在一個充滿神秘和危險的放射性世界里，有一位名叫碘-129的小家伙，它是放射性核素家族中的一顆獨特“明星”，最大的愛好就是環游世界。它的故事可不簡單，今天，就讓我們來聊聊這位有“碘”事多的小家伙。

一、碘-129和它的“超能力”

碘-129這個名字聽起來有點復雜，但記住，它既是碘家族的一員，也屬于放射性核素家族。碘-129和碘鹽里的碘-127是親兄弟，科學家叫他們同位素。碘同位素都排在元素周期表的53號，位于第5周期第七主族。作為同位素兄弟，他們身體里有一樣的質子數（53個），但是中子數不一樣，所以體重（質量數）大不一樣。顧名思義，碘-129的體重當然是是129啦。這個體重可不是129斤，而是129個相對原子質量單位哦。

碘-129

碘同位素是一個龐大的家族，有37個兄弟姐妹，除了碘-129和穩定的碘-127以外，其他兄弟們的體重從115到142，他們雖然各懷絕技，無奈壽命太短，大多在幾秒鐘到幾分鐘的時間里就香消玉殞了，所以幾乎很難見到。

比起穩定同位素碘-127這個乖巧的兄弟，碘-129就很調皮了，因為它擁有放射性衰變的“超能力”。這意味著碘-129可以慢慢地變成其他元素（氙-129），就像超級英雄變身一樣。不過，這個變身過程有點慢，需要大約1570萬年才能完成一半的變身。是的，你沒聽錯，它可是個長壽的家伙。

二、碘-129從哪里來

在遙遠的過去，碘-129并沒有出現在大家的視野里，它到底從哪來呢？這就不得不說大自然的鬼斧神工和人類的偉大了。

最初，它是通過一場“天文災難”才悄悄登場的——這場災難就是超新星爆炸。超新星爆發釋放出巨大能量，將一切元素散布在宇宙中，其中就包括碘-129。經過億萬年的旅程，碘-129通過宇宙塵埃來到了地球。不僅如此，在地球大氣中，宇宙中大量的高能射線和粒子與氙-129發生的核反應，也可以生成碘-129。在地殼中，鈾-235的自發裂變和鈾-238的中子誘導裂變同樣產生碘-129。不過，不是所有的裂變都能產生碘-129，而是有一定的概率，拿鈾-235裂變來說，只有7%的裂變能產生碘-129。大自然產生的碘-129在表層環境中循環的約有250公斤，僅有3~4個成人的重量。地殼產生的部分大多數都封存在地殼中，未進入地表環境中。自然產生的碘-129量很少

在人類不斷開發和利用大自然來滿足自身需求的過程中，科學家們實現了可控核裂變。從20世紀中期進行了上千次的核武器試驗，后來又開始和平使用核能來發電以及用過的核燃料（又叫乏燃料）再處理，這讓環境中的碘-129的量從幾百千克直接增加到了超過9000千克，還有更多的碘-129被地質處置封存了起來，沒有被釋放到環境中。要說產生碘-129的最多地方，就要數英國的塞拉菲爾德和法國的拉阿格乏燃料后處理廠了，他們把碘-129排放到了大氣和臨近的愛爾蘭海和北海中。

碘-129的主要來源、排放量及其占比

就這樣，碘-129在環境中開始了一場浪漫的、“詩和遠方”的旅行，領略山川湖海和極地霞光，感受古都風情。

三、碘-129的“詩和遠方”

光有一顆“詩和遠方”的心可不夠去暢游世界，還要有遇水搭橋、逢山開路的本領。作為碘家族里面的一員，碘-129可是有上天入海的大本事，它不僅可以變身為氣態的碘分子和碘甲烷等長時間漂浮在空中，還可以搭載細顆粒物這些“飛行器”，去到想去的遠方。什么時候在天上飛累了，就落到地面、河流或者大海里，變成離子形式的碘化物和碘酸鹽隨波逐流，有的碘-129還會被微生物和植物吸收，最終進入食物鏈，甚至到了人們的餐桌上。

要說它都去過哪些地方旅行，那可真的太讓人羨慕了。

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在北冰洋航海

從愛爾蘭海和北海出發，碘-129跟著大西洋暖流和挪威沿岸流一路北上，繞著北冰洋的邊緣海，巴倫支海、喀拉海、拉普捷夫海，沿著北冰洋中間的羅蒙諾索夫海嶺直達北極。科學家們為了追蹤它的足跡，可是花了幾十年的功夫呢，經常坐著科考船到北冰洋來與碘-129相會，然后帶回實驗室仔細研究。現在，他們已經知道了，碘-129不僅在北冰洋的表層水中暢游，還可以到達2000 m水深的地方呢。要知道，在北冰洋中，碘-129可是有兩支隊伍行進。一支大部隊跟著大西洋水進入到200~1000 m的水深，而跟著太平洋洋流進入的碘-129小部隊只能在水深0~100 m的范圍內活動。兩支隊伍經常在北冰洋西部的阿爾法海嶺和門捷列夫海嶺附近相遇，他們還經常會搶地盤。大家可不要小看碘-129的旅行，科學家們就是用它的足跡來研究北冰洋的氣候變化和洋流運動。

北極表層極地混合層和大西洋水層的環流路徑

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在南極看企鵝

碘-129的老家大部分都在北半球，它可以溶解在海水里跟著洋流到達北極。但是要想到南極旅行可不那么容易，南半球只有極少的幾個大氣核爆試驗場曾經釋放出碘-129。

所以首先它們要變成氣體或細顆粒的形式，還要被很大的能量帶到大氣的平流層（距離地表10~50公里）中，然后在平流層里就可以輕松地跨過赤道了。要實現這個，就只有大氣核武器試驗了。當核武器在大氣中爆炸時，巨大的能量可以將放射性塵埃和氣體噴射到平流層，鈾和钚裂變產生的碘-129在放射性氣團中就開始了它的全球之旅了。在平流層中漂流幾個月到一年的時間后，在平流層和對流層的季節交換中，碘-129從平流層慢慢回到對流層，這個時候，就有一部分幸運兒可以到達南極，降落到南極的漫天冰雪上，欣賞美麗的極光、與企鵝跳探戈。目前，科學家們已經在南極的冰雪中發現了高于天然水平的人類核活動信號，并且正在分析不同年份沉積的南極雪坑中碘-129水平，相信不久之后就可以告訴我們碘-129在南極的歷險記了。

南極表層雪水中碘-129的濃度和大氣傳輸過程

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在青藏高原流連忘返

要說起被譽為世界第三極的青藏高原，相信是無人不曉。你看那高聳入云的群山、廣袤草原上悠閑的牦牛、潔白冰山上盛開的雪蓮、來自遠古的清冽雪水、神圣的哈達和藏民的酥油茶，無一不令人神往，碘-129這個機靈鬼是不是也要跑去湊個熱鬧？還真讓你說對了，科學家們在青藏高原北部云杉樹一圈圈的年輪上可以清楚地看到碘-129的足跡，它從1950年左右的大氣核武器試驗時期就飛到了青藏高原，隨著英國和法國核燃料后處理廠的排放量增加，越來越多的碘-129隨著西風跨越了歐亞大陸，跑到了青藏高原去旅行定居了呢。不僅如此，最近科學家們還發現了印度國籍的碘-129隨著西南季風（印度季風）到了青藏高原的南部，而且從印度過來旅游的碘-129還不少呢，雖然它們目前的量還不足以影響青藏高原的環境，但是未來我們可不想在拉薩邊喝酥油茶邊配咖喱啊。

青藏高原的美景真讓人流連忘返，碘-129可要一次玩個夠。它最喜歡低溫了，可以冷凝到冰川上滑雪，到了夏季，還要跟著融化的雪水一覽被亞洲水塔補給的遼闊大地，真是好不愜意。

印度碘-129向青藏高原南部傳輸

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在古都西安感受上下五千年

粗獷的黃土高原和秀美的秦嶺山脈之間，孕育了一片神奇的土地，在這里可以盡賞中華民族的悠久歷史。碘-129乘著西風和東亞冬季風一路從歐洲，跨過波羅的海、欣賞了中亞風情、從新疆入境、裹挾在大漠沙塵之中、領略秦嶺主峰太白山的詩意，馬不停蹄地奔向這古都西安而來。碘-129最喜歡古都的春和冬。一旦東亞夏季風開始從太平洋向中華大地推進，碘-129便像個害羞的孩子，就鮮少在古都的大街上閑逛了。科學家們還在深厚的黃土層里面追蹤天然碘-129，興許哪一天碘-129也可以作為黃土高原的時間記錄員。

古都西安的大氣碘-129來源

四、碘-129有毒嗎

好啦，說了這么多碘-129的旅行故事，大家已經知道碘-129可以幫助我們理解氣候變化、洋流和大氣循環過程，是個挺可愛的環境示蹤小助理。但它可是來自各種核活動（核武器試驗、核電廠和乏燃料再處理過程），大家一定好奇：作為放射性核素，碘-129有毒嗎？它到底對我們有多大影響？

說到毒性，一般都是指化學毒性。碘-129的化學毒性主要是碘元素對皮膚、粘膜的刺激性和腐蝕性，因碘-129在環境中的含量低，哪怕是污染嚴重的北海表層水中，每升水中碘-129僅有約50皮克（1皮克等于十的負十二次方克），所以它的化學毒性完全不用考慮。既然碘-129是“放射性”，就不得不說放射毒性，那肯定有點兒“危險”對吧？沒錯，它通過釋放輻射來“完成自己的使命”，還被世界衛生組織國際癌癥研究機構列為一類致癌物。碘-129最喜歡住在我們身體里的甲狀腺，這可是人體內重要的內分泌器官之一，所以高劑量的碘-129可以損傷甲狀腺細胞，導致甲狀腺癌。不過別慌，這并不意味著它是隨時隨地都在對你產生威脅的“惡棍”。因為它的壽命非常長，所以釋放輻射的速度非常慢，幾乎不容易被察覺。而且它主要釋放低能的β粒子，這些粒子對人體的直接影響相對較小，因此碘-129并不是那種一接觸就讓你瞬間變成“超人”的元素。而且好消息是，現在我們大多數人接觸的環境中的碘-129產生的輻射劑量（<0.001 mSv）只是小菜一碟，它的輻射劑量貢獻遠遠比不上坐一次飛機接受的輻射（0.02 mSv）呢。

放射性劑量比較（注：劑量當量毫希沃特(mSv)用來描述人體受到輻射時的危害程度。公眾有效年平均劑量限值(1mSv)，指不包括天然本底輻射劑量的附加照射量。圖片來自于網絡）

盡管當前環境的碘-129水平是安全的，但是人類的某些活動或者失誤讓它變得非常“顯眼”！一個典型的例子就是2011年日本福島核事故，科學家們發現事故后福島沿海海水樣品中的碘-129 濃度升高了近百倍，在筑波的氣溶膠中，事故后也比事故前的碘-129水平升高了幾百倍。由于碘-129的壽命非常長，它在環境中的存在時間也極為漫長，是一個“長久戰士”。此外，隨著核工業的快速發展，這個“長久戰士”的環境含量還在持續上升，會有持久的輻射影響，所以碘-129也是核安全監測中的關鍵核素之一。

可是具有放射毒性的碘-129，看不見又摸不著，不僅神神秘秘的，整天還到處“旅行”，這可怎么辦？大家大可放心，科學家們有辦法。他們使用很多的高大上儀器設備追蹤它的蹤跡和影響，其中最先進的非加速器質譜儀莫屬，這個設備可以準確數出碘-129的原子個數。有了高精尖的裝備加持，科學家們隨時可以告訴大家碘-129到底對我們有多大的影響。

荷蘭高壓工程公司三百萬伏特串列加速器質譜儀（西安加速器質譜中心）

那么，碘-129究竟有毒嗎？有毒，但要看有多少量。我們現在環境中的碘-129水平還不足以對人體健康構成影響。然而在核工業的發展進程中，局部地區的高含量碘-129泄漏和歷經百千萬年的時間考驗，其健康影響卻不容忽視。

五、碘-129的未來

總的來說，碘-129并不是我們生活中最“可怕”的放射性物質，其獨特之處在于它的長期存在和潛在的環境影響。科學家們正在研究如何更好地管理核廢料，減少它對生態系統的影響。雖然碘-129是一位“慢性低調”的角色，但它提醒我們，科學和技術的進步同時也帶來了新的挑戰，尤其是在如何處理放射性物質和保護環境方面。所以，當你下次看到瓶裝水或海鮮的時候，記得想一想在這些看似平凡的東西背后，是否潛藏著 “隱形”的碘-129。不過別擔心，它并不會讓你變成超人，只是長時間潛伏而已。

好了，今天的故事就到這里，希望你對碘-129有了新的認識。別忘了，科學的魅力就是如此，它總是能帶給我們無數的驚喜，當然偶爾也有驚嚇，記得面對驚喜要淡定，面對驚嚇要冷靜哦。

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