钴60

元素钴的一种放射性同位素(见放射性)。符号公式 符号Co,简写为60Co。

钴60是β-衰变核素,发射β-γ射线,β-射线的最大能量为0.315兆电子伏,γ射线的能量有1.173210和1.332470兆电子伏两种。半衰期为5.272年。3.7×107贝可的钴60重8.85×10-4毫克。3.7×107贝可的钴60点源在1厘米远处的照射量率为13.2伦琴/时。钴60属高毒性核素,对全身有影响,对人体的有效半减期为9.5天,在人体中的最大容许积存量为3.7×105贝可。钴60在放射性工作场所空气中和露天水源中的最大容许浓度分别为0.33和370贝可/升。钴60的化学性质与元素钴相同。

产生钴60的核反应有以下各种:59Co(n,γ)60Co、59Co(d,p)60Co、62Ni(d,α)60Co、63Cu(n,α)60Co和铋的散裂裂变反应等。只有第一种核反应具有工业生产意义。实际生产中,用天然金属钴(59Co的丰度为100%)或含钴的其他合适材料制成靶子,在高中子注量反应堆中辐照适当时间,即可获得比活度高的钴60,高的已达(2.59~2.96)×1013贝可/克,如加以放射化学分离,还可达到3.33×1013贝可/克或更高。

钴60常常是以放射源形式应用的。钴60放射源的制备工艺过程是:

(1)将金属钴加工成棒、丝、粒或团片,再镀镍保护;

(2)进行制靶前预处理,装入靶筒密封;

(3)反应堆辐照;

(4)出堆后送热室中切开靶筒,取出照好的钴60,测量活度;

(5)定量装入源包壳;

(6)焊封;

(7)强放射源则再加第二层包装,焊封;

(8)进行质量检验,不漏气,表面放射性污染应小于1.85×103贝可。

钴60放射源的应用非常广泛,几乎遍及各行各业,在农业上,常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐照保藏与保鲜等;在工业上,常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物,以及用于厚度、密度、物位的测定和在线自动控制等;在医学上,常用于癌和肿瘤的放射治疗。(见彩图)

图 钴60的辐照装置。正在进行蔬菜的辐照保鲜试验,蓝光为切伦科夫辐射