放射性同位素的生物效应和应用

碘-131治疗的数值标准

目录

一、引言 .................................................................................................................................................................1

二、碘-131治疗的基本原理 ..........................................................................................................................1

三、剂量选择 .......................................................................................................................................................2

3.1 剂量计算方法 ......................................................................................................................................2

3.2 参考剂量范围 ......................................................................................................................................2

3.3 案例分析 ...............................................................................................................................................2

一、放射性同位素的特点

众所周知，放射性同位素（radiosotlope）是不稳定的，它会“变”。放射性同位 素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位 素，这就是所谓“核衰变”。放射性同位素在进行核衰变的时候，可放射出α射线、 β射线、γ射线和电子俘获等，但是放射性同位素在进行核衰变的时候并不一定能同 时放射出这几种射线。核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也 不受元素所处状态的影响，只和时间有关。放射性同位素衰变的快慢，通常用“半衰 期”来表示。半衰期（half-life）即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一 半时所需要的时间。如磷－32的半衰期是14.3天，就是说，假使原来有100万个磷－32 原子，经过14.3天后，只剩下50万个了。半衰期越长，说明衰变得越慢，半衰期越 短，说明衰变得越快。半衰期是放射性同位素的一特征常数，不同的放射性同位素有 不同的半衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。

常用同位素的特征

同位素 符号 半衰期 β射线能量（MeV）

氢-3 3H 12.3年 0.018

碳-14 14C 5720年 0.156

磷－32 32P 14.3天 1.71

硫－35 35S 87.1天 0.167

碘－131 131I 8.05天 0.605

人造元素一览表

原子序数 元素名称 元素符号 发现者 发现年代 半衰期

43 锝 Tc 西格雷，佩里埃 1937 Tc97 260万年

61 钷 Pm 马林斯基等 1945 Pm145 18年

85 砹 At 西格雷，科森等 1940 At210 8．1小时

87 钫 Fr 佩雷 1939 Fr212 20分钟

93 镎 Np 麦克米伦 1940 Np237 214万年 94 钚 Pu 麦克米伦，西博格 1940 Pu244 7．6×107年

95 镅 Am 西博格，吉奥索 1944 Am243 7370年

同位素效应及其应用

同位素效应主要表现在以下三个方面：

稳定同位素效应：稳定同位素效应是指不同同位素原子在生物体内代谢过程中产生不同的标记化合物。例如，用标记的碳原子进行同位素追踪实验，可以研究生物体内碳原子的代谢途径和代谢过程。

放射性同位素效应：放射性同位素效应是指放射性同位素在生物体内产生的辐射效应。例如，放射性同位素可以用于治疗肿瘤等疾病，通过辐射杀死癌细胞。

同位素标记化合物：同位素标记化合物是指用同位素标记的化合物。这些化合物在生物体内代谢过程中会产生不同的标记化合物，从而可以研究生物体内的代谢途径和代谢过程。

同位素效应的应用非常广泛，包括医学、农业、环境科学、能源等领域。例如，在医学领域，放射性同位素被用于诊断和治疗疾病，如肿瘤、心脏病和甲状腺功能异常。在农业领域，稳定同位素被用于研究植物对养分的吸收和利用，以改进施肥方法并提高作物产量。在环境科学领域，稳定和放射性同位素被用于研究大气、水体和土壤中的污染物来源和分布，以及生态系统的物质循环过程。在能源领域，某些放射性同位素（如钚-239和钍-232）可以用作核燃料，产生电力并减少温室气体排放。

总之，同位素效应在多个领域都有广泛的应用，对于推动科学技术的发展和解决实际问题具有重要意义。

放射性同位素的应用-同位素示踪法

同位素示踪法(isotopic tracer method)是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法,示踪实验的创建者是Hevesy。Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究铅盐在豆科植物内的分布和转移。继后Jolit和Curie于1934年发现了人工放射性,以及其后生产方法的建立(加速器、反应堆等),为放射性同位素示踪法的更快的发展和广泛应用提供了基本的条件和有力的保障。

一、同位素示踪法基本原理和特点

同位素示踪所利用的放射性核素(或稳定性核素)及它们的化合物,与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的,只是具有不同的核物理性质。因此,就可以用同位素作为一种标记,制成含有同位素的标记化合物(如标记食物,药物和代谢物质等)代替相应的非标记化合物。利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质,就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等,稳定性同位素虽然不释放射线,但可以利用它与普通相应同位素的质量之差,通过质谱仪,气相层析仪,核磁共振等质量分析仪器来测定。放射性同位素和稳定性同位素都可作为示踪剂(tracer),但是,稳定性同位素作为示踪剂其灵敏度较低,可获得的种类少,价格较昂贵,其应用范围受到限制;而用放射性同位素作为示踪剂不仅灵敏度,测量方法简便易行,能准确地定量,准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点:

1.灵敏度高

放射性示踪法可测到10^(-14)-10^(-18)克水平,即可以从10^(15)个非放射性原子中检出一个放射性原子。它比目前较敏感的重量分析天平要敏感10^(8)-10^(7)倍,而迄今最准确的化学分析法很难测定到10^(-12)克水平。

2.方法简便

放射性测定不受其它非放射性物质的干扰,可以省略许多复杂的物质分离步骤,体内示踪时,可以利用某些放射性同位素释放出穿透力强的r射线,在体外测量而获得结果,这就大大简化了实验过程,做到非破坏性分析,随着液体闪烁计数的发展,14C和3H等发射软β射线的放射性同位素在医学及生物学实验中得到越来越广泛的应用。