아이오딘(옥소)-131의 특성

▼ 주요 방사성핵종의 특성

  삼중수소의 특성

  세슘-137의 특성

  아이오딘(옥소)-131의 특성

  우라늄과 감손우라늄

  우라늄의 특성

  폴로늄-210의 특성

일반(개요)

아이오딘(옥소, Iodine, I)은 원자량이 약 126.9 g/mol, 밀도가 4.92 g/cm3, 동위원소가 37개이며, 안정 동위원소는 I-127이다. 반감기가 1일 이상인 동위원소는 I-125(약 60일), I-126(약 13일), I-129(약 1,570만년) 등 4개 이다. 핵분열생성물 중의 하나인 I-131의 핵분열 생성수율은 약 3% 이다.(핵분열 100회에 3개의 원자 생성) 이다. 반감기가 8일로 비교적 짧지만 I-131은 투과방사선인 감마선(약 364 keV)과 베타선(최대에너지 약 610 keV) 방출 핵종이기 때문에 원자로사고 등으로 환경에 방출되었을 경우, 단기간 추적감시가 필요한 주요 관심 대상 핵종이다. 방사선피폭선원으로 인체 외부 및 내부에서 에너지 전달과 흡수가 이루어지며, 주로 피폭하는 장기(organ)는 갑상선(thyroid gland)이다.

I-131의 물리화학적 특성

I-131은 핵분열생성물 중의 하나이지만 갑상선암 치료를 위한 의료용으로 사용하기 위하여 동위원소 생산용 원자로에서 표적물질에 중성자를 조사시켜 생산한다. I-131은 베타붕괴를 통하여 안정원소인 Xe-131로 변한다.

¹³¹I -----> ¹³¹Xe(stable)

원소주기율표의 17족인 할로겐 원소로 물에 잘 녹지 않고 KI 수용액에 잘 녹는다. 미역, 다시마 등 해조류와 천일염에 많으며, 인체 필수 영양소의 하나이다.

I-131의 환경 거동

원자로사고로 I-131이 대기환경에 방출되면, 강우와 대기이동으로 지표, 수상 등에 강하하여(낙진) 자연생태계 환경에 침적된다. 지표 및 담수 환경을 통하여 생태계에 전이된다. 사고 초기에 오염된 환경을 관리하지 못하면 먹이사슬을 통해 인체에 유입될 수 있다. 오염된 목초지의 젖소들에게서 생산된 우유를 섭취할 경우가 그 예이다.

I-131의 체내 거동 및 건강영향

호흡 또는 섭취를 통해 체내에 유입되면 갑상선에 집중적으로 축적된다. 생물학적 반감기는 갑상선조직(thyroid tissue)에서 약 0.3 일, 갑상선 이외의 조직에서 약 7.3 일이다.(미국 NRC, Release of patients administered radioactive materials, Nuclear Regulatory Commission Regulatory Guide 8.39, 1997) 원자로사고 등으로 아이오딘이 환경에 방출되어 사람이 이를 흡입, 음식물섭취 등을 통해 체내 흡수 등이 염려되면, 3~4 시간 전에 안정 아이오딘 (KI 정제약품)을 먹어 갑상선에 방사성 아이오딘이 축적되는 것을 막을 수 있다. 갑상선에 안정 아이오딘이 포화되어 더 이상의 방사성 아이오딘이 축적되지 않는다.
우리나라 국민의 경우 김, 미역 등 해조류 섭취량이 많아 평소에 갑상선에 아이오딘이 일정량 존재하기 때문에 서구인에 비하여 상대적으로 KI 복용의 필요성은 줄어든다. 많은 양을 복용하면 부작용이 있을 수 있으며, 연령별로 복용하는 권고량이(16 mg ~ 130 mg) 다르다. 18세 미만의 연령군에 효과가 있으며, 40세 이후의 성인에게는 효과가 크지 않다고 알려져 있다.

많은 양의 전리방사선에 노출되면 암이 유발되는 것으로 알려져 있지만, 기저방사선 정도로 낮은 수준의 선량에서는 암발생 효과가 관찰되지 않았다. 법적 규제와 방사선 방호행위는 방사선피폭이 암 발생 위험을 증가시킨다는 보수적인 가정에 근거하여 이루어진다. 기저방사선량 정도로 낮은 수준의 방사선피폭에 대해서는 양적 위험평가를 신뢰성 있게 할 수 없기 때문에, 환경 내 미량의 방사성물질로 인하여 일반인에게 암발생 위험이 있다고 확신 할 수 없다. 실제, 현재의 과학지식으로 유용한 데이터와 분석 방법을 사용하여, 이러한 수준의 방사선을 피폭한 결과로 암과 같은 건강상의 영향이 있다는 것을 발견할 수 없다.

갑상선암 치료제 I-131
갑상선 암을 포함한 관련 질환치료를 위하여 아이오딘-131을 사용한다.(김원배, 갑상선 질환에서 방사성 동위원소 치료, 대한내과학회지 제17권 부록2호, 2006) 치료목적으로 아이오딘-131을 사용할 경우, 환자뿐만 아니라 의료인, 간병인, 가족 등에 방사선피폭을 줄 수 있다. 치료받은 환자는 치료와 위안을 받는 경우를 제외하고 타인과의 접촉을 최대한 제한하며, 일정 기간 병원에 머물러야 하고, 환자의 배설물은 일정 기간 저장한 뒤 배출되어야 한다.
국제방사선방호위원회(ICRP)는 의료처치에 종사하는 직무종사자가 아닌 환자와 함께 생활하는 시간이 많은 간병인, 가족, 친척, 문병인 등에게 방사선피폭의 정도를 제한하기 위하여 5 mSv를, 어린 아동이나 유아, 간병인이 아닌 방문자는 일반인으로 간주하여 피폭선량을 1 mSv로 제안하고 있다. (ICRP, Release of patients after therapy with unsealed radionuclides, ICRP94, 2004)

참고

원자력위키(atomic.snu.ac.kr), 원자력기초지식 방사선

김원배, 갑상선 질환에서 방사성 동위원소 치료, 대한내과학회지 제17권 부록2호, 2006

미국 NRC, Release of patients administered radioactive materials, Nuclear Regulatory Commission Regulatory Guide 8.39, 1997)

ICRP, Release of patients after therapy with unsealed radionuclides, ICRP94, 2004

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 김봉환(KAERI) bhkim2@kaeri.re.kr