

鈷60輻射源
放射性核素鈷-60(Co-60或60Co27)是輻射技術中最常用的伽馬輻射源,可用于工業和醫療目的。放射性鈷的生產始于天然鈷(金屬),這是一種穩定同位素鈷59100%的元素。富含鈷的礦石非常稀有,而這種金屬只占地殼的0.001%左右。由99.9%純鈷燒結粉末制成的滑頭(小鋼瓶)或顆粒被放置在核能反應堆中,根據該位置的中子通量在那里停留一段時間(約18-24個月)。
在反應堆中,一個鈷59原子吸收一個中子并轉化為一個鈷60原子。在反應器中的兩年里,鈷塊中的一小部分原子被轉化為鈷-60原子。比活性通常限制在約120Ci/g的鈷(約4×1012Bq/g)。輻照后,將含有鈷鱗片的膠囊進一步封裝在耐腐蝕不銹鋼中,最終產生成品的源鉛筆,從而無法通過放射性物質(鈷-60)本身(見圖3)。通過將這些源鉛筆裝在源模塊中預定的位置,并將這些模塊分配到工業輻照器的源機架上來獲得。
鈷60(60Co27)衰變(分解)成穩定的(非放射性)鎳同位素(60Ni28),主要發射一個負粒子(最大能量0.313MeV),半衰期約為5.27年。
由此產生的鎳-60處于激發態,它立即連續發射兩個能量為1.17和1.33MeV的光子,達到穩定狀態。這兩個伽馬射線光子負責鈷-60伽馬輻照器中的輻射處理。隨著每個鈷-60原子的衰變,鈷源的強度或放射性水平正在下降,因此在大約5.27年內下降至50%,或在一年內下降約12%。額外的鈷-60鉛筆定期添加到源機架上,以保持輻照器所需的容量。鈷60鉛筆最終在使用壽命結束時從輻照器中取出,通常是20年。一般來說,它們會被歸還給供應商以進行重復使用、回收或處置。大約50年后,99.9%的鈷-60會衰變為非放射性鎳。
目前,世界各地所有輻照設施的鈷-60庫存將超過2.5億庫里比[6]。因此,必須認識到核能反應堆在在醫療和工業輻射應用中使用鈷為我們的生活帶來無數好處方面發揮的重要作用。