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].

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 41,8 ТБк.

Образование и распад

Кобальт-60 является дочерним продуктом β⁻-распада нуклида ⁶⁰Fe (период полураспада составляет 1,5(3)·10^6[2] лет):

.

Кобальт-60 также претерпевает бета-распад (период полураспада 5,2713 года), в результате которого образуется стабильный изотоп никеля ⁶⁰Ni:

.

Наиболее вероятным является испускание электрона и нейтрино с суммарной энергией 0,318 МэВ, 1,491 и 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/нейтрино), а затем переходит в основное состояние, испуская гамма-кванты (3 уровня дают в комбинации 6 возможных частот гамма-излучения). Наиболее вероятным является испускание квантов с энергией 1,1732 МэВ и 1,3325 МэВ. Полная энергия распада кобальта-60 составляет 2,823 МэВ.

Изомеры

Известен единственный изомер ⁶⁰Co^m со следующими характеристиками^[2]:

• Избыток массы: −61 590,4(6) кэВ;
• Энергия возбуждения: 58,59(1) кэВ;
• Период полураспада: 10,467(6) мин;
• Спин и чётность ядра: 2⁺.

Распад изомерного состояния происходит по следующим каналам:

• изомерный переход в основное состояние (вероятность ~100 %);
• β⁻-распад (вероятность 0,24(3) %).

Получение

Кобальт-60 получают искусственно, подвергая единственный стабильный изотоп кобальта ⁵⁹Co бомбардировке нейтронами (в атомном реакторе, или с помощью нейтронного генератора).

Применение

Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для^[5]:

• стерилизации пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов;
• активации посевного материала (для стимуляции роста и урожайности зерновых и овощных культур);
• обеззараживания и очистки промышленных стоков, твёрдых и жидких отходов различных видов производств;
• радиационной модификации свойств полимеров и изделий из них;
• радиохирургии различных патологий (см. «кобальтовая пушка», гамма-нож);
• гамма-дефектоскопии.

Также Кобальт-60 используется в системах контроля уровня металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали. Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии.

См. также

• Радиационная авария в бухте Чажма
• Изотопы кобальта
• Радиологическое оружие
• Кобальтовая бомба

Примечания