نظائر الكوبالت

طيف الكوبالت 60، بدون هندسة

للكوبالت (Co) تسعة وعشرون نظيراً معروفاً تتراوح أعداد الكتلة لها بين 47 و75، من بينها نظير مستقر وحيد وهو كوبالت-59 ⁵⁹Co، في حين أن باقي نظائر الكوبالت هي نظائر مشعة. أطول نظائر الكوبالت المشعة عمراً هو النظير كوبالت-60 والذي عمر النصف له يبلغ 5.2714 سنة، يليه كوبالت-57 ⁵⁷Co بعمر نصف 271.8 يوم ومن ثم كوبالت-56 ⁵⁶Co بعمر نصف 77.27 يوم وكوبالت-58 ⁵⁸Co بعمر نصف 70.86 يوم. لباقي نظائر الكوبالت المشعة أعمار نصف أقل من 18 ساعة وأغلبها دون ثانية واحدة. هنالك أحد عشر متماكب نووي للكوبالت، وجميعها لها أعمار نصف أقل من 15 دقيقة.

إن نمط الاضمحلال الأساسي لنظائر الكوبالت المشعة التي لها عدد كتلة أقل من النظير المستقر كوبالت-59 يكون على شكل اصطياد إلكترون متحولاُ بذلك إلى نظائر الحديد الموافقة. بالمقابل فإن نمط الاضمحلال لنظائر الكوبالت ذات عدد الكتلة الأكبر من 59 يكون على شكل اضمحلال بيتا متحولاًُ بذلك إلى نظائر النيكل الموافقة.

كوبالت-57

يعد النظير كوبالت-57 أحد نظائر الكوبالت المشعة، وهو ينتج من تأثير إشعاع المسرع الدوراني على الحديد، كالتالي:

⁵⁶Fe + ²H → n + ⁵⁷Co

يستخدم النظير كوبالت-57 في الوسم النظيري لامتصاص فيتامين بي 12 ويستخدم ذلك في اختبار شيلينغ.

يستخدم النظير كوبالت-57 أيضاً كمصدر في مطيافية موسباور، حيث أن اصطياد الإلكترون للنظير كوبالت-57 يشكل حالة مثارة (مهيجة) من النظير حديد-57 والتي بدورها تتضمحل إلى الحالة المستقرة بإصدار أشعة غاما.

كوبالت-60

المقالة الرئيسية: كوبالت-60

يعد النظير كوبالت-60 ⁶⁰Co أحد نظائر الكوبالت المشعة يستخدم النظير كوبالت-60 في العلاج الإشعاعي. ينتج هذا النظير إشعاعي غاما بطاقة مقدارها 1.17 و 1.33 ميغا إلكترون فولت.

جدول النظائر

الرمز	Z(ب)	N(ن)	كتلة النظير (u)	عمر النصف	نمط الاضمحلال	ناتج الاضمحلال	لف مغزلي	تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي)	مجال التفاوت الطبيعي (كسر مولي)
طاقة التنشيط
47Co	27	20	47.01149				7/2-#
48Co	27	21	48.00176(43)#		p	47Fe	6+#
49Co	27	22	48.98972	<35 نانو ثانية	p >99.9%	48Fe	7/2-#
					β+ <0.1%	49Fe
50Co	27	23	49.98154	44 ميلي ثانية	β+, p 54%	49Mn	(6+)
					β+ 46%	50Fe
51Co	27	24	50.97072	60# ميلي ثانية [>200 نانو ثانية]	β+	51Fe	7/2-#
52Co	27	25	51.96359	115 ميلي ثانية	β+	52Fe	(6+)
52mCo	380 كيلو إلكترون فولت			104 ميلي ثانية	β+	52Fe	2+#
					IT	52Co
53Co	27	26	52.954219	242 ميلي ثانية	β+	53Fe	7/2-#
53mCo	3197 كيلو إلكترون فولت			247 ميلي ثانية	β+ 98.5%	53Fe	(19/2-)
					p 1.5%	52Fe
54Co	27	27	53.9484596	193.28 ميلي ثانية	β+	54Fe	0+
54mCo	197.4 كيلو إلكترون فولت			1.48 دقيقة	β+	54Fe	(7)+
55Co	27	28	54.9419990	17.53 ساعة	β+	55Fe	7/2-
56Co	27	29	55.9398393	77.233 يوم	β+	56Fe	4+
57Co	27	30	56.9362914	271.74 يوم	EC	57Fe	7/2-
58Co	27	31	57.9357528	70.86 يوم	β+	58Fe	2+
58m1Co	24.95 كيلو إلكترون فولت			9.04 ساعة	IT	58Co	5+
58m2Co	53.15 كيلو إلكترون فولت			10.4 ميكرو ثانية			4+
59Co	27	32	58.9331950	مستقر			7/2-	1.0000
60Co	27	33	59.9338171	5.2713 سنة	β-	60Ni	5+
60mCo	58.59 كيلو إلكترون فولت			10.467 دقيقة	IT 99.76%	60Co	2+
					β- 0.24%	60Ni
61Co	27	34	60.9324758	1.650 ساعة	β-	61Ni	7/2-
62Co	27	35	61.934051	1.50 دقيقة	β-	62Ni	2+
62mCo	22 كيلو إلكترون فولت			13.91 دقيقة	β- 99%	62Ni	5+
					IT 1%	62Co
63Co	27	36	62.933612	26.9 ثانية	β-	63Ni	7/2-
64Co	27	37	63.935810	0.30 ثانية	β-	64Ni	1+
65Co	27	38	64.936478	1.20 ثانية	β-	65Ni	(7/2)-
66Co	27	39	65.93976	0.18 ثانية	β-	66Ni	(3+)
66m1Co	175 كيلو إلكترون فولت			1.21 ميكرو ثانية			(5+)
66m2Co	642 كيلو إلكترون فولت			>100 ميكرو ثانية			(8-)
67Co	27	40	66.94089	0.425 ثانية	β-	67Ni	(7/2-)#
68Co	27	41	67.94487	0.199 ثانية	β-	68Ni	(7-)
68mCo	150 كيلو إلكترون فولت			1.6 ثانية			(3+)
69Co	27	42	68.94632	227 ميلي ثانية	β- >99.9%	69Ni	7/2-#
					β-, n <0.1%	68Ni
70Co	27	43	69.9510	119 ميلي ثانية	β- >99.9%	70Ni	(6-)
					β-, n <0.1%	69Ni
70mCo	200 كيلو إلكترون فولت			500 ميلي ثانية			(3+)
71Co	27	44	70.9529	97 ميلي ثانية	β- >99.9%	71Ni	7/2-#
					β-, n <0.1%	70Ni
72Co	27	45	71.95781	62 ميلي ثانية	β- >99.9%	72Ni	(6-,7-)
					β-, n <0.1%	71Ni
73Co	27	46	72.96024	41 ميلي ثانية			7/2-#
74Co	27	47	73.96538	50# ميلي ثانية [>300 نانو ثانية]			0+
75Co	27	48	74.96833	40# ميلي ثانية [>300 نانو ثانية]			7/2-#

المصادر

• كتل النظائر من:
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2020-08-09.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
• تركيب النظائر والكتل الذرية القياسية من:
  • J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. ج. 75 ع. 6: 683–800. DOI:10.1351/pac200375060683. مؤرشف من الأصل في 2019-01-04.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  • M. E. Wieser (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. ج. 78 ع. 11: 2051–2066. DOI:10.1351/pac200678112051. مؤرشف من الأصل في 2019-01-04. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |laysummary= تم تجاهله (مساعدة)
• بيانات أعمار النصف واللف المغزلي والمتماكبات منتقاة من:
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2020-08-09.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  • National Nuclear Data Center. "NuDat 2.1 database". Brookhaven National Laboratory. مؤرشف من الأصل في 2019-10-14. اطلع عليه بتاريخ September 2005. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
  • N. E. Holden (2004). "Table of the Isotopes". في D. R. Lide (المحرر). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ط. 85th). CRC Press. Section 11. ISBN:978-0-8493-0485-9.