コバルトの同位体

天然のコバルト(Co)は、1種の安定同位体の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は電子捕獲で、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

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

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

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

  • Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
  • Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
    • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
    • David R. Lide (ed.), orman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
  • 表
  • 話
  • 編
  • 歴
1H   2He
安定
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1分〜
1分未満
魔法数
3Li 4Be   5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg   13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe
55Cs 56Ba *1 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn
87Fr 88Ra *2 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn 113Nh 114Fl 115Mc 116Lv 117Ts 118Og
  *1 57La 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu
  *2 89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr
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