Izotopy kobaltu
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 31. července 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .
Izotopy kobaltu jsou odrůdy chemického prvku kobalt s různým počtem neutronů v jádře . Známé izotopy kobaltu s hmotnostními čísly od 47 do 75 (počet protonů 27, neutronů od 20 do 48) a 11 jaderných izomerů .
Přírodní kobalt je monoizotopický prvek s jediným stabilním izotopem 59Co .
Nejdéle žijící z nestabilních izotopů kobaltu, který má důležité praktické aplikace, je kobalt-60 s poločasem rozpadu 5,2714 let. Další izotopy s nejdelší životností jsou 57Co s poločasem rozpadu 271,8 dne, 56Co (77,27 dne ) , 58Co (70,86 dne). Jiné izotopy mají poločas rozpadu kratší než jeden den.
U izotopů s hmotnostními čísly menšími než 59 převažuje rozpad pozitronů a záchyt elektronů , přičemž izotopy železa jsou dceřiná jádra . U izotopů s hmotnostními čísly většími než 59 převládá beta rozpad a vznikají izotopy niklu .
Kobalt-60
Kobalt-60 je zdrojem tvrdého gama záření , má 2 spektrální čáry , 1173 a 1332 keV . Získává se neutronovým ozařováním přírodního kobaltu-59 v jaderných reaktorech. Poločas rozpadu je 5,27 let.
V průmyslu- sterilizace lékařského vybavení a materiálů;
- sterilizace potravinářských výrobků za účelem konzervace ( pasterizace za studena );
- radiografie (přenos dílů za účelem odhalení závad během nedestruktivního testování);
- při měření hustoty surovin a materiálů (například hustoty betonu );
- v hladinoměrech sypkých a kapalných materiálů v bunkrech a nádržích;
- pro kalibraci spektrometrů a detektorů záření gama.
Kobalt-60 lze použít k radioterapii maligních nádorů ozařováním postižené oblasti těla přes stínovou masku. Tyto zdroje jsou však vytlačovány urychlovači elementárních částic, protože vzhledem k výrazným lineárním rozměrům kobaltového zářiče (~1 cm) je obtížné směrovat tok záření z něj pouze do nemocné tkáně bez ozařování zdravých tkání.
Kobalt-57
Kobalt-57 je zdrojem měkkého gama záření, má spektrální čáry 14, 122 a 136 keV. [1] Poločas rozpadu 271,8 dne, schéma rozpadu elektronového záchytu , stabilní dceřiný izotop železa-57. Získává se ozářením protony v přírodním urychlovači nikl-58 podle schématu 58 Ni(p,2p) → 57 Co.
Ve vědě a technice se zdroje gama založené na tomto izotopu používají pro kalibraci zařízení, Mössbauerovu spektroskopii a další účely. V lékařství jej lze použít jako součást radiofarmaka kyanokobalamin (vitamin B 12 ) ke studiu tělesného metabolismu a diagnostice onemocnění spojených se vstřebáváním tohoto vitaminu ( Schillingův test) [2] .
Více než polovina světové spotřeby kobaltu-57 se vyrábí v Rusku. [3]
Tabulka izotopů kobaltu
| Nuklidový symbol |
Z ( p ) | N( n ) | Izotopová hmotnost [4] ( a.u.m. ) |
Poločas [ 5] (T 1/2 ) |
Rozpadový kanál | Produkt rozpadu | Spin a parita jádra [5] |
Rozšíření izotopu v přírodě |
Rozsah změn v množství izotopů v přírodě |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitační energie | |||||||||
| 47Co _ | 27 | dvacet | 47,01149(54)# | 7/2−# | |||||
| 48Co _ | 27 | 21 | 48,00176(43)# | p | 47 Fe _ | 6+# | |||
| 49Co _ | 27 | 22 | 48,98972(28)# | <35 ns | p (>99,9 %) | 48 Fe | 7/2−# | ||
| β + (<,1 %) | 49 Fe _ | ||||||||
| 50Co _ | 27 | 23 | 49,98154(18)# | 44(4) ms | β + , p (54 %) | 49 Mn | (6+) | ||
| β + (46 %) | 50 Fe | ||||||||
| 51Co _ | 27 | 24 | 50,97072(16)# | 60# ms [>200 ns] | β + | 51 Fe | 7/2−# | ||
| 52Co _ | 27 | 25 | 51,96359(7)# | 115(23) ms | β + | 52 Fe | (6+) | ||
| Společnost 52m Co | 380(100)# keV | 104(11)# ms | β + | 52 Fe | 2+# | ||||
| IP | 52Co _ | ||||||||
| 53Co _ | 27 | 26 | 52,954219(19) | 242(8) ms | β + | 53 Fe | 7/2−# | ||
| Společnost 53m Co | 3197(29) keV | 247(12) ms | β + (98,5 %) | 53 Fe | (19/2-) | ||||
| p(1,5 %) | 52 Fe | ||||||||
| 54Co _ | 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)+ | ||||
| 55Co _ | 27 | 28 | 54,9419990(8) | 17,53(3) h | β + | 55 Fe | 7/2- | ||
| 56Co _ | 27 | 29 | 55,9398393(23) | 77,233 (27) dnů | β + | 56 Fe | 4+ | ||
| 57Co _ | 27 | třicet | 56.9362914(8) | 271,74(6) dnů | EZ | 57 Fe _ | 7/2- | ||
| 58Co _ | 27 | 31 | 57,9357528(13) | 70,86 (6) dnů | β + | 58 Fe | 2+ | ||
| 58m1Co _ | 24,95(6) keV | 9.04(11) h | IP | 58Co _ | 5+ | ||||
| 58m2Co _ | 53,15(7) keV | 10,4(3) us | 4+ | ||||||
| 59Co _ | 27 | 32 | 58,9331950(7) | stabilní | 7/2- | 1,0000 | |||
| 60Co _ | 27 | 33 | 59,9338171(7) | 5,2713(8) let | β − , γ | 60 Ni | 5+ | ||
| 60m spol | 58,59(1) keV | 10,467(6) min | IP (99,76 %) | 60Co _ | 2+ | ||||
| β − (0,24 %) | 60 Ni | ||||||||
| 61Co _ | 27 | 34 | 60,9324758(10) | 1,650(5) h | β - | 61 Ni | 7/2- | ||
| 62Co _ | 27 | 35 | 61,934051(21) | 1,50(4) min | β - | 62 Ni | 2+ | ||
| 62mCo _ | 22(5) keV | 13,91(5) min | β − (99 %) | 62 Ni | 5+ | ||||
| IP (1 %) | 62Co _ | ||||||||
| 63Co _ | 27 | 36 | 62,933612(21) | 26,9(4) s | β - | 63 Ni | 7/2- | ||
| 64Co _ | 27 | 37 | 63,935810(21) | 0,30 (3) s | β - | 64 Ni | 1+ | ||
| 65Co _ | 27 | 38 | 64,936478(14) | 1,20(6) s | β - | 65 Ni | (7/2) | ||
| 66Co _ | 27 | 39 | 65,93976(27) | 0,18(1) s | β - | 66 Ni | (3+) | ||
| 66m1Co _ | 175(3) keV | 1,21(1) us | (5+) | ||||||
| 66m2Co _ | 642(5) keV | >100 us | (osm-) | ||||||
| 67Co _ | 27 | 40 | 66,94089(34) | 0,425(20) s | β - | 67 Ni | (7/2−)# | ||
| 68Co _ | 27 | 41 | 67,94487(34) | 0,199(21) s | β - | 68 Ni | (7-) | ||
| 68m Co | 150(150)# keV | 1,6(3) s | (3+) | ||||||
| 69Co _ | 27 | 42 | 68,94632(36) | 227(13) ms | β − (>99,9 %) | 69 Ni | 7/2−# | ||
| β − , n (<,1 %) | 68 Ni | ||||||||
| 70Co _ | 27 | 43 | 69,9510(9) | 119(6) ms | β − (>99,9 %) | 70 Ni | (6-) | ||
| β − , n (<,1 %) | 69 Ni | ||||||||
| 70m spol | 200(200)# keV | 500 (180) ms | (3+) | ||||||
| 71Co _ | 27 | 44 | 70,9529(9) | 97(2) ms | β − (>99,9 %) | 71 Ni | 7/2−# | ||
| β − , n (<,1 %) | 70 Ni | ||||||||
| 72Co _ | 27 | 45 | 71,95781(64)# | 62(3) ms | β − (>99,9 %) | 72 Ni | (6-,7-) | ||
| β − , n (<,1 %) | 71 Ni | ||||||||
| 73Co _ | 27 | 46 | 72,96024(75)# | 41(4) ms | 7/2−# | ||||
| 74Co _ | 27 | 47 | 73,96538(86)# | 50# ms [>300 ns] | 0+ | ||||
| 75Co _ | 27 | 48 | 74,96833(86)# | 40# ms [>300 ns] | 7/2−# | ||||
Vysvětlivky k tabulce
- Množství izotopů je uvedeno pro většinu přírodních vzorků.
- Indexy 'm', 'n', 'p' (vedle symbolu) označují excitované izomerní stavy nuklidu.
- Symboly vytištěné tučně označují stabilní produkty rozkladu.
- Hodnoty označené křížkem (#) nejsou odvozeny pouze z experimentálních dat, ale jsou (alespoň částečně) odhadnuty ze systematických trendů v sousedních nuklidech (se stejnými poměry Z a N ). Hodnoty rotace nejistoty a/nebo parity jsou uvedeny v závorkách.
- Nejistota je uvedena jako číslo v závorce, vyjádřeno v jednotkách poslední platné číslice, znamená jednu směrodatnou odchylku (s výjimkou množství a standardní atomové hmotnosti izotopu podle dat IUPAC , pro kterou je složitější definice nejistoty použitý). Příklady: 29770,6(5) znamená 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) znamená 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) znamená −2200,2 ± 1,8.
Poznámky
- ↑ Kobalt-57
- ↑ L.E. Diaz. Kobalt-57: Použití . JPNM fyzikální izotopy . University of Harvard . Získáno 13. září 2010. Archivováno z originálu 12. prosince 2012.
- ↑ Věčný generátor
- ↑ Data od Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. Hodnocení atomové hmotnosti Ame2016 (I). vyhodnocování vstupních dat; a postupy úprav (anglicky) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - S. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
- ↑ 1 2 Data založená na Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
| izotopy | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||