IRIDIUM 192: EIGENSCHAPPEN, TOEPASSINGEN EN RISICO'S - CHEMIE - 2025

Het iridium - 192 is een radioactieve isotoop van het metaal iridium, atoomnummer 77, behorend tot groep 9, periode 6 en groep d van het periodiek systeem. Dit metaal heeft 42 radioactieve isotopen, waarvan iridium 192 ( ¹⁹² Ir) een van de meest prominente is.

De ¹⁹² Go heeft in de kern 77 protonen en neutronen 115 (in totaal een atomaire massa van 192 u). Het zendt een bètadeeltje (β ^- ) en gammastraling (γ) uit wanneer het vervalt .

Iridium 192-symbool Bron: mij, via Wikimedia Commons

In 95,13% van de tijd valt ¹⁹² Ir uiteen door de emissie van β ^- tot platina 192 ( ¹⁹² Pt); en de resterende 4,87% wordt omgezet in osmium 192 ( ¹⁹² Os) door elektronenvangst.

Door een β ^- deeltje uit te zenden, ondergaat een radioactieve isotoop de transformatie van een neutron in een proton, waardoor zijn atoomnummer met één toeneemt. Als gevolg hiervan wordt de ¹⁹² Ir ¹⁹² Pt; Sindsdien heeft platina een atoomnummer van 78.

De ¹⁹² Ir is de belangrijkste isotoop die wordt gebruikt bij de behandeling van kanker door middel van brachytherapie. Daarom wordt bij deze techniek de radioactieve zender in de buurt van de tumor geplaatst.

Eigenschappen van iridium 192

Fysiek uiterlijk

Zilver glanzend massief metaal. Het presenteert irisatie, die aanleiding gaf tot zijn naam.

Smeltpunt

2446 ºC

Kookpunt

4428 ºC

Dichtheid

22,562 g / cm ³ . Het is, samen met osmium, het metaal met de hoogste dichtheid.

Warmte van fusie

26,1 kJ / mol.

Dampdruk

1,47 Pa bij 2716 K.

Elektrische geleidbaarheid

19,7 x 10 m ^-1 .Ω ^-1

Enthalpie van verdamping

604 kJ / mol.

Elecronegativiteit (Pauling-schaal)

2.2.

Weerstand tegen corrosie

Het is bestand tegen corrosie, inclusief aqua regia.

Kenmerken van zijn radioactieve emissie

Atomaire massa van de radioactieve stof

191,962 g / mol.

Nucleaire deeltjes

77 protonen en 115 neutronen.

Halveringstijd

73.826 dagen.

Tijd van leven

106,51 dagen

Stralingstype

Deeltje β ^- en stralingstype (γ).

Energie van γ-straling

Gemiddelde stralingsenergie 0,38 MeV, met een maximale energie van 1,06 MeV.

De ¹⁹² Go wordt geproduceerd in een kernreactor door de metalen iridiumneutronen te bombarderen. Deze techniek vermijdt de productie van ongewenste isotopen.

Toepassingen

-Industrieel

-Het wordt voornamelijk gebruikt bij de zogenaamde niet-destructieve tests (NOD). Het wordt ook gebruikt als radiomarker in de olie-industrie, vooral in petrochemische fabrieken en pijpleidingen.

-Industriële gammaradiografie wordt gebruikt om lasnaden te onderzoeken, om hun toestand te testen en te classificeren in onder druk staande leidingen, drukvaten, opslagcontainers met hoge capaciteit en bepaalde structurele lassen.

-Industriële gamma-radiografie is ook gebruikt bij het onderzoek van beton, en wordt ook gebruikt om wapeningsstaven, leidingen in het beton te lokaliseren. Met deze methode kunnen ook fouten in gietstukken worden opgespoord.

-De ¹⁹² Ir is gebruikt om machinaal bewerkte onderdelen en metalen platen te onderzoeken en om structurele afwijkingen als gevolg van corrosie of mechanische schade te bepalen.

Voor industrieel gebruik wordt de ¹⁹² Ir in verzegelde containers geplaatst die een bundel gammastraling uitzenden die kan worden gericht. Deze stralingsbronnen zijn vervat in een gelast roestvrijstalen frame dat een aantal isotopenschijven bevat.

De camera's die in deze onderzoeken worden gebruikt, zijn op afstand bestuurbaar. In dit geval wordt de gammastralingsbron uit de afgeschermde houder naar een belichtingspositie bewogen. Deze operatie wordt gewoonlijk bestuurd door een bowdenkabel.

-Bij radiotherapie

Brachytherapie

De ¹⁹² Go is een van de belangrijkste isotoop die wordt gebruikt bij brachytherapie. De techniek bestaat uit het plaatsen van de radioactieve isotoop in de buurt van de kankerachtige tumor om deze te vernietigen.

Bij gebruik in brachytherapie wordt het meestal gebruikt in de vorm van draden en wordt het gebruikt in ¹⁹² Ir interstitiële implantaten met een lage stralingsdosis (LDR). De radioactieve activiteit van de draad varieert van 0,5 tot 10 mCi per cm. Draad is geen afgesloten stralingsbron.

Ze worden ook gebruikt voor hoge doses straling, in de vorm van tabletten die in gesloten capsules van een legering van iridium en platina met een lengte van 3,5 mm worden geplaatst.

Behandeling bij patiënten

De ¹⁹² Go werd gebruikt om 56 patiënten te behandelen, tussen januari 1992 en januari 1995, door middel van de techniek van hoogactieve brachytherapie die tijdelijk radioactief werd toegediend bij patiënten met astrocytoom glioblastoom.

De mediane overleving was 28 maanden, waarbij de auteurs van dit onderzoek concludeerden dat brachytherapie de controle van lokale tumoren kan verbeteren en ook de overleving kan verlengen bij gebruik bij diepe kwaadaardige hersengliomen.

Van de 40 patiënten die met brachytherapie werden behandeld, waarbij ¹⁹² Ir werd gebruikt, vertoonde 70% van de patiënten aan het einde van de follow-upperiode geen tekenen van de ziekte.

Prostaatcarcinoom

Bij patiënten met prostaatcarcinoom wordt een hooggedoseerd iridium-192-protocol en een follow-up tot 130 maanden gebruikt. Onder lokale anesthesie worden vijf of zeven holle naalden met de isotoop in de prostaat geplaatst door middel van een perineale punctie.

Vervolgens wordt in eerste instantie een stralingsdosis van 9 Gy op de prostaat toegepast en wordt het protocol met straling van buiten het lichaam voortgezet.

Gezondheids risico's

De International Atomic Energy Agency plaatste isotoop ¹⁹² Ir in categorie 2 van radioactieve stoffen. Dit geeft aan dat het mensen die minuten of uren met radioactief materiaal omgaan permanent kan schaden en zelfs binnen een paar dagen de dood kan veroorzaken.

Externe blootstelling kan brandwonden, acute stralingsziekte en zelfs de dood veroorzaken. Het per ongeluk inslikken van ¹⁹² Ir- zaden of -granulaat kan zowel brandwonden aan de maag als aan de darmen veroorzaken.

De effecten op lange termijn zijn afhankelijk van de stralingsdosis, evenals de tijd dat de radioactieve isotoop in het lichaam blijft.

In de literatuurlijst zijn er verschillende gevallen van besmetting van mensen met onder meer iridium-192.

Zo haalde in 1999 in de Peruaanse stad Yenardo een arbeider een radioactieve bron op; Hij opende het beschermingsapparaat en stopte het in zijn achterzak.

Kort daarna verscheen er een erytheem op de bestralingsplaats, gevolgd door ulceratie, botnecrose en uiteindelijk stierf de man aan septische shock.

Referenties

1. Lenntech. (2019). Iridium. Hersteld van: lenntech.es
2. Chemistry Reference. (sf). Iridium. Hersteld van: chemistry-reference.com
3. Paul R. et al. (1997). Iridium 192 high-dose-rate brachytherapie - een nuttige alternatieve therapie voor gelokaliseerde prostaatkanker? Hersteld van: ncbi.nlm.nih.gov
4. Scheikunde leerling. (2019). Iridium 192. Hersteld van: chemistrylearner.com
5. PubChem. (2019). Iridium IR-192. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Centrum voor paraatheid en reactie. (4 april 2018). Radio-isotopenoverzicht: Iridium-192 (Ir-192). Hersteld van: emergency.cdc.gov