كوبالت-60

كوبالت-60 الجدول الكامل
عام
الاسم والرمز	كوبالت-60،⁶⁰Co
النيوترونات	33
الپروتونات	27
بيانات النيوكليدات
التوافر الطبيعي	ضئيل
عمر النصف	5.27 years^[1]
كتلة النظير	59.9338222 u
سپين	5+
نمط الانحلال	طاقة الانحلال
β (beta decay)	0.31 MeV
γ (أشعة گاما)	1.1732,1.3325 MeV

كوبالت-60، 60Co، هو نظير اصطناعي مشع للكوبالت يبلغ عمره النصفي 5.2714 سنة. يت إنتاجه صناعياً في المفاعلات النووية. يعتمد الإنتاج الصناعي المتعمد على نشاط النيترون للعينات السائبة من نظير الكوبالت أحادي النظير وأحادي النيوكليد 59Co.^[2] كما تُنتج كميات قابلة للقياس كمنتج ثانوي لتشغيل محطات الطاقة النووية التقليدية وقد يتم اكتشافه خارجياً عند تسربه. في الحالة الأخيرة (في غياب الكوبالت المضاف) 60Co المنتج عرضياً يكون إلى حد كبير ناتج عن المراحل المتعددة لنشاط النيوترون لنظائر الحديد في الهياكل الصلبة للمفاعل^[3] عن طريق تخليق المركب الطليعي 59Co. أبسط حالات المثال الأخير يكون نتيجة لنشاط 58Fe. يضمحل 60Co بواسطة اضمحلال بيتا إلى النظير المستقر نيكل-60 (60Ni). نوية النيكل النشطة تطلق شعاعين گاما بطاقة تبلغ 1.17 و1.33 MeV، وبالتاليف إن المعادلة الشاملة للتفاعل النووي هي: 5927Co + n → 6027Co → 6028Ni + e⁻ + νe + أشعة گاما.

الطيف الترديي لاضمحلال أشعة گاما لكوبالت-60.

حاوية تحتوي على كوبالت-60.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

النشاط

يحدث من فترة عمر النصف نشاط إشعاعي للگرام الواحد من كوبالت-60 حوالي 44 تيرابكريل (1100 كوري)، ويرتبط ثابت الجرعة الممتصة إلي طاقة الإضمحلال والوقت.

كوبالت-60 يساوي 0,35 ملي سيفرت/(گيگا بكريل في الساعة) في متر واحد من المنبع، وهذا يسمح بحساب الجرعة المكافئة والذي يعتمد على المسافة والنشاط.

الاضمحلال

مخطط اضمحلال 60Co و60mCo.

كوبالت-60 هو ناتج ثانوي من اضمحلال بيتا ومضمحل من النيوكليد ⁶⁰Fe (فترة عمر النصف 1.5(3)×10⁶" سنوات):

\mathrm {{}_{26}^{60}Fe} \rightarrow \mathrm {{}_{27}^{60}Co} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}

.

يخضع كوبالت-60 أيضاً لاضمحلال بيتا (عمر النصف 5.2713 عاماً)، الذي ينتج نظائر مستقرة من النيكل ⁶⁰Ni:

\mathrm {^{60}_{27}Co} \rightarrow \mathrm {^{60}_{28}Ni} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}

.

التطبيقات

Security screening of cars at the Super Bowl using 60Co gamma-ray scanner

Prototype irradiator for food irradiation to prevent spoilage, 1984. The 60Co is in the central pipes

60Co needle implanted in tumors for radiotherapy, around 1955.

60Co teletherapy machine for cancer radiotherapy, early 1950s.

Brookhaven plant mutation experiment using 60Co source in the pipe, center.

60Co source for sterilizing screwflies in the 1959 Screwworm Eradication Program.

كوبالت-60 يستخدم في إنتاج أشعة گاما وطاقة من نحو 1.3 ميگا إلكترون ڤولت والتي تستخدم في الأغراض التالية:

تعقيم المواد الغذائية، والأدوات الطبية والمواد.
تنشيط البذور (لتحفيز نمو وإنتاجية محاصيل الحبوب والخضار).
إزالة التلوث ومعالجة مياه النفايات الصناعية والنفايات الصلبة والسائلة من أنواع مختلفة من الصناعات.
التعديل الإشعاعى من خصائص الپوليمرات ومنتجاتها.
علاج مختلف الأمراض إشعاعياً.
التصوير الطبي بأشعة گاما

وأيضاً، يتم استخدام الكوبالت-60 في التحكم في مستوى المعادن في قالب الصب المستمر للفولاذ، وهي واحدة من النظائر التي تستخدم في مصادر طاقة النظائر المشعة.

التواجد

يمكن الحصول عليه بشكل اصطناعي بتعريض النظير المستقر للكوبالت وبالتحديد ⁵⁹Co فقط وبتعريضه لوابل من النيوترونات (في مفاعل نووي، أو باستخدام مولد نيترونات).

الأمان

التكافؤ

الموردون

الأرجنتين، كندا وروسيا هم أكبر موردي كوبالت-60 في العالم.^{[بحاجة لمصدر]}

انظر أيضاً

المصادر

^ National Institute of Standards and Technology. "Radionuclide Half-Life Measurements". Retrieved 2011-11-07.
^ Malkoske, G. R. Cobalt-60 production in CANDU power reactors
^ US EPA [http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/cobalt.html#wheredoes Radiation Protection: Cobalt

وصلات خارجية

Cobalt-60, Centers for Disease Control and Prevention.
NLM Hazardous Substances Databank – Cobalt, Radioactive
Beta decay of Cobalt-60, HyperPhysics, Georgia State University.
Dr. Henry Kelly (March 6, 2002). "Cobalt-60 as a Dirty Bomb". Federation of American Scientists. Archived from the original on April 5, 2002.

الكلمات الدالة:

[1] National Institute of Standards and Technology. "Radionuclide Half-Life Measurements". Retrieved 2011-11-07.

[2] Malkoske, G. R. Cobalt-60 production in CANDU power reactors

[3] US EPA [http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/cobalt.html#wheredoes Radiation Protection: Cobalt

[1]

[2]

[3]