Кобальт-60

Химические свойства

Оксиды

• На воздухе кобальт окисляется при температуре выше 300 °C.
• Устойчивый при комнатной температуре оксид кобальта представляет собой сложный оксид Co₃O₄, имеющий структуру шпинели, в кристаллической структуре которого одна часть узлов занята ионами Co2+, а другая — ионами Co3+; разлагается с образованием CoO при температуре выше 900 °C.
• При высоких температурах можно получить α-форму или β-форму оксида CoO.
• Все оксиды кобальта восстанавливаются водородом:

Co3O4+4H2→3Co+4H2O{\displaystyle {\mathsf {Co_{3}O_{4}+4H_{2}\rightarrow 3Co+4H_{2}O}}}

Оксид кобальта(III) можно получить, прокаливая соединения кобальта (II), например:

4Co(OH)2+O2→2Co2O3+4H2O{\displaystyle {\mathsf {4Co(OH)_{2}+O_{2}\rightarrow 2Co_{2}O_{3}+4H_{2}O}}}

Другие соединения

При нагревании кобальт реагирует с галогенами, причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором.

2Co+3F2→2CoF3{\displaystyle {\mathsf {2Co+3F_{2}\rightarrow 2CoF_{3}}}}

Co+Cl2→CoCl2{\displaystyle {\mathsf {Co+Cl_{2}\rightarrow CoCl_{2}}}}

• С серой кобальт образует 2 различных модификации CoS. Серебристо-серую α-форму (при сплавлении порошков) и чёрную β-форму (выпадает в осадок из растворов).
• При нагревании CoS в атмосфере сероводорода получается сложный сульфид Со₉S₈
• С другими окисляющими элементами, такими, как углерод, фосфор, азот, селен, кремний, бор. Кобальт тоже образует сложные соединения, являющиеся смесями, где присутствует кобальт со степенями окисления 1, 2, 3.
• Кобальт способен растворять водород, не образуя химических соединений. Косвенным путём синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта CoH₂ и CoH.
• Растворы солей кобальта CoSO₄, CoCl₂, Со(NO₃)₂ придают воде бледно-розовую окраску, поскольку в водных растворах ион Co2+ существует в виде аквакомплексов [Co(H₂O)₆]2+ розового цвета. Растворы солей кобальта в спиртах тёмно-синие. Многие соли кобальта нерастворимы.
• Кобальт образует комплексные соединения. В степени окисления +2 кобальт образует лабильные комплексы, в то время как в степени окисления +3 — очень инертные. Это приводит к тому, что комплексные соединения кобальта(III) практически невозможно получить путём непосредственного обмена лигандов, поскольку такие процессы идут чрезвычайно медленно. Наиболее известны аминокомплексы кобальта.

Наиболее устойчивыми комплексами являются лутеосоли (например, [Co(NH₃)₆]3+) жёлтого цвета и розеосоли (например, [Co(NH₃)₅H₂O]3+) красного или розового цвета.

Также кобальт образует комплексы с CN−, NO2− и многими другими лигандами. Комплексный анион гексанитрокобальтат 3- образует нерастворимый осадок с катионами калия, что используется в качественном анализе.

Применение

• Легирование кобальтом стали повышает её жаропрочность, улучшает механические свойства. Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающий инструмент: свёрла, резцы, и т. п.
• Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также сердечниках электромоторов и трансформаторов.
• Для изготовления постоянных магнитов иногда применяется сплав, содержащий около 50 % кобальта, а также ванадий или хром.
• Кобальт применяется как катализатор химических реакций.
• Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов.
• Силицид кобальта — отличный термоэлектрический материал, он позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.
• Радиоактивный кобальт-60 (период полураспада 5,271 года) применяется в гамма-дефектоскопии и медицине.
• 60Со используется в качестве топлива в радиоизотопных источниках энергии.

Образование и распад

Гамма-спектр распада кобальта-60. Видны линии, соответствующие энергиям 1,1732 и 1,3325 МэВ

Кобальт-60 является дочерним продуктом β−-распада нуклида 60Fe (период полураспада составляет 2.6·106 лет):

2660Fe→2760Co+e−+ν¯e.{\displaystyle \mathrm {{}_{26}^{60}Fe} \rightarrow \mathrm {{}_{27}^{60}Co} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}

Кобальт-60 также претерпевает бета-распад (период полураспада 5,2713 года), в результате которого образуется стабильный изотоп никеля 60Ni:

2760Co→2860Ni+e−+ν¯e.{\displaystyle \mathrm {^{60}_{27}Co} \rightarrow \mathrm {^{60}_{28}Ni} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}

Основное состояние ядра 60Co имеет спин и чётность Jπ = 5+, а основное состояние дочернего ядра 60Ni имеет Jπ = 0+. Поэтому бета-распад в основное состояние очень сильно подавлен в связи с большим изменением спина, которое потребовалось бы для такого перехода. Бета-распады 60Co происходят лишь в возбуждённые состояния 60Ni, имеющие большой спин: 1,332 МэВ (2+), 2,158 МэВ (2+) и 2,505 МэВ (4+).

Наиболее вероятным является испускание электрона и антинейтрино с суммарной энергией 0,318 МэВ, 1,491 МэВ или 0,665 МэВ (в последнем случае вероятность составляет всего лишь 0,022 %). После их испускания нуклид 60Ni сразу находится, как правило, на одном из трёх энергетических уровней с энергиями 1,332, 2,158 и 2,505 МэВ (в зависимости от того, какую энергию унесла пара электрон/антинейтрино), а затем переходит в основное состояние, испуская гамма-кванты (3 уровня дают в комбинации 6 возможных энергий гамма-излучения) или передавая энергию конверсионным электронам. Наиболее вероятным является каскадное испускание гамма-квантов с энергией 1,1732 МэВ и 1,3325 МэВ. Полная энергия распада кобальта-60 составляет 2,823 МэВ.

Примечания

1. Данные приведены по
2. Flak

   ↑ Данные приведены по

Изотопы железаПериодическая таблица по изотопам элементовИзотопы никеля

Примечания

1. 1
   
   2
   
   3
   
   4
   
   G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. — www.nndc.bnl.gov/amdc/masstables/Ame2003/Ame2003b.pdf». Nuclear Physics A
   729
   : 337-676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 — dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
2. 1
   
   2
   
   3
   
   4
   
   G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties — www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf». Nuclear Physics A
   729
   : 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 — dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
3. U. S. environmental protection agency
   Who discovered cobalt and cobalt-60? — www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/cobalt.html#discovered (англ.)
   (09.02.2009).
4. WWW Table of Radioactive Isotopes — nucleardata.nuclear.lu.se/NuclearData/toi/nuclide.asp?iZA=270060 (англ.)
   . — Энергетические уровни 60 Co.
5. Радиационные технологии на Ленинградской атомной станции. — www.laes.ru/content/proizv/tehnology/ort/ort.htm#02 . — Раздел: производство изотопа кобальта-60.

Радиоактивные изотопы, используемые при гамма-дефектоскопии
.

Наиболее часто с целью гамма-дефектоскопии применяются Со60, Cs137, Cs134, Tu170, Se75 и Ir192. Источники могут быть в виде металлических проволочек и порошкообразных смесей, спрессованных в штифты и блоки различной суммарной активности. Последние более опасны в случае нарушения целости упаковки (алюминиевых, латунных или стальных ампул цилиндрической формы).

Кобальт-60

— гамма-излучатель, период полураспада 5.27 года, энергия гамма-излучения 1,17 и 1,33 Мэв. 1 кюри Со60 эквивалентно 1,57 г Ra.

Помимо применения для целей дефектоскопии, Со60 широко используется в качестве источника лучевой терапии в медицине, а также (наряду с изотопами железа и цинка) в качестве добавок к смесям для изучения свойств металлов и некоторых технологических процессов в машиностроении и металлургии.

Основные сведения по токсикологии кобальта изложены в работах Э. Б. Курляндской с сотрудниками (1963).

Критическими органами для кобальта являются печень и селезенка, в которых сосредоточивается до 30% активности всего тела. Всасывание соединений кобальта из желудочно-кишечного тракта и легких происходит крайне медленно и слабо (десятые и сотые доли процента от поступившего количества). При прохождении изотопа через кишечник и дыхательные пути основное облучение их происходит в ранние сроки, что и определяет клинические проявления этого периода.

Эффективный период полувыведения кобальта из организма человека — 9,5 дня. Выведение кобальта происходит преимущественно с калом, примерно 1/6 часть выделяется с мочой. Эффективная постоянная выведения из организма — λэфф или доля выводимого за сутки количества изотопа равна 7,3·10-2 (день-1).

Изотоп относится к категории средне- или слаботоксичных. Предельно допустимое содержание в организме при хроническом поступлении принимают равным 10 мккюри. Эта величина при однократном поступлении создает суммарную тканевую дозу во всем теле в 0,1 рад до полного распада и выведения из организма и, таким образом, обоснованно может быть признана безопасной. Показания к простейшим лечебным мероприятиям возникают лишь в том случае, если лучевая нагрузка на костную ткань в ближайшие 2 месяца от момента поступления будет равна или превысит 75 рад, что может быть в результате одномоментного поступления более 17 мкюри изотопа. Дозы на желудочно-кишечный тракт в этом случае будут достигать 100 рад за несколько дней. Случаев тяжелых отравлений радиокобальтом у человека не описано.

Радиоактивные изотопы, используемые для контроля и автоматизации технологических процессов (измерение толщин, плотностей, веса, счета предметов)
. Источники бета-, гамма-, а также альфа-излучения в этих случаях, как правило, имеют небольшую суммарную активность (не более 100-150 мккюри) и потому потенциальная-опасность поступления их в организм невелика, тем более что они вмонтированы обычно в какие-либо приборы и хорошо герметизированы. Наиболее распространенным гамма-источником является Со60. В качестве бета-источников используются Sr90, TI204 и некоторые другие.

Кобальтовая пушка

Кобальтовая пушка работает без источника тока, менее громоздка, проникающая способность у-лу-чей выше рентгеновских.
 

В аппарате для облучения злокачественных опухолей, кобальтовой пушке ГУТ-400 ( гамма-установка терапевтическая), количество кобальта-60 соответствует по своей активности 400 г радия.
 

В аппарате для облучения глубокозалегающих злокачественных опухолей, кобальтовой пушке ГУТ-400 ( гамма-установка терапевтическая), количество кобальта-60 соответствует по своей активности 400 г радия.
 

Лежащего пациента помещают в большой барабан, внутри которого находится кобальтовая пушка, хорошо заэкранированная, чаще всего природным ураном, более пригодным для этой цели, чем свинец. Если бы защита изготовлялась из свинца, она должна была бы иметь огромные размеры и весила бы в четыре раза больше, чем урановая. Общий вес радиационной защиты такой установки достигает нескольких сотен килограммов. Управление кобальтовой пушкой осуществляется из соседнего помещения при помощи сложной автоматики.
 

Дозу облучения можно регулировать, не только изменяя расстояние от источника излучения до объекта, но и опуская кобальтовую пушку под землю и поднимая ее лишь на то время, когда предполагается проводить облучение исследуемых объектов.
 

Радиоактивный изотоп 60Со широко применяют как Р — и — излучатель с периодом полураспада 5 2 г. Приборы с этим изотопом ( кобальтовая пушка) используют в медицине для лечения раковых заболеваний, стерилизации продуктов, инициирования полимеризации и обработки пластмасс, в научных исследованиях.
 

Из типичного оборудования, которое может быть использовано для химических целей, можно назвать атом ые реакторы, электростатические генераторы типа Ван — дерТраафа, кобальтовые пушки, циклотроны, синхротроны, бетатроны, электронные ускорители, например довольно компактный линейный ускоритель на бегущей волне. Однако элементарные расчеты указывают на нецелесообразность применения указанного оборудования в лабораторной практике. Если это излучение полностью используется на образование радикалов, то скорость их образования при С 5 составит около 7 4 — 10 — б моль / с.
 

Были использованы три источника излучения: высоко интенсивное у-излучение Со64, электронный линейный ускоритель и брукхейвенский реактор с гефитовым замедлителем. Кобальтовая пушка давала поля до 6 5 106 р / ч, измеренные дозиметром Фрика.
 

Другая установка с радиоактивным кобальтом представляет собой как бы огромные клещи. На конце одного плеча находится кобальтовая пушка, на конце другого — — противовес из свинцовых блоков. Все устройство равномерно поворачивается вокруг пациента, которого укладывают так, чтобы пучок излучения все время был направлен в центр опухоли.
 

Не только рентгеновские лучи, но и другие виды излучения могут вызывать наследственные изменения. Источником гамма-лучей в лабораториях обычно служит радиоактивный кобальт ( Со60), помещенный в так называемые кобальтовые пушки. Особенно удобны пушки в опытах с продолжительным, хроническим облучением, когда облучаемые объекты располагают по концентрическим окружностям на разных расстояниях от источника излучения.
 

Начиная с 20 — х годов нашего столетия, кобальт стал одним из важнейших легирующих металлов, используемых в производстве инструментальных сталей, термических сплавов, сплавов с особыми магнитными свойствами, на что расходуется 77 % всего выпускаемого кобальта. Значительную роль кобальт играет как катализатор в органическом синтезе, в производстве эмалей и красок; в медицине изотоп 60Со применяют в кобальтовых пушках.
 

Начиная с 20 — х годов нашего столетия, кобальт стал одним из важнейших легирующих металлов, используемых в производстве инструментальных сталей, термических сплавов, сплавов с-особыми магнитными свойствами, на что расходуется 77 % всего выпускаемого кобальта. Значительную роль кобальт играет как катализатор в органическом синтезе, в производстве эмалей и красок; в медицине изотоп 60Со применяют в кобальтовых пушках.
 

Широкое и все возрастающее применение находят меченые атомы в медицине и биологии. Например, при помощи радиоактивного йода определяют локализацию опухолей ( в мозгу); радиоактивным кобальтом ( Совп), испускающим f — лучи ( прибор кобальтовая пушка), разрушают наружные раковые опухоли.
 

Можно ли симулировать патологию?

Ссылки

Происхождение названия

Название химического элемента кобальт происходит от нем. Kobold — домовой, гном.
При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа. В этом происхождение названия кобальта схоже с происхождением названия никеля.

В 1735 году шведский минералог Георг Брандт сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который и назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

Причина неудач и чего нельзя делать

МиГ-21бис=»margin-top:>

Первым
сверхзвуковым истребителем с маневренными характеристиками, соответствующими
требованиям к самолетам четвертого поколения, стал самолёт МиГ-21бис.
(Е-7бис, изделие 75), созданный в 1971 г., с некоторым опережением по сравнению
с американскими маневренными истребителями F-15 и F-16. По сравнению с
предыдущими модификациями МиГ-21, на новом самолете были
применены интегральные топливные баки, что позволило несколько снизить массу
планера при сохранении достаточно большого запаса топлива (2880 л), а также
новый двигатель Р-25-300 (1×4100/7100 кто, создан под руководством С.А.
Гаврилова), имеющий режим «Чрезвычайный форсаж», при котором тяга кратковременно
(не более 3 мин) может быть увеличена до 9900 кгс. Вооружение для действий по
воздушным целям включало до шести УР Р-55 (развитие ракеты К-5) и Р-60М с ТКС, а
также К-13 с радиолокационным наведением. Новый самолет мог разгоняться со
скоростью 600 до 1100 км/ч за 18 секунд (МиГ-21ПФ для этого
требовалось 27,5 с). Максимальная скороподъемность достигала 225 м/с,
продолжительность полета на малой высоте со скоростью 1000 км/ч составила 36 мин
(на самолетах ранних модификаций она равнялась 28 мин.

МиГ-21 (вверху) и

=»margin-top:> бис
(внизу)

По результатам
компьютерного моделирования было установлено, что самолет  =»margin-top:>
может на равных вести маневренный бой с американским истребителем
F-16 на
ближних дистанциях в простых погодных условиях. В сложных погодных условиях МиГ-21бис
получал даже некоторое преимущество перед американским самолетом за счет
использования ракет с радиолокационной полуактивной системой наведения. Кроме
того,   МиГ-21  бис
превосходил F-16A по максимальной скорости и практическому потолку, уступая по
дальности полета и характеристикам БРЭО.

=»margin-top:>

бис

Применение

Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для:

• стерилизации пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов;
• активации посевного материала (для стимуляции роста и урожайности зерновых и овощных культур);
• обеззараживания и очистки промышленных стоков, твёрдых и жидких отходов различных видов производств;
• радиационной модификации свойств полимеров и изделий из них;
• радиохирургии различных патологий (см. «кобальтовая пушка», гамма-нож);
• дистанционной и внутриполостной гамма-терапии;
• гамма-дефектоскопии;
• определения консистенции (плотности) перекачиваемых по трубопроводам жидких смесей в составе приборов-консистометров (измерителей плотности);
• в системах контроля уровня металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали.

Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии (РИТЭГах и т. п.).

Как вырастить: секреты

Мирт – это уникальное растение, которое не только поражает воображение красотой, но и может использоваться как лекарственное. Относится оно к вечнозеленым и является членом семейства миртовых. В природной среде обитания мирт может достигать 3 метров высотой, а вот комнатный экземпляр в редких случаях может дорасти до 1 метра. Всем садоводам известно, что мирт можно размножить в домашних условиях как с помощью черенков, так и из семян. Чаще применяют размножение черенками, так как это проще, быстрее и не нужно долго ждать, пока цветок даст первый цвет.

Вырастить мирт из семян – это настоящее искусство. Это довольно копотливый и трудоемкий процесс, но он даст возможность понять растение, изучить его привычки. Решившись на посадку семян данного растения, нужно понимать, что такой цветок зацветет нескоро, может пройти 5 лет до появления первого бутона.

Посадка семян мирта происходит весной или летом. Давайте более детально рассмотрим инструкцию.

Безусловно, первое, что нужно сделать – выбрать и приобрести качественные семена

Обязательно обращайте внимание на их форму и целостность. Желательно, если на упаковке будет указана дата: нужно быть уверенными в том, что семена нестарые

Если вам попались старые семена, необходимо выполнить предпосевную подготовку. О том, как именно должна проходить предпосевная подготовка старых семян, поговорим далее в статье.

Обязательно нужно подготовить почву для посадки. Смесь, в которую будете сажать семена, можно подготовить самостоятельно. Для этого нужно смешать в равном количестве землю, перегной и песок. Если нет возможности или желания готовить ее, в специализированном магазине можно купить уже готовый посевной грунт.

Далее, нужно подготовить емкость. Можно использовать специальный контейнер, глубина которого будет не менее 10 см. Посадить семена также можно в пластиковые стаканы, при условии отсутствия другой емкости.

Контейнер заполняется подготовленным заранее грунтовым составом, затем происходит высадка семян на глубину не более 5 см. Когда они погружены в землю, сверху их нужно накрыть шаром специального субстрата. Далее, специалисты рекомендуют накрыть емкость с высаженными семенами. Можно использовать стекло, пластик или пленку. До прорастания семян накрытый контейнер должен находиться в помещении, температура воздуха в котором должна быть не менее +20ºС.

Если технология высадки была соблюдена, то через 2 недели семена прорастут, и вы сможете наблюдать первые ростки.

Разборка

Частичная разборка необходима при чистке и смазке ТОЗ-120. Полная производится только для ремонта и только в условиях оружейной мастерской.

Частичная подразумевает следующие действия:

• проверяют отсутствие патронов в патроннике;
• отжимают защелку и, перемещая цевье вниз и вперед, снимают его со стволов;
• поворачивают запирающий рычаг вправо, открывают стволы и отсоединяют от коробки;
• доводят рычаг вправо до предела, утапливают толкатель и отпускают рычаг, чтобы он вернулся в позицию вдоль оси.

Сборку ТОЗ-120 производят в обратном порядке.

Хранят ружье в незаряженном виде со спущенными крюками. Боеприпас должен храниться отдельно.

Применение

Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для:

• стерилизации пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов;
• активации посевного материала (для стимуляции роста и урожайности зерновых и овощных культур);
• обеззараживания и очистки промышленных стоков, твёрдых и жидких отходов различных видов производств;
• радиационной модификации свойств полимеров и изделий из них;
• радиохирургии различных патологий (см. «кобальтовая пушка», гамма-нож);
• дистанционной и внутриполостной гамма-терапии;
• гамма-дефектоскопии;
• определения консистенции (плотности) перекачиваемых по трубопроводам жидких смесей в составе приборов-консистометров (измерителей плотности);
• в системах контроля уровня металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали.

Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии (РИТЭГах и т. п.).

Образование и распад

Гамма-спектр распада кобальта-60. Видны линии, соответствующие энергиям 1,1732 и 1,3325 МэВ

Кобальт-60 является дочерним продуктом β−-распада нуклида 60Fe (период полураспада составляет 2.6·106 лет):

2660Fe→2760Co+e−+ν¯e.{\displaystyle \mathrm {{}_{26}^{60}Fe} \rightarrow \mathrm {{}_{27}^{60}Co} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}

Кобальт-60 также претерпевает бета-распад (период полураспада 5,2713 года), в результате которого образуется стабильный изотоп никеля 60Ni:

2760Co→2860Ni+e−+ν¯e.{\displaystyle \mathrm {^{60}_{27}Co} \rightarrow \mathrm {^{60}_{28}Ni} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}

Основное состояние ядра 60Co имеет спин и чётность Jπ = 5+, а основное состояние дочернего ядра 60Ni имеет Jπ = 0+. Поэтому бета-распад в основное состояние очень сильно подавлен в связи с большим изменением спина, которое потребовалось бы для такого перехода. Бета-распады 60Co происходят лишь в возбуждённые состояния 60Ni, имеющие большой спин: 1,332 МэВ (2+), 2,158 МэВ (2+) и 2,505 МэВ (4+).

Наиболее вероятным является испускание электрона и антинейтрино с суммарной энергией 0,318 МэВ, 1,491 МэВ или 0,665 МэВ (в последнем случае вероятность составляет всего лишь 0,022 %). После их испускания нуклид 60Ni сразу находится, как правило, на одном из трёх энергетических уровней с энергиями 1,332, 2,158 и 2,505 МэВ (в зависимости от того, какую энергию унесла пара электрон/антинейтрино), а затем переходит в основное состояние, испуская гамма-кванты (3 уровня дают в комбинации 6 возможных энергий гамма-излучения) или передавая энергию конверсионным электронам. Наиболее вероятным является каскадное испускание гамма-квантов с энергией 1,1732 МэВ и 1,3325 МэВ. Полная энергия распада кобальта-60 составляет 2,823 МэВ.

Применение

Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для:

• стерилизации пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов;
• активации посевного материала (для стимуляции роста и урожайности зерновых и овощных культур);
• обеззараживания и очистки промышленных стоков, твёрдых и жидких отходов различных видов производств;
• радиационной модификации свойств полимеров и изделий из них;
• радиохирургии различных патологий (см. «кобальтовая пушка», гамма-нож);
• дистанционной и внутриполостной гамма-терапии;
• гамма-дефектоскопии;
• определения консистенции (плотности) перекачиваемых по трубопроводам жидких смесей в составе приборов-консистометров (измерителей плотности);
• в системах контроля уровня металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали.

Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии (РИТЭГах и т. п.).

Биологическая роль

Кобальт — один из микроэлементов, жизненно важных организму. Он входит в состав витамина В₁₂ (кобаламин). Кобальт задействован при кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях.
Потребность человека в кобальте — 0,007—0,015 мг ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы тела. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз.

Токсикология

Кобальт и его соединения токсичны. Известны также соединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием (например, сульфат).

В 1960-х годах соли кобальта использовались некоторыми пивоваренными компаниями для стабилизации пены. Регулярно выпивавшие более четырёх литров пива в день получали серьёзные побочные эффекты на сердце, и, в отдельных случаях, это приводило к смерти. Известные случаи т. н. кобальтовой кардиомиопатии в связи с употреблением пива происходили с 1964 по 1966 годы в Омахе (штат Небраска), Квебеке (Канада), Левене (Бельгия), и Миннеаполисе (штат Миннесота). С тех пор его использование в пивоварении прекращено и в настоящее время является незаконным.

ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.

Токсическая доза (LD50 для крыс) — 50 мг.

Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со₂(СО)₈.

Срочная служба в Росгвардии РФ

Применение изотопов кобальта в промышленности

Кобальт-60 — очень удобный источник гамма-излучения, так как легко получить заданную активность излучателя, подвергая природный кобальт нейтронному облучению в ядерных реакторах на нужное время. В гамма-спектре его имеются 2 спектральные линии с хорошо известными энергиями и относительными интенсивностями, что удобно для калибровки спектрометров и детекторов гамма-излучения. Также применяется для:

• стерилизации медицинского оборудования и материалов;
• стерилизации пищевых продуктов в целях консервирования (холодная пастеризация);
• радиографии (просвечивания деталей с целью выявления дефектов при неразрушающем контроле);
• при измерении плотности сырья и материалов (например, плотности бетона);
• в измерителях уровня сыпучих и жидких материалов в бункерах и баках.

Применение[править | править код]

Кобальт-60 используется в производстве источников гамма-излучения с энергией около 1,3 МэВ, которые применяются для:

• стерилизации пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов;
• активации посевного материала (для стимуляции роста и урожайности зерновых и овощных культур);
• обеззараживания и очистки промышленных стоков, твёрдых и жидких отходов различных видов производств;
• радиационной модификации свойств полимеров и изделий из них;
• радиохирургии различных патологий (см. «кобальтовая пушка», гамма-нож);
• дистанционной и внутриполостной гамма-терапии;
• гамма-дефектоскопии;
• определения консистенции (плотности) перекачиваемых по трубопроводам жидких смесей в составе приборов-консистометров (измерителей плотности);
• в системах контроля уровня металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали.

Является одним из изотопов, применяющихся в радиоизотопных источниках энергии (РИТЭГах и т. п.).

См. также

Кобальт-60 в культуре

• В фильме «Город страха» (1959) сюжет развёртывается вокруг похищения контейнера с кобальтом-60 в количестве, достаточном для уничтожения всего населения Лос-Анджелеса.
• Французская пост-индастриал группа Cobalt 60 названа в честь данного изотопа.
• Реактор на кобальте-60 служил объектом религиозного поклонения в романе «Всемогущий атом» американского писателя-фантаста Роберта Силверберга.
• У компании DC Comics есть комикс «Кобальт-60» (первый выпуск — 1968) с одноимённым главным героем. Он носит маску и хочет отомстить своему врагу по имени Стронций-90. По его мотивам и под таким же названием снимается фильм Зака Снайдера.

Образование и распад

Гамма-спектр распада кобальта-60. Видны линии, соответствующие энергиям 1,1732 и 1,3325 МэВ

Кобальт-60 является дочерним продуктом β−-распада нуклида 60Fe (период полураспада составляет 2.6·106 лет):

2660Fe→2760Co+e−+ν¯e.{\displaystyle \mathrm {{}_{26}^{60}Fe} \rightarrow \mathrm {{}_{27}^{60}Co} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}

Кобальт-60 также претерпевает бета-распад (период полураспада 5,2713 года), в результате которого образуется стабильный изотоп никеля 60Ni:

2760Co→2860Ni+e−+ν¯e.{\displaystyle \mathrm {^{60}_{27}Co} \rightarrow \mathrm {^{60}_{28}Ni} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}

Основное состояние ядра 60Co имеет спин и чётность Jπ = 5+, а основное состояние дочернего ядра 60Ni имеет Jπ = 0+. Поэтому бета-распад в основное состояние очень сильно подавлен в связи с большим изменением спина, которое потребовалось бы для такого перехода. Бета-распады 60Co происходят лишь в возбуждённые состояния 60Ni, имеющие большой спин: 1,332 МэВ (2+), 2,158 МэВ (2+) и 2,505 МэВ (4+).

Наиболее вероятным является испускание электрона и антинейтрино с суммарной энергией 0,318 МэВ, 1,491 МэВ или 0,665 МэВ (в последнем случае вероятность составляет всего лишь 0,022 %). После их испускания нуклид 60Ni сразу находится, как правило, на одном из трёх энергетических уровней с энергиями 1,332, 2,158 и 2,505 МэВ (в зависимости от того, какую энергию унесла пара электрон/антинейтрино), а затем переходит в основное состояние, испуская гамма-кванты (3 уровня дают в комбинации 6 возможных энергий гамма-излучения) или передавая энергию конверсионным электронам. Наиболее вероятным является каскадное испускание гамма-квантов с энергией 1,1732 МэВ и 1,3325 МэВ. Полная энергия распада кобальта-60 составляет 2,823 МэВ.