Изотопы кобальта

Изотопы кобальта — разновидности химического элемента кобальта с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы кобальта с массовыми числами от 47 до 75 (количество протонов 27, нейтронов от 20 до 48) и 11 ядерных изомеров.

Природный кобальт является моноизотопным элементом с единственным стабильным изотопом 59Co.

Наиболее долгоживущий из нестабильных изотопов кобальта и имеющий важные практические применения — кобальт-60 с периодом полураспада 5,2714 лет. Другие наиболее долгоживущие изотопы 57Co с периодом полураспада 271,8 суток, 56Co (77,27 суток), 58Co (70,86 суток). Прочие изотопы имеют период полураспада менее суток.

У изотопов с массовыми числами менее 59 превалируют позитронный распад и электронный захват, при этом дочерними ядрами являются изотопы железа. У изотопов с массовыми числами более 59 превалирует бета-распад, порождая изотопы никеля.

Кобальт-60 

Кобальт-60 — источник жёсткого гамма-излучения, имеет 2 спектральные линии, 1173 и 1332 кэВ. Получают облучением нейтронами природного кобальта−59 в ядерных реакторах. Период полураспада 5,27 лет.

 Использование в промышленности

 для стерилизации медицинского оборудования и материалов;
 для стерилизации пищевых продуктов в целях консервирования (холодная пастеризация);
 для радиографии (просвечивания деталей с целью выявления дефектов при неразрушающем контроле);
 при измерении плотности сырья и материалов (например, плотности бетона);
 в измерителях уровня сыпучих и жидких материалов в бункерах и баках;
 для калибровки спектрометров и детекторов гамма-излучения.

 В медицине
Кобальт-60 может применяться для радиотерапии злокачественных опухолей путём облучения поражённого участка тела через теневую маску. Однако такие источники вытесняются ускорителями элементарных частиц, так как из-за значительных линейных размеров кобальтового излучателя (~1 см) трудно направить поток излучения от него только на больную ткань, не облучая при этом здоровые ткани.

Кобальт-57 
Кобальт-57 является источником мягкого гамма-излучения, имеет спектральные линии 14, 122 и 136 кэВ. Период полураспада 271,8 суток, схема распада электронный захват, дочерний изотоп стабильное железо-57. Получают облучением протонами в ускорителе природного никеля-58 по схеме 58Ni(p,2p)→57Co.

В науке и технике гамма-источники на основе этого изотопа применяются для калибровки аппаратуры, мёссбауэровской спектроскопии и других целей. В медицине может применяться в составе радиофармпрепарата цианокобаламина (витамина B12) для изучения метаболизма организма и диагностики заболеваний, связанных с усвоением этого витамина ().

В России производится более половины мирового потребления кобальта-57.

Таблица изотопов кобальта

Пояснения к таблице 
 Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. 

 Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

 Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. 

 Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями  и ). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

 Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания 

Изотопы кобальта