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. Самым долгоживущим радиоизотопом является ¹²⁹I с периодом полураспада 15,7 млн лет.

Иод-131

Пример изменения вклада изотопов в общую радиоактивность продуктов деления урана

Основная статья: Иод-131

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

Основная статья: 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^[англ.] 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] (T1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[8]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
	Энергия возбуждения
^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+)
					α (0,5 %)	^105Sb
^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+)#
					α (0,088 %)	^107Sb
^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+
					β^+, p (редко)	^113Sb
^114mI	265,9(5) кэВ			6,2(5) с	β^+ (91 %)	^114Te	(7)
					ИП (9 %)	^114I
^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−)
					ИП (редко)	^118I
^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−
					β^− (43,7 %)	^126Xe
^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+
					β^+ (6,9 %)	^128Te
^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)⋅10^7 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+
					β^− (16 %)	^130Xe
^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−)
					β^− (14 %)	^132Xe
^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)−
					β^− (2,3 %)	^134Xe
^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+)
					β^−, n (7,14 %)	^136Xe
^138I	53	85	137,92235(9)	6,23(3) с	β^− (94,54 %)	^138Xe	(2−)
					β^−, n (5,46 %)	^137Xe
^139I	53	86	138,92610(3)	2,282(10) с	β^− (90 %)	^139Xe	7/2+#
					β^−, n (10 %)	^138Xe
^140I	53	87	139,93100(21)#	860(40) мс	β^− (90,7 %)	^140Xe	(3)(−#)
					β^−, n (9,3 %)	^139Xe
^141I	53	88	140,93503(21)#	430(20) мс	β^− (78 %)	^141Xe	7/2+#
					β^−, n (22 %)	^140Xe
^142I	53	89	141,94018(43)#	~200 мс	β^− (75 %)	^142Xe	2−#
					β^−, n (25 %)	^141Xe
^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

• Иод
• Иод-131

Примечания

1. Йод радиоактивный в методах клинической эндокринологии Архивная копия от 24 декабря 2017 на Wayback Machine.
2. СЦИНТИГРАФИЯ ВСЕГО ТЕЛА Архивная копия от 23 июня 2018 на Wayback Machine.
3. М-йодбензилгуанидин, 123-I Архивная копия от 24 декабря 2017 на Wayback Machine.
4. Виталий Поздеев: изотопы — это сложно, но нужно Архивная копия от 24 декабря 2017 на Wayback Machine.
5. «Изотопы: свойства, получение, применение». Том 1, с. 227.
6. Новые технологии помогают медикам в лечении онкозаболеваний Архивная копия от 24 декабря 2017 на Wayback Machine.
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.
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. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.