Isótopos de cobalto

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Nuclides con número atómico de 27 pero con diferentes números de masa

El cobalto natural (₂₇Co) consta de un único isótopo estable, ⁵⁹Co (por lo tanto, el cobalto es un elemento mononucleido). Se han caracterizado veintiocho radioisótopos; los más estables son el 60Co con una vida media de 5,2714 años, el ⁵⁷Co (271,8 días), el ⁵⁶Co (77,27 días) y el ⁵⁸Co (70,86 días). Todos los demás isótopos tienen vidas medias inferiores a 18 horas y la mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a 1 segundo. Este elemento también tiene 11 metaestados, todos los cuales tienen una vida media de menos de 15 minutos.

Los isótopos del cobalto varían en peso atómico desde ⁴⁷Co hasta ⁷⁵Co. El principal modo de desintegración de los isótopos con una masa atómica menor que la del isótopo estable, ⁵⁹Co, es la captura de electrones y el principal modo de desintegración de aquellos con más de 59 unidades de masa atómica es la desintegración beta. Los principales productos de desintegración anteriores al ⁵⁹Co son los isótopos de hierro y los principales productos posteriores son los isótopos de níquel.

Los radioisótopos pueden producirse mediante diversas reacciones nucleares. Por ejemplo, el ⁵⁷Co se produce mediante irradiación de hierro con ciclotrón. La reacción principal es la reacción (d,n) ⁵⁶Fe + 2H → n + ⁵⁷Co.

Lista de isótopos

Nuclide	Z	N	Masa sototópica (Da)	Vida media	Decaymode	Daughterisotope	Spin and paridad	Abundancia natural (Fracción mínima)
Nuclide	Energía de excitación			Vida media	Decaymode	Daughterisotope	Spin and paridad	Proporción normal	Rango de variación
⁴⁷Co	27	20	47.01149(54)#				7/2#
⁴⁸Co	27	21	48.00176(43)#		p	⁴⁷Fe	6+#
⁴⁹Co	27	22	48.98972(28)#	■35 ns	p ( " 99,9%)	⁴⁸Fe	7/2#
⁴⁹Co	27	22	48.98972(28)#	■35 ns	β+ (traducido,1%)	⁴⁹Fe	7/2#
⁵⁰Co	27	23	49.98154(18)#	44(4) ms	β⁺, p (54%)	⁴⁹Mn	(6+)
⁵⁰Co	27	23	49.98154(18)#	44(4) ms	β⁺ (46%)	⁵⁰Fe	(6+)
⁵¹Co	27	24	50.97072(16)#	60# ms []	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+#
^52mCo	380(100)# keV			104(11) ms	IT	⁵²Co	2+#
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 a)
^53mCo	3197(29) keV			247(12) ms	p (1,5%)	⁵²Fe	(19/2 a)
⁵⁴Co	27	27	53.9484596(8)	193.28(7) ms	β⁺	⁵⁴Fe	0+
^54mCo	197.4(5) keV			1.48(2) min	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	CE	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)	Stable			7/2−	1.0000
60Co	27	33	59.9338171(7)	5.2714(6) y	β⁻, γ	⁶⁰Ni	5+
^60mCo	58.59(1) keV			10.467(6) min	IT (99,76%)	⁶⁰Co	2+
^60mCo	58.59(1) keV			10.467(6) min	β⁻ (.24%)	⁶⁰Ni	2+
⁶¹Co	27	34	60.9324758(10)	1.650(5) h	β⁻	⁶¹Ni	7/2−
⁶²Co	27	35	61.934051(21)	1.50(4) min	β⁻	⁶²Ni	2+
^62mCo	22(5) keV			13.91(5) min	β⁻ (99%)	⁶²Ni	5+
^62mCo	22(5) keV			13.91(5) min	IT (1%)	⁶²Co	5+
⁶³Co	27	36	62.933612(21)	26.9(4) s	β⁻	⁶³Ni	7/2−
⁶⁴Co	27	37	63.935810(21)	0.30(3) s	β⁻	⁶⁴Ni	1+
⁶⁵Co	27	38	64.936478(14)	1.20(6) s	β⁻	⁶⁵Ni	(7/2)−
⁶⁶Co	27	39	65.93976(27)	0.18(1) s	β⁻	⁶⁶Ni	(3+)
^66m1Co	175(3) keV			1.21(1) μs			(5+)
^66m2Co	642(5) keV			Ø100 μs			(8-)
⁶⁷Co	27	40	66.94089(34)	0.425(20) s	β⁻	⁶⁷Ni	(7/2 –)#
⁶⁸Co	27	41	67.94487(34)	0.199(21) s	β⁻	⁶⁸Ni	(7 a)
^68mCo	150(150)# keV			1.6(3) s			(3+)
⁶⁹Co	27	42	68.94632(36)	227(13) ms	β⁻ (con relación 99,9%)	⁶⁹Ni	7/2#
⁶⁹Co	27	42	68.94632(36)	227(13) ms	β⁻, n (traducido.1%)	⁶⁸Ni	7/2#
⁷⁰Co	27	43	69.9510(9)	119(6) mss	β⁻ (con relación 99,9%)	⁷⁰Ni	(6 a)
⁷⁰Co	27	43	69.9510(9)	119(6) mss	β⁻, n (traducido.1%)	⁶⁹Ni	(6 a)
^70mCo	200(200)# keV			500(180) ms			(3+)
⁷¹Co	27	44	70.9529(9)	97,2 ms	β⁻ (con relación 99,9%)	⁷¹Ni	7/2#
⁷¹Co	27	44	70.9529(9)	97,2 ms	β⁻, n (traducido.1%)	⁷⁰Ni	7/2#
⁷²Co	27	45	71.95781(64)#	62(3) ms	β⁻ (con relación 99,9%)	⁷²Ni	(6 a 7)
⁷²Co	27	45	71.95781(64)#	62(3) ms	β⁻, n (traducido.1%)	⁷¹Ni	(6 a 7)
⁷³Co	27	46	72.96024(75)#	41(4) ms			7/2#
⁷⁴Co	27	47	73.96538(86)#	50# ms [ ]]			0+
⁷⁵Co	27	48	74.96833(86)#	40# ms [ ]]			7/2#
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^ ^mCo – Un isómero nuclear excitado.
^ ( ) – La incertidumbre (1σ) se da en forma concisa en paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
^ # – Masa atómica marcada #: valor e incertidumbre derivada no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la Superficie Masiva (TMS).
^ a b c # – Los valores marcados # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de las tendencias de los nuclidos vecinos (TNN).
^ Modos de decadencia:
CE: Captura de electrones
IT: Isomeric transition
n: Emisión de neutrón
p: Emisión de protones
^ Signatura Bold como hija – El producto de la hija es estable.
^ ( ) valor de la columna – Indica la vuelta con argumentos de asignación débiles.

Uso de radioisótopos de cobalto en medicina

El cobalto-57 (⁵⁷Co o Co-57) se utiliza en pruebas médicas; se utiliza como radiomarcador para la absorción de vitamina B₁₂. Es útil para la prueba de Schilling.

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

Usos industriales de los isótopos radiactivos

El cobalto-60 (⁶⁰Co) es útil como fuente de rayos gamma porque puede producirse en cantidades predecibles y por su alta radiactividad simplemente exponiendo el cobalto natural a neutrones en un reactor. Los usos del cobalto industrial incluyen:

Esterilización de suministros médicos y desechos médicos
Tratamiento de radiación de alimentos para la esterilización ( pasteurización fría)
Radiografía industrial (por ejemplo, radiografías de integridad de soldadura)
Mediciones de densidad (por ejemplo, mediciones de densidad de hormigón)
Interruptores de altura de llenado de tanque

⁵⁷Co se utiliza como fuente en la espectroscopia de Mössbauer de muestras que contienen hierro. La captura de electrones por el ⁵⁷Co forma un estado excitado del núcleo ⁵⁷Fe, que a su vez decae 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.

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CE:	Captura de electrones
IT:	Isomeric transition
n:	Emisión de neutrón
p:	Emisión de protones