| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес A r, стандартный (Co) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Встречающийся в природе кобальт ( 27 Co) состоит из 1 стабильного изотопа , 59 Co. 28 радиоизотопов охарактеризованы, наиболее стабильным из которых является 60 Co с периодом полураспада 5,2714 лет, 57 Co с периодом полураспада 271,8 дней, 56 Co с периодом полураспада 77,27 дня и 58 Co с периодом полураспада 70,86 дня. Все оставшиеся радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 18 часов, а у большинства из них период полураспада менее 1 секунды. Этот элемент также имеет 11 мета-состояний., все из которых имеют период полураспада менее 15 минут.
Изотопы кобальта имеют атомный вес от 47 Co до 75 Co. Первичный режим распада для изотопов с атомными единицами массы меньше, чем у наиболее распространенного стабильного изотопа 59 Co, является захватом электронов и основным режимом распада для этих изотопов. более 59 атомных единиц массы - это бета-распад . Первичные продукты распада до 59 Co - изотопы железа, а первичные продукты после - изотопы никеля .
Радиоактивные изотопы могут быть получены в результате различных ядерных реакций . Например, изотоп 57 Co получают циклотронным облучением железа. Основная вовлеченная реакция - это (d, n) реакция 56 Fe + 2 H → n + 57 Co. [2]
Список изотопов [ править ]
| Нуклид [n 1] | Z | N | Изотопная масса ( Да ) [n 2] [n 3] | Период полураспада [n 4] | Режим распада [n 5] | Дочерний изотоп [n 6] | Спин и четность [n 7] [n 4] | Естественное изобилие (мольная доля) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения [n 4] | Нормальная пропорция | Диапазон вариации | |||||||
| 47 Co | 27 | 20 | 47.01149 (54) # | 7 / 2- # | |||||
| 48 Co | 27 | 21 год | 48.00176 (43) # | п | 47 Fe | 6 + # | |||
| 49 Co | 27 | 22 | 48.98972 (28) # | <35 нс | p (> 99,9%) | 48 Fe | 7 / 2- # | ||
| β + (<0,1%) | 49 Fe | ||||||||
| 50 Co | 27 | 23 | 49.98154 (18) # | 44 (4) мс | β + , p (54%) | 49 Мн | (6+) | ||
| β + (46%) | 50 Fe | ||||||||
| 51 Co | 27 | 24 | 50.97072 (16) # | 60 # мс [> 200 нс] | β + | 51 Fe | 7 / 2- # | ||
| 52 Co | 27 | 25 | 51.96359 (7) # | 115 (23) мс | β + | 52 Fe | (6+) | ||
| 52m Co | 380 (100) # кэВ | 104 (11) # мс | β + | 52 Fe | 2 + # | ||||
| ЭТО | 52 Co | ||||||||
| 53 Co | 27 | 26 год | 52.954219 (19) | 242 (8) мс | β + | 53 Fe | 7 / 2- # | ||
| 53m Co | 3197 (29) кэВ | 247 (12) мс | β + (98,5%) | 53 Fe | (19 / 2-) | ||||
| п (1,5%) | 52 Fe | ||||||||
| 54 Co | 27 | 27 | 53.9484596 (8) | 193,28 (7) мс | β + | 54 Fe | 0+ | ||
| 54m Co | 197,4 (5) кэВ | 1,48 (2) мин | β + | 54 Fe | (7) + | ||||
| 55 Co | 27 | 28 год | 54.9419990 (8) | 17,53 (3) ч | β + | 55 Fe | 7 / 2− | ||
| 56 Co | 27 | 29 | 55.9398393 (23) | 77.233 (27) д | β + | 56 Fe | 4+ | ||
| 57 Co | 27 | 30 | 56.9362914 (8) | 271,74 (6) д | EC | 57 Fe | 7 / 2− | ||
| 58 Co | 27 | 31 год | 57.9357528 (13) | 70,86 (6) сут | β + | 58 Fe | 2+ | ||
| 58 мл Co | 24.95 (6) кэВ | 9.04 (11) ч | ЭТО | 58 Co | 5+ | ||||
| 58м2 Co | 53.15 (7) кэВ | 10,4 (3) мкс | 4+ | ||||||
| 59 Co | 27 | 32 | 58.9331950 (7) | Стабильный | 7 / 2− | 1,0000 | |||
| 60 Co | 27 | 33 | 59.9338171 (7) | 5,2713 (8) г | β - , γ | 60 Ni | 5+ | ||
| 60m Co | 58,59 (1) кэВ | 10,467 (6) мин | IT (99,76%) | 60 Co | 2+ | ||||
| β - (0,24%) | 60 Ni | ||||||||
| 61 Co | 27 | 34 | 60.9324758 (10) | 1.650 (5) ч | β - | 61 Ni | 7 / 2− | ||
| 62 Co | 27 | 35 год | 61.934051 (21) | 1,50 (4) мин | β - | 62 Ni | 2+ | ||
| 62m Co | 22 (5) кэВ | 13,91 (5) мин | β - (99%) | 62 Ni | 5+ | ||||
| ИТ (1%) | 62 Co | ||||||||
| 63 Co | 27 | 36 | 62.933612 (21) | 26,9 (4) с | β - | 63 Ni | 7 / 2− | ||
| 64 Co | 27 | 37 | 63.935810 (21) | 0,30 (3) с | β - | 64 Ni | 1+ | ||
| 65 Co | 27 | 38 | 64.936478 (14) | 1.20 (6) с | β - | 65 Ni | (7/2) - | ||
| 66 Co | 27 | 39 | 65,93976 (27) | 0,18 (1) с | β - | 66 Ni | (3+) | ||
| 66 мл Co | 175 (3) кэВ | 1,21 (1) мкс | (5+) | ||||||
| 66м2 Co | 642 (5) кэВ | > 100 мкс | (8-) | ||||||
| 67 Co | 27 | 40 | 66,94089 (34) | 0,425 (20) с | β - | 67 Ni | (7/2 -) # | ||
| 68 Co | 27 | 41 год | 67,94487 (34) | 0,199 (21) с | β - | 68 Ni | (7-) | ||
| 68m Co | 150 (150) # кэВ | 1,6 (3) с | (3+) | ||||||
| 69 Co | 27 | 42 | 68.94632 (36) | 227 (13) мс | β - (> 99,9%) | 69 Ni | 7 / 2- # | ||
| β - , n (<0,1%) | 68 Ni | ||||||||
| 70 Co | 27 | 43 год | 69,9510 (9) | 119 (6) мс | β - (> 99,9%) | 70 Ni | (6-) | ||
| β - , n (<0,1%) | 69 Ni | ||||||||
| 70m Co | 200 (200) # кэВ | 500 (180) мс | (3+) | ||||||
| 71 Co | 27 | 44 год | 70,9529 (9) | 97 (2) мс | β - (> 99,9%) | 71 Ni | 7 / 2- # | ||
| β - , n (<0,1%) | 70 Ni | ||||||||
| 72 Co | 27 | 45 | 71.95781 (64) # | 62 (3) мс | β - (> 99,9%) | 72 Ni | (6-, 7-) | ||
| β - , n (<0,1%) | 71 Ni | ||||||||
| 73 Co | 27 | 46 | 72.96024 (75) # | 41 (4) мс | 7 / 2- # | ||||
| 74 Co | 27 | 47 | 73.96538 (86) # | 50 # мс [> 300 нс] | 0+ | ||||
| 75 Co | 27 | 48 | 74.96833 (86) # | 40 # мс [> 300 нс] | 7 / 2- # | ||||
- ^ m Co - Возбужденный ядерный изомер .
- ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
- ^ a b c # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
- ^
Режимы распада:
EC: Электронный захват ЭТО: Изомерный переход n: Эмиссия нейтронов п: Эмиссия протонов - ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
- ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
Использование радиоизотопов кобальта в медицине [ редактировать ]
Кобальт-57 ( 57 Co или Co-57) - радиоактивный металл, который используется в медицинских тестах; он используется в качестве радиоактивной метки для поглощения витамина B 12 . Это полезно для теста Шиллинга . [3]
Кобальт-60 ( 60 Co или Co-60) - это радиоактивный металл, который используется в лучевой терапии . Он производит два гамма-кванта с энергиями 1,17 МэВ и 1,33 МэВ. Источник 60 Co имеет диаметр около 2 см и в результате образует геометрическую полутень , делая края поля излучения нечеткими. Металл имеет неприятную привычку производить мелкую пыль, вызывая проблемы с радиационной защитой. Источник 60 Co используется примерно 5 лет, но даже после этого он все еще очень радиоактивен, поэтому кобальтовые машины потеряли популярность в западном мире, где линейные ускорители общие.
Промышленное использование радиоактивных изотопов [ править ]
В этом разделе не процитировать любые источники . ( Май 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Кобальт-60 (Co-60 или 60 Co) полезен в качестве источника гамма-излучения, потому что его можно производить в предсказуемых количествах, а также из-за его высокой радиоактивной активности, просто подвергая природный кобальт нейтронам в реакторе в течение заданного времени. Использование промышленного кобальта включает:
- Стерилизация предметов медицинского назначения и медицинских отходов
- Лучевая обработка пищевых продуктов для стерилизации (холодная пастеризация )
- Промышленная радиография (например, рентгенограммы целостности сварного шва)
- Измерения плотности (например, измерения плотности бетона)
- Реле высоты заполнения бака.
Кобальт-57 используется в качестве источника в мессбауэровской спектроскопии железосодержащих образцов. Распад электронного захвата 57 Co формирует возбужденное состояние ядра 57 Fe, которое, в свою очередь, распадается до основного состояния с испусканием гамма-излучения. Измерение спектра гамма-излучения дает информацию о химическом состоянии атома железа в образце.
Ссылки [ править ]
- ^ Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
- ^ LE Diaz. «Кобальт-57: Производство» . JPNM Physics Isotopes . Гарвардский университет . Проверено 15 ноября 2013 .
- ^ LE Diaz. «Кобальт-57: Использование» . JPNM Physics Isotopes . Гарвардский университет . Проверено 13 сентября 2010 .
- Изотопные массы из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
- де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип DP (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 75 (6): 683–800. DOI : 10.1351 / pac200375060683 .
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. DOI : 10,1351 / pac200678112051 . Выложите резюме .
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Национальный центр ядерных данных . «База данных NuDat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.
| vтеИзотопы из химических элементов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
