コバルトの同位体

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天然のコバルト(Co)は、1種の安定同位体59Coで構成される。22種の放射性同位体が確認されており、その中でも安定なのが半減期が5.2714年の60Co、271.79日の57Co、70.86日の58Co、77.27日の56Coである。他の放射性同位体は半減期が18時間以下で、そのうちのほとんどが1秒以下である。また、コバルトは11種の核異性体を持ち、その半減期は10時間以下である。

安定同位体(59Co)より原子量が小さい同位体の主な崩壊モード電子捕獲で、安定同位体より原子量が大きい同位体のそれはβ崩壊である。主な崩壊生成物は、59Coより小さなものが鉄の同位体、大きなものがニッケルの同位体となる。

標準原子量:58.933195(5) u

医学分野でのコバルトの放射性同位体の利用[編集]

コバルト60(60Co)は放射線療法で用いられる放射性金属の一つで、エネルギーが1.17 MeV と 1.33 MeVのガンマ線を放出する。

コバルト57(57Co)は医学的検査で使われる放射性金属の一つで、ビタミンB12のラベル付けに使われる。これはシリング試験(ビタミンB12吸収試験)で有用である。

工業での利用[編集]

60Coは、原子炉で天然コバルトに中性子を晒すことで作り出すことができる有用なガンマ線源であるため、医薬品や医療廃棄物の殺菌食品照射(低温パスチャライゼーション)、工業的なX線写真(溶接部X線写真)などに使われている。

一覧[編集]

同位体核種 Z(p) N(n) 同位体質量 (u) 半減期 核スピン数 天然存在比 天然存在比
(範囲)
励起エネルギー
47Co 27 20 47.01149(54)# 7/2-#
48Co 27 21 48.00176(43)# 6+#
49Co 27 22 48.98972(28)# <35 ns 7/2-#
50Co 27 23 49.98154(18)# 44(4) ms (6+)
51Co 27 24 50.97072(16)# 60# ms [>200 ns] 7/2-#
52Co 27 25 51.96359(7)# 115(23) ms (6+)
52mCo 380(100)# keV 104(11)# ms 2+#
53Co 27 26 52.954219(19) 242(8) ms 7/2-#
53mCo 3197(29) keV 247(12) ms (19/2-)
54Co 27 27 53.9484596(8) 193.28(7) ms 0+
54mCo 197.4(5) keV 1.48(2) min (7)+
55Co 27 28 54.9419990(8) 17.53(3) h 7/2-
56Co 27 29 55.9398393(23) 77.233(27) d 4+
57Co 27 30 56.9362914(8) 271.74(6) d 7/2-
58Co 27 31 57.9357528(13) 70.86(6) d 2+
58m1Co 24.95(6) keV 9.04(11) h 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) 5.2713(8) a 5+
60mCo 58.59(1) keV 10.467(6) min 2+
61Co 27 34 60.9324758(10) 1.650(5) h 7/2-
62Co 27 35 61.934051(21) 1.50(4) min 2+
62mCo 22(5) keV 13.91(5) min 5+
63Co 27 36 62.933612(21) 26.9(4) s 7/2-
64Co 27 37 63.935810(21) 0.30(3) s 1+
65Co 27 38 64.936478(14) 1.20(6) s (7/2)-
66Co 27 39 65.93976(27) 0.18(1) s (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 (7/2-)#
68Co 27 41 67.94487(34) 0.199(21) s (7-)
68mCo 150(150)# keV 1.6(3) s (3+)
69Co 27 42 68.94632(36) 227(13) ms 7/2-#
70Co 27 43 69.9510(9) 119(6) ms (6-)
70mCo 200(200)# keV 500(180) ms (3+)
71Co 27 44 70.9529(9) 97(2) ms 7/2-#
72Co 27 45 71.95781(64)# 62(3) ms (6-,7-)
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-#
  • #でマークされた値は、全てが純粋に実験値から算出されたものではなく、一部体系的な傾向から導き出された推定値を含んでいる。明確なデータが得られていない核スピンに関しては、かっこ書きで表記している。
  • 数値の最後にかっこ書きで表記しているのは、その値の誤差を示している。誤差の値は、同位体の構成と標準の原子質量に関しては、IUPACが公表する誤差で表記しており、それ以外の値は、標準偏差を表記している。

参考文献[編集]