Изотопы кобальта - Isotopes of cobalt
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес Аr, стандарт(Со) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Встречающиеся в природе кобальт (27Co) состоит из 1 конюшни изотоп, 59Ко 28 радиоизотопы были охарактеризованы как наиболее стабильные 60Co с период полураспада 5,2714 года, 57Co с периодом полураспада 271,8 дня, 56Co с периодом полураспада 77,27 дней, и 58Co с периодом полураспада 70,86 дней. Все остальные радиоактивный изотопы имеют период полураспада менее 18 часов, и большинство из них имеют период полураспада менее 1 секунды. Этот элемент также имеет 11 мета состояния, все из которых имеют период полураспада менее 15 минут.
Изотопы кобальта варьируются в атомный вес из 47Ко 75Co. Первичный режим распада для изотопов с атомной единицей массы меньше, чем у наиболее распространенного стабильного изотопа, 59Co, это захват электронов а первичный способ распада для тех, у кого больше 59 атомных единиц массы - бета-распад. Главная продукты распада перед 59Co являются утюг изотопы и первичные продукты после никель изотопы.
Радиоактивные изотопы могут производиться различными ядерные реакции. Например, изотоп 57Co производится циклотрон облучение железа. Основная вовлеченная реакция - это (d, n) реакция 56Fe + 2H → n + 57Co.[2]
Список изотопов
| Нуклид [n 1] | Z | N | Изотопная масса (Да ) [n 2][n 3] | Период полураспада [n 4] | Разлагаться Режим [n 5] | Дочь изотоп [n 6] | Вращение и паритет [n 7][n 4] | Природное изобилие (мольная доля) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения[n 4] | Нормальная пропорция | Диапазон вариации | |||||||
| 47Co | 27 | 20 | 47.01149(54)# | 7/2−# | |||||
| 48Co | 27 | 21 | 48.00176(43)# | п | 47Fe | 6+# | |||
| 49Co | 27 | 22 | 48.98972(28)# | <35 нс | p (> 99,9%) | 48Fe | 7/2−# | ||
| β+ (<.1%) | 49Fe | ||||||||
| 50Co | 27 | 23 | 49.98154(18)# | 44 (4) мс | β+, п (54%) | 49Mn | (6+) | ||
| β+ (46%) | 50Fe | ||||||||
| 51Co | 27 | 24 | 50.97072(16)# | 60 # мс [> 200 нс] | β+ | 51Fe | 7/2−# | ||
| 52Co | 27 | 25 | 51.96359(7)# | 115 (23) мс | β+ | 52Fe | (6+) | ||
| 52мCo | 380 (100) # кэВ | 104 (11) # мс | β+ | 52Fe | 2+# | ||||
| ЭТО | 52Co | ||||||||
| 53Co | 27 | 26 | 52.954219(19) | 242 (8) мс | β+ | 53Fe | 7/2−# | ||
| 53мCo | 3197 (29) кэВ | 247 (12) мс | β+ (98.5%) | 53Fe | (19/2−) | ||||
| п (1,5%) | 52Fe | ||||||||
| 54Co | 27 | 27 | 53.9484596(8) | 193,28 (7) мс | β+ | 54Fe | 0+ | ||
| 54мCo | 197,4 (5) кэВ | 1,48 (2) мин | β+ | 54Fe | (7)+ | ||||
| 55Co | 27 | 28 | 54.9419990(8) | 17,53 (3) ч | β+ | 55Fe | 7/2− | ||
| 56Co | 27 | 29 | 55.9398393(23) | 77.233 (27) д | β+ | 56Fe | 4+ | ||
| 57Co | 27 | 30 | 56.9362914(8) | 271,74 (6) д | EC | 57Fe | 7/2− | ||
| 58Co | 27 | 31 | 57.9357528(13) | 70,86 (6) сут | β+ | 58Fe | 2+ | ||
| 58 млCo | 24.95 (6) кэВ | 9.04 (11) ч | ЭТО | 58Co | 5+ | ||||
| 58м2Co | 53.15 (7) кэВ | 10,4 (3) мкс | 4+ | ||||||
| 59Co | 27 | 32 | 58.9331950(7) | Стабильный | 7/2− | 1.0000 | |||
| 60Co | 27 | 33 | 59.9338171(7) | 5,2713 (8) г | β−, γ | 60Ni | 5+ | ||
| 60мCo | 58,59 (1) кэВ | 10,467 (6) мин | ИТ (99,76%) | 60Co | 2+ | ||||
| β− (.24%) | 60Ni | ||||||||
| 61Co | 27 | 34 | 60.9324758(10) | 1.650 (5) ч | β− | 61Ni | 7/2− | ||
| 62Co | 27 | 35 | 61.934051(21) | 1,50 (4) мин | β− | 62Ni | 2+ | ||
| 62мCo | 22 (5) кэВ | 13,91 (5) мин | β− (99%) | 62Ni | 5+ | ||||
| IT (1%) | 62Co | ||||||||
| 63Co | 27 | 36 | 62.933612(21) | 26,9 (4) с | β− | 63Ni | 7/2− | ||
| 64Co | 27 | 37 | 63.935810(21) | 0,30 (3) с | β− | 64Ni | 1+ | ||
| 65Co | 27 | 38 | 64.936478(14) | 1.20 (6) с | β− | 65Ni | (7/2)− | ||
| 66Co | 27 | 39 | 65.93976(27) | 0,18 (1) с | β− | 66Ni | (3+) | ||
| 66 млCo | 175 (3) кэВ | 1,21 (1) мкс | (5+) | ||||||
| 66м2Co | 642 (5) кэВ | > 100 мкс | (8-) | ||||||
| 67Co | 27 | 40 | 66.94089(34) | 0,425 (20) с | β− | 67Ni | (7/2−)# | ||
| 68Co | 27 | 41 | 67.94487(34) | 0,199 (21) с | β− | 68Ni | (7-) | ||
| 68мCo | 150 (150) # кэВ | 1,6 (3) с | (3+) | ||||||
| 69Co | 27 | 42 | 68.94632(36) | 227 (13) мс | β− (>99.9%) | 69Ni | 7/2−# | ||
| β−, п (<.1%) | 68Ni | ||||||||
| 70Co | 27 | 43 | 69.9510(9) | 119 (6) мс | β− (>99.9%) | 70Ni | (6-) | ||
| β−, п (<0,1%) | 69Ni | ||||||||
| 70мCo | 200 (200) # кэВ | 500 (180) мс | (3+) | ||||||
| 71Co | 27 | 44 | 70.9529(9) | 97 (2) мс | β− (>99.9%) | 71Ni | 7/2−# | ||
| β−, п (<0,1%) | 70Ni | ||||||||
| 72Co | 27 | 45 | 71.95781(64)# | 62 (3) мс | β− (>99.9%) | 72Ni | (6- ,7-) | ||
| β−, п (<0,1%) | 71Ni | ||||||||
| 73Co | 27 | 46 | 72.96024(75)# | 41 (4) мс | 7/2−# | ||||
| 74Co | 27 | 47 | 73.96538(86)# | 50 # мс [> 300 нс] | 0+ | ||||
| 75Co | 27 | 48 | 74.96833(86)# | 40 # мс [> 300 нс] | 7/2−# | ||||
- ^ мCo - Взволнованный ядерный изомер.
- ^ () - Неопределенность (1σ) дается в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и погрешность, полученные не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов от массовой поверхности (ТМС ).
- ^ а б c # - Значения, отмеченные #, 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: Испускание протонов - ^ Жирный символ как дочка - Дочерний продукт стабильный.
- ^ () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
Использование радиоизотопов кобальта в медицине
Кобальт-57 (57Co или Co-57) представляет собой радиоактивный металл, который используется в медицинских тестах; он используется в качестве радиоактивной метки витамина B12 поглощение. Это полезно для Тест Шиллинга.[3]
Кобальт-60 (60Co или Co-60) представляет собой радиоактивный металл, который используется в лучевая терапия. Он производит два гамма излучение с энергией 1,17МэВ и 1,33 МэВ. В 60Источник Со составляет около 2 см в диаметр и в результате производит геометрический полутень, делая край радиация поле нечеткое. Металл имеет неприятную привычку производить мелкую пыль, что вызывает проблемы с радиационной защитой. В 60Источник Co используется около 5 лет, но даже после этого он все еще очень радиоактивен, и поэтому кобальтовые машины потеряли популярность в западном мире, где линейные ускорители обычные.
Промышленное использование радиоактивных изотопов
Кобальт-60 (Co-60 или 60Co) полезен в качестве источника гамма-излучения, поскольку его можно производить в предсказуемых количествах, а также из-за его высокой радиоактивности. Мероприятия просто подвергая природный кобальт воздействию нейтроны в реакторе в течение заданного времени. Использование промышленного кобальта включает:
- Стерилизация медицинских принадлежностей и медицинские отходы
- Лучевая терапия продукты для стерилизации (холодный пастеризация )
- Промышленное рентгенография (например, рентгенограммы целостности сварного шва)
- Измерения плотности (например, измерения плотности бетона)
- Реле высоты заполнения бака.
Кобальт-57 используется как источник в Мессбауэровская спектроскопия железосодержащих образцов. Распад электронного захвата 57Co образует возбужденное состояние 57Ядро 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.
Рекомендации
- ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
- ^ Л. Э. Диас. «Кобальт-57: Производство». JPNM Physics Isotopes. Гарвардский университет. Получено 2013-11-15.
- ^ Л. Э. Диас. «Кобальт-57: Использование». JPNM Physics Isotopes. Гарвардский университет. Получено 2010-09-13.
- Изотопные массы из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
- де Лаэтер, Джон Роберт; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин Дж. Р .; Тейлор, Филип Д. П. (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 75 (6): 683–800. Дои:10.1351 / pac200375060683.
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 78 (11): 2051–2066. Дои:10.1351 / pac200678112051. Сложить резюме.
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои: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.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
