碘的核危险

日本福岛核电站事故已经过去4年了。仍有大量的补救工作要做，但在这段时间里，科学界加深了对核灾难化学的集体理解，尤其是与碘有关的理解。

它可能是一种常见的元素，最与良性活动有关，如伤口治疗和水净化，但某些碘同位素是有害的。原子弹试验和切尔诺贝利事故产生的放射性碘已被证明会增加普通公众患甲状腺癌的几率。

在福岛核事故和1986年切尔诺贝利核事故中，挥发性碘与碲一起被释放到环境中。在所有的裂变产物中，碘对公众健康构成了特别的威胁，因为它具有很高的裂变产量，它可以作为挥发性物质传播，在哺乳动物中，它很容易在甲状腺这个小但重要的器官中积累。虽然绝大多数碘放射性是短暂的，但它可以改变生活。甲状腺癌患者因手术或手术而失去甲状腺功能¹³¹我的治疗，将需要激素替代药物终身。

传输特性

放射性碘的问题很复杂，因为它可以形成多种不同的种类。它们在环境中都有不同的传输特性。例如，大部分是空气传播的¹³¹从切尔诺贝利到达日本的I是以有机碘化合物的形式。¹此外，一些含碘化合物将通过一些事故缓解系统。充满水的洗涤器将捕获碘氧化物气溶胶或其他含碘固体。与此同时，瑞典核电站使用的大型洗涤器中的硫代硫酸钠将捕获碘元素。然而，尽管烷基碘化物会与硫代硫酸钠反应生成Bunte盐，但反应可能很慢，会有一部分逸出。同样重要的是要注意，根据种类的不同，一些旧的采样方法可能会低估事故中释放的放射性碘的量。

一旦进入环境，人类接触的可能性就会增加，造成危险后果。研究¹³²我已经证明，人类吸入的甲基碘化物和碘乙基碘化物中保留了很大一部分碘。但是碘在离开反应堆之前就已经参与了很多反应。在正常运行期间，核燃料芯块内的温度梯度导致碘和铯迁移到燃料和包壳之间的间隙中。²裂变过程形成¹³³Xe的半衰期为5.2天，有足够的时间扩散到燃料中较冷的部分。在那里，氙衰变形成铯，铯与碘反应形成碘化铯。如果燃料过热和损坏，碘化铯气溶胶就会被送入安全壳空间。

碘化铯可以通过氧化还原反应转化为碘，即使没有可用的氧气:当事故开始时，水的辐照产生氧化剂，如羟基自由基和过氧化氢。

反应堆内部的相互作用

限制碘反应的一种方法是在反应堆安全壳建筑内仔细选择有机材料，如油漆、溶剂、油和塑料。这些会受到强烈的辐射，产生反应性物质，如烷基自由基。例如，二氯甲烷可以与溶剂化电子反应生成氯离子和氯甲基自由基，这些自由基继续与碘反应生成烷基碘化物。

研究人员研究了二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、二烷基酮和芳烃，认为芳香溶剂最适合，因为它们很少形成烷基碘化物。^3.

但对人类健康的其他风险也必须加以考虑。我们描述了一系列用于核电站的“古代”和现代涂料样品。⁴我们的理由是，芳香溶剂的安全性和环境特性差，使它们无法使用。此外，通过比较一种现代的含氧溶剂和一种更古老的溶剂白酒，我们发现，虽然甲基碘化物和乙基碘化物是由白酒形成的，但现代溶剂也能形成碘化物异丙基。⁵

烷基碘化物可被S_N1和S_N水、有机物或硫代硫酸盐提供亲核试剂的两个反应。另外，辐射会导致有机碘分解。北欧研究人员一直在研究由甲基碘化物和臭氧(空气的辐射分解产物)形成气溶胶的问题。他们发现，短波长的紫外线和伽马射线都能分解碘化甲酯，并导致气溶胶颗粒的形成。⁶正如你所看到的，碘似乎是一种简单的元素，但核事故的碘化学并不简单。

Mark R StJ Foreman是瑞典查尔默斯理工大学的副教授