Iodin-131 adalah suatu radioisotop penting dari iodin yang ditemukan oleh Glenn Seaborg dan John Livingood pada tahun 1938 di Universitas California, Berkeley. Isotop ini memiliki waktu paruh radioaktif sekitar delapan hari dan biasanya terkait dengan energi nuklir, prosedur diagnostik dan terapi medis, serta produksi gas alam. Isotop radioaktif ini termasuk salah satu produk utama fisi nuklir dan memberikan kontribusi signifikan terhadap bahaya kesehatan dari uji coba bom atom terbuka pada tahun 1950-an, bencana Chernobyl, serta fase awal kontaminasi pada krisis nuklir Fukushima. Hal ini disebabkan oleh 131I sebagai salah satu produk fisi utama dari uranium dan plutonium, yang menyumbang sekitar 3% dari total hasil fisi.
Sumber: Lihat artikel asli di Wikipedia
 | |
| Umum | |
|---|---|
| Simbol | 131I |
| Nama | iodin-131, I-131, radioiodin |
| Proton (Z) | 53 |
| Neutron (N) | 78 |
| Data nuklida | |
| Waktu paruh (t1/2) | 8,0249 h[1] |
| Produk peluruhan | 131Xe |
| Massa isotop | 130.906126[2] u |
| Spin | 7/2+[1] |
| Mode peluruhan | |
| Mode peluruhan | Energi peluruhan (MeV) |
| β− + γ | 0.971[3] |
| Isotop iodin Tabel nuklida lengkap | |
Iodin-131 (131I, I-131) adalah suatu radioisotop penting dari iodin yang ditemukan oleh Glenn Seaborg dan John Livingood pada tahun 1938 di Universitas California, Berkeley.[4] Isotop ini memiliki waktu paruh radioaktif sekitar delapan hari dan biasanya terkait dengan energi nuklir, prosedur diagnostik dan terapi medis, serta produksi gas alam. Isotop radioaktif ini termasuk salah satu produk utama fisi nuklir dan memberikan kontribusi signifikan terhadap bahaya kesehatan dari uji coba bom atom terbuka pada tahun 1950-an, bencana Chernobyl, serta fase awal kontaminasi pada krisis nuklir Fukushima. Hal ini disebabkan oleh 131I sebagai salah satu produk fisi utama dari uranium dan plutonium, yang menyumbang sekitar 3% dari total hasil fisi (lihat hasil produk fisi).
Karena mengalami peluruhan beta, iodin-131 dapat menyebabkan mutasi dan kematian sel, tidak hanya pada sel yang ditembusnya langsung tetapi juga pada sel-sel di sekitarnya hingga beberapa milimeter jauhnya. Menariknya, dosis isotop yang lebih tinggi terkadang bisa lebih aman dibandingkan dosis rendah, karena dosis tinggi dapat menghancurkan jaringan tiroid yang mungkin sebaliknya akan berkembang menjadi kanker akibat paparan radiasi. Sebagai contoh, anak-anak yang menerima dosis sedang 131I untuk adenoma tiroid menunjukkan peningkatan yang terdeteksi pada kasus kanker tiroid, sementara anak-anak yang menerima dosis jauh lebih tinggi tidak menunjukkan peningkatan tersebut.[5] Demikian pula, sebagian besar studi mengenai penggunaan 131I dengan dosis sangat tinggi untuk pengobatan penyakit Graves gagal menemukan adanya peningkatan kasus kanker tiroid, meskipun terdapat peningkatan risiko kanker tiroid secara linier pada paparan 131I dengan dosis sedang.[6] Dengan demikian, penggunaan iodin-131 dalam dosis kecil untuk keperluan medis—terutama pada anak-anak—semakin jarang dilakukan. Sebaliknya, isotope ini lebih sering digunakan dalam dosis besar atau maksimal sebagai terapi untuk menghancurkan jaringan target (penggunaan terapeutik).
Iodin-131 dapat “terlihat” melalui teknik pencitraan kedokteran nuklir (misalnya kamera gamma) ketika digunakan untuk tujuan terapi, karena merupakan pemancar radiasi gamma yang kuat. Namun, radiasi beta yang dipancarkannya menyebabkan kerusakan jaringan tanpa memberikan kontribusi terhadap kemampuan untuk melihat atau memotret isotop tersebut. Oleh karena itu, untuk keperluan pencitraan saja, isotop iodin yang lebih aman seperti iodin-123 (lihat isotop iodin) lebih disukai.
Meski demikian, 131I masih kadang-kadang digunakan untuk tujuan diagnostik murni (pencitraan), karena biayanya lebih rendah dibandingkan isotop iodin lainnya. Dosis kecil untuk pencitraan medis ini tidak terbukti meningkatkan risiko kanker tiroid.
Ketersediaan 131I yang murah berasal dari relatif mudahnya memproduksi isotop ini melalui penembakan neutron pada telurium alami di reaktor nuklir, kemudian memisahkan 131I dengan metode sederhana, misalnya dengan pemanasan untuk menguapkan iodin yang volatil. Sebaliknya, isotop iodin lainnya biasanya dibuat melalui teknik yang jauh lebih mahal, misalnya dengan radiasi siklotron pada kapsul gas xenon bertekanan.[7]
Iodin-131 juga merupakan salah satu penjejak radioaktif pemancar gamma yang paling umum digunakan dalam industri. Isotop tracer radioaktif ini disuntikkan bersama cairan fraktur hidrolik untuk memetakan profil injeksi dan lokasi retakan yang terbentuk akibat proses fraktur hidrolik.[8]
Beberapa studi menyimpulkan bahwa dosis iodin-131 yang jauh lebih kecil secara insidental dibandingkan dengan dosis terapeutik medis menjadi penyebab utama peningkatan kasus kanker tiroid setelah terpapar produk fisi nuklir.[9][10] Studi lain tidak menemukan korelasinya.[11][12]
Sebagian besar produksi 131I berasal dari iradiasi neutron terhadap target telurium alami di reaktor nuklir. Iradiasi telurium alami hampir seluruhnya menghasilkan 131I sebagai satu-satunya radionuklida dengan waktu paruh lebih dari beberapa jam (namun lebih pendek dibandingkan jutaan tahun), karena isotop telurium yang lebih ringan berubah menjadi isotop stabil yang lebih berat, atau menjadi antimon atau iodin yang stabil. Namun, isotop telurium alami yang terberat, 130Te (mencakup 34% dari telurium alami), menyerap neutron dan menjadi telurium-131, yang kemudian meluruh melalui beta dengan waktu paruh 25 menit menjadi 131I.
Senyawa telurium dapat diiradiasi saat terikat sebagai oksida pada kolom pertukaran ion, kemudian 131I yang terbentuk dapat dielusi ke dalam larutan alkali.[13] Lebih umum, telurium elemental berbentuk bubuk diiradiasi, kemudian 131I dipisahkan melalui distilasi kering karena iodin memiliki tekanan uap yang jauh lebih tinggi. Unsur tersebut kemudian dilarutkan dalam larutan sedikit basa dengan cara standar, sehingga menghasilkan 131I dalam bentuk iodida dan hipoiodat (yang kemudian segera direduksi menjadi iodida).
131I merupakan salah satu produk fisi dengan rendemen sebesar 2,878% dari uranium-235.[14] Isotop ini juga dapat dilepaskan dalam uji coba nuklir dan kecelakaan nuklir. Namun, waktu paruh yang singkat membuatnya tidak terdapat dalam jumlah signifikan pada bahan bakar nuklir bekas yang sudah didinginkan, berbeda dengan iodin-129 yang memiliki waktu paruh hampir satu miliar kali lebih panjang dibanding 131I.
Beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir melepaskan 131I ke atmosfer dalam jumlah kecil.[15]
131I mengalami peluruhan dengan waktu paruh 8,0249 hari[1] dan memancarkan partikel beta serta sinar gamma. Dalam sebagian besar kasus (89%), 131I melepaskan energi peluruhan sebesar 971 keV dengan bertransformasi menjadi xenon-131 stabil melalui dua tahap, di mana peluruhan gamma mengikuti segera setelah peluruhan beta.
Emisi utama dari peluruhan 131I adalah elektron dengan energi maksimum 606 keV dan sinar gamma sebesar 364 keV.[3] Peluruhan beta juga menghasilkan antineutrino, yang membawa sebagian energi secara variabel. Elektron-elektron ini, karena memiliki energi rata-rata yang tinggi (190 keV, sesuai spektrum peluruhan beta khas), mampu menembus jaringan hingga sejauh 0,6 hingga 2 mm.[16]
Iodin yang terkandung dalam makanan diserap oleh tubuh dan cenderung terkonsentrasi di tiroid, di mana ia diperlukan untuk fungsi kelenjar tersebut. Ketika 131I hadir dalam kadar tinggi di lingkungan akibat luruhan radioaktif, isotop ini dapat masuk ke tubuh melalui makanan yang terkontaminasi dan akan menumpuk di tiroid. Saat mengalami peluruhan, 131I dapat merusak jaringan tiroid. Risiko utama dari paparan 131I adalah meningkatnya kemungkinan terkena kanker akibat radiasi di masa mendatang. Risiko lainnya meliputi kemungkinan terbentuknya pertumbuhan non-kanker dan tiroiditis.[6]
Risiko terkena kanker tiroid di kemudian hari tampaknya menurun seiring bertambahnya usia saat terjadi paparan. Sebagian besar perkiraan risiko didasarkan pada penelitian di mana paparan radiasi terjadi pada anak-anak atau remaja. Ketika orang dewasa terpapar, epidemiolog kesulitan mendeteksi perbedaan yang signifikan secara statistik dalam angka kejadian penyakit tiroid dibandingkan dengan kelompok serupa yang tidak terpapar.[6][17]
Risiko ini dapat dikurangi dengan mengonsumsi suplemen iodium, sehingga total jumlah iodium dalam tubuh meningkat, yang pada gilirannya mengurangi penyerapan dan akumulasi iodium radioaktif di wajah dan dada serta menurunkan proporsi relatif iodium radioaktif. Namun, suplemen tersebut tidak selalu didistribusikan secara merata kepada penduduk yang tinggal paling dekat dengan pembangkit nuklir Chernobyl setelah kecelakaan,[18] meskipun distribusinya dilakukan secara luas untuk anak-anak di Polandia.
In 1997, NCI conducted a detailed evaluation of dose to the thyroid glands of U.S. residents from I-131 in fallout from tests in Nevada. (...) we evaluated the risks of thyroid cancer from that exposure and estimated that about 49,000 fallout-related cases might occur in the United States, almost all of them among persons who were under age 20 at some time during the period 1951–57, with 95-percent uncertainty limits of 11,300 and 212,000.
no associations between Hanford's iodine-131 releases and thyroid disease were observed. [The findings] show that if there is an increased risk of thyroid disease from exposure to Hanford's iodine-131, it is probably too small to observe using the best epidemiologic methods availableExecutive summary
| Lebih ringan: 130I |
Iodin-131 adalah isotop iodin |
Lebih berat: 132I |
| Produk peluruhan dari: '131Te (β−)' |
Rantai peluruhan dari iodin-131 |
Meluruh menjadi: '131Xe (β−)' |
![{\displaystyle {{\vphantom {A}}_{\hphantom {53}}^{\hphantom {131}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{53}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {131}}}\mathrm {I} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {\beta {}} {}+{}{\bar {\mathrm {\nu } }}{\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{e}}{}+{}{\vphantom {A}}_{\hphantom {54}}^{\hphantom {131}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{54}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {131}}}\mathrm {Xe} {\vphantom {A}}^{\ast {}}{}+{}606\,\mathrm {keV} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3618f3a4c07d23d75b05a5f62f3ab325004b4761)
![{\displaystyle {{\vphantom {A}}_{\hphantom {54}}^{\hphantom {131}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{54}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {131}}}\mathrm {Xe} {\vphantom {A}}^{\ast }{}\mathrel {\longrightarrow } {}{\vphantom {A}}_{\hphantom {54}}^{\hphantom {131}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{54}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {131}}}\mathrm {Xe} {}+{}\mathrm {\gamma {}} {}+{}364\,\mathrm {keV} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a957e80402ef7fabe6c604ce8806631acba2dff3)