Isotop kobalt

Isotop utama kobalt
Berat atom standar Ar°(Co)	58,933194±0,000003; 58,933±0,001 (diringkas);
	lihat; bicara; sunting;

Kobalt (₂₇Co) yang terbentuk secara alami hanya terdiri dari satu isotop stabil, ⁵⁹Co; oleh karena itu, kobalt adalah unsur monoisotop dan mononuklida. Dua puluh delapan radioisotop telah dikarakterisasi dengan yang paling stabil adalah ⁶⁰Co dengan waktu paruh 5,2714 tahun, ⁵⁷Co dengan waktu paruh 271,8 hari, ⁵⁶Co dengan waktu paruh 77,27 hari, dan ⁵⁸Co dengan waktu paruh 70,86 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 18 jam dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 1 detik. Unsur ini juga memiliki 11 keadaan meta, yang semuanya memiliki waktu paruh kurang dari 15 menit.

Isotop kobalt berkisar dalam berat atom mulai dari ⁴⁷Co hingga ⁷⁵Co. Mode peluruhan utama untuk isotop dengan nilai satuan massa atom kurang dari isotop stabil yang paling melimpah, ⁵⁹Co, adalah penangkapan elektron dan mode peluruhan utama untuk yang lebih besar dari 59 satuan massa atom adalah peluruhan beta. Produk peluruhan utama untuk isotop sebelum ⁵⁹Co adalah isotop besi dan produk utama untuk yang sesudahnya adalah isotop nikel.

Isotop radioaktif dapat diproduksi oleh berbagai reaksi nuklir. Misalnya, isotop ⁵⁷Co dihasilkan oleh iradiasi besi dengan siklotron. Reaksi utama yang terlibat adalah reaksi (d,n) ⁵⁶Fe + ²H → n + ⁵⁷Co.^[2]

Daftar isotop

Nuklida ^{[n 1]}	Z	N	Massa isotop (Da) ^{[n 2]}^{[n 3]}	Waktu paruh ^{[n 4]}	Mode peluruhan ^{[n 5]}	Isotop anak ^{[n 6]}	Spin dan paritas ^{[n 7]}^{[n 4]}	Kelimpahan alami (fraksi mol)
Nuklida ^{[n 1]}	Energi eksitasi^{[n 4]}			Waktu paruh ^{[n 4]}	Mode peluruhan ^{[n 5]}	Isotop anak ^{[n 6]}	Spin dan paritas ^{[n 7]}^{[n 4]}	Proporsi normal	Rentang variasi
⁴⁷Co	27	20	47,01149(54)#				7/2−#
⁴⁸Co	27	21	48,00176(43)#		p	⁴⁷Fe	6+#
⁴⁹Co	27	22	48,98972(28)#	<35 ndtk	p (>99,9%)	⁴⁸Fe	7/2−#
⁴⁹Co	27	22	48,98972(28)#	<35 ndtk	β⁺ (<0,1%)	⁴⁹Fe	7/2−#
⁵⁰Co	27	23	49,98154(18)#	44(4) mdtk	β⁺, p (54%)	⁴⁹Mn	(6+)
⁵⁰Co	27	23	49,98154(18)#	44(4) mdtk	β⁺ (46%)	⁵⁰Fe	(6+)
⁵¹Co	27	24	50,97072(16)#	60# mdtk [>200 ndtk]	β⁺	⁵¹Fe	7/2−#
⁵²Co	27	25	51,96359(7)#	115(23) mdtk	β⁺	⁵²Fe	(6+)
^52mCo	380(100)# keV			104(11)# mdtk	β⁺	⁵²Fe	2+#
^52mCo	380(100)# keV			104(11)# mdtk	IT	⁵²Co	2+#
⁵³Co	27	26	52,954219(19)	242(8) mdtk	β⁺	⁵³Fe	7/2−#
^53mCo	3197(29) keV			247(12) mdtk	β⁺ (98,5%)	⁵³Fe	(19/2−)
^53mCo	3197(29) keV			247(12) mdtk	p (1,5%)	⁵²Fe	(19/2−)
⁵⁴Co	27	27	53,9484596(8)	193,28(7) mdtk	β⁺	⁵⁴Fe	0+
^54mCo	197.4(5) keV			1,48(2) mnt	β⁺	⁵⁴Fe	(7)+
⁵⁵Co	27	28	54,9419990(8)	17,53(3) jam	β⁺	⁵⁵Fe	7/2−
⁵⁶Co	27	29	55,9398393(23)	77,233(27) hri	β⁺	⁵⁶Fe	4+
⁵⁷Co	27	30	56,9362914(8)	271,74(6) hri	EC	⁵⁷Fe	7/2−
⁵⁸Co	27	31	57,9357528(13)	70,86(6) hri	β⁺	⁵⁸Fe	2+
^58m1Co	24,95(6) keV			9,04(11) jam	IT	⁵⁸Co	5+
^58m2Co	53,15(7) keV			10,4(3) μdtk			4+
⁵⁹Co	27	32	58,9331950(7)	Stabil			7/2−	1.0000
⁶⁰Co	27	33	59,9338171(7)	5,2713(8) thn	β⁻, γ	⁶⁰Ni	5+
^60mCo	58,59(1) keV			10,467(6) mnt	IT (99,76%)	⁶⁰Co	2+
^60mCo	58,59(1) keV			10,467(6) mnt	β⁻ (0,24%)	⁶⁰Ni	2+
⁶¹Co	27	34	60,9324758(10)	1,650(5) jam	β⁻	⁶¹Ni	7/2−
⁶²Co	27	35	61,934051(21)	1,50(4) mnt	β⁻	⁶²Ni	2+
^62mCo	22(5) keV			13,91(5) mnt	β⁻ (99%)	⁶²Ni	5+
^62mCo	22(5) keV			13,91(5) mnt	IT (1%)	⁶²Co	5+
⁶³Co	27	36	62,933612(21)	26,9(4) dtk	β⁻	⁶³Ni	7/2−
⁶⁴Co	27	37	63,935810(21)	0,30(3) dtk	β⁻	⁶⁴Ni	1+
⁶⁵Co	27	38	64,936478(14)	1,20(6) dtk	β⁻	⁶⁵Ni	(7/2)−
⁶⁶Co	27	39	65,93976(27)	0,18(1) dtk	β⁻	⁶⁶Ni	(3+)
^66m1Co	175(3) keV			1,21(1) μdtk			(5+)
^66m2Co	642(5) keV			>100 μdtk			(8-)
⁶⁷Co	27	40	66,94089(34)	0,425(20) dtk	β⁻	⁶⁷Ni	(7/2−)#
⁶⁸Co	27	41	67,94487(34)	0,199(21) dtk	β⁻	⁶⁸Ni	(7-)
^68mCo	150(150)# keV			1,6(3) dtk			(3+)
⁶⁹Co	27	42	68,94632(36)	227(13) mdtk	β⁻ (>99,9%)	⁶⁹Ni	7/2−#
⁶⁹Co	27	42	68,94632(36)	227(13) mdtk	β⁻, n (<0,1%)	⁶⁸Ni	7/2−#
⁷⁰Co	27	43	69,9510(9)	119(6) mdtk	β⁻ (>99,9%)	⁷⁰Ni	(6-)
⁷⁰Co	27	43	69,9510(9)	119(6) mdtk	β⁻, n (<0,1%)	⁶⁹Ni	(6-)
^70mCo	200(200)# keV			500(180) mdtk			(3+)
⁷¹Co	27	44	70,9529(9)	97(2) mdtk	β⁻ (>99,9%)	⁷¹Ni	7/2−#
⁷¹Co	27	44	70,9529(9)	97(2) mdtk	β⁻, n (<0,1%)	⁷⁰Ni	7/2−#
⁷²Co	27	45	71,95781(64)#	62(3) mdtk	β⁻ (>99,9%)	⁷²Ni	(6- ,7-)
⁷²Co	27	45	71,95781(64)#	62(3) mdtk	β⁻, n (<0,1%)	⁷¹Ni	(6- ,7-)
⁷³Co	27	46	72,96024(75)#	41(4) mdtk			7/2−#
⁷⁴Co	27	47	73,96538(86)#	50# mdtk [>300 ndtk]			0+
⁷⁵Co	27	48	74,96833(86)#	40# mdtk [>300 ndtk]			7/2−#
Header & footer tabel ini: view

^ ^mCo – Isomer nuklir tereksitasi.
^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
^ ^a ^b ^c # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
^ Mode peluruhan:

EC: Penangkapan elektron

IT: Transisi isomerik

n: Emisi neutron

p: Emisi proton
^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.

Penggunaan radioisotop kobalt dalam pengobatan

Kobalt-57 (⁵⁷Co) adalah logam radioaktif yang digunakan dalam tes medis; ia digunakan sebagai radiolabel untuk penyerapan vitamin B₁₂. Ia juga berguna untuk tes Schilling.^[3]

Kobalt-60 (⁶⁰Co) adalah logam radioaktif yang digunakan dalam radioterapi. Ia menghasilkan dua sinar gama dengan energi 1,17 MeV dan 1,33 MeV. Sumber ⁶⁰Co berdiameter sekitar 2 cm dan sebagai hasilnya menghasilkan penumbra geometris, membuat tepi medan radiasi menjadi kabur. Logam ini memiliki kebiasaan buruk menghasilkan debu halus, menyebabkan masalah dengan proteksi radiasi. Sumber ⁶⁰Co berguna selama sekitar 5 tahun tetapi bahkan setelah titik ini masih sangat radioaktif, sehingga mesin kobalt tidak disukai di dunia Barat di mana akselerator partikel linier umum digunakan.

Kegunaan industri untuk isotop radioaktif

⁵⁷Co digunakan sebagai sumber dalam spektroskopi Mössbauer dari sampel yang mengandung besi. Peluruhan penangkapan elektron dari ⁵⁷Co membentuk keadaan tereksitasi dari inti ⁵⁷Fe, yang pada gilirannya meluruh ke keadaan dasar dengan emisi sinar gama. Pengukuran spektrum sinar gama memberikan informasi tentang keadaan kimia atom besi dalam suatu sampel.

⁶⁰Co berguna sebagai sumber sinar gama karena dapat diproduksi dalam jumlah yang dapat diprediksi, dan karena aktivitas radioaktifnya yang tinggi hanya dengan memaparkan kobalt alami ke neutron dalam reaktor untuk waktu tertentu. Penggunaan kobalt industri meliputi:

Sterilisasi perbekalan medis dan limbah medis
Perawatan radiasi makanan untuk sterilisasi (pasteurisasi dingin)
Radiografi industri (misalnya radiografi integritas las)
Pengukuran densitas (misalnya pengukuran densitas beton)
Sakelar ketinggian pengisian tangki.

Referensi

^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
^ Diaz, L. E. "Cobalt-57: Production". JPNM Physics Isotopes. Universitas Harvard. Diakses tanggal 4 Juli 2022.
^ Diaz, L. E. "Cobalt-57: Uses". JPNM Physics Isotopes. Universitas Harvard. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-06-11. Diakses tanggal 4 Juli 2022.

Massa isotop dari:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683  .
- Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051  .
"News & Notices: Standard Atomic Weights Revised". International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 Oktober 2005.
Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.

[3] Co – Isomer nuklir tereksitasi.

[4] ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.

[TMS-5] # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).

[TNN-6] # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).

[7] Mode peluruhan:

EC: Penangkapan elektron

IT: Transisi isomerik

n: Emisi neutron

p: Emisi proton

[8] Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.

[9] ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.

[CIAAW2016-1] Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.

[57Co-Diaz-production-2] Diaz, L. E. "Cobalt-57: Production". JPNM Physics Isotopes. Universitas Harvard. Diakses tanggal 4 Juli 2022.

[57Co-Diaz-uses-10] Diaz, L. E. "Cobalt-57: Uses". JPNM Physics Isotopes. Universitas Harvard. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-06-11. Diakses tanggal 4 Juli 2022.

[1]

[2]

[n 1]

[n 2]

[n 3]

[n 4]

[n 5]

[n 6]

[n 7]

[3]

EC:	Penangkapan elektron
IT:	Transisi isomerik
n:	Emisi neutron
p:	Emisi proton