Kobalt-60
| Kobalt-60 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Kobalt-60 bomlási séma | |||||
| Név, szimbólum | Cobalt-60, 60 Co | ||||
| Alternatív címek | radiokobalt | ||||
| Neutronok | 33 | ||||
| Nuklidok tulajdonságai | |||||
| Atomtömeg | 59.9338171(7) [1] a. eszik. | ||||
| tömeghiba | −61 649,0(6) [1] k eV | ||||
| Fajlagos kötési energia (nukleononként) | 8 746.745(10) [1] keV | ||||
| Fél élet | 5.2713 (8) [2] év | ||||
| Bomlástermékek | 60 Ni | ||||
| Szülői izotópok | 60 Fe | ||||
| Az atommag spinje és paritása | 5 + [2] | ||||
|
|||||
| Nuklidok táblázata | |||||
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |||||
A kobalt-60 , a radiokobalt a kobalt kémiai elem 27-es rendszámú és 60 - as tömegszámú radioaktív nuklidja . Rövid felezési ideje miatt gyakorlatilag soha nem található meg a természetben. Az 1930-as évek végén fedezte fel G. Seaborg és J. Livinggood a Kaliforniai Egyetemen Berkeleyben [3] .
Ennek a nuklidnak egy grammjának aktivitása körülbelül 41,8 TBq .
A kobalt-60 a kobalt radioaktív izotópjai közül a leghosszabb élettartamú , és fontos gyakorlati alkalmazásai vannak.
Képződés és bomlás
A kobalt-60 a 60 Fe nuklid β - bomlásának leányterméke (felezési ideje 2,6⋅10 6 év [2] ):
A kobalt-60 béta-bomláson is megy keresztül ( felezési ideje 5,2713 év ), ami stabil nikkel - izotópot , 60Ni -t termel :
A 60 Co atommag alapállapota spin és paritása J π = 5 + , a 60 Ni leánymag alapállapota pedig J π = 0 + . Ezért az alapállapotba való béta-bomlás nagyon erősen elnyomott a spin nagy változása miatt, amely egy ilyen átmenethez szükséges lenne. A 60 Co béta-bomlása csak 60 Ni gerjesztett állapotában fordul elő , amelyeknek nagy a spinje: 1,332 MeV (2 + ), 2,158 MeV (2 + ) és 2,505 MeV (4 + ).
A legvalószínűbb egy elektron és egy antineutrínó emissziója, amelyek összenergiája 0,318 MeV , 1,491 MeV vagy 0,665 MeV (utóbbi esetben ennek valószínűsége csak 0,022%) [4] . Emissziójuk után a 60 Ni-es nuklid rendszerint azonnal a három energiaszint egyikére kerül, 1,332, 2,158 és 2,505 MeV energiákkal (az elektron/antineutrínó pár által elvitt energiától függően), majd a talajba kerül. állapotba, gamma-kvantumokat bocsát ki (3 szint a gammasugárzás 6 lehetséges energiájának kombinációját adja), vagy energiát ad át konverziós elektronoknak . A legvalószínűbb az 1,1732 MeV és 1,3325 MeV energiájú gamma-sugárzás kaszkádkibocsátása . A kobalt-60 teljes bomlási energiája 2,823 MeV .
Izomerek
Az egyetlen ismert 60m Co izomer a következő jellemzőkkel [2] :
- Tömegfelesleg: −61 590,4(6) keV;
- Gerjesztési energia: 58,59(1) keV;
- Felezési idő: 10,467 (6) perc;
- Az atommag spinje és paritása: 2 + .
Az izomer állapot bomlása a következő csatornákon keresztül megy végbe:
- izomer átmenet az alapállapotba (valószínűség ~100%);
- β - bomlás (valószínűsége 0,24(3)%) nikkel-60-ra.
Getting
A kobalt-60-at mesterségesen állítják elő úgy, hogy a kobalt 59Co egyetlen stabil izotópját termikus neutronokkal bombázzák ( nukleáris reaktorban vagy neutrongenerátor segítségével). A legjövedelmezőbb a kobalt-60 gyártása az RBMK reaktorokban , mivel ebben az esetben nincs szükség további berendezésekre vagy intézkedésekre, hanem a szokásos bór-karbidos kiegészítő abszorberek helyett 5 éves időtartamra kobalt abszorbereket telepítenek, beleértve az 1152 nikkelt is. - bevont természetes kobalt-59 tabletta. [5] [6]
Alkalmazás
A kobalt-60-at körülbelül 1,3 MeV energiájú gamma-sugárforrások előállítására használják , amelyeket a következő célokra használnak: [7] :
- élelmiszerek, orvosi műszerek és anyagok sterilizálása;
- a vetőmag aktiválása (a gabona- és zöldségnövények növekedésének és hozamának serkentésére);
- ipari szennyvizek, különféle iparágak szilárd és folyékony hulladékainak fertőtlenítése és tisztítása;
- a polimerek és a belőlük készült termékek tulajdonságainak sugárzásos módosítása;
- sugársebészet különféle patológiák esetén (lásd " kobalt pisztoly ", gamma kés );
- távoli és intracavitáris gammaterápia;
- gamma hiba észlelése ;
- csővezetékeken átszivattyúzott folyadékkeverékek konzisztenciájának (sűrűségének) meghatározása műszerek-konzisztométerek (sűrűségmérők) részeként [8] ;
- az öntőformában lévő fém szintjének ellenőrzésére szolgáló rendszerekben az acél folyamatos öntése során .
Ez a radioizotópos energiaforrásokban (RTG -k stb. ) használt izotópok egyike.
Kobalt-60 a kultúrában
- A Fear City (1959) című filmben a cselekmény egy kobalt-60-as konténer ellopása körül forog, olyan mennyiségben, amely elegendő Los Angeles teljes lakosságának elpusztításához.
- Erről az izotópról kapta a nevét a francia Cobalt 60 posztindusztriális csoport .
- A kobalt-60-as reaktor (bár ezen az izotópon működő atomreaktor elvileg lehetetlen, mivel a kobalt-60 nem hasadó izotóp , mint a széles körben ismert ruténium-106 , cézium-137 és stroncium-90 ) szolgált. vallási istentisztelet Robert Silverberg amerikai tudományos-fantasztikus író "A Mindenható Atom" című regényében .
- A DC Comicsnak van egy Cobalt-60 képregénye (első kiadása 1968-ban), a főszereplővel azonos nevű. Maszkot visel, és bosszút akar állni Stroncium-90 nevű ellenségén . Az ő indítékai alapján és azonos néven Zack Snyder filmjét forgatják .
- A Castle -ben (3. évad, 16-17. rész) a főszereplőket kobalt-60-zal sugározták be, és megakadályozták, hogy bomba robbanjon vele. New York veszélyben volt .
- A "9-1-1" sorozatban (3. évad, 9. rész) a főszereplők kiküszöbölték egy kobalt-60-at illegálisan szállító teherautó balesetének következményeit.
- A Detroit: Become Human című videojátékban a kobalt-60 „piszkos bombaként” használható.
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ 1 2 3 4 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Az AME2003 atomtömeg-értékelés (II). Táblázatok, grafikonok és hivatkozások (angol) // Nukleáris fizika A. - 2003. - 1. évf. 729 . - P. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
- ↑ 1 2 3 4 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH A NUBASE értékelése a nukleáris és bomlási tulajdonságokról // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ Amerikai környezetvédelmi hivatal. Ki fedezte fel a kobaltot és a kobalt-60-at? (angol) (2009. február 9.). Letöltve: 2010. augusztus 28. Az eredetiből archiválva : 2012. május 8..
- ↑ WWW Radioaktív izotópok táblázata . – Energiaszint 60 Co. Letöltve: 2010. augusztus 28. Az eredetiből archiválva : 2012. május 8..
- ↑ ch. szerk. PA Yakovlev : A szmolenszki atomerőmű harmadik erőművi blokkján először kezdték meg a kobalt ipari radioizotópjának gyártását . Atomic Energy 2.0 S. 95807. Rosatom (2019. július 1.). Letöltve: 2022. május 26. Az eredetiből archiválva : 2022. május 26.
- ↑ ch. szerk. P. A. Yakovlev : A Rosenergoatom megkezdte egy egyedülálló kobalt-60 izotóp gyártását a Kurszki Atomerőmű harmadik erőművében . Atomenergia 2.0 S. 125070. Rosatom (2022. május 26.). Letöltve: 2022. május 26. Az eredetiből archiválva : 2022. május 26.
- ↑ Sugárzási technológiák a leningrádi atomerőműben. (nem elérhető link) . - Szakasz: a kobalt-60 izotóp előállítása. Letöltve: 2010. augusztus 28. Az eredetiből archiválva : 2009. július 30.
- ↑ http://dp.vniims.ru/TSI/899008F5ABA99A434.pdf (hozzáférhetetlen link)
 Szótárak és enciklopédiák |
|---|