Isotop kobalt

Kobalt (₂₇Co) yang terbentuk secara alami hanya terdiri dari satu isotop stabil, ⁵⁹Co; oleh karena itu, kobalt adalah unsur monoisotop dan mononuklida. Dua puluh delapan radioisotop telah dikarakterisasi dengan yang paling stabil adalah ⁶⁰Co dengan waktu paruh 5,2714 tahun, ⁵⁷Co dengan waktu paruh 271,8 hari, ⁵⁶Co dengan waktu paruh 77,27 hari, dan ⁵⁸Co dengan waktu paruh 70,86 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 18 jam dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 1 detik. Unsur ini juga memiliki 11 keadaan meta, yang semuanya memiliki waktu paruh kurang dari 15 menit.

Isotop utama kobalt

Iso­top Peluruhan kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk ^56Co sintetis 77,27 hri ε ^56Fe ^57Co sintetis 271,79 hri ε ^57Fe ^58Co sintetis 70,86 hri ε ^58Fe ^59Co 100% stabil ^60Co renik 5,2714 thn β^−, γ ^60Ni
Berat atom standar Ar°(Co)	58,933194±0,000003 58,933±0,001 (diringkas)
lihat bicara sunting

Isotop kobalt berkisar dalam berat atom mulai dari ⁴⁷Co hingga ⁷⁵Co. Mode peluruhan utama untuk isotop dengan nilai satuan massa atom kurang dari isotop stabil yang paling melimpah, ⁵⁹Co, adalah penangkapan elektron dan mode peluruhan utama untuk yang lebih besar dari 59 satuan massa atom adalah peluruhan beta. Produk peluruhan utama untuk isotop sebelum ⁵⁹Co adalah isotop besi dan produk utama untuk yang sesudahnya adalah isotop nikel.

Isotop radioaktif dapat diproduksi oleh berbagai reaksi nuklir. Misalnya, isotop ⁵⁷Co dihasilkan oleh iradiasi besi dengan siklotron. Reaksi utama yang terlibat adalah reaksi (d,n) ⁵⁶Fe + ²H → n + ⁵⁷Co.

Daftar isotop

Nuklida	Z	N	Massa isotop (Da)	Waktu paruh	Mode peluruhan	Isotop anak	Spin dan paritas	Kelimpahan alami (fraksi mol)
	Energi eksitasi	Proporsi normal	Rentang variasi
^47Co	27	20	47,01149(54)#	7/2−#
^48Co	27	21	48,00176(43)#	p	^47Fe	6+#
^49Co	27	22	48,98972(28)#	<35 ndtk	p (>99,9%)	^48Fe	7/2−#
					β^+ (<0,1%)	^49Fe
^50Co	27	23	49,98154(18)#	44(4) mdtk	β^+, p (54%)	^49Mn	(6+)
					β^+ (46%)	^50Fe
^51Co	27	24	50,97072(16)#	60# mdtk [>200 ndtk]	β^+	^51Fe	7/2−#
^52Co	27	25	51,96359(7)#	115(23) mdtk	β^+	^52Fe	(6+)
^52mCo	380(100)# keV	104(11)# mdtk	β^+	^52Fe	2+#
			IT	^52Co
^53Co	27	26	52,954219(19)	242(8) mdtk	β^+	^53Fe	7/2−#
^53mCo	3197(29) keV	247(12) mdtk	β^+ (98,5%)	^53Fe	(19/2−)
			p (1,5%)	^52Fe
^54Co	27	27	53,9484596(8)	193,28(7) mdtk	β^+	^54Fe	0+
^54mCo	197.4(5) keV	1,48(2) mnt	β^+	^54Fe	(7)+
^55Co	27	28	54,9419990(8)	17,53(3) jam	β^+	^55Fe	7/2−
^56Co	27	29	55,9398393(23)	77,233(27) hri	β^+	^56Fe	4+
^57Co	27	30	56,9362914(8)	271,74(6) hri	EC	^57Fe	7/2−
^58Co	27	31	57,9357528(13)	70,86(6) hri	β^+	^58Fe	2+
^58m1Co	24,95(6) keV	9,04(11) jam	IT	^58Co	5+
^58m2Co	53,15(7) keV	10,4(3) μdtk	4+
^59Co	27	32	58,9331950(7)	Stabil	7/2−	1.0000
^60Co	27	33	59,9338171(7)	5,2713(8) thn	β^−, γ	^60Ni	5+
^60mCo	58,59(1) keV	10,467(6) mnt	IT (99,76%)	^60Co	2+
			β^− (0,24%)	^60Ni
^61Co	27	34	60,9324758(10)	1,650(5) jam	β^−	^61Ni	7/2−
^62Co	27	35	61,934051(21)	1,50(4) mnt	β^−	^62Ni	2+
^62mCo	22(5) keV	13,91(5) mnt	β^− (99%)	^62Ni	5+
			IT (1%)	^62Co
^63Co	27	36	62,933612(21)	26,9(4) dtk	β^−	^63Ni	7/2−
^64Co	27	37	63,935810(21)	0,30(3) dtk	β^−	^64Ni	1+
^65Co	27	38	64,936478(14)	1,20(6) dtk	β^−	^65Ni	(7/2)−
^66Co	27	39	65,93976(27)	0,18(1) dtk	β^−	^66Ni	(3+)
^66m1Co	175(3) keV	1,21(1) μdtk	(5+)
^66m2Co	642(5) keV	>100 μdtk	(8-)
^67Co	27	40	66,94089(34)	0,425(20) dtk	β^−	^67Ni	(7/2−)#
^68Co	27	41	67,94487(34)	0,199(21) dtk	β^−	^68Ni	(7-)
^68mCo	150(150)# keV	1,6(3) dtk	(3+)
^69Co	27	42	68,94632(36)	227(13) mdtk	β^− (>99,9%)	^69Ni	7/2−#
					β^−, n (<0,1%)	^68Ni
^70Co	27	43	69,9510(9)	119(6) mdtk	β^− (>99,9%)	^70Ni	(6-)
					β^−, n (<0,1%)	^69Ni
^70mCo	200(200)# keV	500(180) mdtk	(3+)
^71Co	27	44	70,9529(9)	97(2) mdtk	β^− (>99,9%)	^71Ni	7/2−#
					β^−, n (<0,1%)	^70Ni
^72Co	27	45	71,95781(64)#	62(3) mdtk	β^− (>99,9%)	^72Ni	(6- ,7-)
					β^−, n (<0,1%)	^71Ni
^73Co	27	46	72,96024(75)#	41(4) mdtk	7/2−#
^74Co	27	47	73,96538(86)#	50# mdtk [>300 ndtk]	0+
^75Co	27	48	74,96833(86)#	40# mdtk [>300 ndtk]	7/2−#
Header & footer tabel ini:  view

1. ^mCo – Isomer nuklir tereksitasi.
2. ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
3. # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
4. # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
5. Mode peluruhan:

   EC:	Penangkapan elektron
   IT:	Transisi isomerik
   n:	Emisi neutron
   p:	Emisi proton

6. Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
7. ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.

Penggunaan radioisotop kobalt dalam pengobatan

Kobalt-57 (⁵⁷Co) adalah logam radioaktif yang digunakan dalam tes medis; ia digunakan sebagai radiolabel untuk penyerapan vitamin B₁₂. Ia juga berguna untuk tes Schilling.

Kobalt-60 (⁶⁰Co) adalah logam radioaktif yang digunakan dalam radioterapi. Ia menghasilkan dua sinar gama dengan energi 1,17 MeV dan 1,33 MeV. Sumber ⁶⁰Co berdiameter sekitar 2 cm dan sebagai hasilnya menghasilkan penumbra geometris, membuat tepi medan radiasi menjadi kabur. Logam ini memiliki kebiasaan buruk menghasilkan debu halus, menyebabkan masalah dengan proteksi radiasi. Sumber ⁶⁰Co berguna selama sekitar 5 tahun tetapi bahkan setelah titik ini masih sangat radioaktif, sehingga mesin kobalt tidak disukai di dunia Barat di mana akselerator partikel linier umum digunakan.

Kegunaan industri untuk isotop radioaktif

⁵⁷Co digunakan sebagai sumber dalam spektroskopi Mössbauer dari sampel yang mengandung besi. Peluruhan penangkapan elektron dari ⁵⁷Co membentuk keadaan tereksitasi dari inti ⁵⁷Fe, yang pada gilirannya meluruh ke keadaan dasar dengan emisi sinar gama. Pengukuran spektrum sinar gama memberikan informasi tentang keadaan kimia atom besi dalam suatu sampel.

⁶⁰Co berguna sebagai sumber sinar gama karena dapat diproduksi dalam jumlah yang dapat diprediksi, dan karena aktivitas radioaktifnya yang tinggi hanya dengan memaparkan kobalt alami ke neutron dalam reaktor untuk waktu tertentu. Penggunaan kobalt industri meliputi:

• Sterilisasi perbekalan medis dan limbah medis
• Perawatan radiasi makanan untuk sterilisasi (pasteurisasi dingin)
• Radiografi industri (misalnya radiografi integritas las)
• Pengukuran densitas (misalnya pengukuran densitas beton)
• Sakelar ketinggian pengisian tangki.

Referensi

1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
2. Diaz, L. E. . JPNM Physics Isotopes. Universitas Harvard. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2000-10-31. Diakses tanggal 4 Juli 2022. 
3. Diaz, L. E. . JPNM Physics Isotopes. Universitas Harvard. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-06-11. Diakses tanggal 4 Juli 2022. 

• Massa isotop dari:
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 
• Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
  • de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683 . 
  • Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051 . 
• "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised". International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 Oktober 2005. 
• Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 
  • National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven. 
  • Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.