皮肤放射性碘的洗消
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[摘要] 核事故释放的大量放射性物质对人类和环境造成巨大危害,已引起全社会的广泛关注,特别是释放的放射性碘可以富集到甲状腺引起甲状腺疾病。该文对放射性碘对人体的危害做了深入分析,并对皮肤受到放射性碘污染的洗消方法进行了介绍,旨在减少核事故释放的放射性碘对人体的危害。
[关键词] 皮肤;放射性;碘;洗消
[中图分类号] R730.55 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654(2019)07(b)-0155-03
Decontamination of Skin Radioactive Iodine
LI Dong-ang
Navy's 971th Hospital, Laoshan Branch, Qingdao, Shandong Province, 266102 China
[Abstract] The large amount of radioactive materials released by nuclear accidents has caused great harm to humans and the environment, and has caused widespread concern in the whole society. In particular, the released radioactive iodine can be enriched into thyroid diseases causing thyroid diseases. In this paper, the harm of radioactive iodine to human body is deeply analyzed, and the method of decontamination of skin by radioactive iodine is introduced. The purpose is to reduce the harm of radioactive iodine released by nuclear accident to human body.
[Key words] Skin; Radioactivity; Iodine; Decontamination
随着核技术在工业、军事、医学等方面的不断应用,核事故作为比较特殊的突发公共卫生事件离是常生活并不遥远,核安全风险和压力日益加大核事故释放的大量放射性物质对人类和环境造成巨大危害,已引起全社会的广泛关注[1]。切尔诺贝利核事故后甲状腺疾病明显增加,而切尔诺贝利核事故所释放的放射性碘的总量比福岛核事故所释放的总量大10倍[2]。碘是人体必需的元素,用以合成甲状腺素以调控细胞代谢、神经性肌肉组织发育。碘在一般成人体內的含量约为25~36 mg,约有15~20 mg集中在甲状腺內供合成甲状腺素之用。碘有37多种同位素,其中除了碘-127是稳定的同位素之外,其他的同位素包括碘-125、碘-129或碘-131等都具放射性。
1 放射性碘的危害
放射性碘是指碘的放射性同位素,是除了碘-127之外的其他已知的同位素,主要包含碘-129、碘-131、碘-123、碘-124和碘-125等。放射性的碘被称为放射性是因为它会透过放射出粒子或能量,从激态逐渐变得较为稳定状态,这个过程称为放射性衰变。碘-129是碘的放射性同位素之一,半衰期为1 570万年,会经由β衰变,衰变成氙-129,是一种已灭绝的天然放射性同位素。碘-129是放射性废物长期危害的主要来源之一。每吨重金属乏燃料约产生碘-129放射性34mCi,质量211 g。碘-129会造成环境永久性污染。
碘-131是碘的一种放射性同位素,原子核内有78个中子,比碘的稳定同位素原子核的中子数多4个,但衰期约只有8 d,会经由贝他衰变而衰变成稳定的氙-131,但有部分的碘-131会先衰变成不稳定的激发态氙-131核:氙-131m(激发能量163.930(8)keV),经过约11 d的半衰期才经过核异构转变及伽玛衰变才衰变成稳定的氙-131,过程放出高能量的γ射线,由于摄入人体后,碘-131会积聚在甲状腺中,因此会对人体造成伤害。由于碘-131能被甲状腺高度选择性摄取和浓聚于甲状腺组织内,且碘131发射的高能β射线[3],最大射程为3.63 mm,平均射程为0.48 mm,2011年发生在日本东北地区太平洋附近海域的强烈地震以及由此所引发的巨大海啸袭击了日本福岛第一核电站,造成放射性物质向环境的大量释放,其中碘-131是核泄漏散发出主要放射性物质,碘-131超标3千万倍,对周边环境、生物造成了非常重大的危害。福岛核电站按照碘-131等放射性核素的排放量被国际核与辐射事件分级(INES)为7级的核事故,与切尔诺贝利事故级别相同[4]。
碘-123是碘的一种放射性同位素,原子核内有70个中子,比碘的稳定同位素原子核的中子数少4个,半衰期为13.2 h,由碘-123衰变为稳定的碲-123,同时发射出γ射线,是一种γ辐射源。
碘-124为碘的放射性同位素,原子核中有71个中子。半衰期为4.17 d,由碘-124衰变为碲-124时放出β射线。
碘-125是碘的放射性同位素,原子核中有72个中子,半衰期为60.14 d。轨道电子俘获衰变核素,发射的低能γ射线[5],能量为0.035 48Mev。3.7×10贝可的碘125重5.76×10 g。3.7×10贝可的碘-125点源在1 cm远处的照射量率是0.66伦琴/时。碘-125属中毒性核素,紧要器官是甲状腺,对人体的有效半减期为41.7 d。碘-125的化学性质与元素碘相同。
放射性碘极易经胃肠道、呼吸道、完整皮肤和伤口吸收,且吸收速度快、吸收效率高。进入血液的放射性碘约70%存在于血浆中,30%存在于血液成份中。但它很快地由血液转移到体内各组织器官内,呈高度不均匀分布,选择性富集在甲状腺,甲状腺组织内浓集的碘为血液中的几百倍到几千倍。甲状腺不能区分放射性和非放射性碘元素之間的区别,不管周围环境中放射性碘元素占多大份额,甲状腺都会不加以区分地吸收。如果核事故泄露出大量放射性碘元素,怀疑受到污染人员可服用碘化钾片,因为碘化钾是一种稳定的非放射性碘盐。稳定碘是人体所需合成甲状腺激素的一种重要化学元素,通过提高血液中稳定碘元素的浓度,使甲状腺更有可能吸收稳定碘而不是周围环境中的放射性碘。 2 皮肤放射性单质碘的洗消
人体皮肤分为表皮、真皮和皮下组织。α射线只能到达表皮,β射线可到达真皮,γ射线到深入皮下组织。放射性核素通过机械结合、静电、皮肤张力物理结合和与表皮角蛋白结合这种化学结合方式粘附在皮肤的表面。洗消的目的是把伤员体表和伤口放射性污染物去除,防止放射性污染物进入体内引起放射性损伤,并且避免身体污染的放射性污染物扩散,给环境和公众造成危害。受到污染人员洗消的方法主要分为机械去污、物理去污、化学洗消和医疗去污4种方式。机械去污就是使用冲洗的方法去除放射性核素的污染。物理洗消的實质是使用表面活性剂使放射性核素的转移或稀释,常用的物理洗消方法有吸附洗消法、溶洗洗消法和冲洗洗消法。化学洗消法是利用洗消剂与放射性核素发生化学反应,化学洗消法主要有中和、氧化还原法、催化法、络合剂等。医学去污就是用手术的方法切除受到污染的皮肤。皮肤局部洗消的原则是先轻污染部位后重污染部位,先身体的上部后身体的下部。用棉签沾取清洗液单一的向内运动洗消,洗消的次数不宜超过3次[6]。伤口洗消尽量避免使用刺激性液体,洗消时可用棉签沾洗消液擦拭,可用注射器等抽取洗消液冲洗等,采取淋浴与擦拭相结合、粗洗与精洗相结合、水洗与药洗相结合。注意防止洗消液喷溅到体表未污染区域,废液应密封收集。使用表面污染检测仪检测确定污染区域,并用油笔画出污染所在位置。按照脱衣、检测、去污、再检测的顺序进行。
2.1 酒精溶液
使用医用75%酒精轻轻擦拭受到污染的皮肤区域。将因为单质碘溶入酒精不会产生新物质,只是从固体碘变成溶液中的溶质碘。因为碘(I2)是非极性分子,而酒精(C2H5OH)是极性分子。原因是乙醇有醇羟基(-OH),这个羟基中的氧吸引电子能力较强,将一个碘原子的电子云吸引过来,使得该原子带正电,而另一端带负电。即是极化了该碘分子,这时的碘便具有了极性,就易溶解于极性溶剂中了(H2O和C2H5OH都是极性溶剂)。
2.2 碘伏溶液
碘伏是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮(Povidone)的不定型结合物。聚乙烯吡咯烷酮可溶解分散9%~12%的碘,呈现紫黑色液体。常用的碘伏浓度为0.4%~0.5%,远低于聚乙烯吡咯烷酮可溶解分散9%~12%,因此可以利用该原理溶解皮肤上的碘。
2.3 PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶液
PVP是一种生理学上类似人体血浆蛋白的高分子聚合物,是非离子表面活性剂中最好的一种。它的性质稳定,为无毒物质、无臭、无味,具有极好的成膜、粘合、解毒降毒和缓释的功效。PVP的氢键能与碘的分子紧密络合,这种分子间的络合有效降低了碘的腐蚀性和刺激性,使产品更安全。应急救援中可配制成5%的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶液进行皮肤擦拭或冲洗。
2.4 硫代硫酸钠溶液
工作中可以配制成10%硫代硫酸钠溶液用于皮肤放射性单质碘的洗消,在中性或弱酸性溶液中硫代硫酸钠和碘的反应如下:2NaS2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,碘可以溶解到硫代硫酸钠溶液中去。
2.5 碘化钾溶液
碘单质能够与碘离子结合生成碘三负离子,在配制碘水过程中,加入碘化钾就可使其在水中的溶解度增加,这个反应是个可逆的平衡反应,碘单质还能够释放出来,故溶液最终显示颜色为棕色。反应方程式:I2+KI=KI3。
2.6 碳酸钠溶液
可以配制成10%碳酸钠溶液用于皮肤洗消,单质碘溶解于碳酸钠溶液中,方程式为:I2+Na2CO3=NaI+NaIO+CO2。因为碳酸钠水解呈碱性,溶液中的氢氧根离子与碘单质反应生成了碘化钠和次碘酸钠,由于氢氧根离子的消耗导致碳酸钠水解平衡右移,二氧化碳浓度逐渐增大至成为气体溢出。
2.7 淀粉
淀粉可以作为皮肤洗消的吸附剂,看到直链淀粉的重复单元是平均6个葡萄糖构成1个螺旋圈,碘分子进入其内,糖的羟基成为电子供体,碘分子成为电子受体,形成络合物。具体反应为:第一步:生成碘KIO3+ 5KI+6HCl=6KCl+3H2O+3I2 第二步:碘与直链淀粉作用:nI2+(C6H10O5)6n=(C18H30O5I)2n。
随着时代的前进,核技术及其产品给在推动时代进步的同时也给人们生命安全带来了潜在的巨大危害,所以核事故的有效处置越来越重要,事故后的洗消是一个关键环节越来越引起人们重视。通过以上方法的局部洗消方法,可以快速、精确地去除伤病员体表的放射性单质碘的污染,避免伤员受到进一步的放射性损伤。
[参考文献]
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