碘-131在放射性工作场所空气中和露天水源中的最大容许浓度分别为0.33和22贝可/升。碘131的化学性质与元素碘相同。
制备方法
核反应
①用碲金属或其化合物(如二氧化碲)做靶材料,反应堆中照射,过(n,)反应生成碲131,131再经过β衰变而获得碘131,即Te(n,)TeI;
②用富集的铀235做靶材料,通过核的裂变U(n,)I或U(n,)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,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,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。
③在反应堆中以慢中子轰击130Te或在回旋加速器中以氘轰击130Te来制得。
④核试验落下灰:大气核试验会造成短期全球性131I污染。
⑤核事故释放。
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。
应用领域
工业领域
环境监测指标:核燃料元件包壳的破损监测指标及核爆炸后环境监测的信号核素。