Изотопы кобальта

Изотопы кобальта ( ₂₇ Ко)
Стандартный атомный вес А р °(Со)
	58.933 194 ± 0.000 003 ; 58,933 ± 0,001 ( сокращенно ) ;
	вид ; разговаривать ; редактировать ;

Встречающийся в природе кобальт Co состоит из одного стабильного изотопа . ⁵⁹Co (таким образом, кобальт – мононуклидный элемент). двадцать восемь радиоизотопов Охарактеризовано ; наиболее стабильными являются ⁶⁰Co с периодом полураспада 5,2714 лет, ⁵⁷Со (271,811 дней), ⁵⁶Co (77,236 дней) и ⁵⁸Со (70,844 дня). Все остальные изотопы имеют период полураспада менее 18 часов, а у большинства из них период полураспада менее 1 секунды. Этот элемент также имеет 19 метасостояний , из которых наиболее стабильным является ^58м1Co с периодом полураспада 8,853 ч.

изотопов кобальта варьируется Атомный вес от ⁵⁰Что это такое ⁷⁸Со. Основной режим распада изотопов с атомной массой меньше, чем у стабильного изотопа, ⁵⁹Co — это захват электронов , а основным способом распада для веществ с атомной массой более 59 единиц является бета-распад . Основные продукты распада до ⁵⁹Co — это изотопы железа , а основными продуктами после них являются никеля изотопы .

Радиоизотопы могут быть получены в результате различных ядерных реакций . Например, ⁵⁷Co получают циклотронным облучением железа. Основная реакция - это (d,n) реакция. ⁵⁶Фе + ²Ч → п + ⁵⁷Ко. ^{[ 4 ]}

Список изотопов

Нуклид ^{[ н 1 ]}	С	Н	Изотопная масса ( Да ) ^{[ 5 ]} ^{[ н 2 ]}^{[ н 3 ]}	Период полураспада ^{[ 1 ]} ^{[ н 4 ]}	Разлагаться режим ^{[ 1 ]} ^{[ n 5 ]}	Дочь изотоп ^{[ n 6 ]}	Спин и паритет ^{[ 1 ]} ^{[ н 7 ]}^{[ н 4 ]}	Изотопический избыток
Нуклид ^{[ н 1 ]}	Энергия возбуждения ^{[ н 4 ]}			Период полураспада ^{[ 1 ]} ^{[ н 4 ]}	Разлагаться режим ^{[ 1 ]} ^{[ n 5 ]}	Дочь изотоп ^{[ n 6 ]}	Спин и паритет ^{[ 1 ]} ^{[ н 7 ]}^{[ н 4 ]}	Изотопический избыток
⁵⁰Ко	27	23	49.98112(14)	38,8(2) мс	б ⁺, р (70,5%)	⁴⁹Мин.	(6+)
					б ⁺ (29.5%)	⁵⁰Фе
					б ⁺, 2р?	⁴⁸Мин.
⁵¹Ко	27	24	50.970647(52)	68,8(19) мс	б ⁺ (96.2%)	⁵¹Фе	7/2−
⁵¹Ко	27	24	50.970647(52)	68,8(19) мс	б ⁺, р (<3,8%)	⁵⁰Мин.	7/2−
⁵²Ко	27	25	51.9631302(57)	111,7(21) мс	б ⁺	⁵²Фе	6+
⁵²Ко	27	25	51.9631302(57)	111,7(21) мс	б ⁺, п?	⁵¹Мин.	6+
^52мКо	376(9) кэВ			102(5) мс	б ⁺	⁵²Фе	2+
					ЭТО ?	⁵²Ко
					б ⁺, п?	⁵¹Мин.
⁵³Ко	27	26	52.9542033(19)	244,6(28) мс	б ⁺	⁵³Фе	7/2−#
^53 мКо	3174,3(9) кэВ			250(10) мс	б ⁺? (~98.5%)	⁵³Фе	(19/2−)
^53 мКо	3174,3(9) кэВ			250(10) мс	р (~1,5%)	⁵²Фе	(19/2−)
⁵⁴Ко	27	27	53.94845908(38)	193,27(6) мс	б ⁺	⁵⁴Фе	0+
^54 мКо	197,57(10) кэВ			1,48(2) мин.	б ⁺	⁵⁴Фе	7+
⁵⁵Ко	27	28	54.94199642(43)	17,53(3) ч.	б ⁺	⁵⁵Фе	7/2−
⁵⁶Ко	27	29	55.93983803(51)	77.236(26) д	б ⁺	⁵⁶Фе	4+
⁵⁷Ко	27	30	56.93628982(55)	271,811(32) д	ЕС	⁵⁷Фе	7/2−
⁵⁸Ко	27	31	57.9357513(12)	70,844(20) д	ЭК (85,21%)	⁵⁸Фе	2+
⁵⁸Ко	27	31	57.9357513(12)	70,844(20) д	б ⁺ (14.79%)	⁵⁸Фе	2+
^58м1Ко	24,95(6) кэВ			8,853(23) ч	ЭТО	⁵⁸Ко	5+
^58м1Ко	24,95(6) кэВ			8,853(23) ч	ЭК (0,00120%)	⁵⁸Фе	5+
^58м2Ко	53,15(7) кэВ			10,5(3) мкс	ЭТО	⁵⁸Ко	4+
⁵⁹Ко	27	32	58.93319352(43)	Стабильный			7/2−	1.0000
⁶⁰Ко	27	33	59.93381554(43)	5.2714(6) и	б ⁻	⁶⁰В	5+
^{60 м}Ко	58,59(1) кэВ			10,467(6) мин.	ИТ (99,75%)	⁶⁰Ко	2+
^{60 м}Ко	58,59(1) кэВ			10,467(6) мин.	б ⁻ (0.25%)	⁶⁰В	2+
⁶¹Ко	27	34	60.93247603(90)	1,649(5) ч	б ⁻	⁶¹В	7/2−
⁶²Ко	27	35	61.934058(20)	1,54(10) мин.	б ⁻	⁶²В	(2)+
^{62 м}Ко	22(5) кэВ			13,86(9) мин.	б ⁻ (>99,5%)	⁶²В	(5)+
^{62 м}Ко	22(5) кэВ			13,86(9) мин.	ИТ (<0,5%)	⁶²Ко	(5)+
⁶³Ко	27	36	62.933600(20)	26,9(4) с	б ⁻	⁶³В	7/2−
⁶⁴Ко	27	37	63.935810(21)	300(30) мс	б ⁻	⁶⁴В	1+
^64 мКо	107(20) кэВ			300# мс	б ⁻?	⁶⁴В	5+#
^64 мКо	107(20) кэВ			300# мс	ЭТО?	⁶⁴Ко	5+#
⁶⁵Ко	27	38	64.9364621(22)	1,16(3) с	б ⁻	⁶⁵В	(7/2)−
⁶⁶Ко	27	39	65.939443(15)	194(17) мс	б ⁻	⁶⁶В	(1+)
⁶⁶Ко	27	39	65.939443(15)	194(17) мс	б ⁻, н ?	⁶⁵В	(1+)
^66м1Ко	175,1(3) кэВ			824(22) нс	ЭТО	⁶⁶Ко	(3+)
^66м2Ко	642(5) кэВ			>100 мкс	ЭТО	⁶⁶Ко	(8−)
⁶⁷Ко	27	40	66.9406096(69)	329(28) мс	б ⁻	⁶⁷В	(7/2−)
⁶⁷Ко	27	40	66.9406096(69)	329(28) мс	б ⁻, н?	⁶⁶В	(7/2−)
^{67 м}Ко	491,55(11) кэВ			496(33) мс	ИТ (>80%)	⁶⁷Ко	(1/2−)
^{67 м}Ко	491,55(11) кэВ			496(33) мс	б ⁻	⁶⁷В	(1/2−)
⁶⁸Ко	27	41	67.9445594(41)	200(20) мс	б ⁻	⁶⁸В	(7−)
⁶⁸Ко	27	41	67.9445594(41)	200(20) мс	б ⁻, н?	⁶⁷В	(7−)
^68м1Ко ^{[ н 8 ]}	150(150)# кэВ			1,6(3) с	б ⁻	⁶⁸В	(2−)
^68м1Ко ^{[ н 8 ]}	150(150)# кэВ			1,6(3) с	б ⁻, н (>2,6%)	⁶⁷В	(2−)
^68м2Ко	195(150)# кэВ			101(10) нс	ЭТО	⁶⁸Ко	(1)
⁶⁹Ко	27	42	68.945909(92)	180(20) мс	б ⁻	⁶⁹В	(7/2−)
⁶⁹Ко	27	42	68.945909(92)	180(20) мс	б ⁻, н?	⁶⁸В	(7/2−)
^{69 м}Ко ^{[ н 8 ]}	170(90) кэВ			750(250) мс	б ⁻	⁶⁹В	1/2−#
⁷⁰Ко	27	43	69.950053(12)	508(7) мс	б ⁻	⁷⁰В	(1+)
					б ⁻, н?	⁶⁹В
					б ⁻, 2н?	⁶⁸В
^{70 м}Ко ^{[ н 8 ]}	200(200)# кэВ			112(7) мс	б ⁻	⁷⁰В	(7−)
					ЭТО?	⁷⁰Ко
					б ⁻, н?	⁶⁹В
					б ⁻, 2н?	⁶⁸В
⁷¹Ко	27	44	70.95237(50)	80(3) мс	б ⁻ (97%)	⁷¹В	(7/2−)
⁷¹Ко	27	44	70.95237(50)	80(3) мс	б ⁻, н (3%)	⁷⁰В	(7/2−)
⁷²Ко	27	45	71.95674(32)#	51,5(3) мс	б ⁻ (<96%)	⁷²В	(6−,7−)
					б ⁻, н (>4%)	⁷¹В
					б ⁻, 2н?	⁷⁰В
^{72 м}Ко ^{[ н 8 ]}	200(200)# кэВ			47,8(5) мс	б ⁻	⁷²В	(0+,1+)
⁷³Ко	27	46	72.95924(32)#	42,0(8) мс	б ⁻ (94%)	⁷³В	(7/2−)
					б ⁻, н (6%)	⁷²В
					б ⁻, 2н?	⁷¹В
⁷⁴Ко	27	47	73.96399(43)#	31,3(13) мс	б ⁻ (82%)	⁷⁴В	7−#
					б ⁻, н (18%)	⁷³В
					б ⁻, 2н?	⁷²В
⁷⁵Ко	27	48	74.96719(43)#	26,5(12) мс	б ⁻ (>84%)	⁷⁵В	7/2−#
					б ⁻, н (<16%)	⁷⁴В
					б ⁻, 2н?	⁷³В
⁷⁶Ко	27	49	75.97245(54)#	23(6) мс	б ⁻	⁷⁶В	(8−)
					б ⁻, н?	⁷⁵В
					б ⁻, 2н?	⁷⁴В
^76м1Ко ^{[ н 8 ]}	100(100)# кэВ			16(4) мс	б ⁻	⁷⁶В	(1−)
^76м2Ко	740(100)# кэВ			2,99(27) мкс	ЭТО	⁷⁶Ко	(3+)
⁷⁷Ко	27	50	76.97648(64)#	15(6) мс	б ⁻	⁷⁷В	7/2−#
					б ⁻, н?	⁷⁶В
					б ⁻, 2н?	⁷⁵В
					б ⁻, 3н?	⁷⁴В
⁷⁸Ко	27	51	77.983 55(75)#	11# мс [>410 нс]	б ⁻?	⁷⁸В
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: вид

^ ^мСо – Возбужденный ядерный изомер .
^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
^ Jump up to: ^а ^б ^с # – Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов соседних нуклидов (TNN).
^ Режимы распада:

ЕС: Захват электрона

ЭТО: Изомерный переход

н: Нейтронная эмиссия

п: Протонная эмиссия
^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Порядок основного состояния и изомера неясен.

Звездный нуклеосинтез кобальта-56

Одна из последних ядерных реакций в звездах перед взрывом сверхновой приводит к образованию ⁵⁶Ни . После его производства ⁵⁶Ni распадается на ⁵⁶Ко, а затем ⁵⁶Co впоследствии распадается до ⁵⁶Фе . Эти реакции распада приводят к светимости, отображаемой на кривых затухания света . Ожидается , что кривые распада света и радиоактивного распада будут экспоненциальными. Следовательно, кривая распада света должна указывать на ядерные реакции, питающие его. Это было подтверждено наблюдением болометрических кривых затухания блеска SN 1987A . Между 600 и 800 днями после появления SN1987A болометрическая кривая блеска уменьшалась с экспоненциальной скоростью со значениями периода полураспада от τ _1/2 = 68,6 дней до τ _1/2 = 69,6 дней. ^{[ 6 ]} Скорость уменьшения светимости точно соответствовала экспоненциальному затуханию ⁵⁶Co с периодом полураспада τ _1/2 = 77,233 дня.

Использование радиоизотопов кобальта в медицине.

Кобальт-57 ( ⁵⁷Co или Co-57) используется в медицинских тестах; он используется в качестве радиоактивной метки для поглощения витамина B ₁₂ . Это полезно для теста Шиллинга . ^{[ 7 ]}

Кобальт-60 ( ⁶⁰Co или Co-60) используется в лучевой терапии . Он производит два гамма-излучения с энергиями 1,17 МэВ и 1,33 МэВ. ⁶⁰ около 2 см Источник Co имеет диаметр и в результате создает геометрическую полутень , делая края поля излучения размытыми. Металл имеет печальную привычку выделять мелкую пыль, что вызывает проблемы с радиационной защитой. ⁶⁰Источник Co полезен в течение примерно 5 лет, но даже после этого момента он все еще очень радиоактивен, поэтому кобальтовые машины потеряли популярность в западном мире, где ускорители ускорителей распространены.

Промышленное использование радиоактивных изотопов

Кобальт-60 ( ⁶⁰Co) полезен в качестве источника гамма-излучения, поскольку его можно производить в предсказуемых количествах, а также из-за его высокой радиоактивности , просто подвергая природный кобальт воздействию нейтронов в реакторе. ^{[ 8 ]} Использование промышленного кобальта включает:

Стерилизация медицинских принадлежностей и медицинских отходов
Радиационная обработка продуктов для стерилизации (холодная пастеризация ) ^{[ 9 ]}
Промышленная радиография (например, рентгенограммы целостности сварных швов)
Измерения плотности (например, измерения плотности бетона)
Реле высоты заполнения бака

⁵⁷Co используется в качестве источника в мессбауэровской спектроскопии железосодержащих образцов. Захват электрона ⁵⁷Co образует возбужденное состояние ⁵⁷Ядро Fe, которое, в свою очередь, распадается до основного состояния с испусканием гамма-лучей. Измерение спектра гамма-излучения дает информацию о химическом состоянии атома железа в образце.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
^ «Стандартные атомные массы: кобальт» . ЦИАВ . 2017.
^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (04 мая 2022 г.). «Стандартные атомные массы элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . дои : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 .
^ Диас Л.Е. «Кобальт-57: Производство» . JPNM Физические изотопы . Гарвардский университет . Архивировано из оригинала 31 октября 2000 г. Проверено 15 ноября 2013 г.
^ Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
^ Буше, П.; Данцигер, Эй-Джей; Люси, LB (сентябрь 1991 г.). «Болометрическая кривая блеска SN 1987A: результаты с 616 по 1316 день после вспышки» . Астрономический журнал . 102 (3): 1135–1146 – через систему астрофизических данных.
^ Диас, Л.Е. «Кобальт-57: Использование» . JPNM Физические изотопы . Гарвардский университет . Архивировано из оригинала 11 июня 2011 г. Проверено 13 сентября 2010 г.
^ «Свойства Кобальта-60» . Радиоактивные изотопы . Проверено 9 декабря 2022 г.
^ «Полезное использование кобальта-60» . МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ ПО ОБЛУЧЕНИЮ . Проверено 9 декабря 2022 г.

Массы изотопов из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), « Оценка NUBASE свойств ядра и распада» , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Бибкод : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), « Оценка NUBASE свойств ядра и распада» , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Бибкод : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .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.). Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .

[5] мСо – Возбужденный ядерный изомер .

[7] ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.

[TMS-8] # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).

[TNN-9] Jump up to: ^а ^б ^с # – Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов соседних нуклидов (TNN).

[10] Режимы распада:

ЕС: Захват электрона

ЭТО: Изомерный переход

н: Нейтронная эмиссия

п: Протонная эмиссия

[11] Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.

[12] ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.

[order-13] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Порядок основного состояния и изомера неясен.

[NUBASE2020-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .

[2] «Стандартные атомные массы: кобальт» . ЦИАВ . 2017.

[CIAAW2021-3] Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (04 мая 2022 г.). «Стандартные атомные массы элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . дои : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 .

[57Co-Diaz-production-4] Диас Л.Е. «Кобальт-57: Производство» . JPNM Физические изотопы . Гарвардский университет . Архивировано из оригинала 31 октября 2000 г. Проверено 15 ноября 2013 г.

[AME2020_II-6] Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .

[14] Буше, П.; Данцигер, Эй-Джей; Люси, LB (сентябрь 1991 г.). «Болометрическая кривая блеска SN 1987A: результаты с 616 по 1316 день после вспышки» . Астрономический журнал . 102 (3): 1135–1146 – через систему астрофизических данных.

[57Co-Diaz-uses-15] Диас, Л.Е. «Кобальт-57: Использование» . JPNM Физические изотопы . Гарвардский университет . Архивировано из оригинала 11 июня 2011 г. Проверено 13 сентября 2010 г.

[16] «Свойства Кобальта-60» . Радиоактивные изотопы . Проверено 9 декабря 2022 г.

[17] «Полезное использование кобальта-60» . МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ ПО ОБЛУЧЕНИЮ . Проверено 9 декабря 2022 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ н 1 ]

[ 5 ]

[ н 2 ]

[ н 3 ]

[ н 4 ]

[ n 5 ]

[ n 6 ]

[ н 7 ]

[ н 8 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]