Le cobalt 60, noté Co, est l'isotope du cobalt dont le nombre de masse est égal à 60 : son noyau atomique compte et avec un spin 5+ dans son état fondamental pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de .

Radioactivité ; production vignette|Désintegration du Cobalt 60 Il s'agit d'un radionucléide qui donne du par désintégration β avec une énergie de désintégration de et une période radioactive de (, la plus longue des radioisotopes du cobalt). Du fait de cette brièveté, le est absent du milieu naturel et doit être produit artificiellement par bombardement de neutrons thermiques sur du , seul isotope stable du cobalt. Pour obtenir des neutrons thermiques, les sources de fission spontanée, telles que le Cf, servent de sources de neutrons pour la production de petites quantités (généralement modérés à travers de l'eau) tandis que pour la production de quantités plus importantes, des pastilles de Co sont exposées au flux neutronique dans des réacteurs nucléaires. Cette méthode induit la formation d'une fraction d'isomère , qui correspond à une énergie d'excitation de libérée sous forme de photons  avec une période de ().

Aux États-Unis, le réacteur de test avancé du laboratoire national de l'Idaho est la seule source intérieure de pour des applications médicales.

Utilisations

L'activité massique du est, compte tenu de sa période radioactive, de . Il donne des rayons β (électrons) faiblement pénétrants, mais ce sont les de des isomères du issus de la désintégration du qui sont très utilisées compte tenu de leur intensité, de la facilité avec laquelle on peut produire ce radioisotope et de la faible durée de vie de ce dernier :

En médecine, on a longtemps utilisé des sources de en radiothérapie (télécobalthérapie), entre autres pour le Gamma knife, mais cette technique avait l'inconvénient de devoir se débarrasser tous les cinq ans d'une source encore très radioactive susceptible de causer des accidents, sans compter le fait que le cobalt a tendance à partir en poussières. Interdits en France depuis 2010., les appareils de télécobalthérapie sont remplacés par des accélérateurs linéaires, bien plus sûrs et contrôlables, ne possédant pas de source radioactive.

Dans l'industrie, les rayons servent à stériliser le matériel médical ou alimentaire (par irradiation des aliments)

Depuis la fin des essais nucléaires, le cobalt radioactif issu des activités nucléaires est devenu un traceur pertinent pour étudier l'accumulation, la bioaccumulation et la spéciation des radionucléides dans le milieu marin : par exemple, une contamination expérimentale de la moule Mytilus galloprovincialis a permis, en 2025, de montrer que le cobalt se concentre massivement dans le byssus (qui n'est pas consommé) et dans la glande digestive (hépatopancréas, qui lui est consommé par l'Homme), avec des concentration plus élevés chez les moules issues de sites pollués. On a aussi montré que la distribution intracellulaire du Cobalt, ainsi que sa forme chimique — identifiée par des techniques spectroscopiques comme des complexes Co(II)-métallothionéine ou Co(II)-mfp‑1 — témoignent de mécanismes biologiques de détoxication..

D'un point de vue militaire, du stable peut être incorporé à une bombe nucléaire pour donner, en absorbant des neutrons émis lors de la réaction nucléaire à l'impact, du radioactif dispersé par l'explosion dans le but de contaminer fortement l'environnement de la cible et le rendre inhabitable pour plusieurs décennies (concept de la « bombe salée »).

Avec une probabilité infime, l'isomère peut également subir une désintégration β et donner l'un ou l'autre des deux isomères du de spin nucléaire 2+.

Notes et références

Articles connexes Cobalt Isotopes du cobalt Table des isotopes Nickel 60 Radiochimie

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