Isótopos de cobalto - Isotopes of cobalt

Isótopos principais de cobalto   ( 27 Co)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
56 Co syn 77,27 d ε 56 Fe
57 Co syn 271,79 d ε 57 Fe
58 Co syn 70,86 d ε 58 Fe
59 Co 100% estábulo
60 Co vestígio 5,2714 a β - , γ 60 Ni
Peso atômico padrão A r, padrão (Co) 58,933 194 (3)

O cobalto de ocorrência natural ( 27 Co) é composto por 1 isótopo estável , 59 Co. Vinte e oito radioisótopos foram caracterizados, sendo o mais estável 60 Co com meia-vida de 5,2714 anos, 57 Co com meia-vida de 271,8 dias , 56 Co com meia-vida de 77,27 dias e 58 Co com meia-vida de 70,86 dias. Todos os demais isótopos radioativos têm meias-vidas inferiores a 18 horas e a maioria destes com meias-vidas inferiores a 1 segundo. Este elemento também possui 11 metaestados , todos com meia-vida inferior a 15 minutos.

Os isótopos de cobalto variam em peso atômico de 47 Co a 75 Co. O modo de decaimento primário para isótopos com valores de unidade de massa atômica menores do que o do isótopo estável mais abundante, 59 Co, é a captura de elétrons e o modo primário de decaimento para aqueles de mais de 59 unidades de massa atômica é o decaimento beta . Os produtos primários do decaimento antes do 59 Co são os isótopos do ferro e os produtos primários depois são os isótopos do níquel .

Os isótopos radioativos podem ser produzidos por várias reações nucleares . Por exemplo, o isótopo 57 Co é produzido por irradiação de ferro com ciclotron . A principal reação envolvida é a reação (d, n) 56 Fe + 2 H → n + 57 Co.

Lista de isótopos

Nuclídeo
Z N Massa isotópica ( Da )
Meia-vida

Modo de decaimento


Isótopo filha

Giro e
paridade
Abundância natural (fração molar)
Energia de excitação Proporção normal Faixa de variação
47 Co 27 20 47,01149 (54) # 7 / 2− #
48 Co 27 21 48,00176 (43) # p 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 + #
ISTO 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) h ISTO 58 Co 5+
58m2 Co 53,15 (7) keV 10,4 (3) μs 4+
59 Co 27 32 58,9331950 (7) Estábulo 7 / 2− 1,0000
60 Co 27 33 59,9338171 (7) 5,2713 (8) y β - , γ 60 Ni 5+
60m Co 58,59 (1) keV 10,467 (6) min TI (99,76%) 60 Co 2+
β - (0,24%) 60 Ni
61 Co 27 34 60,9324758 (10) 1,650 (5) h 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+
TI (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 cabeçalho e rodapé da tabela:
  1. ^ m Co - isômero nuclear Excited.
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da superfície de massa (TMS).
  4. ^ a b c # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  5. ^ Modos de decadência:
    CE: Captura de elétrons
    ISTO: Transição isomérica
    n: Emissão de nêutrons
    p: Emissão de prótons
  6. ^ Símbolo em negrito como filha - o produto filha é estável.
  7. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.

Uso de radioisótopos de cobalto na medicina

O cobalto-57 ( 57 Co ou Co-57) é um metal radioativo usado em testes médicos; ele é usado como um marcador radioactivo para a vitamina B 12 absorção. É útil para o teste de Schilling .

O cobalto-60 ( 60 Co ou Co-60) é um metal radioativo usado em radioterapia . Ele produz dois raios gama com energias de 1,17  MeV e 1,33 MeV. A fonte de 60 Co tem cerca de 2 cm de diâmetro e como resultado produz uma penumbra geométrica , tornando a borda do campo de radiação difusa. O metal tem o infeliz hábito de produzir uma poeira fina, causando problemas com a proteção contra radiação. A fonte de 60 Co é útil por cerca de 5 anos, mas mesmo depois deste ponto ainda é muito radioativa e, portanto, as máquinas de cobalto caíram em desgraça no mundo ocidental, onde os linacs são comuns.

Usos industriais para isótopos radioativos

O cobalto-60 (Co-60 ou 60 Co) é útil como fonte de raios gama porque pode ser produzido em quantidades previsíveis e por sua alta atividade radioativa simplesmente expondo o cobalto natural a nêutrons em um reator por um determinado tempo. Os usos do cobalto industrial incluem:

O cobalto-57 é usado como fonte na espectroscopia Mössbauer de amostras contendo ferro. O decaimento da captura de elétrons do 57 Co forma um estado excitado do núcleo do 57 Fe, que por sua vez decai ao estado fundamental com a emissão de um raio gama. A medição do espectro de raios gama fornece informações sobre o estado químico do átomo de ferro na amostra.

Referências