钴-60（英文：Cobalt-60），其元素符号为60Co，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。

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7.4×1018 Bq(2 亿 Ci)，2008年年底，超过了11.1×1018 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3.7×104(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。

作为元素钴的一种放射性同位素，钴-60的化学符号为60Co，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(60Ni)，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·cm2/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。

产生钴-60的核反应有：59Co（n，γ）60Co、59Co（d，p）60Co、62Ni（d，α）60Co、53Cu（n，α）60Co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60Co源制源方法。①将钴（天然59Co）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59Co（n，γ）60Co；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。

放射治疗是目前治疗恶性肿瘤的主要手段之一，其中，以60Co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Co60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60γ–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。

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。

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。

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。

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，60Co源作为γ热源，应用于同位素电池的制造等。

60Co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。

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，60Co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。

60Co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60Co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。

60Co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，选用适当的中子辐射防护服，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。

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58Co，则应用γ谱仪测量60Co的特征能峰。