Isòtops del cobalt
El cobalt natural (Co) es compon d'un isòtop estable, el 59Co. S'han caracteritzat 22 radioisòtops, sent el més estable el 60Co amb un període de semidesintegració de 5.2714 anys, el 57Co amb un període de semidesintegració de 271.79 dies, el 56Co amb un període de semidesintegració de 77.27 dies, i 58Co amb un període de semidesintegració de 70.86 dies. Els restants isòtops radioactius tenen períodes de semidesintegració menors a 18 hores i la majoria tenen períodes de semidesintegració menors a 1 segon. Aquest element té també 4 isòmers nuclears, tots ells amb períodes de semidesintegració menors de 15 minuts..
Els isòtops de cobalt varien en pes atòmic de 50 u (50Co) a 73 u (73Co). El mode de desintegració primari per als isòtops amb massa atòmica menor al de l'isòtop estable més abundant, el 59Co, és de captura electrònica i el mode de desintegració per als més grans de 59 unitats de massa atòmica és emissió beta. El producte de desintegració abans del 59Co són isòtops de l'element 26 (ferro) i el producte primari després de l'element 28 són isòtops de (níquel).
Standard atomic mass: 58.933195(5) u
Ús del radioisòtops de cobalt en medicina modifica
El Cobalt-60 (Co-60 o 60Co) és un metall radioactiu usat en radioteràpia i en el test de Schilling[1] . Produeix dos raigs gamma amb energies de 1.17 MeV i 1.33 MeV. La font de 60Co fa al voltant de 2 cm de diàmetre i com a conseqüència produeix una penombra geomètrica, fent les vores del camp de radiació difuses. El metall produeix una pols fina, que pot causar problemes amb la protecció de la radiació. La font de 60Co és útil durant uns 5 anys però inclús posteriorment és encara radioactiva, i per tant les màquines de cobalt han entrat en desús a favor dels acceleradors de partícules.
Usos industrials modifica
El Cobalt-60 és útil com a font de raigs gamma perquè es pot produir -en quantitats predictibles, i amb alta activitat – simplement exposant el cobalt natural a neutrons en un reactor durant un temps determinat. S'utilitza per:
- Esterilització de material mèdic i de les deixalles mèdiques.
- Tractament de radiació d'aliments per esterilització (pasteurització freda)
- Radiografia industrial;
- Mesures de densitat
Taula modifica
| Símbol del núclid |
Z(p) | N(n) | massa isotòpica(u) |
període de semidesintegració | Espín nuclear |
composició isotòpics representativa (fracció molar) |
rang de variació natural (fracció molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| energia d'excitació | |||||||
| 47Co | 27 | 20 | 47.01149(54)# | 7/2-# | |||
| 48Co | 27 | 21 | 48.00176(43)# | 6+# | |||
| 49Co | 27 | 22 | 48.98972(28)# | <35 ns | 7/2-# | ||
| 50Co | 27 | 23 | 49.98154(18)# | 44(4) ms | (6+) | ||
| 51Co | 27 | 24 | 50.97072(16)# | 60# ms [>200 ns] | 7/2-# | ||
| 52Co | 27 | 25 | 51.96359(7)# | 115(23) ms | (6+) | ||
| 52mCo | 380(100)# keV | 104(11)# ms | 2+# | ||||
| 53Co | 27 | 26 | 52.954219(19) | 242(8) ms | 7/2-# | ||
| 53mCo | 3197(29) keV | 247(12) ms | (19/2-) | ||||
| 54Co | 27 | 27 | 53.9484596(8) | 193.28(7) ms | 0+ | ||
| 54mCo | 197.4(5) keV | 1.48(2) min | (7)+ | ||||
| 55Co | 27 | 28 | 54.9419990(8) | 17.53(3) h | 7/2- | ||
| 56Co | 27 | 29 | 55.9398393(23) | 77.233(27) d | 4+ | ||
| 57Co | 27 | 30 | 56.9362914(8) | 271.74(6) d | 7/2- | ||
| 58Co | 27 | 31 | 57.9357528(13) | 70.86(6) d | 2+ | ||
| 58m1Co | 24.95(6) keV | 9.04(11) h | 5+ | ||||
| 58m2Co | 53.15(7) keV | 10.4(3) µs | 4+ | ||||
| 59Co | 27 | 32 | 58.9331950(7) | STABLE | 7/2- | 1.0000 | |
| 60Co | 27 | 33 | 59.9338171(7) | 5.2713(8) a | 5+ | ||
| 60mCo | 58.59(1) keV | 10.467(6) min | 2+ | ||||
| 61Co | 27 | 34 | 60.9324758(10) | 1.650(5) h | 7/2- | ||
| 62Co | 27 | 35 | 61.934051(21) | 1.50(4) min | 2+ | ||
| 62mCo | 22(5) keV | 13.91(5) min | 5+ | ||||
| 63Co | 27 | 36 | 62.933612(21) | 26.9(4) s | 7/2- | ||
| 64Co | 27 | 37 | 63.935810(21) | 0.30(3) s | 1+ | ||
| 65Co | 27 | 38 | 64.936478(14) | 1.20(6) s | (7/2)- | ||
| 66Co | 27 | 39 | 65.93976(27) | 0.18(1) s | (3+) | ||
| 66m1Co | 175(3) keV | 1.21(1) µs | (5+) | ||||
| 66m2Co | 642(5) keV | >100 µs | (8-) | ||||
| 67Co | 27 | 40 | 66.94089(34) | 0.425(20) s | (7/2-)# | ||
| 68Co | 27 | 41 | 67.94487(34) | 0.199(21) s | (7-) | ||
| 68mCo | 150(150)# keV | 1.6(3) s | (3+) | ||||
| 69Co | 27 | 42 | 68.94632(36) | 227(13) ms | 7/2-# | ||
| 70Co | 27 | 43 | 69.9510(9) | 119(6) ms | (6-) | ||
| 70mCo | 200(200)# keV | 500(180) ms | (3+) | ||||
| 71Co | 27 | 44 | 70.9529(9) | 97(2) ms | 7/2-# | ||
| 72Co | 27 | 45 | 71.95781(64)# | 62(3) ms | (6-,7-) | ||
| 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-# | ||
Notes modifica
- Els valors marcats amb # no procedeixen totalment de dades experimentals, però almenys una part són sistemàtiques.. Els espins amb assignacions febles estan entre parèntesis.
- Les incerteses es donen entre parèntesis després dels últims dígits corresponents. Els valors de les incerteses denota una desviació de l'estàndard, excepte en la composició isotòpica i la massa atòmica de la IUPAC que usen incerteses expandides.
Taula 2 modifica
| Isòtop | Mecanismes de desintegració | Període de semidesintegració |
|---|---|---|
| Co-50 | emissió de positrons | 44 mil·lisegons |
| Co-51 | emissió de positrons | no mesurat |
| Co-52 | emissió de positrons | 0.12 segons |
| Co-53 | emissió de positrons | 0.24 segons |
| Co-54 | emissió de positrons | 193.2 mil·lisegons |
| Co-55 | emissió de positrons | 17.53 h |
| Co-56 | captura electrònica, emissió de positrons | 77.3 d |
| Co-57 | captura electrònica | 271.8 d |
| Co-58 | captura electrònica | 70.88 d |
| Co-59 | estable | ∞ |
| Co-60 | emissió beta | 5.271 anys |
| Co-61 | emissió beta | 1.65 hr |
| Co-62 | emissió beta | 1.5 min |
| Co-63 | emissió beta | 27.5 segons |
| Co-64 | emissió beta | 0.30 segons |
| Co-65 | emissió beta | 1.17 segons |
| Co-66 | emissió beta | 0.190 segons |
| Co-67 | emissió beta | 0.43 segons |
| Co-68 | emissió beta | 0.20 segons |
| Co-69 | emissió beta | 0.22 segons |
| Co-70 | emissió beta | 0.13 segons |
| Co-71 | emissió beta | 0.21 segons |
| Co-72 | emissió beta | 90 mil·lisegons |
Referències modifica
- Masses isotòpiques de Ame2003 Atomic Mass Evaluation Arxivat 2008-09-23 a Wayback Machine. by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Les composicions i les masses atòmiques estàndard de Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) Arxivat 2008-03-05 a Wayback Machine..
- Dades sobre període de semidesintegració, espín i isòmers provenen de les següents fonts.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
- ↑ «JPNM Physics Isotopes». Arxivat de l'original el 2011-06-11. [Consulta: 17 desembre 2009].
- ↑ Nuclides and Isotopes: Chart of the Nuclides, 16th Edition, by Edward Baum, Harold Knox, and Thomas Miller; Knolls Atomic Power Laboratory; 2002
| Index de pàgines d'isòtops · Taula de núclids | ||
| Isòtop més lleuger | Isòtop actual | Isòtop més pesant |
| Isòtops del ferro | Isòtops del cobalt | Isòtops del níquel |