Isotoper af kobolt - Isotopes of cobalt

Hovedisotoper af kobolt   ( 27 Co)
Isotop Henfald
overflod halveringstid ( t 1/2 ) mode produkt
56 Co syn 77,27 d ε 56 Fe
57 Co syn 271,79 d ε 57 Fe
58 Co syn 70,86 d ε 58 Fe
59 Co 100% stabil
60 Co spor 5.2714 år β - , γ 60 Ni
Standard atomvægt A r, standard (Co) 58.933 194 (3)

Naturligt forekommende kobolt ( 27 Co) består af 1 stabil isotop , 59 Co. 28 radioisotoper er blevet karakteriseret med den mest stabile 60 Co med en halveringstid på 5,2714 år, 57 Co med en halveringstid på 271,8 dage , 56 Co med en halveringstid på 77,27 dage og 58 Co med en halveringstid på 70,86 dage. Alle de resterende radioaktive isotoper har halveringstider, der er mindre end 18 timer, og størstedelen af ​​disse har halveringstider, der er mindre end 1 sekund. Dette element har også 11 metatilstande , som alle har halveringstider mindre end 15 minutter.

Isotoperne af kobolt interval i atomvægt fra 47 Co til 75 Co. Den primære henfald tilstand for isotoper med atomare masse enhedsværdier mindre end den mest rigelige stabile isotop, 59 Co, er indfangning af elektroner og den primære henfaldstyper for dem på mere end 59 atommassenheder er beta -henfald . De primære henfaldsprodukter før 59 Co er jern isotoper og de primære produkter efter er nikkel isotoper.

Radioaktive isotoper kan dannes ved forskellige atomreaktioner . For eksempel produceres isotopen 57 Co ved cyclotronbestråling af jern. Den involverede hovedreaktion er (d, n) reaktion 56 Fe + 2 H → n + 57 Co.

Liste over isotoper

Nuklid
 Z N Isotopisk masse ( Da )
 Halvt liv
 decay
tilstand
 Datter
isotop
 Spin og
paritet
 Naturlig overflod (molfraktion)
Excitation energi Normal andel Variationsområde
47 Co 27 20 47.01149 (54)# 7/2−#
48 Co 27 21 48.00176 (43)# s 47 Fe 6+#
49 Co 27 22 48.98972 (28)# <35 ns p (> 99,9%) 48 Fe 7/2−#
β + (<.1%) 49 Fe
50 Co 27 23 49.98154 (18)# 44 (4) ms β + , p (54%) 49 mio (6+)
β + (46%) 50 Fe
51 Co 27 24 50.97072 (16)# 60# ms [> 200 ns] β + 51 Fe 7/2−#
52 Co 27 25 51.96359 (7)# 115 (23) ms β + 52 Fe (6+)
52m Co 380 (100)# keV 104 (11)# ms β + 52 Fe 2+#
DET 52 Co
53 Co 27 26 52.954219 (19) 242 (8) ms β + 53 Fe 7/2−#
53m Co 3197 (29) keV 247 (12) ms β + (98,5%) 53 Fe (19/2−)
p (1,5%) 52 Fe
54 Co 27 27 53.9484596 (8) 193,28 (7) ms β + 54 Fe 0+
54m Co 197,4 (5) keV 1,48 (2) min β + 54 Fe (7)+
55 Co 27 28 54.9419990 (8) 17.53 (3) t β + 55 Fe 7/2−
56 Co 27 29 55.9398393 (23) 77.233 (27) d β + 56 Fe 4+
57 Co 27 30 56.9362914 (8) 271,74 (6) d EF 57 Fe 7/2−
58 Co 27 31 57.9357528 (13) 70,86 (6) d β + 58 Fe 2+
58m1 Co 24,95 (6) keV 9.04 (11) t DET 58 Co 5+
58m2 Co 53,15 (7) keV 10,4 (3) μs 4+
59 Co 27 32 58.9331950 (7) Stabil 7/2− 1.0000
60 Co 27 33 59.9338171 (7) 5.2713 (8) y β - , γ 60 Ni 5+
60m Co 58,59 (1) keV 10.467 (6) min IT (99,76%) 60 Co 2+
β - (.24%) 60 Ni
61 Co 27 34 60.9324758 (10) 1.650 (5) t β - 61 Ni 7/2−
62 Co 27 35 61.934051 (21) 1,50 (4) min β - 62 Ni 2+
62m Co 22 (5) keV 13,91 (5) min β - (99%) 62 Ni 5+
IT (1%) 62 Co
63 Co 27 36 62.933612 (21) 26,9 (4) s β - 63 Ni 7/2−
64 Co 27 37 63.935810 (21) 0,30 (3) s β - 64 Ni 1+
65 Co 27 38 64.936478 (14) 1,20 (6) s β - 65 Ni (7/2) -
66 Co 27 39 65.93976 (27) 0,18 (1) s β - 66 Ni (3+)
66m1 Co 175 (3) keV 1,21 (1) μs (5+)
66m2 Co 642 (5) keV > 100 μs (8-)
67 Co 27 40 66.94089 (34) 0,425 (20) s β - 67 Ni (7/2 -)#
68 Co 27 41 67.94487 (34) 0,199 (21) s β - 68 Ni (7-)
68m Co 150 (150)# keV 1,6 (3) s (3+)
69 Co 27 42 68.94632 (36) 227 (13) ms β - (> 99,9%) 69 Ni 7/2−#
β - , n (<.1%) 68 Ni
70 Co 27 43 69.9510 (9) 119 (6) ms β - (> 99,9%) 70 Ni (6-)
β - , n (<.1%) 69 Ni
70m Co 200 (200)# keV 500 (180) ms (3+)
71 Co 27 44 70.9529 (9) 97 (2) ms β - (> 99,9%) 71 Ni 7/2−#
β - , n (<.1%) 70 Ni
72 Co 27 45 71.95781 (64)# 62 (3) ms β - (> 99,9%) 72 Ni (6-, 7-)
β - , n (<.1%) 71 Ni
73 Co 27 46 72.96024 (75)# 41 (4) ms 7/2−#
74 Co 27 47 73.96538 (86)# 50# ms [> 300 ns] 0+
75 Co 27 48 74.96833 (86)# 40# ms [> 300 ns] 7/2−#
Denne sidehoved og sidefod:
  1. ^ m Co - Spændt atomisomer .
  2. ^ () - Usikkerhed (1 σ ) er givet i kortfattet form i parentes efter de tilsvarende sidste cifre.
  3. ^ # - Atom masse markeret #: værdi og usikkerhed stammer ikke fra rent eksperimentelle data, men i det mindste delvist fra tendenser fra Mass Surface (TMS).
  4. ^ a b c # - Værdier mærket # stammer ikke udelukkende fra eksperimentelle data, men i det mindste delvist fra tendenser for tilstødende nuklider (TNN).
  5. ^ Forfaldsmåder:
    EF: Elektronfangst
    DET: Isomerovergang
    n: Neutronemission
    p: Protonemission
  6. ^ Fedt symbol som datter - Datterprodukt er stabilt.
  7. ^ () spin -værdi - Angiver spin med svage tildelingsargumenter.

Anvendelse af kobolt radioisotoper i medicin

Cobalt-57 ( 57 Co eller Co-57) er et radioaktivt metal, der bruges i medicinske tests; det anvendes som et radiomærke til vitamin B 12 -optagelse. Det er nyttigt til Schilling -testen .

Cobalt-60 ( 60 Co eller Co-60) er et radioaktivt metal, der bruges til strålebehandling . Det producerer to gammastråler med energier på 1,17  MeV og 1,33 MeV. Den 60 Co kilde er ca. 2 cm i diameter og som følge heraf frembringer en geometrisk penumbra , hvilket gør kanten af stråling felt fuzzy. Metallet har den uheldige vane at producere et fint støv, hvilket forårsager problemer med strålingsbeskyttelse. Den 60 Co kilde er nyttigt for omkring 5 år, men selv efter dette punkt er stadig meget radioaktivt, og så kobolt maskiner er faldet i unåde i den vestlige verden, hvor lineære acceleratorer er almindelige.

Industrielle anvendelser til radioaktive isotoper

Cobalt-60 (Co-60 eller 60 Co) er nyttig som en gammastrålekilde, fordi den kan produceres i forudsigelige mængder og for sin høje radioaktive aktivitet ved blot at udsætte naturlig kobolt for neutroner i en reaktor i en given tid. Anvendelserne til industriel kobolt omfatter:

Cobalt-57 bruges som kilde i Mössbauer-spektroskopi af jernholdige prøver. Elektronfangstforfaldet af 57 Co danner en ophidset tilstand af 57 Fe -kernen, som igen forfalder til jordtilstanden med emission af en gammastråle. Måling af gammastrålespektret giver information om jernatomets kemiske tilstand i prøven.

Referencer