Isotopen van kobalt

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Het chemisch element kobalt (Co), met een atoommassa van 55,845(2) u, bezit 1 stabiele isotoop: 59Co. De overige 28 radio-isotopen zijn onstabiel en hebben een relatief korte halveringstijd (de meeste minder dan een seconde). Isotopen met een massa lager dan die van de stabiele isotoop vervallen hoofdzakelijk naar ijzer, terwijl de isotopen met een grotere massa vervallen naar nikkel.

De kortstlevende isotoop van kobalt is 49Co, met een halfwaardetijd van minder dan 35 nanoseconden. De langstlevende is 60Co, met een halfwaardetijd van bijna 5,3 jaar.

Kobalt-57[bewerken]

De isotoop kobalt-57 is een radioactieve isotoop die in de geneeskunde en biochemie wordt gebruikt om de vitamine cobalamine (vitamine B12) isotopisch te labelen. Dit wordt verder gebruikt bij de Schillingtest om te kijken of een patiënt vitamine B12 kan opnemen.[1] Kobalt-57 bezit een halveringstijd van 271,7 dagen en vervalt dan via elektronenvangst tot de stabiele isotoop 57Fe.

Kobalt-60[bewerken]

De isotoop kobalt-60 is een radioactieve isotoop die aangewend wordt in de radiotherapie. Het produceert 2 gammastralen met energieën van 1,17 MeV en 1,33 MeV. De 60Co-bron is 2 centimeter in diameter en heeft de neiging om fijne stofdeeltjes te produceren, hetgeen nefast is voor de patiënten. De bron is ongeveer 5 jaar bruikbaar, omdat na die tijd de helft van het nuclide is vervallen. Toch is kobalt-60 dan nog steeds zeer radioactief.

Naast de geneeskundige toepassingen wordt de isotoop ook gebruikt in de industrie als algemene bron van gammastralen. Dit kan eenvoudigweg door de isotoop bloot te stellen aan een neutronenbron. Bovendien is de hoeveelheid en de intensiteit van de straling perfect gekend, zodat de bron relatief veilig is om mee te werken. Kobalt-60 wordt onder meer gebruikt om medische instrumenten en voeding te steriliseren, dichtheidsmetingen te verrichten en röntgenfoto's te nemen.

Kobalt-60 vervalt voor 100% via β-verval tot de stabiele isotoop 60Ni:[2]

\mathrm{^{60}_{27}Co\ \longrightarrow\ ^{60}_{28}Ni\ +\ e^-\ +\ \gamma}

Overzicht[bewerken]

Nuclide Z (p) N (n) Isotopische massa (u) Halveringstijd Radioactief verval VP Kernspin Isotopische verhouding
(molfractie)
Natuurlijk voorkomen
(molfractie)
Excitatie-energie
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+ (< 0,1%) 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 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+
IT 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) uur β+ 55Fe 7/2
56Co 27 29 55,9398393(23) 77,233(27) dagen β+ 56Fe 4+
57Co 27 30 56,9362914(8) 271,74(6) dagen EV 57Fe 7/2
58Co 27 31 57,9357528(13) 70,86(6) dagen β+ 58Fe 2+
58m1Co 24,95(6) keV 9,04(11) uur IT 58Co 5+
58m2Co 53,15(7) keV 10,4(3) µs 4+
59Co 27 32 58,9331950(7) stabiel 7/2 1,0000
60Co 27 33 59,9338171(7) 5,2713(8) jaar β 60Ni 5+
60mCo 58,59(1) keV 10,467(6) min IT (99,76%) 60Co 2+
β (0,24%) 60Ni
61Co 27 34 60,9324758(10) 1,650(5) uur 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 (< 0,1%) 68Ni
70Co 27 43 69,9510(9) 119(6) ms β (> 99,9%) 70Ni (6)
β, n (< 0,1%) 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 (< 0,1%) 70Ni
72Co 27 45 71,95781(64) 62(3) ms β (> 99,9%) 72Ni (6, 7)
β, n (< 0,1%) 71Ni
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

Overzicht van isotopen per element[bewerken]

H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) L.E. Diaz - Cobalt-57: Uses, JPNM Physics Isotopes. University of Harvard
  2. (en) WolframAlpha