thumb|upright|A test közepében látható sötét folt mellékvese-daganatot mutat (a bal oldali mellékvesén). A felvétel MIBG szcintigráfiás eljárással készült, a MIBG-ben lévő radiojód sugárzásának leképezésével. A két felvétel elölről, illetve hátulról készült ugyanarról a betegről. Látható még a pajzsmirigy sötét foltja a nyaknál, amit a pajzsmirigynek a gyógyszerből nem kívánt radiojód-felvétele okoz. A fej két oldalán látható felhalmozódás a nyálmirigyek jodidfelvételének következménye. A radioaktivitás megfigyelhető a húgyhólyagban is. A jódnak (I) 37 izotópja ismert a 108I-tól a 144I-ig, de közülük csak egy, a 127I stabil. A jód tehát tiszta elem.
Leghosszabb élettartamú radioaktív izotópja a 129I, ennek felezési ideje 15,7 millió év, ami túlságosan kicsi ahhoz, hogy primordiális nuklidként fennmaradhasson. A 129I kozmogén forrásai csak rendkívül kis mennyiségben termelik ezt az izotópot, így ez az atomtömeg mérését nem befolyásolja – a jód egyetlen nuklidból álló elem: olyan elem, amelynek a természetben csak egyetlen nuklidja fordul elő. A Földön a 129I-ből származó radioaktivitás nagy része emberi eredetű: a korai kísérleti atomrobbantások és a reaktorbalesetek nemkívánatos hosszú élettartamú melléktermékei.
A jód többi radioizotópjának felezési ideje kevesebb, mint 60 nap, közülük négyet – a 123I-at, a 124I-et, a 125I-öt és a 131I-et – az orvostudomány nyomjelzőként vagy terápiás célra használ. Az összes radioaktív jód ipari előállítása erre a négy radionuklidra korlátozódik.
A 135I felezési ideje kevesebb, mint hét óra, ami túl rövid ahhoz, hogy a biológiában felhasználhassák. Ezen izotóp helyben történő elkerülhetetlen keletkezése fontos tényező az atomreaktorok szabályozásában, mivel bomlásterméke, a 135Xe a leghatékonyabb ismert neutronelnyelő, a jódgödörként ismert jelenségért felelős nuklid.
Az ipari előállításon kívül a 131I (felezési ideje 8 nap) az egyik legnagyobb mennyiségben keletkező hasadási termék, ezért – nem szándékoltan – nagyon nagy mennyiségben keletkezik az atomreaktorokban. Illékonysága, rövid felezési ideje és a hasadási termékek közötti nagy gyakorisága miatt egy atomerőművi baleset során a környezetbe kikerülő radioaktív hulladékban a baleset utáni első héten (a másik rövid felezési idejű jódizotóppal, a 3 napos felezési idejű 132Te-ből keletkező 132I-vel együtt) a 131I okozza a legnagyobb mértékű radioaktív szennyezést.
A jód standard atomtömege 126,90447(3) u. thumb|300px|Az egyes izotópok hozzájárulása a Csernobili balesetet követően a (levegőben mért) összaktivitáshoz. Észrevehető a I-131 és Te-132/I-132 okozta sugárzás dominanciája az első hétben. (A kép adatai az OECD jelentéséből, valamint a 'The radiochemical manual' második kiadásából származnak.)
Fontosabb radioizotópok A jód-129 A meteoritokban a stabil 129Xe többletmenyiségéről kimutatták, hogy az annak a „primordiális” jód-129-nek a bomlásterméke, mely a Naprendszer kialakulásához anyagot szolgáltató szupernóvák robbanása során keletkezett. Ez az izotóp már régen lebomlott, ezért természetes körülmények között már nem fordul elő. Ez volt az első radionuklid, melynek létezését kimutatták a korai Naprendszerben. Bomlása a jód–xenon radiometrikus kormeghatározási módszer alapja, ez az eljárás a Naprendszer fejlődésének első 85 millió évét fedi le.
A jód-129 (129I, felezési ideje 15,7 millió év) keletkezhet a Föld légkörében a xenon különböző izotópjaiból a kozmikus sugárzás által kiváltott spalláció révén, a kozmikus sugárzás müonjainak és a tellúr-130 kölcsönhatásából, valamint az urán és plutónium maghasadása során is, mind a felszín alatti kőzetekben, mint az atomreaktorokban. Mesterséges nukleáris folyamatok, különösen a fűtőanyag újrafeldolgozása és a légköri atomrobbantások elmosták az izotóp természetes jeleit. Mindazonáltal a felszín alatti vizekben felhasználják annak vizsgálatára, hogy kerül-e ki radioaktív szennyvíz a környezetbe. Hasonló módon a 129I-et a csapadékvizekben is vizsgálták, hogy nyomon kövessék a csernobili baleset hasadási termékeit.
Bizonyos tekintetben a 129I hasonlít a 36Cl-hoz: oldható halogén, csak kevéssé reaktív, többnyire nem adszorbeálódó anion formájában található meg, és kozmogén, termonukleáris vagy in-situ reakciókban keletkezik. Hidrológiai vizsgálatokban a 129I koncentrációját rendszerint a 129I és a teljes I (gyakorlatilag az összes 127I) arányaként adják meg. Mint ahogyan a 36Cl/Cl, a természetes 129I/I arány is nagyon kicsi, 10−14 és −10 közötti érték (az 1960–70-es években a termonukleáris robbantások miatt a csúcsérték 10−7 körül volt). A 129I és a 36Cl közötti különbségek: előbbi hosszabb felezési idővel rendelkezik (15,7 millió, illetve 301 ezer év), erősen biofil és többféle – kémiailag eltérően viselkedő – ionos formában is előfordul (többnyire I− és IO3−). Ezek miatt a 129I elég könnyen bekerül a bioszférába, mivel bekerül a növényzetbe, talajba, tejbe, állati szövetekbe stb.
A I-123, I-124, I-125 és I-131 izotópok a gyógyászatban és a biológiában Mivel a jódot elsősorban a pajzsmirigy veszi fel, a jód radioaktív izotópjait (radiojód) kiterjedten használják a rendellenes működésű pajzsmirigy szövetek feltérképezésére (és a I-131 esetén) és elpusztítására. Utóbbi más, jód-131-tartalmú célzott szövetkereső és -pusztító radiofarmakonok (például MIBG) szelektív felvételére képes szövetek esetén is használatos. A jód másik, sugárterápiában használt izotópja a jód-125, de ezt csak brachyterápiaként, beültetett kapszula formájában alkalmazzák, ahol az izotóp nem tud kémiai kapcsolatba kerülni a test szöveteivel.
Jód-131 A jód-131 (131I) nyolc napos felezési idejű béta-sugárzó izotóp, viszonylag erős (átlagosan 190 keV, maximálisan 606 keV energiájú) béta-sugárzást bocsát ki, mely 0,6–2,0 mm mélyre hatol az elnyelő anyagban. Sugárzása felhasználható a pajzsmirigy csomóinak vagy túlműködő szöveteinek elpusztítására és Graves–Basedow-kór műtéti kezelése után a maradék pajzsmirigyszövet eltávolítására. Különösen Graves–Basedow-kór esetén a radioterápia előtt gyakran eltávolítják a pajzsmirigyet, elkerülendő az epilálás és a sugárzás káros hatásai által okozott mellékhatásokat. E terápia célja – melyet elsőként Dr. Saul Hertz fogalmazott meg 1941-benHertz, Barbara; Schuleller, Kristin. "Saul Hertz, MD (1905 - 1950) A Pioneer in the Use of Radioactive Iodine", Endocrine Practice 2010 16,4;713-715. – az, hogy elpusztítsa azokat a pajzsmirigyszöveteket, melyeket műtéti úton nem tudtak eltávolítani. Az eljárás során diagnosztikus vizsgálatot (diagnostic scan) követően 131I-et adnak be intravénásan vagy szájon át. Az eljárás – nagyobb mennyiségű radiojóddal – használható pajzsmirigyrák kezelésére is.
A 131I-et a pajzsmirigy szövetei veszik fel és azokban dúsul fel. A radioizotóp által kibocsátott béta-részecskék pusztítják a pajzsmirigy szövetet, de a környező szövetekre (melyek több mint 2,0 mm-re vannak a jódot felvevő szövettől) alig fejtenek ki károsító hatást. Roncsoló hatása miatt a 131I-et más, vízben oldható jóddal jelölt radiofarmakonokban (például az MIBG-ben) is használják szövetek terápiás elpusztítása céljából.
Nagy energiájú béta-sugárzása miatt a 131I a legrákkeltőbb az összes jódizotóp közül. Úgy vélik, hogy a hasadási termékkel (atomrobbantás miatti kihullás vagy atomerőművi baleset, mint például a csernobili baleset által) szennyezett területeken a többlet pajzsmirigyrákos esetek számának nagy részét ez az izotóp okozza.
Jód-123 és jód-125 A jód-123 gamma-sugárzó izotópot (felezési ideje 13 óra), valamint (ritkábban) a hosszabb élettartamú, lágyabb gamma-sugárzást kibocsátó jód-125 izotópot (utóbbi felezési ideje 59 nap) nukleáris medicinás képalkotás során használják a pajzsmirigy anatómiai és fiziológiás funkciónak feltérképezéséhez. Abnormális eredményt okozhatnak olyan rendellenességek, mint például a Graves–Basedow-kór vagy a Hashimoto-thyreoiditis. Mindkét izotóp elektronbefogással tellúrra bomlik, de a leánymag egyik esetben sem metastabil (mind a Te-123m, mind a Te125m magasabb energiaszintet jelentene, így radiojódból nem keletkezhetnek), így a tellúrmagok azonnal leadják a gerjesztési energiát (ennek felezési ideje mérhetetlenül rövid). Az elektronbefogást követően a I-123-ból keletkező gerjesztett Te-123 az esetek mintegy 13%-ában nagy sebességű, 127 keV-os belső konverziós elektront (nem béta-sugárzást) bocsát ki, de ez – a nuklid rövid felezési ideje és ezen bomlási mód viszonylag ritkább előfordulása miatt – csak kismértékű szövetkárosítást okoz. A többi esetben 159 keV energiájú gamma-foton lép ki, amely jól használható gamma-képalkotásra.
A I-125 elektronbefogásával keletkező gerjesztett Te-125 nuklidból is lép ki konverziós elektron (ennek energiája jóval kisebb, 35,5 keV), amely kis energiája miatt viszonylag kevéssé károsítja a szöveteket, noha ez a bomlási mód nagyobb valószínűséggel lép fel. A I-125/Te-125 bomlásakor kilépő viszonylag kis energiájú gamma-foton nem igazán alkalmas képalkotásra, de detektálható, és a több napos megfigyelést igénylő vizsgálatokhoz a hosszabb élettartamú izotóp alkalmazása szükséges.
Mind a I-123, mind a I-125 több, kis energiájú Auger elektront is kibocsát bomlása során, de ezek nem okoznak számottevő sejtkárosodást (a kétszálú DNS szakadását), ha a nuklidot nem olyan gyógyszermolekulába építik be, amely a sejtmagban vagy a DNS-ben halmozódik fel (a klinikai gyógyszereknél ilyen hatás sosem lép fel, de kísérleti állatmodelleknél tapasztalták már).
Kis dózisteljesítményű brachyterápiában a radioonkológusok gyakran használják a jód-125-öt nemcsak a pajzsmirigy, hanem főleg a prosztatarák kezelésére is. A I-125 terápiás alkalmazása titán kapszulába zárva történik, melyeket beültetik a tumorba és ott hagyják (permanens implantációs kezelés). A gamma-sugárzás kis energiája miatt a beültetett kapszulától távolabbi szövetek sugárkárosodása csekély. Jód-124 A jód-124 a jód protonban gazdag izotópja, felezési ideje 4,18 nap. Bomlási módjai: 74,4% elektronbefogás, 25,6% pozitronemisszió. Bomlásterméke a 124Te. A jód-124 ciklotronban többféle magreakció útján is előállítható. A leggyakrabban használt kiindulási anyaga a 124Te.
A jód-124 jodid só formájában felhasználható a pajzsmirigy pozitronemissziós tomográfiával történő közvetlen képalkotására. A jód-124 a PET-ben radioaktív jelzőként is használható, melynél előnyt jelent a fluor-18-nál hosszabb felezési ideje. Ezen alkalmazása során a nuklidot kémiai kötéssel egy gyógyszermolekulához kapcsolva nyerik a pozitront emittáló radiofarmakont. Ezt juttatják utána a szervezetbe a PET-felvétel elkészítéséhez.
A jód-135 és az atomreaktorok szabályozása A jód-135 felezési ideje 6,6 óra. Az atomreaktorok fizikájának szempontjából fontos izotóp, a reaktor működése során viszonylag nagy mennyiségben keletkező hasadási termék. Bomlásterméke a xenon-135, mely a termikus neutronokra nézve nagyon nagy neutronbefogási hatáskeresztmetszettel rendelkező reaktorméreg, ami az atomreaktorok szabályozásában számos nehézséget okoz. A jód-135 bomlása során felgyűlő xenon-135 ideiglenesen megakadályozhatja egy leállított reaktor újraindítását. Ezt a jelenséget xenonmérgezésnek vagy jódgödörnek nevezik.
Jód-128 és más izotópok A jód fentebb nem tárgyalt, hasadási termékként keletkező izotópjainak (jód-128, jód-130, jód-132 és jód-133) felezési ideje csak néhány óra vagy perc, ami felhasználásukat szinte lehetetlenné teszi. A fentebb tárgyalt izotópok neutronban gazdagok, így béta-bomlással a xenon megfelelő izotópjává alakulnak. A jód-128 (felezési ideje 25 perc) elektronbefogással tellúr-128-ra vagy béta-bomlással xenon-128-ra bomolhat. Fajlagos aktivitása 2,177 TBq/g.
Stabil jód (I-127), mint a pajzsmirigy radiojód felvétele elleni védelem A nukleáris medicina szcintigráfiás vizsgálatai során, amikor nem a pajzsmirigyet célzó radiojód tartalmú vegyületekkel végeznek vizsgálatot vagy kezelést, a pajzsmirigy jódfelvételét gátló (nem radioaktív) kálium-jodidot is adnak a betegnek.