钴-60（英文： Cobalt- 60），其元素符号为 60 Co ，是27号元素钴的12种 同位素 之一，具有放射性， 半衰期 为5.27 a，每次 衰变 放出两个 伽马 光子 ，其 射线 具有超高 穿透力 ，需要用衬里含铅的特制容器存放，并由专门机构的地下储藏室储存管理。 化学性质 与元素钴相同。
钴-60由钴-59在 核反应堆 中吸收一个低能或中等能量的 中子 产生。广泛应用于 γ射线 探伤仪，控制金属在熔炉中的温度高低，控制料斗和 高炉 中的装料量，还可以用来保持连续浇注设备中钢水的温度以及治疗恶性肿瘤。在操作过程中需要严格的防护措施。
发展现状
钴-60是目前辐射加工中使用最多、最主要的一种 放射性同位素 。据统计，1996年全世界用于工业辐照的钴-60源达到了7.4×10 18 Bq(2 亿 Ci)，2008年年底，超过了11.1×10 18 Bq(3 亿 Ci)。
加拿大 诺迪安(MDS Nordion) 跨国公司 是最大的钴-60生产公司，该公司生产的C-188型钴-60源占全世界钴-60源市场的70%~80%，每年能够生产8 MCi以上，其尺寸为Φ11.1 mm×451 mm，每根源活度大约为3.7×10 4 (1万 Ci)，另一大生产钴60源的厂家是 俄罗斯 MaYaK生产联合公司。剩余部分由 英国 、 法国 、 美国 等国生产，其中英国Reviss公司生产的钴60尺寸、活度与C-188型源基本相同。2010年10月份，中国大型工业辐照用钴-60源生产线投产。
特性
作为元素钴的一种 放射性同位素 ，钴-60的 化学符号 为 60 Co，其 原子 质量为59.934 g/ 摩尔 。 化学性质 与元素钴相同，常温下不易被腐蚀，加热条件下能与氧等物质发生反应，普遍溶于稀酸，在 发烟硝酸 中 钝化 。
钴-60的一大重要特性是能够发生 衰变 ，首先进行一次β衰变变成 -60( 60 Ni)，镍-60仍不稳定，接着放射出两个γ 光子 而变成稳定态的镍-60，其衰变图如下所示。
正是这最后 γ射线 能量的释放，构成了对产品辐照的实际应用。
1）放射出的 射线 主要是γ和β，特别适用于辐射加工。
2）射线能量：两个γ光子的能量分别为1.17 MeV和1.33 MeV，平均为1.25 MeV。
3） 半衰期 ：5.27 a，每年衰变约12%。根据这一特性,我们随时可以计算钴-60源的放射性活度。
4）比活度：单位 放射性同位素 所具有的放射性活度叫比活度。工业辐照用钴-60源的比活度一般在20一120 Ci/ g。
5）γ常数：13.2 R·cm 2 /h·m Ci
6）3.7×10 Bq的钴-60重8.85×10 mg，3.7×10 Bq的钴-60点源在1 cm远处的照射量率为13.2 R/h。
生产
产生钴-60的 核反应 有： 59 Co（n，γ） 60 Co、 59 Co（d，p） 60 Co、 62 Ni（d，α） 60 Co、 53 Cu（n，α） 60 Co和铋的散裂 裂变反应 等。只有稳定 同位素 钴-59在 核反应堆 中吸收一个低能或中等能量的 中子 的核反应具有工业生产的意义，其反应式为：
工业上采用 60 Co源制源方法。①将 钴 （天然 59 Co）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，反应过程为 59 Co（n，γ） 60 Co；④出堆后送热室中切开靶筒，取出辐照后的金属钻，测量活度；⑤定量装入源包壳；⑥采用电子束焊或 弧焊进行焊封；⑦强 放射源 则再加第二层包装，焊封；⑧进行质量检验。
钴-60在生产上极具优势：
1）可以产生在加工中使用的 射线 ；目前 γ射线 、高能电子束和X射线是使用最为普遍的三种射线。
2）较易生产和获得。相较于另一使用普遍的γ射线源 -137 ，钴-60在反应堆中产生，铯-137则需要从军用反应堆 核燃料 中的裂变产物分离出来，而高能 电子 束和X射线是由电子 加速器 产生。
3）可操作性强。液体或固态为 理想状态 。钴-60和铯-137都是固体，钴-60能够做成片状、 柱状 或颗粒状且不溶于水，而铯-137的一般存在形式为CsCI，是一种极易溶于水的盐类，可操作性比钴-60差。
4）安全且经济。目前使用的钴-60和 铯-137 大多数做成双包壳并经严格检验，确保了使用过程中的安全性。
应用领域
医学领域
放射治疗 是目前治疗恶性肿瘤的主要手段之一，其中，以 60 Co为 放射源 的 γ刀 常被用来“切除”肿瘤尤其是人体 脑部肿瘤 ，钴60治疗机是放射治疗主要的治疗机器，亦有Co 60 球引入 支气管 内以治疗 肺癌 ，钴60在癌症和肿瘤的治疗上地位可见一斑。
钴-60在医学上的另一主要用途，是用于一次性使用或重复使用医疗用品的灭菌消毒。其原理是利用放射性 核素 产生的 γ射线 杀灭医疗用品中存活微生物。作为典型的 电离辐射 法，与 环氧乙烷 灭菌法 相比，其优势在于工艺控制简单、穿透性强、可靠、灭菌彻底、无环境污染等。钴 60 γ–射线 辐照灭菌 是最具实用价值的电离辐射灭菌方法，其灭菌效果与辐照剂量有关，辐照剂量越大，灭活效果越好。一般情况下，20~50 kGy剂量的γ-射线辐照几乎能灭活所有的病毒，但灭活病毒的同时，对其它一些蛋白成分的 生物活性 也有影响。
钴-60在医学上的实际应用有：钴-60远距离治疗机、后装治疗机、 γ射线 立体定向 放射治疗 装置(γ刀）等。
生物学领域
常用于辐射育种、抑制发芽、低剂量辐照增产和辐射防治虫害等。
例如以钴60为辐射源处理 仙客来 种子诱变育种，不同剂量对不同种类的种子萌发及幼苗生长发育的影响不同，主要对其出苗早晚、出苗整齐度、发芽率、幼苗高度、叶片长度、叶片宽度影响较大，需要通过控制 辐射剂量 获得优良品种。
食品领域
钴60 放射线 同位素 放出γ射线，γ射线照射食品，可以消灭其中大多数微生物及昆虫，减少侵染性病害的发生，延长保管时间，减少损耗。蔬菜被照射后，生长机能被破坏，生长点(如块茎的眼生点） 生长素 的合成被破坏，呼吸作用减弱，休眠期延长，发芽被抑制。杀菌剂量的 γ射线 对蔬菜化学成分无明显影响，这是因为胡萝卜素、 维生素 B和酶类等能抗放射性，对易被放射线破坏的化合物有保护作用，只会破坏大量单独存在的 维生素a 、C、E。这种特性让钴60在新鲜水果和蔬菜、 香辛料 和 脱水蔬菜 、肉类和畜产品、水产品、谷物和 豆类 产品，以及一些保健产品的保鲜中应用广泛。
工业领域
人工 放射性 同位素 钴-60可代替x射线和镭检查物质内部结构，探测物质内部的裂缝或异物。在工业上，钴-60常作为 放射源 制备各种探伤仪，用于检查铸件、焊缝以及一些机械成品是否存在裂纹、 气孔 等质量问题。在 炼钢厂 ，可将极微量的钴-60预埋在炼钢 高炉 的炉壁之中。随着炉龄的增加，炉壁逐渐剥落，一旦在炼出的钢铁中检测到极微量的 γ射线 (来自炉壁内的钴-60)，即表示高炉使用寿命已到，需要立即进行检修。
除此之外，钴-60在辐射交联热收缩材料的辐照与应用、电线 电缆 的辐射交联改性、辐射交联聚烯经泡沫材料、水凝胶 辐射合成 与应用、 涂层 辐射 固化 、橡胶的辐射 硫化 及其应用、新型功能材料(如 PTC )的制作等方面都有着广泛用途。
其他
钴-60的其他应用还有：核子 密度计 、 核子密度 湿度仪 、核子厚度仪（ 测厚仪 )、 核子称 、核子 料位计 ， 60 Co源作为γ热源，应用于 同位素 电池的制造等。
安全事宜
环境污染与人体照射途径
60 Co作为一种应用广泛的 放射性同位素 ，对于普通群众而言来讲，会接触到的主要情况是 放射源 失控（被盗、丢失)、破损及事故情况，公众或事故现场人员会受到大剂量外照射或经食入、吸入、皮肤或伤口吸收造成内照射损伤。除此之外，还需注意其储存水池水泄漏可能对环境和人体造成的影响。
人体健康风险
钴-60毒性极高，对人体的有效半减期以及最大容许存量分别为9.5 d和3.7 Bq，而环境中空气及露天水源中的最大容许浓度分别为0.33和370 Bq/L。 在人体中它的主要 代谢途径 是尿液和粪便。
在符合规定的一般操作情况下， 60 Co源的健康风险较小，但当源失控、破损或操作人员违规操作时，作业人员及其周围人员会受到相对较大剂量γ外照射或内照射，造成不良后果，这主要是由于放射性钴进入人体内后，参与造血过程，会损伤造血系统。慢性作用时，主要表现为红细胞和 淋巴细胞 生成障碍。
60 Co长期辐射条件下，机体抵抗力水平低，常死于 肺炎 及其他化脓性感染。由于 60 Co对肝脏的损伤，血清白蛋白降低，γ球蛋白增高，造成血清白蛋白和球蛋白比值下降。晚期时，血糖含量明显增高，这可能与肝脏的酶系统，特别是 磷酸化酶 遭破坏有关。
防护措施
60 Co作为 放射性同位素 ，在应用过程中，对于操作人员、操作环境都有着一定要求，需要进行严格控制。
（1）时间防护
指在维持正常工作需要的情况下，尽可能避免与 放射源 的接触。这种防护背后的隐形条件是需要操作者由超高的操作熟练度，需要操作者坚持进行日常培训及演练。
（2）距离防护
是指在不影响正常工作的情况下，优先采用远距离操作。放射性的大小与距离远近直接相关，距离放射源越远，辐射程度越低，操作者受到的伤害越少。
这类防护往往由长柄夹、 机械手 等工具辅助操作，在远距离操作不便时，可以使用机器人操作代替远距离操作。
（3）屏蔽防护
屏蔽防护是在缩短工作时间（或已无法缩短）和远距离操作都无法实现的情况下，选用适当的 屏蔽材料 ，制造屏蔽体遮蔽 放射源 发出的 射线 ，在工作人员与辐射源之间筑起屏障，阻拦射线，保护工作人员，使其少受或不受照射。
由于材料屏蔽射线的能力各不相同，屏蔽材料需要经过严格的筛选，不仅要严格考虑材料本身的特性以及 拟设 屏蔽场所的空间特性，还要考虑屏蔽线束的能量。
目前经常使用的屏蔽材料有：铅、水泥混凝土、含铅材料（包括 铅玻璃 ，含铅 胶皮 等）、铁、 贫化 、钨等。其中 铅 主要用作低能防护体，常用于个人屏蔽材料；主要用作高能防护体的是混凝土。
α射线 常用工作服或橡皮手套遮挡；β射线可用0.6 cm左右的 聚甲基丙烯酸甲酯 或铅等轻物质阻挡；Y 射线 则必须用一定厚度的铅屏蔽来减弱其辐射； 中子 的屏蔽可以使用富含 氢原子 的材料（如水和蜡）。
上述三种外照射防护方法一般不是简单独立使用的，实际操作过程往往将三者结合起来应用。钴源的 辐射强度 高，在非工作条件，需先将钴源存放在水井中，深度大约在7 m，并且需要定期补充水，以保持深度。这其实就是第一道屏蔽体。而第二道屏蔽体则是辐照室的 建筑设计 ，这道屏蔽体在钴源上升到水面，进行实际的辐照工作时显得格外重要。它不仅直接关系到工作人员的生命安全，也关联到周围环境的质量好坏，这就是为什么辐照室的钢筋混凝土墙的墙体厚度要求一般为2 m，并且需要设计成 迷宫 形式，设置一系列完整的安全配备系统。工作人员在受过专业训练，并且条件允许的情况下进入辐照室，还需穿戴含铅防护服。
分析测定
钴60的浓集分离方法很多。大体积水样的预浓集方法有 氢氧化物 、 硫化物 或 二氧化锰 共沉淀法和离子交换法等。其中 阴离子 交换和 溶剂 萃取法使用最广泛也最有效。
例如，海水、水体底质或生物样品经预处理后，制成8~9 mol/L HCI体系，通过 强碱性 阴离子交换树脂 柱 吸附 使之与大部分杂质分离，再经 甲基异丁基甲酮 选择性萃取进一-步纯化，最后在氨性 电解液 中电沉积制源，测定其β放射性。
钴60也可用液闪烁计数法测定。若样品中同时存在 58 Co，则应用γ谱仪测量 60 Co的特征能峰。