Isótopos de cobalto

Principales isótopos de cobalto  ( ₂₇ Co)

Isótopo Decaer abundancia vida media ( t 1/2 ) modo producto 56 Co syn 77,27 días ε 56 Fe 57 Co syn 271,79 días ε 57 Fe 58 Co syn 70,86 días ε 58 Fe 59 Co 100% estable 60 Co rastro 5.2714 años β - , γ 60 Ni
Peso atómico estándar A r, estándar (Co)	58,933 194 (3) [1]
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El cobalto natural ( ₂₇ Co) está compuesto por 1 isótopo estable , ⁵⁹ Co. 28 radioisótopos se han caracterizado siendo el más estable el ⁶⁰ Co con una vida media de 5,2714 años, el ⁵⁷ Co con una vida media de 271,8 días, ⁵⁶ Co con una vida media de 77,27 días y ⁵⁸ Co con una vida media de 70,86 días. Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a 18 horas y la mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a 1 segundo. Este elemento también tiene 11 estados meta, todos los cuales tienen vidas medias inferiores a 15 minutos.

Los isótopos del cobalto varían en peso atómico de ⁴⁷ Co a ⁷⁵ Co. El modo de desintegración primario para los isótopos con valores unitarios de masa atómica menores que el del isótopo estable más abundante, el ⁵⁹ Co, es la captura de electrones y el modo primario de desintegración para aquellos de más de 59 unidades de masa atómica es la desintegración beta . Los productos primarios de desintegración antes del ⁵⁹ Co son isótopos de hierro y los productos primarios posteriores son isótopos de níquel .

Los isótopos radiactivos pueden producirse mediante diversas reacciones nucleares . Por ejemplo, el isótopo ⁵⁷ Co se produce por irradiación ciclotrónica de hierro. La principal reacción involucrada es la reacción (d, n) ⁵⁶ Fe + ² H → n + ⁵⁷ Co. ^[2]

Lista de isótopos

Nuclido [n 1]	Z	norte	Masa isotópica ( Da ) [n 2] [n 3]	Vida media [n 4]	Modo de caída [n 5]	Hija isótopo [n 6]	Spin y paridad [n 7] [n 4]	Abundancia natural (fracción molar)
	Energía de excitación [n 4]							Proporción normal	Rango de variación
47 Co	27	20	47.01149 (54) #				7 / 2− #
48 Co	27	21	48.00176 (43) #		pag	47 Fe	6 + #
49 Co	27	22	48.98972 (28) #	<35 ns	p (> 99,9%)	48 Fe	7 / 2− #
					β + (<0,1%)	49 Fe
50 Co	27	23	49.98154 (18) #	44 (4) ms	β + , p (54%)	49 Mn	(6+)
					β + (46%)	50 Fe
51 Co	27	24	50.97072 (16) #	60 # ms [> 200 ns]	β +	51 Fe	7 / 2− #
52 Co	27	25	51.96359 (7) #	115 (23) ms	β +	52 Fe	(6+)
52m Co	380 (100) # keV			104 (11) # ms	β +	52 Fe	2 + #
					ESO	52 Co
53 Co	27	26	52.954219 (19)	242 (8) ms	β +	53 Fe	7 / 2− #
53m Co	3197 (29) keV			247 (12) ms	β + (98,5%)	53 Fe	(19 / 2−)
					p (1,5%)	52 Fe
54 Co	27	27	53,9484596 (8)	193,28 (7) ms	β +	54 Fe	0+
54m Co	197,4 (5) keV			1,48 (2) min	β +	54 Fe	(7) +
55 Co	27	28	54,9419990 (8)	17,53 (3) h	β +	55 Fe	7 / 2−
56 Co	27	29	55,9398393 (23)	77.233 (27) d	β +	56 Fe	4+
57 Co	27	30	56,9362914 (8)	271,74 (6) d	CE	57 Fe	7 / 2−
58 Co	27	31	57,9357528 (13)	70,86 (6) d	β +	58 Fe	2+
58m1 Co	24,95 (6) keV			9,04 (11) horas	ESO	58 Co	5+
58m2 Co	53,15 (7) keV			10,4 (3) μs			4+
59 Co	27	32	58.9331950 (7)	Estable			7 / 2−	1,0000
60 Co	27	33	59.9338171 (7)	5.2713 (8) años	β - , γ	60 Ni	5+
60m Co	58,59 (1) keV			10.467 (6) min	IT (99,76%)	60 Co	2+
					β - (.24%)	60 Ni
61 Co	27	34	60,9324758 (10)	1.650 (5) horas	β -	61 Ni	7 / 2−
62 Co	27	35	61,934051 (21)	1,50 (4) min	β -	62 Ni	2+
62m Co	22 (5) keV			13,91 (5) min	β - (99%)	62 Ni	5+
					ES (1%)	62 Co
63 Co	27	36	62,933612 (21)	26,9 (4) s	β -	63 Ni	7 / 2−
64 Co	27	37	63,935810 (21)	0,30 (3) s	β -	64 Ni	1+
65 Co	27	38	64,936478 (14)	1,20 (6) s	β -	65 Ni	(7/2) -
66 Co	27	39	65.93976 (27)	0,18 (1) s	β -	66 Ni	(3+)
66m1 Co	175 (3) keV			1,21 (1) μs			(5+)
66m2 Co	642 (5) keV			> 100 μs			(8-)
67 Co	27	40	66.94089 (34)	0,425 (20) s	β -	67 Ni	(7/2 -) #
68 Co	27	41	67,94487 (34)	0,199 (21) s	β -	68 Ni	(7-)
68m Co	150 (150) # keV			1,6 (3) s			(3+)
69 Co	27	42	68,94632 (36)	227 (13) ms	β - (> 99,9%)	69 Ni	7 / 2− #
					β - , n (<0,1%)	68 Ni
70 Co	27	43	69.9510 (9)	119 (6) ms	β - (> 99,9%)	70 Ni	(6-)
					β - , n (<0,1%)	69 Ni
70m Co	200 (200) # keV			500 (180) ms			(3+)
71 Co	27	44	70.9529 (9)	97 (2) ms	β - (> 99,9%)	71 Ni	7 / 2− #
					β - , n (<0,1%)	70 Ni
72 Co	27	45	71.95781 (64) #	62 (3) ms	β - (> 99,9%)	72 Ni	(6-, 7-)
					β - , n (<0,1%)	71 Ni
73 Co	27	46	72.96024 (75) #	41 (4) ms			7 / 2− #
74 Co	27	47	73.96538 (86) #	50 # ms [> 300 ns]			0+
75 Co	27	48	74.96833 (86) #	40 # ms [> 300 ns]			7 / 2− #
Este encabezado y pie de página de la tabla: vista

1. ^m Co - Isómero nuclear excitado.
2. () - La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
3. # - Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la masa de superficie (TMS).
4. # - Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
5. Modos de descomposición:

   CE:	Captura de electrones
   ESO:	Transición isomérica
   norte:	Emisión de neutrones
   pag:	Emisión de protones

6. Símbolo en negrita como hija: el producto secundario es estable.
7. () valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.

Uso de radioisótopos de cobalto en medicina

El cobalto-57 ( ⁵⁷ Co o Co-57) es un metal radiactivo que se utiliza en pruebas médicas; se utiliza como radiomarcaje para la absorción de vitamina B ₁₂ . Es útil para la prueba de Schilling . ^[3]

El cobalto-60 ( ⁶⁰ Co o Co-60) es un metal radiactivo que se utiliza en radioterapia . Produce dos rayos gamma con energías de 1,17  MeV y 1,33 MeV. La fuente de ⁶⁰ Co tiene unos 2 cm de diámetro y, como resultado, produce una penumbra geométrica que hace que el borde del campo de radiación sea borroso. El metal tiene la desafortunada costumbre de producir un polvo fino, provocando problemas con la protección radiológica. La fuente de ⁶⁰ Co es útil durante unos 5 años, pero incluso después de este punto sigue siendo muy radiactiva, por lo que las máquinas de cobalto han caído en desgracia en el mundo occidental, donde los linacs son comunes.

Usos industriales de los isótopos radiactivos

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El cobalto-60 (Co-60 o ⁶⁰ Co) es útil como fuente de rayos gamma porque se puede producir en cantidades predecibles y por su alta actividad radiactiva simplemente exponiendo el cobalto natural a neutrones en un reactor durante un tiempo determinado. Los usos del cobalto industrial incluyen:

• Esterilización de suministros médicos y desechos médicos.
• Radioterapia de alimentos para esterilización ( pasteurización en frío )
• Radiografía industrial (p. Ej., Radiografías de integridad de la soldadura)
• Medidas de densidad (p. Ej., Medidas de densidad del hormigón)
• Interruptores de altura de llenado del tanque.

El cobalto-57 se utiliza como fuente en la espectroscopia de Mössbauer de muestras que contienen hierro. La desintegración por captura de electrones del ⁵⁷ Co forma un estado excitado del núcleo del ⁵⁷ Fe, que a su vez se desintegra al estado fundamental con la emisión de un rayo gamma. La medición del espectro de rayos gamma proporciona información sobre el estado químico del átomo de hierro en la muestra.

Referencias

1. Meija, Juris; et al. (2016). "Pesos atómicos de los elementos 2013 (Informe técnico IUPAC)" . Química pura y aplicada . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .
2. LE Díaz. "Cobalto-57: Producción" . Isótopos de la física JPNM . Universidad de Harvard . Consultado el 15 de noviembre de 2013 .
3. LE Díaz. "Cobalt-57: Usos" . Isótopos de la física JPNM . Universidad de Harvard . Consultado el 13 de septiembre de 2010 .

• Masas de isótopos de:
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación N UBASE de las propiedades nucleares y de desintegración" , Física nuclear A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 .001
• Composiciones isotópicas y masas atómicas estándar de:
  • de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Pesos atómicos de los elementos. Revisión 2000 (Informe técnico de la IUPAC)" . Química pura y aplicada . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351 / pac200375060683 .
  • Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atómicos de los elementos 2005 (Informe técnico de la IUPAC)" . Química pura y aplicada . 78 (11): 2051-2066. doi : 10.1351 / pac200678112051 . Lay resumen .
• Datos de vida media, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación N UBASE de las propiedades nucleares y de desintegración" , Física nuclear A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 .001
  • Centro Nacional de Datos Nucleares . "Base de datos NuDat 2.x" . Laboratorio Nacional Brookhaven .
  • Holden, Norman E. (2004). "11. Tabla de los isótopos". En Lide, David R. (ed.). Manual CRC de Química y Física (85ª ed.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.