Yodo-131 vida media y realidad

El yodo-131 sufre una desintegración beta. Esto es lo que lo hace radiactivo. Cuanto más rápido se desintegra, más radiación emite por unidad de tiempo. Sí, el material desaparece más rápido que algo con una vida media más larga, pero su velocidad de descomposición significa que es más caliente.

El yodo-131 se descompone con una vida media de 8,02 días en xenón-131 estable , que no se considera cancerígeno . El xenón ciertamente no pertenece a su cuerpo, pero la cantidad producida sería químicamente insignificante . El yodo tiene una vida media biológica de 100 días en el cuerpo, por lo que cualquier yodo-131 probablemente se descomponga antes de ser excretado. Entonces la respuesta es SÍ a ambas preguntas, porque la radiación es mucho más peligrosa que la presencia de xenón y este riesgo se incurre en el momento del decaimiento.

EDITAR: La respuesta anterior supone que se ha consumido yodo-131 y ha pasado algún tiempo, y es incorrecta a menos que haya alguna forma de eliminar el yodo radiactivo (¿terapia KI?). La implicación es que dicho tratamiento debe iniciarse lo antes posible, pero puede que no valga la pena si ya han pasado meses. Sin esta posibilidad, el riesgo se incurre en el momento de la ingestión.y la respuesta a la pregunta de riesgo para la salud es NO. La respuesta anterior también es incorrecta si permitimos otras posibilidades (por ejemplo, una cura para el cáncer). Si, como sugiere Henry en los comentarios, tenemos un vaso de agua contaminado con yodo-131 y lo guardamos en el refrigerador durante 90 días, entonces más del 99,9% del isótopo se habrá descompuesto en xenón estable e inofensivo. Pero lo bebería solo si no hubiera duda de que no contiene otros químicos radiactivos o venenosos (como el cesio-137 ).

I131 es un isótopo emisor de rayos gamma y beta. Como tal, la emisión beta es el componente destructivo. La emisión beta es un electrón expulsado del núcleo y es ionizante. Este aspecto hace que los electrones beta sean muy destructivos para el tejido tiroideo, que concentra yodo ~200 veces más que cualquier otro tejido para producir tiroxina, una hormona endocrina que regula la tasa de los procesos metabólicos. La consideración importante es la dosis absorbida. Esta es la dosis total absorbida mientras el I131 está presente. Por lo tanto, el riesgo para la salud no es la mitad en una vida media porque la dosis es interna y la primera mitad ya se absorbió.

Los rayos beta, producto de la descomposición del I131, tienen un alcance muy corto. Si se concentra en la tiroides, a todos los efectos prácticos, no se eliminará biológicamente antes de que se descomponga. Esto ionizará gran parte del tejido circundante.

Por otro lado, los rayos gamma tienen una sección transversal de baja absorción en el cuerpo y, por lo tanto, causan muy poco daño. Finalmente, el xenón es inerte y no debería causar ningún daño.

En consecuencia, el truco es que las personas minimicen la absorción de I131. Hay algo de polvo atmosférico I131 cerca del reactor. Hay suelo y agua de mar contaminados. También podría haber absorción en la vida marina y la vegetación.

Me parece que, excepto para las personas que no pueden evitar estar cerca de la planta y sus alrededores, no se requieren tabletas de yoduro. Evitar sería mucho más práctico.

A esta discusión debe agregarse que aparentemente el yodo-131 radiactivo tiene lo que se conoce como una "vida media efectiva" cuando está en el cuerpo humano... ahora físicamente, el isótopo 131 tiene una vida media de 8.02 días y esto permanece precisamente lo mismo si es interno o externo al cuerpo --- la vida útil de cualquier isótopo radiactivo es una constante física que depende estrictamente de la estructura del núcleo y su ubicación dentro o fuera del cuerpo humano no tiene ninguna consecuencia. No obstante, por alguna razón fisiológica, cuando se introduce yodo-131 radiactivo en un ser humano (normalmente como NaI) y se coloca un medidor de radiación, un contador Geiger o algún instrumento que lea cuentas por minuto (CPM) cerca de la glándula tiroides a la que se dirige el el yodo es más fuertemente gravitado y retenido, y se toma el tiempo para que el conteo caiga exactamente a la mitad de su valor más alto original y se promedia... la cifra resultante es diferente a 8.02 días. Esto podría resultar de la migración del yodo "caliente" a otras partes del cuerpo o lo que sea, pero esta nueva "vida media" medida se conoce como la "vida media efectiva" en el cuerpo... pero este término puede engañar a la gente haciéndoles creer que una vez ingerido, las propiedades físicas del yodo radiactivo cambian; esto no es así.

¿Significa que las personas que beben agua radiactiva (con yodo-131) perderán la mitad en 8 días?

Sí, la vida media significa exactamente eso. Es decir, después del período de vida media, la cantidad considerada (material radiactivo en este caso) se reducirá a la mitad de su cantidad inicial. Vida media exacta para${}^{131}I$es$8~\text{days}~28~\text{minutes}$. Después$\approx 2~\text{months}$ha pasado habrá menos de$1\%$de yodo radiactivo presente en la muestra objetivo.

PERO ..., para que eso suceda, las personas deben dejar de beber agua con una fuente de yodo-131 después de haber bebido una cierta cantidad. Si constantemente beben agua radiactiva entonces la parte descompuesta de${}^{131}I$en su cuerpo se repondrá nuevamente con una nueva dosis radiactiva del agua radiactiva. Entonces, si el agua potable tiene una fuente renovable de yodo-131, entonces la corta vida media del material radiactivo no ayudará en absoluto. En este caso${}^{131}I$la concentración en el cuerpo puede incluso aumentar con el tiempo si el ser humano bebe agua radiactiva más de lo que el cuerpo puede eliminar debido a la descomposición radiactiva.

¿Y así el riesgo para la salud sería cada vez menor con el tiempo?

Mi opinión es que lo malo es algo malo, pase lo que pase. Porque los efectos acumulativos en la salud es lo que importa al final. Creo que puede contraer el mismo cáncer debido a una exposición breve a una fuente de radiación muy fuerte o debido a estar bajo un campo radiactivo débil durante mucho tiempo. En cualquier caso, no es bueno para su salud.

Ahora sobre la descomposición del yodo-131. Básicamente se descompone con la siguiente reacción:

Entonces, su cuerpo en todo el curso de la descomposición radiactiva recibe una sopa de radiación beta, gamma y antineutrino. Las partículas beta emitidas son muy energéticas, por lo general tienen energía sobre$0.606~\text{MeV}$. Esto da cuenta de$53\%$de la velocidad de la luz en el vacío. Por lo tanto, los electrones son muy poderosos y después de la emisión pueden penetrar un tejido corporal por$0.6 - 2 \,\text{mm}$distancia, en el camino que ioniza otro material celular del cuerpo. La piel humana puede ser penetrada por fotones de rayos gamma, X con energía de$\geq 200~\text{keV}$. Estos en un subproducto de reacción tiene alrededor de 364$\text{keV}$, por lo que parece que también pueden penetrar en el tejido de los órganos. Los rayos gamma penetrantes pueden aumentar el riesgo de cáncer o dañar las moléculas de ADN, lo que aumenta el riesgo de defectos de nacimiento en los niños. Las partículas de antineutrinos (así como los neutrinos) interactúan muy débilmente con la materia, por lo que después de la emisión deberían abandonar su cuerpo sin ningún efecto. Todavía no veo ninguna razón para aumentar la densidad de antineutrinos en tu cuerpo. Resumiendo todo esto, mejor dejar el agua radiactiva en paz.

EDITAR

Si no hay forma de que alguien obtenga agua limpia, entonces el agua radiactiva debe almacenarse en un sótano o en algún lugar para$2-6 ~\text{months}$ sin tocarlo , para minimizar la cantidad de radiación en él, y solo después de eso podría beberse en niveles moderados.