放射性碘

放射性碘

碘也是核电站燃料的主要裂变产物。已表征的碘的同位素有37 种,其中只有碘-127 是稳定同位素,其他均为放射性同位素。寿命最长的放射性碘同位素是碘-129,半衰期为1500 多万年。由于其半衰期与地球寿命相比很小,碘-129 是一种已灭绝的放射性核素,它在太阳系早期的存在可通过对其子体氙-129 的观测来推断。碘-131 是核废料中的主要裂变产物之一,由于碘具有易挥发的特点,在核爆炸及反应堆事故时,它是早期污染环境的主要核素。碘-131 是β 衰变核素,发射β 射线(99%)和γ 射线(1%),半衰期为8 天,用铅屏蔽就可以阻隔其放射线。在碘的放射性同位素中,碘-131 和碘-125 是毒性相对较大的放射性核素。进入血液中的放射性碘,约70%存在于血浆中,30%很快转移到体内各组织器官内,且呈高度不均匀分布,大部分选择性地富集于甲状腺,通常甲状腺内碘浓度可达血浆浓度的25 倍,在供碘不足的情况下其浓度可达到血浆浓度的500 倍,所以,放射性碘对人体的危害主要表现为甲状腺辐射损伤。医学上也正是利用放射性碘-131 在甲状腺中的富集行为来治疗甲状腺疾病的。

核电站严重事故有可能向环境释放大量的放射性碘,但目前已运行的和未来的先进核能循环系统均有较高的安全防护设施,通常会尽量防止放射性碘排放到环境中。以美国三哩岛事故为例,反应堆核燃料元件熔化导致大量放射性碘元素释放出来,但均被控制在安全壳内,只有小量放射性碘由于操作失误释放到环境中。类似日本福岛核电站那样的较大规模放射性元素泄漏的事件是较为罕见的,但同时也为将来的核电站设计提出了更高安全性的新要求。