L'Iode-131



Un isotope radioactif de l'iode qui se concentre dans la thyroïde



Radiotoxicité de l'iode-131
La toxicité radioactive de l'iode-131 est mesurée par une quantité appelée " facteur de dose par ingestion ". Cette radiotoxicité varie beaucoup avec l'âge. L'iode se fixe sur la thyroïde, une glande qui joue un rôle crucial dans la croissance. C'est la raison pour laquelle, les nourrissons et très jeunes enfants ainsi que les adolescents sont beaucoup plus sensibles que les adultes à l'ingestion d'iode radioactif.
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L'iode-131 est un élément radioactif dont la période est très courte (8,02 jours). Il est donc extrêmement radioactif. Utilisé à petite doses, notamment pour des applications médicales, c'est un des produits de fission les plus redoutés lorsqu'il est relâché par accident dans l'environnement, car il se concentre dans la thyroïde.

L'iode-131 émet des électrons bêta dont les plus fréquents, 90% des désintégrations, ont une énergie moyenne de 192 keV. Ces désintégrations sont accompagnées de l’émission de rayons gamma, dont la principale est celle de gamma de 364,89 keV dans 81% des cas.

En médecine, l'iode-131 sert d'abord à l'étude du fonctionnement de la thyroïde, puis au traitement des hyperthyroïdies et des cancers de la thyroïde. Il a été produit en France dès 1949 au fort de Châtillon, grâce à la première pile atomique Zoé, puis dans les réacteurs du centre d'études nucléaires de Saclay. Il avait été employé dès 1942 pour les traitements des cancers de la thyroïde.

Employé à faible dose, l'iode-131 est utilisé comme traceur pour des diagnostics en médecine nucléaire en raison de ses rayons gamma de 364 keV. Il suffit de quelques atomes radioactifs administrés par voie sanguine pour suivre le devenir des atomes d'iode. Ils s'intègrent à des molécules qui se transforment en hormones de la thyroïde. Ceci est particulièrement intéressant puisque l'iode se fixe sélectivement sur cette glande. On effectue ainsi avec des gamma-cameras des scintigraphies qui permettent d'observer l'activité de la thyroïde et la présence d'éventuelles anomalies comme les nodules chauds (NB : pour ces scintigraphies, on utilise de plus en plus depuis quelques années un autre isotope de l'iode, l'iode-123, émetteur gamma dont la période n'est que de 13,2 heures).

À plus forte dose, l'iode-131 est aussi utilisé pour les radiothérapies des cancers de la thyroïde. Le mécanisme de fixation sélective sur la glande est le même. On tire partie du fait que les rayons bêta émis dont l'énergie moyenne est de 182 keV ont un faible parcours pour limiter l'irradiation à la zone nécessaire.

L'iode-131 est également un produit de fission redouté lors d'un accident nucléaire du fait de sa fixation sur la thyroïde et du risque d'irradiation de cette glane sensible par ses mêmes rayons bêta. Il constitue le principal danger de contamination à court terme en cas de rejets accidentels dans l'atmosphère. Du point de vue chimique, l'iode est un halogène, parent du chlore et du fluor, qui se volatilise en vapeur violette à une température légèrement supérieure à 100° .



Epinards contaminés à l’iode-131
Ces épinards produits dans le nord-est du Japon ont été contaminés par de la radioactivité lors de l’accident de Fukushima en mars 2011. Des poussières radioactives ont déposé des atomes d’iode-131 sur les larges feuilles du légume, conduisant à l’interdiction de sa commercialisation. L’iode-131 constitue le rejet radioactif le plus redouté lors d’un accident nucléaire du fait de sa fixation par la thyroïde. Mais - contrepartie de sa forte radioactivité - la quantité d’iode-131 est divisée par 2 tous les 8 jours, par 2500 tous les trimestres et au bout d’un an il n’en reste plus trace dans les aliments..
Eugene Hoshiko / AP

Très mobiles dans l’environnement car volatils, les isotopes radioactifs de l’iode suivent les processus de transfert habituels : dispersion, dépôt, captation par les feuilles des végétaux, absorption par les racines, ingestion par l’animal. Les formes organiques se déposent plus lentement et sont moins bien retenues par la végétation que les formes moléculaires. Ingéré par les animaux en période de lactation, l’iode qui s'est déposée sur l'herbe se retrouve rapidement dans le lait (quelques heures après l’ingestion, le maximum apparaissant au bout de trois jours).

Après un accident grave, la teneur en iode-131 doit être surveillée dans la chaîne alimentaire durant quelques semaines, le temps que ce radioélément disparaisse. Il est primordial d'effectuer des contrôles de radioactivité du lait et des végétaux, en particulier des légumes à grandes feuilles comme les épinards et les laitues. L'eau doit être également surveillée.

Toutefois, contrepartie de sa grande activité, l'iode-131 décroît rapidement : sa radioactivité est divisée par 1000 tous les 80 jours. Il existe aussi des moyens de s'en prémunir tant qu'il est présent.

Il existe d'autres isotopes de l'iode à durées de vie très courtes comme l'iode 132 et l'iode 133 dont les périodes sont de 20,8 et 2.3 heures. Ces isotopes délivrent la quasi-totalité de leur rayonnement dans les premiers jours après l'arrêt d'un réacteur.



Décroissance radioactive des isotopes de l’iode
À côté de l’iode-131, d’autres isotopes radioactifs de l’iode sont à prendre en compte lors d’un accident nucléaire ; l’iode-133 et l’iode-132 (20,8 heures et 2,3 heures de période). L’iode-132 est issu de la décroissance du tellure-132 (période 3,2 jours), A partir de données préliminaires fournies par l’IRSN sur les rejets de l’accident de Fukushima, la figure montre les décroissances de l’activité radioactive de ces quatre radioéléments durant les 7 premières semaines après l’accident. L’iode-133 avait quasi disparu au moment des premiers rejets qui ont commencé de 1 à 3 jours après l’arrêt des réacteurs. L’iode-132 qui suit de près la décroissance du tellure disparaît en trois semaines. Seule demeure au bout des 7 semaines l’iode-131 qui a décru 38 fois.
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Enfin, un autre isotope de l'iode, l'iode-129, fait partie des produits de fission à vie longue à prendre en compte pour la gestion des déchets radioactifs. Sa période est de 15,7 millions d'années.

Sujets voisins : Uranium 238 et 235, Plutonium-239, Carbone-14, Radium, Tritium, Potassium-40, Césium 137, Technétium-99, Strontium 90


Voir aussi :

L'iode de Tchernobyl
Gamma-caméra
Des cancers de la thyroïde
Fiche de l'IRSN sur l'iode-131 (pdf)
Fukushima : risques sanitaires
Radioactivite bêta (β)