Loading AI tools
радиоактивный изотоп кобальта Из Википедии, свободной энциклопедии
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].
Кобальт-60 | |||||
---|---|---|---|---|---|
| |||||
Название, символ | Кобальт-60, 60Co | ||||
Альтернативные названия | радиокобальт | ||||
Нейтронов | 33 | ||||
Свойства нуклида | |||||
Атомная масса | 59,9338171(7)[1] а. е. м. | ||||
Дефект массы | −61 649,0(6)[1] кэВ | ||||
Удельная энергия связи (на нуклон) | 8 746,745(10)[1] кэВ | ||||
Период полураспада | 5,2713(8)[2] года | ||||
Продукты распада | 60Ni | ||||
Родительские изотопы | 60Fe | ||||
Спин и чётность ядра | 5+[2] | ||||
|
|||||
Таблица нуклидов | |||||
Медиафайлы на Викискладе |
Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 41,8 ТБк.
Кобальт-60 является наиболее долгоживущим из радиоактивных изотопов кобальта, имеет важные практические применения.
Кобальт-60 является дочерним продуктом β−-распада нуклида 60Fe (период полураспада составляет 2,6⋅106 лет[2]):
Кобальт-60 также претерпевает бета-распад (период полураспада 5,2713 года), в результате которого образуется стабильный изотоп никеля 60Ni:
Основное состояние ядра 60Co имеет спин и чётность Jπ = 5+, а основное состояние дочернего ядра 60Ni имеет Jπ = 0+. Поэтому бета-распад в основное состояние очень сильно подавлен в связи с большим изменением спина, которое потребовалось бы для такого перехода. Бета-распады 60Co происходят лишь в возбуждённые состояния 60Ni, имеющие большой спин: 1,332 МэВ (2+), 2,158 МэВ (2+) и 2,505 МэВ (4+).
Наиболее вероятным является испускание электрона и антинейтрино с суммарной энергией 0,318 МэВ, 1,491 МэВ или 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/антинейтрино), а затем переходит в основное состояние, испуская гамма-кванты (3 уровня дают в комбинации 6 возможных энергий гамма-излучения) или передавая энергию конверсионным электронам. Наиболее вероятным является каскадное испускание гамма-квантов с энергией 1,1732 МэВ и 1,3325 МэВ. Полная энергия распада кобальта-60 составляет 2,823 МэВ.
Известен единственный изомер 60mCo со следующими характеристиками[2]:
Распад изомерного состояния происходит по следующим каналам:
Кобальт-60 получают искусственно, подвергая единственный стабильный изотоп кобальта 59Co бомбардировке тепловыми нейтронами (в ядерном реакторе или с помощью нейтронного генератора). Наиболее рентабельным является производство кобальта-60 на реакторах РБМК, так как в этом случае не требуется никакого дополнительного оборудования или мероприятий, а просто вместо штатных дополнительных поглотителей с карбидом бора устанавливаются сроком на 5 лет кобальтовые поглотители, включающие 1152 таблетки никелированного природного кобальта-59.[5][6]
Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для[7]:
Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии (РИТЭГах и т. п.).
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.