El yodo-129 ( 129 I) es un radioisótopo de yodo de larga duración que se produce de forma natural, pero también es de especial interés en el seguimiento y los efectos de los productos de desintegración de la fisión nuclear artificiales, donde sirve como trazador y como posible contaminante radiológico.
General | |
---|---|
Símbolo | 129 Yo |
Nombres | yodo-129, I-129 |
Protones | 53 |
Neutrones | 76 |
Datos de nucleidos | |
Abundancia natural | Rastro |
Media vida | 1,57 × 10 7 años [1] |
Productos de descomposición | 129 Xe |
Masa de isótopos | 128.904984 [2] u |
Girar | 7/2 + |
Modos de decaimiento | |
Modo de decaimiento | Energía de desintegración ( MeV ) |
β - | 0,189 |
Isótopos de yodo Tabla completa de nucleidos |
Formación y decadencia
Nucleido | t 1 ⁄ 2 | Producir | Energía de descomposición [a 1] | Modo de decaimiento |
---|---|---|---|---|
( Ma ) | (%) [a 2] | ( keV ) | ||
99 Tc | 0,211 | 6.1385 | 294 | β |
126 Sn | 0,230 | 0.1084 | 4050 [a 3] | β γ |
79 Se | 0.327 | 0.0447 | 151 | β |
93 Zr | 1,53 | 5.4575 | 91 | βγ |
135 C | 2.3 | 6,9110 [a 4] | 269 | β |
107 Pd | 6.5 | 1,2499 | 33 | β |
129 Yo | 15,7 | 0.8410 | 194 | βγ |
|
129 I es uno de los siete productos de fisión de larga duración . Se forma principalmente a partir de la fisión de uranio y plutonio en reactores nucleares . Se liberaron cantidades significativas a la atmósfera como resultado de las pruebas de armas nucleares en los años cincuenta y sesenta.
También se produce naturalmente en pequeñas cantidades, debido a la fisión espontánea de uranio natural , por espalación de rayos cósmicos de niveles de trazas de xenón en la atmósfera, y por rayos cósmicos muones llamativos telurio -130. [3] [4]
El 129 I decae con una vida media de 15,7 millones de años, con emisiones beta y gamma de baja energía , a xenón-129 ( 129 Xe). [5]
Producto de fisión
129 I es uno de los siete productos de fisión de larga duración que se producen en cantidades significativas. Su rendimiento es 0,706% por fisión de 235 U . [6] Se producen proporciones más grandes de otros isótopos de yodo como el 131 I , pero debido a que todos tienen vidas medias cortas, el yodo en el combustible nuclear gastado enfriado se compone de aproximadamente 5 ⁄ 6 129 I y 1 ⁄ 6 del único isótopo estable de yodo, 127 I.
Dado que el 129 I es de larga duración y relativamente móvil en el medio ambiente, es de particular importancia en la gestión a largo plazo del combustible nuclear gastado. En un depósito geológico profundo de combustible usado no procesado, es probable que el 129 I sea el radionúclido de mayor impacto potencial en períodos prolongados.
Dado que el 129 I tiene una sección transversal de absorción de neutrones modesta de 30 graneros , [7] y está relativamente sin diluir por otros isótopos del mismo elemento, se está estudiando su eliminación por transmutación nuclear por reirradiación con neutrones [8] o por láseres de alta potencia. [9]
Térmico | Rápido | 14 MeV | |
---|---|---|---|
232 mil | no fisible | 0,431 ± 0,089 | 1,68 ± 0,33 |
233 U | 1,63 ± 0,26 | 1,73 ± 0,24 | 3,01 ± 0,43 |
235 U | 0,706 ± 0,032 | 1,03 ± 0,26 | 1,59 ± 0,18 |
238 U | no fisible | 0,622 ± 0,034 | 1,66 ± 0,19 |
239 Pu | 1,407 ± 0,086 | 1,31 ± 0,13 | ? |
241 Pu | 1,28 ± 0,36 | 1,67 ± 0,36 | ? |
Aplicaciones
Citas de la edad del agua subterránea
129 I no se produce deliberadamente con fines prácticos. Sin embargo, su larga vida media y su relativa movilidad en el medio ambiente lo han hecho útil para una variedad de aplicaciones de datación. Estos incluyen la identificación de aguas muy antiguas en función de la cantidad de 129 I natural o su producto de descomposición 129 Xe, así como la identificación de aguas subterráneas más jóvenes por el aumento de los niveles antropogénicos de 129 I desde la década de 1960. [10] [11] [12]
Citas por edad de meteoritos
En 1960, el físico John H. Reynolds descubrió que ciertos meteoritos contenían una anomalía isotópica en forma de sobreabundancia de 129 Xe. Él infirió que esto debe ser un producto de la desintegración del 129 I radiactivo de larga desintegración . Este isótopo se produce en cantidad en la naturaleza sólo en explosiones de supernovas . Como la vida media del 129 I es comparativamente corta en términos astronómicos, esto demostró que solo había pasado un corto tiempo entre la supernova y el momento en que los meteoritos se solidificaron y atraparon al 129 I. Estos dos eventos (supernova y solidificación de la nube de gas ) se infirió que sucedió durante la historia temprana del Sistema Solar , ya que el isótopo 129 I probablemente se generó antes de que se formara el Sistema Solar, pero no mucho antes, y sembró los isótopos de la nube de gas solar con isótopos de una segunda fuente. Esta fuente de supernova también puede haber causado el colapso de la nube de gas solar. [13] [14]
Ver también
- Isótopos de yodo
- Yodo en biología
- Tetracloruro de xenón
Referencias
- ^ Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación NUBASE2016 de las propiedades nucleares" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030001. Código bibliográfico : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
- ^ Wang, M .; Audi, G .; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi, S .; Xu, X. (2017). "La evaluación de la masa atómica AME2016 (II). Tablas, gráficos y referencias" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030003-1–030003-442. doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
- ^ Edwards, RR (1962). "Yodo-129: su presencia en la naturaleza y su utilidad como marcador". Ciencia . 137 (3533): 851–853. Código Bibliográfico : 1962Sci ... 137..851E . doi : 10.1126 / science.137.3533.851 . PMID 13889314 . S2CID 38276819 .
- ^ "Radiactivos desaparecidos de la tierra" .
- ^ https://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=129I&unc=nds , NNDC Chart of Nuclides, I-129 Decay Radiation, consultado el 7 de mayo de 2021.
- ^ a b http://www-nds.iaea.org/sgnucdat/c3.htm Rendimientos acumulativos de fisión, OIEA
- ^ http://www.nndc.bnl.gov/chart/reColor.jsp?newColor=sigg , NNDC Chart of Nuclides, I-129 Thermal neutron capture cross-section, consultado el 16 de diciembre de 2012.
- ^ Rawlins, JA; et al. (1992). "Partición y transmutación de productos de fisión de larga duración" . Actas de la Conferencia Internacional de Gestión de Residuos Radiactivos de Alto Nivel . Las Vegas, Estados Unidos. OSTI 5788189 .
- ^ Magill, J .; Schwoerer, H .; Ewald, F .; Galy, J .; Schenkel, R .; Sauerbrey, R. (2003). "Transmutación láser de yodo-129". Física Aplicada B . 77 (4): 387–390. Código bibliográfico : 2003ApPhB..77..387M . doi : 10.1007 / s00340-003-1306-4 . S2CID 121743855 .
- ^ Watson, J. Throck; Roe, David K .; Selenkow, Herbert A. (1 de enero de 1965). "Yodo-129 como un marcador" no radiactivo ". Investigación sobre radiación . 26 (1): 159-163. Código Bibliográfico : 1965RadR ... 26..159W . doi : 10.2307 / 3571805 . JSTOR 3571805 . PMID 4157487 .
- ^ Santschi, P .; et al. (1998). " 129 Yodo: un nuevo marcador para la interacción agua superficial / agua subterránea" (PDF) . Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . OSTI 7280 .
- ^ Snyder, G .; Fabryka-Martin, J. (2007). "I-129 y Cl-36 en aguas de hidrocarburos diluidos: fuentes marino-cosmogénicas, in situ y antropogénicas". Geoquímica aplicada . 22 (3): 692–714. Código Bib : 2007ApGC ... 22..692S . doi : 10.1016 / j.apgeochem.2006.12.011 .
- ^ Clayton, Donald D. (1983). Principios de la evolución estelar y la nucleosíntesis (2ª ed.). Prensa de la Universidad de Chicago. págs. 75 . ISBN 978-0226109534.
- ^ Bolt, BA; Packard, RE; Precio, PB (2007). "John H. Reynolds, Física: Berkeley" . Universidad de California, Berkeley . Consultado el 1 de octubre de 2007 .
Otras lecturas
- Snyder, GT; Fabryka-Martin, JT (2007). "129I y 36Cl en aguas de hidrocarburos diluidos: fuentes marino-cosmogénicas, in situ y antropogénicas". Geoquímica aplicada . 22 (3): 692. Bibcode : 2007ApGC ... 22..692S . doi : 10.1016 / j.apgeochem.2006.12.011 .
- Snyder, G .; Fehn, U. (2004). "Distribución global de 129I en ríos y lagos: implicaciones para el ciclo del yodo en embalses superficiales". Instrumentos y métodos nucleares en la investigación de la física Sección B: Interacciones del haz con materiales y átomos . 223–224: 579–586. Código Bibliográfico : 2004NIMPB.223..579S . doi : 10.1016 / j.nimb.2004.04.107 .
enlaces externos
- Hoja informativa ANL
- Monitoreo de yodo-129 en muestras de aire y leche recolectadas cerca del sitio de Hanford: una investigación de datos históricos de monitoreo de yodo
- Estudios con isótopos de yodo natural y antropogénico: distribución y ciclo del yodo en el medio ambiente global
- Algunas publicaciones que utilizan datos de 129 I de IsoTrace, 1997-2002