碘的同位素

主要的碘同位素
标准原子质量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 标准)	126.90447(3);
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碘（I，原子量：126.90447(3)）有37种已知同位素，其中只有碘-127是稳定同位素，其他都具有放射性，因此碘是一种单一同位素元素。天然存在的碘元素中含有两种同位素，主要为127
I
，以及痕量的129
I
^[2]。

放射性尘埃中各种核素的辐射的百分比与时间对数的关系图。在不同颜色的曲线中，按时间顺序主要的辐射源为：前五天左右为碲-132/碘-132；接下来的五天为碘-131；第10天至大约第200天为锆-95/铌-95，最后是铯-137。其它产生放射性但是不是主要成分的核素为铷，在50天左右达到峰值，以及铯，在600天左右达到峰值。 — 切尔诺贝利核事故之后各种同位素贡献的放射性占全部放射性剂量（空气中）的比例与与时间的关系图。

除了碘-127之外，其余皆为碘的放射性同位素。在碘的放射性同位素中，寿命最长的是碘-129，半衰期长达1614万年^[3]，但仍然远低于原生放射性同位素。自然界中存在痕量的碘-129，但基于宇宙射线生成的碘-129也十分微少，甚至不足以影响原子量的测定，这也使碘因此成为单一同位素元素的原因——在自然界中仅能找到一种稳定的同位素。大部分在地球上存在的碘-129几乎都是人为放射性，主要是因为碘-129是早期核试验以及核事故的一个不须要的长寿命产物^[4]。

除了碘-129之外，其余的碘放射性同位素半衰期都低于60天^[5]，其中有四种同位素在医学上用于示踪剂和治疗剂，包括 123
I
^[6]、 124
I
、 125
I
和 131
I
，工业上生产的放射性碘一般也只会包含这四种有用的同位素。

碘的重要放射性核素

碘-129

碘-129是碘的放射性同位素之一，半衰期为1614万年^[3]，会经由贝他衰变，衰变成氙-129，是一种已灭绝的天然放射性同位素。

陨石中过剩的氙-129显示了其来源很可能是从太阳系形成之前由超新星爆炸所产生的尘埃及气体中的碘-129衰变产生的^[7]^[8]，因此碘-129也可以算是一种原生核素，但由于太阳系寿命已接近50亿年，而半衰期只有1614万年的碘-129早已衰变殆尽、所剩无几，因此称为已灭绝的天然放射性同位素。但碘-129在自然界中仍可以由其他方式产生，如可以从天然铀发生自发裂变产生，或者大气中的氙受宇宙射线散裂产生^[9]^[10]。

碘-123、碘-124、碘-125、碘-131在生物学与医学中

在这些同位素中，只有两个常用于医学中：碘-123以及碘-131。由于碘-131衰变时同时会释放β和γ两种射线，因此可以用于放射治疗或成像。关于放射成像的部分，由于碘-123衰变时不会释放β粒子，因此更适合用来成像（例如，使用含碘造影的CT扫描）因为对患者损害较小。另外也有一些需要使用碘-124、碘-125来进行治疗的案例^[11]。

由于碘被甲状腺优先摄取，放射性碘广泛用于成像，但在I-131的情况下，有可能会破坏甲状腺组织使其功能失调。

碘-131

碘-131是碘的一种放射性同位素，原子核内有78个中子，比碘的稳定同位素原子核的中子数多4个，但衰期约只有8天，会经由贝他衰变而衰变成稳定的氙-131，但有部分的碘-131会先衰变成不稳定的激发态氙-131核：氙-131m（激发能量163.930(8)keV），经过约11天的半衰期才经过核异构转变及伽玛衰变才衰变成稳定的氙-131^[12]，过程放出高能量的伽玛射线^[13]，由于摄入人体后，碘-131会积聚在甲状腺中，因此会对人体造成伤害^[14]。

碘-131是人工核裂变产物，正常情况下不会存在于自然界中。

含碘同位素的化合物

碘-123非他胺的化学结构

在自然界中只存在碘-127，以及痕量的碘-129^[2]，含有其他碘的同位素的化合物一般都是由人工合成做为追踪、标记或放射治疗的药品。例如碘-123非他胺（英语：Iofetamine_(123I)）（系统命名：1-[4-碘-123苯基]-N-异丙基-2-丙胺）是一种用于脑血灌注成像单光子发射断层摄影（SPECT）的放射性脂质水溶性胺药物^[15]^[16]^[17]。

图表

符号	Z	N	同位素质量（u）^[18]^[19] ^{[n 1]}^{[n 2]}	半衰期 ^{[n 1]}^{[n 2]}	衰变方式^[5]	衰变产物 ^{[n 3]}^{[n 4]}	原子核自旋^{[n 1]}	相对丰度（莫耳分率）
符号	激发能量^{[n 1]}^{[n 2]}			半衰期 ^{[n 1]}^{[n 2]}	衰变方式^[5]	衰变产物 ^{[n 3]}^{[n 4]}	原子核自旋^{[n 1]}	相对丰度（莫耳分率）
108 I ^[20]^[21]	53	55	107.94348(39)#	36(6) ms	α (90%)	104 Sb	(1)#
					β⁺ (9%)	¹⁰⁸Te
					p (1%)	¹⁰⁷Te
109 I ^[20]	53	56	108.93815(11)	103(5) µs	p (99.5%)	¹⁰⁸Te	(5/2+)
109 I ^[20]	53	56	108.93815(11)	103(5) µs	α (.5%)	¹⁰⁵Sb	(5/2+)
110 I ^[20]	53	57	109.93524(33)#	650(20) ms	β⁺ (83%)	¹¹⁰Te	1+#
					α (17%)	¹⁰⁶Sb
					β⁺, p (11%)	¹⁰⁹Sb
					β⁺, α (1.09%)	¹⁰⁶Sn
111 I ^[20]^[21]	53	58	110.93028(32)#	2.5(2) s	β⁺ (99.91%)	¹¹¹Te	(5/2+)#
111 I ^[20]^[21]	53	58	110.93028(32)#	2.5(2) s	α (.088%)	¹⁰⁷Sb	(5/2+)#
112 I ^[20]^[21]^[22]	53	59	111.92797(23)#	3.42(11) s	β⁺ (99.01%)	¹¹²Te
					β⁺, p (.88%)	¹¹¹Sb
					β⁺, α (.104%)	¹⁰⁸Sn
					α (.0012%)	¹⁰⁸Sb
113 I ^[20]^[21]	53	60	112.92364(6)	6.6(2) s	β⁺ (100%)	¹¹³Te	5/2+#
					α (3.3×10⁻⁷%)	¹⁰⁹Sb
					β⁺, α	¹⁰⁹Sn
114 I ^[20]^[21]	53	61	113.92185(32)#	2.1^[22](2) s	β⁺	¹¹⁴Te	1+
114 I ^[20]^[21]	53	61	113.92185(32)#	2.1^[22](2) s	β⁺, p （不常见）	¹¹³Sb	1+
114m I ^[20]^[23]	265.9(5) keV			6.2(5) s	β⁺ (91%)	¹¹⁴Te	(7)
114m I ^[20]^[23]	265.9(5) keV			6.2(5) s	IT (9%)	114 I	(7)
115 I ^[20]^[21]	53	62	114.91805(3)	1.3(2) min	β⁺	¹¹⁵Te	(5/2+)#
116 I ^[20]^[22]^[21]	53	63	115.91681(10)	2.91(15) s	β⁺	¹¹⁶Te	1+
116m I	400(50)# keV			3.27(16) µs			(7-)
117 I	53	64	116.91365(3)	2.22(4) min	β⁺	¹¹⁷Te	(5/2)+
118 I	53	65	117.913074(21)	13.7(5) min	β⁺	¹¹⁸Te	2-
118m I	190.1(10) keV			8.5(5) min	β⁺	¹¹⁸Te	(7-)
118m I	190.1(10) keV			8.5(5) min	IT （不常见）	118 I	(7-)
119 I	53	66	118.91007(3)	19.1(4) min	β⁺	¹¹⁹Te	5/2+
120 I	53	67	119.910048(19)	81.6(2) min	β⁺	¹²⁰Te	2-
120m1 I	72.61(9) keV			228(15) ns			(1+,2+,3+)
120m2 I	320(15) keV			53(4) min	β⁺	¹²⁰Te	(7-)
121 I	53	68	120.907367(11)	2.12(1) h	β⁺	¹²¹Te	5/2+
121m I	2376.9(4) keV			9.0(15) µs
122 I	53	69	121.907589(6)	3.63(6) min	β⁺	¹²²Te	1+
123 I ^{[n 5]}	53	70	122.905589(4)	13.2235(19) h	ε	¹²³Te	5/2+
124 I ^{[n 5]}	53	71	123.9062099(25)	4.1760(3) d	β⁺	¹²⁴Te	2-
125 I ^{[n 5]}	53	72	124.9046302(16)	59.400(10) d	ε	¹²⁵Te	5/2+
126 I	53	73	125.905624(4)	12.93(5) d	β⁺ (56.3%)	¹²⁶Te	2-
126 I	53	73	125.905624(4)	12.93(5) d	β⁻ (43.7%)	¹²⁶Xe	2-
127 I ^{[n 6]}	53	74	126.904473(4)	稳定			5/2+	1.0000
128 I	53	75	127.905809(4)	24.99(2) min	β⁻ (93.1%)	¹²⁸Xe	1+
128 I	53	75	127.905809(4)	24.99(2) min	β⁺ (6.9%)	¹²⁸Te	1+
128m1 I	137.850(4) keV			845(20) ns			4-
128m2 I	167.367(5) keV			175(15) ns			(6)-
129 I ^{[n 6]}^{[n 7]}	53	76	128.904988(3)	1.57(4)×10⁷ a	β⁻	¹²⁹Xe	7/2+	痕量^{[n 8]}
130 I	53	77	129.906674(3)	12.36(1) h	β⁻	¹³⁰Xe	5+
130m1 I	39.9525(13) keV			8.84(6) min	IT (84%)	130 I	2+
130m1 I	39.9525(13) keV			8.84(6) min	β⁻ (16%)	¹³⁰Xe	2+
130m2 I	69.5865(7) keV			133(7) ns			(6)-
130m3 I	82.3960(19) keV			315(15) ns			-
130m4 I	85.1099(10) keV			254(4) ns			(6)-
131 I ^{[n 6]}^{[n 5]}	53	78	130.9061246(12)	8.02070(11) d	β⁻	¹³¹Xe	7/2+
132 I	53	79	131.907997(6)	2.295(13) h	β⁻	¹³²Xe	4+
132m I	104(12) keV			1.387(15) h	IT (86%)	132 I	(8-)
132m I	104(12) keV			1.387(15) h	β⁻ (14%)	¹³²Xe	(8-)
133 I	53	80	132.907797(5)	20.8(1) h	β⁻	¹³³Xe	7/2+
133m1 I	1634.174(17) keV			9(2) s	IT	133 I	(19/2-)
133m2 I	1729.160(17) keV			~170 ns			(15/2-)
134 I	53	81	133.909744(9)	52.5(2) min	β⁻	¹³⁴Xe	(4)+
134m I	316.49(22) keV			3.52(4) min	IT (97.7%)	134 I	(8)-
134m I	316.49(22) keV			3.52(4) min	β⁻ (2.3%)	¹³⁴Xe	(8)-
135 I ^{[n 9]}	53	82	134.910048(8)	6.57(2) h	β⁻	¹³⁵Xe	7/2+
136 I	53	83	135.91465(5)	83.4(10) s	β⁻	¹³⁶Xe	(1-)
136m I	650(120) keV			46.9(10) s	β⁻	¹³⁶Xe	(6-)
137 I	53	84	136.917871(30)	24.13(12) s	β⁻ (92.86%)	¹³⁷Xe	(7/2+)
137 I	53	84	136.917871(30)	24.13(12) s	β⁻, n (7.14%)	¹³⁶Xe	(7/2+)
138 I	53	85	137.92235(9)	6.23(3) s	β⁻ (94.54%)	¹³⁸Xe	(2-)
138 I	53	85	137.92235(9)	6.23(3) s	β⁻, n (5.46%)	¹³⁷Xe	(2-)
139 I	53	86	138.92610(3)	2.282(10) s	β⁻ (90%)	¹³⁹Xe	7/2+#
139 I	53	86	138.92610(3)	2.282(10) s	β⁻, n (10%)	¹³⁸Xe	7/2+#
140 I	53	87	139.93100(21)#	860(40) ms	β⁻ (90.7%)	¹⁴⁰Xe	(3)(-#)
140 I	53	87	139.93100(21)#	860(40) ms	β⁻, n (9.3%)	¹³⁹Xe	(3)(-#)
141 I	53	88	140.93503(21)#	430(20) ms	β⁻ (78%)	¹⁴¹Xe	7/2+#
141 I	53	88	140.93503(21)#	430(20) ms	β⁻, n (22%)	¹⁴⁰Xe	7/2+#
142 I	53	89	141.94018(43)#	~200 ms	β⁻ (75%)	¹⁴²Xe	2-#
142 I	53	89	141.94018(43)#	~200 ms	β⁻, n (25%)	¹⁴¹Xe	2-#
143 I	53	90	142.94456(43)#	100# ms [> 300 ns]	β⁻	¹⁴³Xe	7/2+#
144 I	53	91	143.94999(54)#	50# ms [> 300 ns]	β⁻	¹⁴⁴Xe	1-#
145 I ^[24]^{[n 10]}	53	92	(145)#	> 407 ns^[24]	β⁻^[24]	¹⁴⁵Xe	(7/2+)#
145 I ^[24]^{[n 10]}	53	92	(145)#	> 407 ns^[24]	β⁻, n^[24]	¹⁴⁴Xe	(7/2+)#

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 用括号括起来的数据代表不确定性。
^ 稳定的衰变产物以粗体表示。
^ 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。
^ ^5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 有医疗用途
^ ^6.0 ^6.1 ^6.2 核裂变产物
^ 可用于研究太阳系历史^[7]，测定某些事件的时间，或进行一些地下水体的相关测定^[2]
^ 宇宙成因核素（英语：Cosmogenic nuclide），可经由宇宙射线生成。
^ 是裂变产物¹³⁵Te的衰变产物，由于¹³⁵I会进行贝他衰变，因此会在近一步的衰变成¹³⁵Xe，如过放任不管，由于碘坑效应，可能会导致反应堆停止运作。
^ 已知半衰期下界^[24]

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碲的同位素	碘的同位素	氙的同位素

参考文献

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[brackets-21] 2.0 ^2.1 ^2.2 用括号括起来的数据代表不确定性。

[22] 稳定的衰变产物以粗体表示。

[23] 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。

[Med-28] 5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 有医疗用途

[FP-29] 6.0 ^6.1 ^6.2 核裂变产物

[30] 可用于研究太阳系历史^[7]，测定某些事件的时间，或进行一些地下水体的相关测定^[2]

[31] 宇宙成因核素（英语：Cosmogenic nuclide），可经由宇宙射线生成。

[32] 是裂变产物¹³⁵Te的衰变产物，由于¹³⁵I会进行贝他衰变，因此会在近一步的衰变成¹³⁵Xe，如过放任不管，由于碘坑效应，可能会导致反应堆停止运作。

[34] 已知半衰期下界^[24]

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