Iod-131
Synonyme: Jod-131, 131I
Englisch: iodine-131
1. Definition
Iod-131 bzw. 131I ist ein radioaktives Iod-Isotop mit Eigenschaften als β- und γ-Strahler.
2. Eigenschaften
Iod-131 besitzt 78 Neutronen im Atomkern, das stabile Iod-127 nur 74 Neutronen.
Das Isotop hat eine physikalische Halbwertzeit von 8,02 Tagen, d.h. nach 8 Tagen ist rund die Hälfte der Atome zerfallen, nach 16 Tagen 3/4 der Atome usw. Die biologische Halbwertzeit beträgt rund 80 Tage. Die effektive Halbwertzeit für Iod-131 beträgt 7,3 Tage.
Der häufigste Zerfallsweg (> 80 %) ist der Zerfall zu Xenon-131. Hier gibt Iod-131 in zwei Schritten eine Energie von 971 keV ab, wobei ein Gamma-Zerfall von 364 kEV auf einen Beta-Zerfall von 606 keV folgt. Die Partikel der Betastrahlung penetrieren das umgebende Gewebe mit einer Tiefe von 0,6 bis 2 mm.
3. Anwendung in der Medizin
Iod-131 wird in der Nuklearmedizin als Radiopharmakon zur Radioiodtherapie verwendet – vor allem im Rahmen der Behandlung des Schilddrüsenkarzinoms. Bei der Schilddrüsenszintigrafie setzt man heute (2022) aufgrund der besseren Verfügbarkeit und der geringeren Strahlenbelastung überwiegend Technetium-99m (99mTc) ein.
4. Toxikologie
Iod-131 sammelt sich beim regulären Betrieb eines Kernreaktors in Zwischenräumen der Brennstäbe an. Kommt es zum Störfall, entweicht radioaktives Iod als einer der ersten Stoffe ins Freie. Nach dem Abregnen gelangt Iod-131 vor allem in Blattgemüse und über Futterpflanzen in Milch und Milchprodukte. Über die Nahrung aufgenommen, reichert sich das Isotop wie normales Iodid in der Schilddrüse an. Das Schilddrüsengewebe ist dann von innen den Elektronen aus dem Beta-Zerfall ausgesetzt. Die Betastrahlung führt zur Mutationen oder Apoptose der betroffenen Zellen.
Zahlreiche Studien belegen den Zusammenhang zwischen der Entstehung von Schilddrüsenkrebs als Folge einer Inkorporation von Iod-131 – vor allem bei Kindern und Jugendlichen. Belege fanden Epidemiologen in Hiroshima und Nagasaki sowie in Tschernobyl. Besonders betroffen waren vor allem Gebiete, in denen durch Niederschläge große Mengen des radioaktiven Iods als sogenannter "Fallout" ausgewaschen wurden.
Rechtzeitig eingenommen kann die Einnahme von Kaliumiodid die Resorption von Iod-131 verhindern. Hochdosierte Iod-Gabe kann bei entsprechender Vorbelastung zu einer verminderten Synthese und Ausschüttung von Schilddrüsenhormonen führen.