- Кобальт-60
-
Кобальт-60
Схема распада кобальта-60
Общие сведения Название, символ Кобальт-60, 60Co Альтернативные названия радиокобальт Нейтронов 33 Протонов 27 Свойства нуклида Атомная масса 59,9338171(7)[1] а. е. м. Избыток массы −61 649,0(6)[1] кэВ Удельная энергия связи (на нуклон) 8 746,745(10)[1] кэВ Период полураспада 5,2713(8)[2] лет Продукты распада 60Ni Родительские изотопы Спин и чётность ядра 5+[2] Канал распада Энергия распада β− 2,82307(21)[1] МэВ Ко́бальт-60, радиоко́бальт — радиоактивный нуклид химического элемента кобальта с атомным номером 27 и массовым числом 60. В природе практически не встречается из-за малого периода полураспада. Открыт в конце 1930-х годов Г. Сиборгом и Дж. Ливингудом в Калифорнийском университете в Беркли[3].
Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 41,8 ТБк.
Содержание
Образование и распад
Гамма-спектр распада кобальта-60. Видны линии, соответствующие энергиям 1,1732 и 1,3325 МэВКобальт-60 является дочерним продуктом β−-распада нуклида [2] лет):
.
Кобальт-60 также претерпевает бета-распад (период полураспада 5,2713 года), в результате которого образуется стабильный изотоп никеля 60Ni:
.
Наиболее вероятным является испускание электрона и нейтрино с суммарной энергией 0,318 МэВ, 1,491 и 0,665 МэВ (в последнем случае вероятность составляет всего лишь 0,022 %)[4]. После их испускания нуклид 60Ni сразу находится, как правило, на одном из трёх энергетических уровней с энергиями 1,332, 2,158 и 2,505 МэВ (в зависимости от того, какую энергию унесла пара электрон/нейтрино), а затем переходит в основное состояние, испуская гамма-кванты (3 уровня дают в комбинации 6 возможных частот гамма-излучения). Наиболее вероятным является испускание квантов с энергией 1,1732 МэВ и 1,3325 МэВ. Полная энергия распада кобальта-60 составляет 2,823 МэВ.
Изомеры
Известен единственный изомер 60Com со следующими характеристиками[2]:
- Избыток массы: −61 590,4(6) кэВ;
- Энергия возбуждения: 58,59(1) кэВ;
- Период полураспада: 10,467(6) мин;
- Спин и чётность ядра: 2+.
Распад изомерного состояния происходит по следующим каналам:
- изомерный переход в основное состояние (вероятность ~100 %);
- β−-распад (вероятность 0,24(3) %).
Получение
Кобальт-60 получают искусственно, подвергая единственный стабильный изотоп кобальта 59Co бомбардировке нейтронами (в атомном реакторе, или с помощью нейтронного генератора).
Применение
Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для[5]:
- стерилизации пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов;
- активации посевного материала (для стимуляции роста и урожайности зерновых и овощных культур);
- обеззараживания и очистки промышленных стоков, твёрдых и жидких отходов различных видов производств;
- радиационной модификации свойств полимеров и изделий из них;
- радиохирургии различных патологий (см. «кобальтовая пушка», гамма-нож);
- гамма-дефектоскопии.
Также Кобальт-60 используется в системах контроля уровня металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали. Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
- ↑ 1 2 3 4 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ↑ U. S. environmental protection agency Who discovered cobalt and cobalt-60? (англ.) (09.02.2009). Архивировано из первоисточника 9 мая 2012. Проверено 28 августа 2010.
- ↑ WWW Table of Radioactive Isotopes (англ.). — Энергетические уровни 60Co. Архивировано из первоисточника 9 мая 2012. Проверено 28 августа 2010.
- ↑ Радиационные технологии на Ленинградской атомной станции. (рус.). — Раздел: производство изотопа кобальта-60. Архивировано из первоисточника 9 мая 2012. Проверено 28 августа 2010.
Категория:- Изотопы кобальта
Wikimedia Foundation. 2010.