Het chemisch element kobalt (Co), met een atoommassa van 58,93 u, bezit één stabiele isotoop: kobalt-59. De overige 28 radio-isotopen zijn onstabiel en hebben een relatief korte halveringstijd (de meeste minder dan een seconde). Isotopen met een massa lager dan die van de stabiele isotoop vervallen hoofdzakelijk naar ijzer, terwijl de isotopen met een grotere massa vervallen naar nikkel.
De kortstlevende isotoop van kobalt is kobalt-49, met een halfwaardetijd van minder dan 35 nanoseconden. De langstlevende is kobalt-60, met een halfwaardetijd van bijna 5,3 jaar.
Kobalt-57
De isotoop kobalt-57 is een radioactieve isotoop die in de geneeskunde en biochemie wordt gebruikt om de vitamine cobalamine (vitamine B12) isotopisch te labelen. Dit wordt verder gebruikt bij de Schillingtest om te kijken of een patiënt vitamine B12 kan opnemen. Kobalt-57 bezit een halveringstijd van 271,7 dagen en vervalt dan via elektronenvangst tot de stabiele isotoop ijzer-57 (57Fe).
Kobalt-60
De isotoop kobalt-60 is een radioactieve isotoop die aangewend wordt in de radiotherapie. Het produceert twee gammastralen met energieën van 1,17 MeV en 1,33 MeV. De kobalt-60-bron is 2 centimeter in diameter en heeft de neiging om fijne stofdeeltjes te produceren, hetgeen nefast is voor de patiënten. De bron is ongeveer vijf jaar bruikbaar, omdat na die tijd de helft van het nuclide is vervallen. Toch is kobalt-60 dan nog steeds zeer radioactief.
Naast de geneeskundige toepassingen wordt de isotoop ook gebruikt in de industrie als algemene bron van gammastralen. Dit kan eenvoudigweg door de isotoop bloot te stellen aan een neutronenbron. Bovendien is de hoeveelheid en de intensiteit van de straling perfect gekend, zodat de bron relatief veilig is om mee te werken. Kobalt-60 wordt onder meer gebruikt om medische instrumenten en voeding te steriliseren, dichtheidsmetingen te verrichten en röntgenfoto's te nemen.
Kobalt-60 vervalt voor 100% via β−-verval tot de stabiele isotoop nikkel-60 (60Ni):
Overzicht
| Nuclide | Z (p) | N (n) | Isotopische massa (u) | Halveringstijd | Radioactief verval | VP | Kernspin | Isotopische verhouding (molfractie) |
Natuurlijk voorkomen (molfractie) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitatie-energie | |||||||||
| 47Co | 27 | 20 | 47,01149(54) | 7/2− | |||||
| 48Co | 27 | 21 | 48,00176(43) | p | 47Fe | 6+ | |||
| 49Co | 27 | 22 | 48,98972(28) | < 35 ns | p (> 99,9%) | 48Fe | 7/2− | ||
| β+ (< 0,1%) | 49Fe | ||||||||
| 50Co | 27 | 23 | 49,98154(18) | 44(4) ms | β+, p (54%) | 49Mn | (6+) | ||
| β+ (46%) | 50Fe | ||||||||
| 51Co | 27 | 24 | 50,97072(16) | 60 ms | β+ | 51Fe | 7/2− | ||
| 52Co | 27 | 25 | 51,96359(7) | 115(23) ms | β+ | 52Fe | (6+) | ||
| 52mCo | 380(100) keV | 104(11) ms | β+ | 52Fe | 2+ | ||||
| IT | 52Co | ||||||||
| 53Co | 27 | 26 | 52,954219(19) | 242(8) ms | β+ | 53Fe | 7/2− | ||
| 53mCo | 3197(29) keV | 247(12) ms | β+ (98,5%) | 53Fe | (19/2−) | ||||
| p (1,5%) | 52Fe | ||||||||
| 54Co | 27 | 27 | 53,9484596(8) | 193,28(7) ms | β+ | 54Fe | 0+ | ||
| 54mCo | 197,4(5) keV | 1,48(2) min | β+ | 54Fe | 7+ | ||||
| 55Co | 27 | 28 | 54,9419990(8) | 17,53(3) uur | β+ | 55Fe | 7/2− | ||
| 56Co | 27 | 29 | 55,9398393(23) | 77,233(27) dagen | β+ | 56Fe | 4+ | ||
| 57Co | 27 | 30 | 56,9362914(8) | 271,74(6) dagen | EV | 57Fe | 7/2− | ||
| 58Co | 27 | 31 | 57,9357528(13) | 70,86(6) dagen | β+ | 58Fe | 2+ | ||
| 58m1Co | 24,95(6) keV | 9,04(11) uur | IT | 58Co | 5+ | ||||
| 58m2Co | 53,15(7) keV | 10,4(3) µs | 4+ | ||||||
| 59Co | 27 | 32 | 58,9331950(7) | stabiel | 7/2− | 1,0000 | |||
| 60Co | 27 | 33 | 59,9338171(7) | 5,2713(8) jaar | β− | 60Ni | 5+ | ||
| 60mCo | 58,59(1) keV | 10,467(6) min | IT (99,76%) | 60Co | 2+ | ||||
| β− (0,24%) | 60Ni | ||||||||
| 61Co | 27 | 34 | 60,9324758(10) | 1,650(5) uur | β− | 61Ni | 7/2− | ||
| 62Co | 27 | 35 | 61,934051(21) | 1,50(4) min | β− | 62Ni | 2+ | ||
| 62mCo | 22(5) keV | 13,91(5) min | β− (99%) | 62Ni | 5+ | ||||
| IT (1%) | 62Co | ||||||||
| 63Co | 27 | 36 | 62,933612(21) | 26,9(4) s | β− | 63Ni | 7/2− | ||
| 64Co | 27 | 37 | 63,935810(21) | 0,30(3) s | β− | 64Ni | 1+ | ||
| 65Co | 27 | 38 | 64,936478(14) | 1,20(6) s | β− | 65Ni | 7/2− | ||
| 66Co | 27 | 39 | 65,93976(27) | 0,18(1) s | β− | 66Ni | (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 | β− | 67Ni | (7/2−) | ||
| 68Co | 27 | 41 | 67,94487(34) | 0,199(21) s | β− | 68Ni | (7−) | ||
| 68mCo | 150(150) keV | 1,6(3) s | (3+) | ||||||
| 69Co | 27 | 42 | 68,94632(36) | 227(13) ms | β− (> 99,9%) | 69Ni | 7/2− | ||
| β−, n (< 0,1%) | 68Ni | ||||||||
| 70Co | 27 | 43 | 69,9510(9) | 119(6) ms | β− (> 99,9%) | 70Ni | (6−) | ||
| β−, n (< 0,1%) | 69Ni | ||||||||
| 70mCo | 200(200) keV | 500(180) ms | (3+) | ||||||
| 71Co | 27 | 44 | 70,9529(9) | 97(2) ms | β− (> 99,9%) | 71Ni | 7/2− | ||
| β−, n (< 0,1%) | 70Ni | ||||||||
| 72Co | 27 | 45 | 71,95781(64) | 62(3) ms | β− (> 99,9%) | 72Ni | (6−, 7−) | ||
| β−, n (< 0,1%) | 71Ni | ||||||||
| 73Co | 27 | 46 | 72,96024(75) | 41(4) ms | 7/2− | ||||
| 74Co | 27 | 47 | 73,96538(86) | 50 ms | 0+ | ||||
| 75Co | 27 | 48 | 74,96833(86) | 40 ms | 7/2− | ||||
Overzicht van isotopen per element
| 1 | 18 | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | H | 2 | Periodiek systeem | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | He | |||||||||
| 2 | Li | Be | De links verwijzen naar isotopen per element | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||
| 3 | Na | Mg | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| 6 | Cs | Ba | ↓ | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | ↓↓ | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Lanthaniden | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | |||
| Actiniden | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | |||
Bronnen, noten en/of referenties
|