コバルトの同位体

コバルトの同位体（₂₇ Co）
標準原子量 A r °(Co)
	58.933 194 ± 0.000 003; 58.933 ± 0.001 （要約）;
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天然に存在するコバルト（Co）は、単一の安定同位体である⁵⁹ Coで構成されています（したがって、コバルトは単核種元素です）。28種類の放射性同位体が特徴付けられており、最も安定しているのは半減期が5. 2714年の⁶⁰ Co 、続いて⁵⁷ Co（271.81日）、⁵⁶ Co（77.24日）、そして⁵⁸ Co（70.84日）です。その他の同位体の半減期はすべて18時間未満で、そのほとんどは1秒未満です。この元素には19種類のメタ状態があり、その中で最も安定しているのは半減期が8.85時間の^{58m1 Coです。}

コバルトの同位体は、原子量が⁵⁰ Co から78 ^Coの範囲にあります。安定同位体である⁵⁹ Coよりも原子量が小さい同位体の主な崩壊モードは、鉄同位体への電子捕獲であり、それより大きい質量を持つ同位体の主な崩壊モードは、ニッケル同位体へのベータ崩壊です。

同位体のリスト

核種 ^{[n 1]}	Z	北	同位体質量（Da）^[4]^{[n 2]}^{[n 3]}	半減期^[1] ^{[n 4]}	減衰モード^[1] ^{[n 5]}	娘同位体 ^{[n 6]}	スピンとパリティ^[1] ^{[n 7]}^{[n 4]}	同位体存在比
核種 ^{[n 1]}	励起エネルギー^{[n 4]}			半減期^[1] ^{[n 4]}	減衰モード^[1] ^{[n 5]}	娘同位体 ^{[n 6]}	スピンとパリティ^[1] ^{[n 7]}^{[n 4]}	同位体存在比
⁵⁰ Co	27	23	49.98112(14)	38.8(2)ミリ秒	β ⁺、p（70.5％）	⁴⁹ Mn	（6歳以上）
					β ⁺ (29.5%)	⁵⁰鉄
					β ⁺、 2p?	⁴⁸ Cr
⁵¹ Co	27	24	50.970647(52)	68.8(19)ミリ秒	β ⁺ (96.2%)	⁵¹鉄	7月2日
⁵¹ Co	27	24	50.970647(52)	68.8(19)ミリ秒	β ⁺、p (<3.8%)	⁵⁰ Mn	7月2日
⁵² Co	27	25	51.9631302(57)	111.7(21)ミリ秒	β ⁺	⁵²鉄	6歳以上
⁵² Co	27	25	51.9631302(57)	111.7(21)ミリ秒	β ⁺、p?	⁵¹マン	6歳以上
^52m Co	376(9) keV			102(5)ミリ秒	β ⁺	⁵²鉄	2歳以上
					それ？	⁵² Co
					β ⁺、p?	⁵¹マン
⁵³ Co	27	26	52.9542033(19)	244.6(28)ミリ秒	β ⁺	⁵³鉄	7/2−#
^53m Co	3174.3(9) keV			250(10)ミリ秒	β ⁺ ? (~98.5%)	⁵³鉄	(19/2−)
^53m Co	3174.3(9) keV			250(10)ミリ秒	p（約1.5％）	⁵²鉄	(19/2−)
⁵⁴ Co	27	27	53.94845908(38)	193.27(6)ミリ秒	β ⁺	⁵⁴鉄	0歳以上
^54m Co	197.57(10) keV			1.48(2)分	β ⁺	⁵⁴鉄	7歳以上
⁵⁵ Co	27	28	54.94199642(43)	17.53(3) 時間	β ⁺	⁵⁵鉄	7月2日
⁵⁶ Co	27	29	55.93983803(51)	77.236(26) d	β ⁺	⁵⁶鉄	4歳以上
⁵⁷ Co	27	30	56.93628982(55)	271.811(32) d	EC	⁵⁷鉄	7月2日
⁵⁸ Co	27	31	57.9357513(12)	70.844(20) d	EC（85.21％）	⁵⁸鉄	2歳以上
⁵⁸ Co	27	31	57.9357513(12)	70.844(20) d	β ⁺ (14.79%)	⁵⁸鉄	2歳以上
^58m1 Co	24.95(6) keV			8.853(23) 時間	IT（99.9988%）	⁵⁸ Co	5歳以上
^58m1 Co	24.95(6) keV			8.853(23) 時間	EC (0.00120%)	⁵⁸鉄	5歳以上
^58m2共同	53.15(7) keV			10.5(3)μs	それ	⁵⁸ Co	4歳以上
⁵⁹ Co	27	32	58.93319352(43)	安定した			7月2日	1.0000
⁶⁰ Co	27	33	59.93381554(43)	5.2714(6) 年	β ⁻	⁶⁰ Ni	5歳以上
^60m Co	58.59(1) keV			10.467(6)分	IT（99.75％）	⁶⁰ Co	2歳以上
^60m Co	58.59(1) keV			10.467(6)分	β ⁻ (0.25%)	⁶⁰ Ni	2歳以上
⁶¹ Co	27	34	60.93247603(90)	1.649(5) 時間	β ⁻	⁶¹ニ	7月2日
⁶² Co	27	35	61.934058(20)	1.54(10)分	β ⁻	⁶²ニ	(2)+
^62m Co	22(5) keV			13.86(9)分	β ⁻（>99.5%）	⁶²ニ	(5)+
^62m Co	22(5) keV			13.86(9)分	IT（<0.5％）	⁶² Co	(5)+
⁶³ Co	27	36	62.933600(20)	26.9(4)秒	β ⁻	⁶³ニ	7月2日
⁶⁴ Co	27	37	63.935810(21)	300(30)ミリ秒	β ⁻	⁶⁴ニ	1歳以上
^64m Co	107(20) keV			300#ミリ秒	β ⁻ ?	⁶⁴ニ	5+#
^64m Co	107(20) keV			300#ミリ秒	それ？	⁶⁴ Co	5+#
⁶⁵ Co	27	38	64.9364621(22)	1.16(3)秒	β ⁻	⁶⁵ニ	(7/2)−
⁶⁶ Co	27	39	65.939443(15)	194(17)ミリ秒	β ⁻	⁶⁶ニ	（1歳以上）
⁶⁶ Co	27	39	65.939443(15)	194(17)ミリ秒	β ⁻、n ?	⁶⁵ニ	（1歳以上）
^66m1 Co	175.1(3) keV			824(22) ns	それ	⁶⁶ Co	（3歳以上）
^66m2共同	642(5) keV			>100μs	それ	⁶⁶ Co	（8歳未満）
⁶⁷ Co	27	40	66.9406096(69)	329(28)ミリ秒	β ⁻	⁶⁷ニ	（7月2日〜）
⁶⁷ Co	27	40	66.9406096(69)	329(28)ミリ秒	β ⁻、n?	⁶⁶ニ	（7月2日〜）
^67m Co	491.55(11) keV			496(33)ミリ秒	IT（>80％）	⁶⁷ Co	（1/2−）
^67m Co	491.55(11) keV			496(33)ミリ秒	β ⁻	⁶⁷ニ	（1/2−）
⁶⁸ Co	27	41	67.9445594(41)	200(20)ミリ秒	β ⁻	⁶⁸ニ	（7−）
⁶⁸ Co	27	41	67.9445594(41)	200(20)ミリ秒	β ⁻、n?	⁶⁷ニ	（7−）
^68m1 Co ^{[n 8]}	150(150)# keV			1.6(3)秒	β ⁻	⁶⁸ニ	（2−）
^68m1 Co ^{[n 8]}	150(150)# keV			1.6(3)秒	β ⁻、n (>2.6%)	⁶⁷ニ	（2−）
^68m2共同	195(150)# keV			101(10) ns	それ	⁶⁸ Co	（1）
⁶⁹ Co	27	42	68.945909(92)	180(20)ミリ秒	β ⁻	⁶⁹ニ	（7月2日〜）
⁶⁹ Co	27	42	68.945909(92)	180(20)ミリ秒	β ⁻、n?	⁶⁸ニ	（7月2日〜）
^69m Co ^{[n 8]}	170(90) keV			750(250)ミリ秒	β ⁻	⁶⁹ニ	1/2−#
⁷⁰ Co	27	43	69.950053(12)	508(7) ミリ秒	β ⁻	⁷⁰ Ni	（1歳以上）
					β ⁻、n?	⁶⁹ニ
					β ⁻、2n?	⁶⁸ニ
^70m Co ^{[n 8]}	200(200)# keV			112(7)ミリ秒	β ⁻	⁷⁰ Ni	（7−）
					それ？	⁷⁰ Co
					β ⁻、n?	⁶⁹ニ
					β ⁻、2n?	⁶⁸ニ
⁷¹ Co	27	44	70.95237(50)	80(3)ミリ秒	β ⁻（97％）	⁷¹ニ	（7月2日〜）
⁷¹ Co	27	44	70.95237(50)	80(3)ミリ秒	β ⁻、n (3%)	⁷⁰ Ni	（7月2日〜）
⁷² Co	27	45	71.95674(32)#	51.5(3)ミリ秒	β ⁻（<96％）	⁷²ニ	（6−、7−）
					β ⁻、n (>4%)	⁷¹ニ
					β ⁻、2n?	⁷⁰ Ni
^72m Co ^{[n 8]}	200(200)# keV			47.8(5)ミリ秒	β ⁻	⁷²ニ	(0+,1+)
⁷³ Co	27	46	72.95924(32)#	42.0(8)ミリ秒	β ⁻（94％）	⁷³ニ	（7月2日〜）
					β ⁻、n (6%)	⁷²ニ
					β ⁻、2n?	⁷¹ニ
⁷⁴ Co	27	47	73.96399(43)#	31.3(13)ミリ秒	β ⁻（82％）	⁷⁴ニ	7−#
					β ⁻、n (18%)	⁷³ニ
					β ⁻、2n?	⁷²ニ
⁷⁵ Co	27	48	74.96719(43)#	26.5(12)ミリ秒	β ⁻（>84％）	⁷⁵ニ	7/2−#
					β ⁻、n (<16%)	⁷⁴ニ
					β ⁻、2n?	⁷³ニ
⁷⁶ Co	27	49	75.97245(54)#	23(6) ミリ秒	β ⁻	⁷⁶ニ	（8歳未満）
					β ⁻、n?	⁷⁵ニ
					β ⁻、2n?	⁷⁴ニ
^76m1 Co ^{[n 8]}	100(100)# keV			16(4) ミリ秒	β ⁻	⁷⁶ニ	（1−）
^76m2共同	740(100)# keV			2.99(27)μs	それ	⁷⁶ Co	（3歳以上）
⁷⁷ Co	27	50	76.97648(64)#	15(6)ミリ秒	β ⁻	⁷⁷ニ	7/2−#
					β ⁻、n?	⁷⁶ニ
					β ⁻、2n?	⁷⁵ニ
					β ⁻、3n?	⁷⁴ニ
⁷⁸ Co	27	51	77.983 55(75)#	11# ミリ秒 [>410 ナノ秒]	β ⁻ ?	⁷⁸ニ
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^ ^m Co – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。
^ abc # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲

それ：異性体転移
名前: 中性子放出
p: 陽子放出
^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。
^ abcde 基底状態と異性体の順序は不明です。

コバルト56の恒星内元素合成

超新星爆発前の恒星における終末核反応の1つは、⁵⁶ Niを生成する。⁵⁶ Ni はその後⁵⁶ Co に崩壊し、これが⁵⁶ Feに崩壊する。これらの崩壊が、光崩壊曲線に示される光度を支えている。光崩壊曲線と放射性崩壊曲線はどちらも指数関数的であると予想される。したがって、光崩壊曲線は、それを動かす核反応の指標となるはずである。これは、SN 1987Aの放射光崩壊曲線の観測によって確認されている。 SN1987A の発生後 600 日から 800 日の間に、放射光曲線は半減期が68.6日から 69.6 日の指数関数的減少を示した。^[5]光度の減少率は、⁵⁶ Co の指数関数的減少で予想される値とほぼ一致した。

コバルト57

コバルト57（⁵⁷ CoまたはCo-57）は医療検査に用いられ、ビタミンB12の吸収を調べる_放射性標識として使用されます。シリング試験にも有用です。^[6]

⁵⁷ Coは、鉄含有試料のメスバウアー分光法における線源として使用されます^{（[説明が必要]）。}⁵⁷ Coによる電子捕獲により、 ⁵⁷ Fe原子核は励起状態を形成し、その後、ガンマ線を放出して基底状態に崩壊します。ガンマ線スペクトルの測定により、試料中の鉄原子の化学状態に関する情報が得られます。

コバルト60

コバルト60（^{60 CoまたはCo-60）は}放射線治療に用いられます。1.17 MeVと1.33 MeVのエネルギーを持つ^2種類のガンマ線を放出します。60 Co線源の直径は約2cmで、結果として幾何学的な半影が生じ、放射線照射野の端がぼやけます。この金属は微細な塵を発生させるという厄介な性質があり、放射線防護上の問題を引き起こします。^[^要出典^] 60 Co線源は約5年間有効ですが、その後も依然として高い放射能を帯びているため、線形加速器（ LINAC ）が主流の西側諸国では、コバルト線源は人気が薄れてい^ます。

コバルト60（⁶⁰ Co）は工業用ガンマ線源としても有用である。工業用コバルトの用途には以下のものがある。

医療用品および医療廃棄物の滅菌
食品の殺菌のための放射線処理（低温殺菌）^[7]
工業用X線撮影（例：溶接部の健全性X線写真）
密度測定（例：コンクリートの密度測定）
タンク充填高さスイッチ

参照

コバルト以外の子製品

参考文献

^ abcd Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ 「標準原子量：コバルト」CIAAW . 2017年。
^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術報告書）」. Pure and Applied Chemistry . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
^ Bouchet, P.; Danziger, IJ; Lucy, LB (1991年9月). 「SN 1987Aのボロメトリック光度曲線：アウトバースト後616日目から1316日目までの結果」 . The Astronomical Journal . 102 (3): 1135– 1146. Bibcode :1991AJ....102.1135B. doi :10.1086/115939 – Astrophysics Data System経由.
^ Diaz, LE「コバルト57：用途」JPNM物理同位体.ハーバード大学. 2011年6月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年9月13日閲覧。
^ 「コバルト60の有益な用途」国際放射線協会. 2022年12月9日閲覧。

[4] Co – 励起核異性体。

[6] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-7] # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。

[TNN-8] # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[9] 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲

それ：異性体転移
名前: 中性子放出
p: 陽子放出

[10] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[11] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。

[order-12] 基底状態と異性体の順序は不明です。

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[CIAAWcobalt-2] 「標準原子量：コバルト」CIAAW . 2017年。

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術報告書）」. Pure and Applied Chemistry . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[AME2020_II-5] Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.

[13] Bouchet, P.; Danziger, IJ; Lucy, LB (1991年9月). 「SN 1987Aのボロメトリック光度曲線：アウトバースト後616日目から1316日目までの結果」 . The Astronomical Journal . 102 (3): 1135– 1146. Bibcode :1991AJ....102.1135B. doi :10.1086/115939 – Astrophysics Data System経由.

[57Co-Diaz-uses-14] Diaz, LE「コバルト57：用途」JPNM物理同位体.ハーバード大学. 2011年6月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年9月13日閲覧。

[15] 「コバルト60の有益な用途」国際放射線協会. 2022年12月9日閲覧。

EC:	電子捕獲
それ：	異性体転移
名前:	中性子放出
p:	陽子放出