鈷60

金屬元素鈷的放射性同位素之一

鈷-60(Co)是金屬元素鈷的放射性同位素之一,其半衰期為5.27年。它會通過β衰變放出能量高達315 keV的高速電子衰變成為鎳-60,同時會放出兩束伽馬射線。鈷-60是一種穿透力很強的核輻射元素。

簡介


鈷-60是元素鈷的一种放射性同位素(見放射性)。簡寫為Co。
鈷60是β衰變核素,發射β和γ射線,β射線的最大能量為0.315兆電子伏,γ射線的能量有1.173210和1.332470兆電子伏兩種。半衰期為5.272年。3.7×10貝可的鈷60重8.85×10毫克。3.7×10貝可的鈷60點源在1厘米遠處的照射量率為13.2倫琴/時。鈷-60屬高毒性核素,對全身有影響,對人體的有效半減期為9.5天,在人體中的最大容許積存量為3.7×10貝可。鈷60在放射性工作場所空氣中和露天水源中的最大容許濃度分別為0.33和370貝可/升。鈷60的化學性質與元素鈷相同。

產生


鈷60儀器譜
鈷60儀器譜
產生鈷-60的核反應有以下各種:Co(n,γ)Co、Co(d,p)Co、Ni(d,α)Co、Cu(n,α)Co和鉍的散裂裂變反應等。只有第一種核反應具有工業生產意義。實際生產中,用天然金屬鈷(Co的丰度為100%)或含鈷的其他合適材料製成靶子,在高中子注量率反應堆中輻照適當時間,即可獲得比活度高的鈷60,高的已達(2.59~2.96)×10貝可/克,如加以放射化學分離,還可達到3.33×10貝可/克或更高。
國內鈷60的生產一般使用秦山第三核電廠的重水堆生產。

應用


鈷60輻照裝置
鈷60輻照裝置
鈷-60常常是以放射源形式應用的。鈷-60放射源的製備工藝過程是:①將金屬鈷加工成棒、絲、粒或團片,再鍍鎳保護;②進行制靶前預處理,裝入靶筒密封;③反應堆輻照;④出堆後送熱室中切開靶筒,取出照好的鈷60,測量活度;⑤定量裝入源包殼;⑥焊封;⑦強放射源則再加第二層包裝,焊封;⑧進行質量檢驗,不漏氣,表面放射性污染應小於1.85×10貝可。
鈷-60放射源的應用非常廣泛,幾乎遍及各行各業,在農業上,常用於輻射育種、刺激增產、輻射防治蟲害和食品輻照保藏與保鮮等;在工業上,常用於無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物,以及用於厚度、密度、物位的測定和在線自動控制等;在醫學上,常用於癌和腫瘤的放射治療。(圖為鈷60輻照裝置。正在進行蔬菜的輻照保鮮試驗,藍光切倫科夫輻射

危害


鈷-60具有極強的輻射性,能導致脫髮,會嚴重損害人體血液內的細胞組織,造成白血球減少,引起血液系統疾病,如再生性障礙貧血症,嚴重的會使人患上白血病(血癌),甚至死亡。
傷害案例
1992年11月19日,山西省忻州市一位農民張某在忻州地區環境檢測站宿舍工地幹活,撿到一個亮晶晶的小東西,便放進了上衣口袋裡,幾小時后,便出現了噁心、嘔吐等癥狀。十幾天後,他便不明不白地死去。沒過幾天,在他生病期間照顧他的父親和弟弟也得了同樣的“病”而相繼去世,妻子也病得不輕。後來經過醫務工作者的調查,才找到了真正的病因,那個亮晶晶的小東西是 廢棄的鈷60,其放射性強度高達 10*3.7x1010貝克!

預防


鈷-60要用鉛容器密閉保存,工作環境中有鈷-60放射性元素時,一定要穿專用防護服,佩戴輻射劑量卡。
鈷-57、鈷-58、鈷-59和鈷-60,這中間除了鈷-59是穩定同位素(無放射性)外,其餘都具有放射性。其中,鈷60是強伽馬源,可用來治療癌症,一般在工業上普遍用作檢測厚鋼里的裂紋、氣孔等,是一種無損探傷手段,工人們操作時都要穿上鉛服用作防護,如果萬一不慎遭受輻射,會有致命危險。