Anexo:Isótopos de cobalto

El cobalto natural (₂₇Co) está compuesto de 1 isótopo estable, el ⁵⁹Co. Se han caracterizado 28 radioisótopos. Los más estables ⁶⁰Co con una semivida de 5,2714 años, ⁵⁷Co con una semivida de 271,8 días, ⁵⁶Co con una semivida de 77,27 días, y ⁵⁸Co con una semivida de 70,86 días. Todos los isótopos radioactivos restantes tienen semividas menores a las 18 horas, y la mayoría de estos tienen semividas de menos de 1 segundo. Este elemento también tiene 11 metaestados, todos los cuales tienen semividas menores a 15 minutos. Los isótopos de cobalto varían en masa atómica entre ⁴⁷Co a ⁷⁵Co.

Los isótopos radiactivos pueden ser producidos por varios procesos nucleares. Por ejemplo, el isótopo ⁵⁷Co se produce por irradiación de ciclotrón de hierro. La reacción principal implicada es la reacción (d,n) ⁵⁶Fe + ²H → n + ⁵⁷Co.^[1]

Uso de los radioisótopos de cobalto en la medicina

El cobalto 60 (⁶⁰Co) 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 del ⁶⁰Co es de aproximadamente 2 cm de diámetro y como resultado produce una penumbra geométrica, haciendo que el borde del campo de radiación se vea borroso. El metal suele producir un polvo fino, causando problemas con la protección de la radiación. La fuente de ⁶⁰Co es útil por alrededor de 5 años. Luego de este punto sigue siendo muy radioactivo, por lo que las máquinas del cobalto han caído desuso en el mundo occidental, donde las linacs son comunes.

El cobalto 57 (⁵⁷Co) es un metal radioactivo que se utiliza en pruebas médicas; se utiliza como radiomarcador para la absorción de vitamina B12. Es útil para la prueba de Schilling.^[2]

Usos industriales de los isótopos radioactivos

El cobalto 60 (⁶⁰Co) es útil como fuente de rayos gamma porque puede producirse en cantidades predecibles y porque posee una alta actividad radiactiva exponiendo cobalto natural a neutrones en un reactor durante un tiempo dado. Los usos para el cobalto industrial incluyen:

• Esterilización de suministros médicos y residuos patogénicos
• Tratamiento de irradiación de alimentos para esterilización (pasteurización en frío)
• Industria radiográfica (como radiografías de integridad de soldadura)
• Mediciones de densidad (como mediciones de densidad de hormigón)
• Interruptores de altura del llenado de tanques.

El cobalto 57 se utiliza como fuente en la espectroscopia Mössbauer para muestras que contienen hierro. La desintegración de captura de electrones del ⁵⁷Co forma un estado excitado del núcleo del ⁵⁷Fe, que a su vez se desintegra al estado fundamental con 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.

Lista de isótopos

Símbolo del nucleido	Z(p)	N(n)	Masa isotópica (u)	Vida media	Proceso(s) de decaimiento[3][n 1]	Isótopo(s) hijo(s)[n 2]	Espín y paridad	Abundancia isotópica
	Energía de excitación
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−#
					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 [>200 ns]	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+#
					TI	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) 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)	Estable			7/2−	1.0000
60Co	27	33	59.9338171(7)	5.2713(8) y	β−, γ	60Ni	5+
60mCo	58.59(1) keV			10.467(6) min	IT (99.76%)	60Co	2+
					β− (.24%)	60Ni
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+
					IT (1%)	62Co
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			>100 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-)
68mCo	150(150)# keV			1.6(3) s			(3+)
69Co	27	42	68.94632(36)	227(13) ms	β− (>99.9%)	69Ni	7/2−#
					β−, n (<.1%)	68Ni
70Co	27	43	69.9510(9)	119(6) ms	β− (>99.9%)	70Ni	(6-)
					β−, n (<.1%)	69Ni
70mCo	200(200)# keV			500(180) ms			(3+)
71Co	27	44	70.9529(9)	97(2) ms	β− (>99.9%)	71Ni	7/2−#
					β−, n (<.1%)	70Ni
72Co	27	45	71.95781(64)#	62(3) ms	β− (>99.9%)	72Ni	(6-,7-)
					β−, n (<.1%)	71Ni
73Co	27	46	72.96024(75)#	41(4) ms			7/2−#
74Co	27	47	73.96538(86)#	50# ms [>300 ns]			0+
75Co	27	48	74.96833(86)#	40# ms [>300 ns]			7/2−#

1. Abreviaturas:
   CE: Captura electrónica
   TI: Transición isomérica
2. Negrilla para los isótopos estables

Notas

• Los valores marcados con # no se derivan puramente de los datos experimentales, sino de las tendencias sistemáticas. Los espines de asignación débiles se incluyen entre paréntesis.
• Las incertidumbres se dan en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos. Los valores de incertidumbre indican una desviación estándar, excepto la composición isotópica y el peso atómico atómico estándar del IUPAC, que utilizan incertidumbres expandidas.
• Las masas de nuclidos se obtienen de la Comisión del IUPAC sobre Símbolos, Unidades, Nomenclatura, Masas Atómicas y Constantes Fundamentales (SUNAMCO).
• Las abundancias de los isótopos se obtienen de la Comisión del IUPAC sobre Abundancia de Isótopos y Pesos Atómicos (CIAAW).