Cobalto-60
| Cobalto-60 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Esquema de descomposición de cobalto-60 | |||||
| nombre, símbolo | Cobalto-60 , 60Co | ||||
| Títulos alternativos | radiocobalto | ||||
| neutrones | 33 | ||||
| Propiedades de nucleidos | |||||
| Masa atomica | 59.9338171(7) [1] a. comer. | ||||
| defecto de masa | −61 649.0(6) [1] k eV | ||||
| Energía de enlace específica (por nucleón) | 8 746,745(10) [1] keV | ||||
| Media vida | 5.2713(8) [2] años | ||||
| Productos de descomposición | 60Ni _ | ||||
| Isótopos padres | 60 Fe _ | ||||
| Spin y paridad del núcleo | 5 + [2] | ||||
|
|||||
| Tabla de nucleidos | |||||
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |||||
El cobalto-60 , el radiocobalto es un nucleido radiactivo del elemento químico cobalto con número atómico 27 y número másico 60. Prácticamente nunca se encuentra en la naturaleza debido a su corta vida media. Descubierto a fines de la década de 1930 por G. Seaborg y J. Livinggood en la Universidad de California en Berkeley [3] .
La actividad de un gramo de este nucleido es de aproximadamente 41,8 TBq .
El cobalto-60 es el más longevo de los isótopos radiactivos del cobalto y tiene importantes aplicaciones prácticas.
Formación y decadencia
El cobalto-60 es un producto secundario de la desintegración β del nucleido 60 Fe (la vida media es de 2,6⋅10 6 años [2] ):
El cobalto-60 también sufre una desintegración beta ( vida media de 5,2713 años ), lo que produce el isótopo estable de níquel 60Ni :
El estado fundamental del núcleo 60 Co tiene espín y paridad J π = 5 + , y el estado fundamental del núcleo hijo 60 Ni tiene J π = 0 + . Por lo tanto, la desintegración beta al estado fundamental se suprime fuertemente debido al gran cambio en el espín que se requeriría para tal transición. Las desintegraciones beta de 60 Co ocurren solo en estados excitados de 60 Ni, que tienen un espín grande: 1,332 MeV (2 + ), 2,158 MeV (2 + ) y 2,505 MeV (4 + ).
La más probable es la emisión de un electrón y un antineutrino con una energía total de 0,318 MeV , 1,491 MeV o 0,665 MeV (en este último caso, la probabilidad es sólo del 0,022%) [4] . Después de su emisión , el núclido de 60 Ni se encuentra inmediatamente, por regla general, en uno de los tres niveles de energía con energías de 1.332, 2.158 y 2.505 MeV (dependiendo de la energía que se lleve el par electrón/antineutrino), y luego se va al suelo. estado, emitiendo gamma -quanta (3 niveles dan una combinación de 6 energías posibles de radiación gamma) o transfiriendo energía a electrones de conversión . La más probable es la emisión en cascada de rayos gamma con energías de 1,1732 MeV y 1,3325 MeV . La energía de desintegración total del cobalto-60 es de 2,823 MeV .
Isómeros
El único isómero conocido 60m Co con las siguientes características [2] :
- Exceso de masa: −61 590,4(6) keV;
- Energía de excitación: 58,59(1) keV;
- Vida media: 10.467(6) min;
- Spin y paridad del núcleo: 2 + .
El decaimiento del estado isomérico ocurre a través de los siguientes canales:
- transición isomérica al estado fundamental (probabilidad ~100%);
- β - descomposición (probabilidad 0,24(3)%) a níquel-60.
Conseguir
El cobalto-60 se obtiene artificialmente sometiendo al único isótopo estable del cobalto 59Co a bombardeo con neutrones térmicos (en un reactor nuclear o utilizando un generador de neutrones). La más rentable es la producción de cobalto-60 en reactores RBMK , ya que en este caso no se requieren equipos ni medidas adicionales, sino que en lugar de absorbentes adicionales estándar con carburo de boro, se instalan absorbentes de cobalto por un período de 5 años, incluyendo 1152 de níquel tabletas de cobalto-59 natural recubiertas. [5] [6]
Aplicación
El cobalto-60 se utiliza en la producción de fuentes de radiación gamma con una energía de aproximadamente 1,3 MeV , que se utilizan para [7] :
- esterilización de productos alimenticios, instrumentos y materiales médicos;
- activación de semillas (para estimular el crecimiento y rendimiento de cultivos de cereales y hortalizas);
- desinfección y purificación de efluentes industriales, desechos sólidos y líquidos de diversos tipos de industrias;
- modificación por radiación de las propiedades de los polímeros y productos elaborados a partir de ellos;
- radiocirugía para diversas patologías (ver " pistola de cobalto ", bisturí de rayos gamma );
- gammaterapia a distancia e intracavitaria;
- detección de fallas gamma ;
- determinación de la consistencia (densidad) de mezclas líquidas bombeadas a través de tuberías como parte de instrumentos-consistómetros (medidores de densidad) [8] ;
- en sistemas para monitorear el nivel de metal en un molde durante la colada continua de acero .
Es uno de los isótopos utilizados en las fuentes de energía de radioisótopos (RTG , etc. ).
Cobalto-60 en cultivo
- En la película Fear City (1959), la trama gira en torno al robo de un contenedor de cobalto-60 en cantidades suficientes para acabar con toda la población de Los Ángeles.
- El grupo postindustrial francés Cobalt 60 lleva el nombre de este isótopo.
- Un reactor de cobalto-60 (aunque un reactor nuclear que funcione con este isótopo es en principio imposible, ya que el cobalto-60 no es un isótopo fisionable , como los ampliamente conocidos rutenio-106 , cesio-137 y estroncio-90 ) sirvió como objeto de estudio. culto religioso en la novela "The Almighty Atom" del escritor estadounidense de ciencia ficción Robert Silverberg .
- DC Comics tiene un cómic Cobalt-60 (primer número de 1968) con el personaje principal del mismo nombre. Lleva una máscara y quiere vengarse de su enemigo llamado Strontium-90 . Basado en sus motivos y bajo el mismo nombre, se está rodando una película de Zack Snyder .
- En Castle (temporada 3, episodios 16-17), los personajes principales fueron irradiados con cobalto-60 y evitaron que una bomba explotara con él. Nueva York estaba bajo amenaza .
- En la serie "9-1-1" (temporada 3, episodio 9), los personajes principales eliminaron las consecuencias de un accidente que involucró a un camión que transportaba ilegalmente cobalto-60.
- En el videojuego Detroit: Become Human , el cobalto-60 podría usarse como una "bomba sucia".
Véase también
- Accidente de radiación en Chazhma Bay
- proyecto taiga
- Isótopos de cobalto
- Armas radiológicas
- bomba de cobalto
Notas
- ↑ 1 2 3 4 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. La evaluación de la masa atómica AME2003 (II). Tablas, gráficos y referencias (inglés) // Física nuclear A . - 2003. - vol. 729 . - Pág. 337-676 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
- ↑ 1 2 3 4 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de descomposición // Física nuclear A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ Agencia de protección ambiental de EE. UU. ¿Quién descubrió el cobalto y el cobalto-60? (inglés) (9 de febrero de 2009). Consultado el 28 de agosto de 2010. Archivado desde el original el 8 de mayo de 2012.
- ^ WWW Tabla de isótopos radiactivos . – Niveles de energía 60 Co. Consultado el 28 de agosto de 2010. Archivado desde el original el 8 de mayo de 2012.
- ↑ cap. edición PA Yakovlev : En la tercera unidad de potencia de la central nuclear de Smolensk, por primera vez, ha comenzado la producción de un radioisótopo industrial de cobalto . Energía atómica 2.0 S. 95807. Rosatom (1 de julio de 2019). Consultado el 26 de mayo de 2022. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2022.
- ↑ cap. edición P. A. Yakovlev : Rosenergoatom ha comenzado la producción de un isótopo de cobalto-60 único en la tercera unidad de energía de la central nuclear de Kursk . Energía atómica 2.0 S. 125070. Rosatom (26 de mayo de 2022). Consultado el 26 de mayo de 2022. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2022.
- ↑ Tecnologías de radiación en la central nuclear de Leningrado. (enlace no disponible) . - Sección: producción del isótopo cobalto-60. Consultado el 28 de agosto de 2010. Archivado desde el original el 30 de julio de 2009.
- ↑ http://dp.vniims.ru/TSI/899008F5ABA99A434.pdf (enlace inaccesible)
 diccionarios y enciclopedias |
|---|