Irydius napisał(a):
Hm, wyniki będą w środę. Wtedy dowiem się wszystkiego. Osoba badana mówi że doktor powiedział jej "Teraz wstrzykuję pani jod." Mówi też że płyn w strzykawce był fioletowawy.
Wynik z dzisiaj, godzina 9:00.
beta - 2,5 uSv/h
gamma 0.5 uSv/h
Z chemicznego punktu widzenia różne izotopy jodu są tym samym pierwiastkiem
jodu o liczbie atomowej 53. (różnią się tylko liczbą neutronów)
Wygląda na to, że moja wcześniejsza sugestia jest mylna... Zasugerowałem ją zbyt szybko — bo tylko
po jednym pomiarze — że tej osobie podany został I-131, o okresie połowicznego rozpadu 192,5 h (8 dni).
Wyniki kolejnych pomiarów P.Irydiusa świadczą o dużo szybszym zaniku izotopu w porównaniu z I-131.
Prawdopodobnie został więc podany inny izotop jodu: któryś z jego bardziej krótkożyciowych izotopów od I-131...
Możliwi gorsi i lepsi "kandydaci" do diagnostyki:I-117, I-118, I-119, I-120, I-121, I-122 i wcześniejszeTe Izotopy Jodu mają okresy połowicznego rozpadu rzędu od kilku do kilkudziesięciu... MINUT — co powoduje iż w bardzo szybkim tempie zanikają.
Natomiast izotopy Jodu o liczbach masowych niższych od 117 mają okresy połowicznego rozpadu rzędu SEKUND lub mniej!Poza tym te akurat izotopy da się produkować raczej w akceleratorach — co jest droższą metodą, od produkcji izotopów w reaktorach.
W reaktorach przemiany jądrowe izotopów używanych w radio-medycynie dokonują neutrony, które i tak powstają SAMORZUTNIE podczas rozszczepiania Uranu, które to reakcje jądrowe wydzielają olbrzymie ilości energii (głównie cieplnej)...
W akceleratorach musimy wpierw przyspieszyć wiązkę naładowanych cząstek (np.protonów) do odpowiednio wysokich energii i "ostrzelać" nimi tarczę z konkretnie wybranego materiału, w którym chcemy by powstały potrzebne nam izotopy — akceleratory więc wymagają w tym celu użycia mnóstwa energii.
I-123Ten izotop Jodu ma okres połowicznego rozpadu rzędu 13.23 godziny (0.55 dnia) — a więc na tyle długi, że jeszcze jego "rozsądne" ilości da się przewozić nawet do bardziej oddalonych ośrodków medycznych. Jednocześnie ma on wciąż dużą aktywność właściwą 7.15e+16 Bq/gram, co pozwala w diagnostyce na uzyskanie obrazu o dobrej rozdzielczości.
Niestety jego produkcja jest trudna:
przy użyciu reaktora: bombardując neutronami rzadko występujący w naturze Xe-124, musi dojść do reakcji pochłonięcia 1 neutronu z równoczesną emisją 2 neutronów — reakcja (n, 2n) — wówczas uzyska się Xe-123, który przekształca się z okresem połowicznego rozpadu ok. 2 godzin w I-123.
przy użyciu akceleratora: bombardując protonami rzadko występujący w naturze Te-123, musi dojść do reakcji pochłonięcia 1 protonu z równoczesną emisją 1 neutronu— reakcja (p, n) — wówczas uzyska się I-123.
Z oczywistych względów zarówno, trudny dostęp do izotopów źródłowych Xe-124 lub Te-123, oraz fakt, że ich transmutacja wymaga specyficznych i bardziej skomplikowanych reakcji jądrowych, od tych, które zwykle się stosuje — oznacza to, że produkcja tego izotopu jest w praktyce nieopłacalna.
I-124, I-125, I-126Te Izotopy Jodu mają okresy połowicznego rozpadu rzędu wielu dni — co powoduje iż są one jednymi z "gorszych" kandydatów do diagnostyki, a prędzej nadają się do radioterapii.
Poza tym te izotopy da się produkować raczej w akceleratorach, niż w reaktorach, z uwagi na inną nieco budowę ich jąder atomowych: chodzi w nich o przewagę protonów nad neutronami, względem stabilnego I-127 — promieniotwórcze izotopy Jodu produkowane w reaktorach mają zwykle przewagę neutronów nad protonami, względem stabilnego I-127.
Uściślenie: I-125 może być produkowany w reaktorach (z Xe-124). W wyniku wychwytu neutronu powstaje Xe-125, który z okresem połowicznego rozpadu ~17 godzin, przekształca się w I-125.
Jod-125 jest jednak w mniejszym stopniu wykorzystywany w diagnostyce — bo ma okres połowicznego rozpadu ponad 59 dni. Częściej za to wykorzystywany w radioterapii tarczycy, bo jest emiterem 36 keV fotonów gamma i tzw. elektronów Augera — a te akurat mają tak niską energię (50-500 eV) — że nie uszkadzają dalej położonych tkanek względem tkanki nowotworowej (gdzie kumuluje się tenże radiojod).
I-127, I-128Obydwa izotopy NIE NADAJĄ się do celów diagnostycznych — pierwszy to
JEDYNY STABILNY izotop Jodu, czyli
nie emituje żadnego rodzaju promieniowania — a akurat rejestracja promieniowania skumulowanego radiojodu w tarczycy (przez tzw.gammakamerę), służy analizie np. czy nie zawiera ona tzw. guzków, itp.
I-128 ma za krótki okres połowicznego rozpadu: 25 minut (~0.017 dnia), aby po wyprodukowaniu go w reaktorze — np. przez naświetlenie wiązką neutronów I-127 (czyli tzw."aktywację" stabilnego Jodu).
Nie da się go potem przewieźć do ośrodków medycznych, bo po prostu mogłoby się okazać, że w międzyczasie zbyt dużo I-128, zdąży się przekształcić w stabilny Xe-128 — a pozostała część I-128, mogła okazać się zbyt mała, aby dało się przeprowadzić z jej pomocą badanie diagnostyczne...
I-129Również i ten izotop nie nadaje się do celów diagnostycznych, choć jest promieniotwórczy.... Jest on bowiem DŁUGOŻYCIOWYM izotopem jodu, o aktywności właściwej 1.57e+7 Bq/gram, czyli np.300 MILIONÓW×
NIŻSZEJ od takiej samej ilości I-131.
Stosunkowo niska aktywność I-129, powoduje też niską efektywność rejestracji energii przez gammakamerę, a więc kiepską rozdzielczość obrazu tarczycy.
Co gorsza I-129 może być potem usunięty z tarczycy nie w wyniku jego fizycznego rozpadu, a jedynie poprzez wypłukiwanie go z tego gruczołu dokrewnego, co w tarczycy trwa dość długo (tzw. biologiczny okres półtrwania).
I-130Okres półtrwania: 12.36 h (0.52 dnia)
Aktywność właściwa: 7.224e+16 Bq/gram
Produkowany w: reaktorach jądrowych jako jeden z występujących izotopów (maksymalnie 1.7% ze wszystkich produktów rozszczepiania U-235) — ewentualnie może być produkowany poprzez jest on również izotopem pochodnym z Te-132.
Izotop źródłowy: brak — bo np. Te-130 (z którego mógłby powstać I-130) jest STABILNY
Izotop pochodny: Xe-130 (STABILNY) (przemiana jądrowa Beta—)
Uwagi:Dość dobrym sposobem pozyskania I-130 jest naświetlanie wiązką neutronów długożyciowego I-129 (powstaje w ilości 0,75%, jako jeden z produktów rozszczepienia U-235).
CIEKAWOSTKA: Tego typu transmutacja długożyciowych izotopów w krótkożyciowe, to jeden z przyszłościowych sposobów poradzenia sobie z problemem odpadów promieniotwórczych — różne ośrodki jądrowe na świecie robią w tym kierunku badania...
(np. projekt Spallation Neutron Source — Oak Ridge National Laboratory)
I-130 przekształca się w STABILNY (
NIEPROMIENIOTWÓRCZY), gaz szlachetny Xenon-132, niewchodzący w interakcje z organizmem — warto pamiętać, że w diagnostyce stosuje się ULTRAMALEŃKIE fizycznie ilości I-130, np. rzędu ok. nanograma lub nawet i pikogramów — takie same małe ilości powstają też Xenonu, więc nie grożą one np. zatorem żył...
Moim zdaniem I-130 jest jednym z lepszych izotopów Jodu do celów diagnostycznych.
Dzięki bardzo wysokiej aktywności właściwej, uzyskuje się maksymalnie możliwą efektywność rejestracji energii, a więc wysoką rozdzielczość obrazu tarczycy — podobnie dobre efekty daje użycie Tc-99m.
Na dodatek pozostaje potem NIEDŁUGO w organizmie (gdy już jest i tak niepotrzebny).
Przykładowo:
- po tygodniu od podania pozostaje 1/12350 (tj.0,008%) pierwotnej ilości I-130,
- po dwóch tygodniach od podania już tylko ~1/152000000 (~0.0000007%) pierwotnej ilości I-130 itd.
...oznacza to tym samym, że skumulowana dawka od I-130 jest całkiem nieduża.
I-131I-131 już był omawiany w jednym w tym dziale — a z uwagi na jego długi okres połowicznego rozpadu 192,5 h (8 dni), lepiej nadaje się do radioterapii guzów tarczycy i w leczeniu nadczynności tego gruczołu dokrewnego — niż do celów diagnostycznych.
I-132Okres półtrwania: 2.5 h (0.1 dnia)
Aktywność właściwa: 3.823e+17 Bq/gram
Produkowany w: reaktorach jądrowych jako jeden z występujących izotopów (maksymalnie 4.3% ze wszystkich produktów rozszczepiania U-235) — ewentualnie jest on również izotopem pochodnym z Te-132.
Izotop źródłowy: Te-132, I-132m
Izotop pochodny: Xe-132 (STABILNY) (przemiana jądrowa Beta—)
Uwagi: choć możliwość bezpośrednio pozyskania I-132 z "wypalonego" paliwa jest potencjalnie atrakcyjna, to jednakże z uwagi na jego bardzo krótki okres połowicznego rozpadu, transport I-132 z NCBJ Świerk do ośrodków medycznych byłby bardzo trudny lub niemożliwy: po prostu większość lub cała ilość I-132 rozpadłaby się, nim dotarłaby do odbiorców.
Dlatego też lepszym sposobem jest pozyskanie go z transmutacji Te-130 neutronami wpierw w Te-131 (który przekształca się w I-131), a jeżeli Te-131, wciąż będzie "bombardowany" neutronami, to pewna jego część przekształci się w Te-132.
Jeżeli nam zależy na uzyskaniu tą drogą "czystego" I-132, to można korzystać z faktu, że okres połowicznego rozpadu Te-131, to tylko 25 minut (~0,017 dnia), zaś Te-132 aż 78,2 godz. (3,25 dnia) — wystarczy odczekać np. 8,3 godziny. Wtedy Te-131, spadnie do aż 0,000095% (czyli ok. jednej milionowej) pierwotnej ilości, zaś Te-132, będzie wciąż 93% pierwotnej ilości.
Usuwając po ok. 8 godzinach metodami chemicznymi lub fizycznymi I-131+I-132 od Te-132, można uzyskać już czystą "krowę Tellurową" — produkującą już tylko czysty I-132.
[BTW: określenie "krowę Tellurowa" to taka moja analogia do "krowy Molibdenowej": Mo-99/Tc-99(m)] —
Te-132 ma wystarczająco długi okres połowicznego rozpadu, aby można go przewozić nawet na większe odległości od NCBJ Świerk, a następnie co określony czas pozyskiwać I-132 do diagnostyki tarczycy.
Krótki okres połowicznego rozpadu I-132, powoduje, że już zaledwie po 1 dobie (24 godzinach) od podania Pacjentowi, jest go już 0,072% pierwotnej ilości (1/1384) w organizmie,a po 2 dobach (48 godzin) już tylko 0,000052% pierwotnej ilości (~1/2000000) — i to bez uwzględniania dodatkowego czynnika usuwania Jodu z organizmu przez wypłukiwanie...
I-132 przekształca się w STABILNY (
NIEPROMIENIOTWÓRCZY), gaz szlachetny Xenon-132, niewchodzący w interakcje z organizmem — warto pamiętać, że w diagnostyce stosuje się ULTRAMALEŃKIE fizycznie ilości I-132, np. rzędu ok. nanograma lub nawet i pikogramów — takie same małe ilości powstają też Xenonu, więc nie grożą one np. zatorem żył...
Moim zdaniem I-132 jest najlepszy ze wszystkich izotopów w Jodu do diagnostyki.
Dzięki bardzo wysokiej aktywności właściwej, uzyskuje się maksymalnie możliwą efektywność rejestracji energii, a więc wysoką rozdzielczość obrazu tarczycy — podobnie dobre efekty daje użycie Tc-99m.
Na dodatek pozostaje potem BARDZO KRÓTKO w organizmie (gdy już jest i tak niepotrzebny), a skumulowana dawka jest minimalna
I-133Okres półtrwania: 20.8 h (0.87 dnia)
Aktywność właściwa: 4.196e+16 Bq/gram
Produkowany w: reaktorach jądrowych jako jeden z występujących izotopów (maksymalnie 6.7% ze wszystkich produktów rozszczepiania U-235). — ewentualnie jest on również izotopem pochodnym z Te-133.
Izotop źródłowy: Te-133, Te-133m
Izotop pochodny: PROMIENIOTWÓRCZE — Xe-133, Xe-133m (przemiana jądrowa Beta—)
Uwagi: I-133 może być w zasadzie tylko bezpośrednio pozyskiwany z "wypalonego" paliwa...
W odróżnieniu od I-131 oraz I-132, pozyskiwanie I-133 z Te-133 oraz transport Te-133 nie wchodzi w praktyce w grę, gdyż Te-133 ma bardzo krótki okres połowicznego rozpadu, rzędu 12.45 minuty (~0,0086 dnia)
KONTROWERSJA: Niestety w odróżnieniu od I-131, oraz I-132, które to przekształcają się odpowiednio w STABILNE izotopy Xe-131 lub Xe-132. To powstające z I-133, Xe-133 oraz Xe-133m są PROMIENIOTWÓRCZE.
- Xe-133 — powstaje najczęściej bo w 97% przemian jądrowych I-133. Xe-133 ma okres połowicznego rozpadu ~126 godzin (5.245 dnia) i aktywność właściwą 6.933e+15 Bq/gram, czyli stosunkowo niewiele niższy od I-133:
aktywność Xe-133 = ~17% aktywności I-133.
- Xe-133m — powstaje w 3% przemian jądrowych I-133. Xe-133m jest tzw. IZOMEREM JĄDROWYM, czyli jądrem izotopu w tzw. metastabilnym wzbudzonym stanie — przemienia się w izotop Xe-133 emitując foton gamma. Xe-133m ma okres połowicznego rozpadu ~53 godzin (2.1888 dnia) i aktywność właściwą 1.662e+16 Bq/gram, czyli stosunkowo niewiele niższa od I-133:
aktywność Xe-133m = ~40% aktywności I-133.
Xe-133 przekształca się w STABILNY Cs-133. Jest to jedyny niepromieniotwórczy izotop Cezu, jednakże z chemicznego punktu widzenia znany jest z tego, że
gwałtownie reaguje z wodą (której to akurat pełno jest w organizmie). Na dodatek
Cez powoduje silne oparzenia, a sole cezu są silnie trujące.
I-134Tego izotopu, nie będę dokładniej omawiać, tak jak innych. Dlaczego?
Bo zarówno izotop źródłowy dla I-134, czyli Te-134 ma okres połowicznego rozpadu 41,8 minut (~0,029 dnia), a powstający z niego I-134 ma niewiele dłuższy od niego okres połowicznego rozpadu: 52.6 minut (~0,037 dnia) — oznacza to tym samym, że
w praktyce nie da się wykorzystać go do diagnostyki. Po prostu w czasie transportu z reaktora do ośrodków medycznych — znaczna część, jeśli nie cały I-134, przekształci się w "STABILNY" Xe-134.
No, chyba że dany ośrodek medyczny dysponowałby własnym "mini-reaktorem", w którym produkowałby tego typu izotopy dla własnych potrzeb — czego akurat w Polsce się w zasadzie nie praktykuje.
Oczywiście są ośrodki medyczne dysponujące własnymi akceleratorami, w których produkują do własnych potrzeb krótkożyciowe izotopy emitujące cząstki Beta+, np. do diagnostyki PET — ale I-134 do nich akurat raczej nie należy...
I-135Okres półtrwania: 6.61 h (0.28 dnia)
Aktywność właściwa: 1.3e+17 Bq/gram
Produkowany w: reaktorach jądrowych jako jeden z występujących izotopów (maksymalnie 6.5% ze wszystkich produktów rozszczepiania U-235). — ewentualnie jest on również izotopem pochodnym z Te-135.
Izotop źródłowy: Te-135
Izotop pochodny: PROMIENIOTWÓRCZE — Xe-135, Xe-135m, Cs-135 (przemiany jądrowe Beta—)
Uwagi: I-135 może być w zasadzie tylko bezpośrednio pozyskiwany z "wypalonego" paliwa...
Opisany wcześniej sposób pozyskiwania danego izotopu Jodu, poprzez wygodną ekstrakcję go z Telluru, nie wchodzi w grę w przypadku I-135, bo akurat Te-135 ma ekstremalnie krótki okres połowicznego rozpadu, rzędu... 19 sekund (~0,0002 dnia)
KONTROWERSJA: Niestety w odróżnieniu od opisanych wcześniej I-131, oraz I-132, które to przekształcają się odpowiednio w STABILNE izotopy Xe-131 lub Xe-132. To powstające z I-135: Xe-135, Xe-135m oraz Cs-135 są PROMIENIOTWÓRCZE.
- Xe-135 — powstaje najczęściej bo w 85% przemian jądrowych I-135. Xe-135 ma okres połowicznego rozpadu ~9 godzin (0.38 dnia) i aktywność właściwą 9.459e+16 Bq/gram, czyli stosunkowo niewiele niższą od I-135:
aktywność Xe-135 = ~73% aktywności I-135.
- Xe-133m — powstaje w 15% przemian jądrowych I-135. Xe-135m jest tzw. IZOMEREM JĄDROWYM, czyli jądrem izotopu w tzw. metastabilnym wzbudzonym stanie — przemienia się w izotop Xe-135 emitując foton gamma. Xe-135m ma bardzo krótki okres połowicznego rozpadu ~15 minut (0.01 dnia) i aktywność właściwą aż 3.374e+18 Bq/gram, czyliZNACZNIE WYŻSZĄ od I-135:
aktywność Xe-133m jest aż 26× WYŻSZA od aktywności I-135.
Co gorsza Xe-135 przekształca się w PROMIENIOTWÓRCZY i
DŁUGOŻYCIOWY Cs-135. Jednak tym samym, oznacza to, że aktywność właściwa Cs-135, jest
ZNACZNIE NIŻSZA od I-135/Xe-135, z którego powstaje.
PRZYKŁAD: załóżmy, że gdyby podano Pacjentowi aż ponad 3 GBq I-135 (w rzeczywistości najczęściej podaje się niższe aktywności), to po ok. 12 dniach aktywność I-135+Xe-135 praktycznie zaniknie, a pozostała z nich "aktywność" Cs-135 w organizmie wyniesie ok. 1 Bq (jedna, a nie trzy
miliardy przemian jądrowych na sekundę)
Porównajmy aktywności I-135 do Cs-135 — z pierwotnej wysokiej aktywności:
I-135 = 3,048,065,651 Bq, mamy potem do czynienia z aktywnością:
Cs-135 = 1 Bq (= 0.00000003% aktywności I-135)
...oczywiście przy tym fizyczna ilość I-135 / Cs-135 się nie zmienia.
Cez jednakże z chemicznego punktu widzenia znany jest z tego, że
gwałtownie reaguje z wodą (której to akurat pełno jest w organizmie). Na dodatek
Cez powoduje silne oparzenia, a sole cezu są silnie trujące.
Cs-135 przekształca się powoli w STABILNY Ba-135, którego pewne związki zwykle nie są toksyczne.
Niestety pewne sole Baru są silnymi truciznami — gdyż atakują układ nerwowy, serce, wątrobę i śledzionę.
I-136, I-137, I-138 i dalszeTe Izotopy Jodu mają już okresy połowicznego rozpadu rzędu kilkudziesięciu lub nawet tylko kilku... SEKUND — co powoduje iż w błyskawicznym tempie zanikają (również ich odpowiednie izobary Telluru są też tak samo bardzo krótkożyciowe).
Nie nadają się więc do celów diagnostycznych.