코발트 동위 원소

Isotopes of cobalt
코발트 주 동위 원소 (27Co)
이소슈토페 썩다
멋쩍은 춤추다 반평생 (t1/2) 모드 프로이덕트
56Co 동음이의 77.27 d ε 56Fe
57Co 동음이의 271.79 d ε 57Fe
58Co 동음이의 70.86 d ε 58Fe
59Co 100% 안정적
60Co 자취를 감추다 5.2714 y β−, γ 60니
표준 원자량 Ar, standard(Co)58.933194(3)[1][2]

자연발생 코발트(27Co)는 단일 안정 동위원소 Co로 구성된다. 28개의 방사성 동위원소는 반감기가 5.2714년인 Co, 271.8일인 Co, 77.27일인 Co, 70.86일인 Co가 가장 안정되어 있는 것이 특징이다. 나머지 방사성 동위원소는 모두 반감기가 18시간 미만이고 이들 중 대다수는 1초 미만인 반감기가 있다. 이 원소에는 또한 11개의 메타 상태도 있는데, 모두 반감기가 15분 미만이다.

코발트 동위 원소는 Co에서 Co까지이다. 원자 질량 단위 값이 가장 풍부한 안정 동위원소 값인 Co보다 적은 동위원소의 1차 붕괴 모드는 전자 포획이며 59개 이상의 원자 질량 단위의 1차 붕괴 모드는 베타 붕괴다. Co 이전의 1차 붕괴 제품은 철 동위원소, 그 후의 1차 붕괴 제품은 니켈 동위원소다.

방사성 동위원소는 다양한 핵반응에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 동위원소 Co는 철의 사이클로트론 조사에 의해 생성된다. 관련된 주요 반응은 (d,n) 반응 Fe + H → n + Co이다.[3]

동위 원소 목록

뉴클리드
[n 1] 		Z N 동위원소 질량 (Da)
[n 2][n 3] 		하프라이프
[n 4] 		썩다
모드
[n 5] 		딸
동위 원소
[n 6] 		스핀 앤 앤
동등성
[n 7][n 4] 		자연적 풍요 (분수)
흥분 에너지[n 4] 정상비율 변동 범위
47Co 27 20 47.01149(54)# 7/2−#
48Co 27 21 48.00176(43)# p 47Fe 6+#
49Co 27 22 48.98972(28)# <35ns> p (>99.9%) 48Fe 7/2−#
β+ (<.1%) 49Fe
50Co 27 23 49.98154(18)# 44(4)ms β+, p(54%) 49Mn (6+)
β+ (46%) 50Fe
51Co 27 24 50.97072(16)# 60# ms [>200ns] β+ 51Fe 7/2−#
52Co 27 25 51.96359(7)# 115(23)ms β+ 52Fe (6+)
52mCo 380(100)# keV 104(11)# ms β+ 52Fe 2+#
IT 52Co
53Co 27 26 52.954219(19) 242(8) ms β+ 53Fe 7/2−#
53mCo 3197(29) keV 247(12)ms β+ (98.5%) 53Fe (19/2−)
p (1.5%) 52Fe
54Co 27 27 53.9484596(8) 193.28(7) ms β+ 54Fe 0+
54mCo 197.4(5) keV 1.48(2)분 β+ 54Fe (7)+
55Co 27 28 54.9419990(8) 17.53(3) h β+ 55Fe 7/2−
56Co 27 29 55.9398393(23) 77.233(27) d β+ 56Fe 4+
57Co 27 30 56.9362914(8) 271.74(6) d EC 57Fe 7/2−
58Co 27 31 57.9357528(13) 70.86(6) d β+ 58Fe 2+
58m1Co 24.95(6) keV 9.04(11) h IT 58Co 5+
58m2Co 53.15(7) keV 10.4(3) μs 4+
59Co 27 32 58.9331950(7) 안정적 7/2− 1.0000
60Co 27 33 59.9338171(7) 5.2713(8) y β−, γ 60니 5+
60mCo 58.59(1) keV 10.467(6)분 IT(99.76%) 60Co 2+
β− (.24%) 60니
61Co 27 34 60.9324758(10) 1.205(5)h β− 61니 7/2−
62Co 27 35 61.934051(21) 1.50(4)분 β− 62니 2+
62mCo 22(5) keV 13.91(5)분 β− (99%) 62니 5+
IT(1%) 62Co
63Co 27 36 62.933612(21) 26.9(4)초 β− 63니 7/2−
64Co 27 37 63.935810(21) 0.30(3)초 β− 64니 1+
65Co 27 38 64.936478(14) 1.20(6)초 β− 65니 (7/2)−
66Co 27 39 65.93976(27) 0.18(1)초 β− 66니 (3+)
66m1Co 175(3) keV 1.21(1) μs (5+)
66m2Co 642(5) keV >100μs (8-)
67Co 27 40 66.94089(34) 0.425(20)초 β− 67니 (7/2−)#
68Co 27 41 67.94487(34) 0.199(21)초 β− 68니 (7-)
68mCo 150(150)# keV 1.6(3)초 (3+)
69Co 27 42 68.94632(36) 227(13) ms β− (>99.9%) 69니 7/2−#
β−, n(<.1%) 68니
70Co 27 43 69.9510(9) 119(6)ms β− (>99.9%) 70니 (6-)
β−, n(<.1%) 69니
70mCo 200(200)# keV 500(180) ms (3+)
71Co 27 44 70.9529(9) 97(2) ms β− (>99.9%) 71니 7/2−#
β−, n(<.1%) 70니
72Co 27 45 71.95781(64)# 62(3) ms β− (>99.9%) 72니 (6- ,7-)
β−, n(<.1%) 71니
73Co 27 46 72.96024(75)# 41(4) ms 7/2−#
74Co 27 47 73.96538(86)# 50# ms [>300ns] 0+
75Co 27 48 74.96833(86)# 40# ms [>300ns] 7/2−#
표 머리글 및 바닥글:
  1. ^ mCo – 흥분된 핵 이성질체.
  2. ^ ( ) – 불확실성(1σ)은 해당 마지막 자리 뒤에 괄호 안에 간결한 형태로 주어진다.
  3. ^ # – 원자 질량 표시 #: 순수하게 실험적인 데이터에서 도출된 값과 불확실성, 적어도 부분적으로는 질량 표면(TMS)의 경향에서 도출된 값과 불확실성.
  4. ^ a b c # – #로 표시된 값은 순수하게 실험 데이터에서 도출된 것이 아니라 최소한 부분적으로 인접 핵종(TNN)의 경향에서 도출된 것이다.
  5. ^ 붕괴 모드:
    EC: 전자 포획
    IT: 등축 전이
    n: 중성자 방출
    p: 양성자 방출
  6. ^ 딸로서의 굵은 기호 – 딸 제품은 안정적이다.
  7. ^ ( ) 스핀 값 – 취약한 할당 인수가 있는 스핀을 나타낸다.

의약품에 코발트 방사성동위원소 사용

코발트-57(57Co 또는 Co-57)은 의학 테스트에 사용되는 방사성 금속으로 비타민 B 섭취의12 방사선 검사로 사용된다. 실링 테스트에 유용하다.[4]

코발트-60(60Co 또는 Co-60)은 방사선 치료에 사용되는 방사성 금속이다. 1.17 MeV와 1.33 MeV의 에너지로 두 개의 감마선을 생성한다. Co 선원의 지름은 약 2 cm이며, 그 결과 기하학적 페넘브라가 생성되어 방사선 영역의 가장자리를 흐릿하게 만든다. 이 금속은 미세먼지를 발생시켜 방사선 방호에 문제를 일으키는 불행한 습관을 지니고 있다. Co의 원천은 약 5년 동안 유용하지만 이 시점 이후에도 여전히 방사능이 매우 강해서, 리낙이 흔한 서구 세계에서 코발트 기계는 인기가 떨어졌다.

방사성 동위원소에 대한 산업용도

코발트-60(Co-60 또는 Co)은 예측 가능한 양으로 생산될 수 있고, 주어진 시간 동안 원자로 내 중성자에 자연 코발트를 노출하는 것만으로 높은 방사능에 노출되기 때문에 감마선원으로 유용하다. 산업용 코발트의 용도는 다음과 같다.

  • 의료용품 및 의료폐기물 멸균
  • 멸균용 식품의 방사선 처리(냉저온 살균)
  • 산업용 방사선 촬영(예: 용접 무결성 방사선 촬영)
  • 밀도 측정(예: 콘크리트 밀도 측정)
  • 탱크 주입 높이 스위치

코발트-57은 뫼스바우어 분광학에서 철 함유 시료로 사용된다. Co의 전자 포획 붕괴는 Fe 핵의 흥분된 상태를 형성하고, 감마선의 방출과 함께 지상으로 분해된다. 감마선 스펙트럼 측정은 표본 내 철 원자의 화학적 상태에 대한 정보를 제공한다.

참조

  1. ^ "Standard Atomic Weights: Cobalt". CIAAW. 2017.
  2. ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  3. ^ Diaz, L. E. "Cobalt-57: Production". JPNM Physics Isotopes. University of Harvard. Retrieved 2013-11-15.
  4. ^ Diaz, L. E. "Cobalt-57: Uses". JPNM Physics Isotopes. University of Harvard. Retrieved 2010-09-13.