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  碘-129是碘的放射性同位素之一,半衰期為1.57×10年,會經由貝他衰變,衰變成氙-129,是一種已滅絕的天然放射性同位素。  隕石中過剩的氙-129顯示了其來源很可能是從太陽系形成之前由超新星爆炸所產生的塵埃及氣體中的碘-129衰變產生的,因此碘-129也可以算是一種原生核素,但由於太陽系壽命已接近50億年,而半衰期只有1570萬年的碘-129早已衰變殆盡、所剩無幾,因此稱為已滅絕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產生,如可以從天然鈾發生自發裂變產生,或者大氣中的氙受宇宙射線散裂產生。

  在這些同位素中,只有兩個常用於醫學中:碘-123以及碘-131。由於碘-131衰變時同時會釋放β和γ兩種射線,因此可以用於放射治療或成像。關於放射成像的部分,由於碘-123衰變時不會釋放β粒子,因此更適合用來成像(例如,使用含碘造影的CT掃描)因為對患者損害較小。另外也有一些需要使用碘-124、碘-125來進行治療的案例。  由於碘被甲狀腺優先攝取,放射性碘廣泛用於成像,但在I-131的情況下,有可能會破壞甲狀腺組織使其功能失調。

  碘-131是碘的一種放射性同位素,原子核內有78箇中子,比碘的穩定同位素原子核的中子數多4個,但衰期約只有8天,會經由貝他衰變而衰變成穩定的氙-131,但有部分的碘-131會先衰變成不穩定的激發態氙-131核:氙-131m(激發能量163.930(8)keV),經過約11天的半衰期才經過核異構轉變及伽瑪衰變才衰變成穩定的氙-131,過程放出高能量的伽瑪射線,由於攝入人體後,碘-131會積聚在甲狀腺中,因此會對人體造成傷害。  碘-131是人工核裂變產物,正常情況下不會存在於自然界中。

  在自然界中只存在碘-127,以及痕量的碘-129,含有其他碘的同位素的化合物一般都是由人工合成做為追蹤、標記或放射治療的藥品。例如碘-123非他胺(系統命名:1-[4-碘-123苯基]-N-異丙基-2-丙胺)是一種用於腦血灌注成像單光子發射斷層攝影(SPECT)的放射性脂質水溶性胺藥物。

  備註:畫上#號的資料代表沒有經過實驗的證明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表資料不確定性。
碘(,原子量:126.90447(3))有37種已知同位素,其中只有碘-127是穩定同位素,其他都具有放射性,因此碘是一種單一同位素元素。天然存在的碘元素中含有兩種同位素,主要為,以及痕量的。