تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

الكوبالت (Cobalt) رمزه Co، وهو معدنٌ صلبٌ لونه أبيض فضي يتواجد في الطبيعة على شكل الكوبالت 59 عدده الذري 27. الكوبالت عنصرٌ أساسي يوجد في معظم أنسجة الجسم، وأعلى تركيز له في الكبد.

ما هي خصائص الكوبالت؟

تمّ اكتشافه من قبل العالم (Georg Brandt) عام 1735، وأصل كلمة كوبالت ألماني، وتعني عفريت الكوبالت، وهو أحد مكونات معادن الكوبالتيت، السمالتيت، الأريثريت، وغيرها من الخامات، ويوجد عادةً مع النيكل، والفضة، والرصاص، والنحاس، والحديد. يتمتع الكوبالت بالعديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، ومنها:

1- يشبه الحديد والنيكل في الخصائص الفيزيائية.

2- يتصف بالليونة في درجات الحرارة العادية.

3- مكون من عدة سبائك.

4- يمتلك خصائص مغناطيسية. ^{[1] [2]}

ما هي نظائر الكوبالت؟

النظائر هي أشكال مختلفة من العنصر الذي له نفس عدد البروتونات في النواة، ولكنه يختلف في عدد النيوترونات. الكوبالت 59 نظير مستقر، وهناك تسعة نظائر مشعّة للكوبالت شائعة، وأغلب نظائره ذات عمر نصف أقل من 80 يوم، ماعدا نظيران يتصفان بعمرٍ نصف طويل:

1- الكوبالت 57 عمره النصفي 270 يوم يتفكك مُصدراً جسيمات بيتا بطاقة 19 كيلو إلكترون فولت، وأشعة غاما بطاقة 130 كيلو إلكترون فولت.

2- الكوبالت 60 عمره النصفي 5.3 سنة يتفكك مصدراً جسيمات بيتا بطاقة 97 كيلو إلكترون فولت، وفوتونان غاما بطاقة كل منهما 1170 كيلو إلكترون فولت و1330 كيلو إلكترون فولت، أي بمجموع 2500 كيلو إلكترون فولت.

لا توجد خطورة من الكوبالت 57 لأنه تمّ إنتاجه منذ أكثر من 20 عاماً، وبما أن عمره النصفي 270 يوماً، لذلك يمكن افتراض أن الكوبالت 57 اضمحل منذ فترةٍ طويلة، بالإضافة إلى صغر قيمة طاقة جسيمات بيتا وأشعة غاما الناتجة عن تفككه. بينما تتجسد الخطورة في تعرض الجسم البشري للكوبالت 60 ذو عمر النصف الطويل، وكبر طاقة أشعة غاما الصادرة عن تفككه.

ما هي مصادر الكوبالت؟

هناك مصادر طبيعية وأخرى صنعية، يوجد الكوبالت في الأطعمة، كالمكسرات، والأسماك، والخضروات الورقية، كالبروكلي، والسبانخ، يوجد نظير الكوبالت المستقر Co-59 بشكلٍ طبيعي في الخامات، كما يتواجد بتراكيز صغيرة في التربة بحوالي 1 إلى 2 ميلي غرام لكل كيلو غرام من التربة.

بينما يتمُّ إنتاج النظير المشع الكوبالت 60 عن طريق التنشيط النيوتروني، كما يمكن إنتاجه في مسرعات الجسيمات أو في المفاعلات الانشطارية، وذلك عندما تنشطر نواة ثقيلة كاليورانيوم 235 إلى نواتين أصغر يرافق عملية الانشطار إنتاج نيوترونات، هذه النيوترونات يمكن أن تسبّب انشطاراتٍ متتالية، أو تهرب من المفاعل، أو تساهم في تشعيع المواد المكونة للمفاعل.

مثل: سبائك الفولاذ التي تحتوي على النيكل، والمنغنيز، والكروم، والحديد، والكوبالت، كما يمكن لهذه النيوترونات أن تعمل على تنشيط الكوبالت المستقر الطبيعي الموجود في السبائك، وتحوله إلى كوبالت 60 مشع، وهنا يتجلى الخطر في تواجد الكوبالت 60 في الوقود النووي أو في النفايات المشعّة المرتبطة بالمفاعلات النووية ومحطات إعادة معالجة الوقود، يرتبط انتقال الكوبالت في البيئة بشكله الكيميائي، فهو أحد المعادن المشعّة الأقل قدرةً على الحركة في التربة.

على الرغم من أن بعض أشكاله يمكن أن تنتقل مع المياه إلى طبقات التربة الأساسية، وقد وجد أن الكوبالت يلتصق بشكلٍ تفضيلي بالتربة الرملية، ويقدر التركيز في جزيئات التربة بحوالي 60 مرة أعلى مما هو عليه في الماء، بين الطبقات في التربة تمّ رصد تراكيز لمادة الكوبالت المشع 60 في المياه الجوفية بتراكيز تزيد عن 100 بيكو كوري في كل ليتر من المياه الجوفية.

ما هي فوائده واستخداماته؟

1- يعتبر كأحد مكونات العديد من السبائك، بما في ذلك الكربولوي.

2- يستخدم في صنع أدوات القطع القاسية جدًا.

3- يستخدم في بعض أنواع الفولاذ المقاومة للصدأ (Stainless steels). النيكو، وهي سبيكة تحتوي الألمنيوم، والنيكل، والكوبالت، ومعادن أخرى لصنع مغناطيسٍ دائمٍ شديد القوة.

4- يستخدم في الطلاء الكهربائي ليكسب السطوح الصلابة حتى تصبح مقاومةً للأكسدة.

5- يستخدم كمادةٍ زرقاء ملونة للفخار والزجاج.

6- يستخدم كمهبطٍ في بطاريات الليثيوم للحواسب والموبايلات.

7- أشعة غاما عالية الطاقة المنبعثة من التفكك الإشعاعي للكوبالت 60 تُستخدم لكشف العيوب في المكونات المعدنية، كما تستخدم في تعقيم الأغذية.

8- أهمُّ فوائد استخدام الكوبالت 60 المشع هو استخدامه في التطبيقات الطبية، كتعقيم المواد الطبية، كالمشارط، والسيرنكات، والدم، وفي العلاج الإشعاعي الموضعي لعلاج أنواع مختلفة من السرطان.

(يعرف العلاج الإشعاعي الموضعي بأنه طريقة للعلاج يتمُّ فيها استخدام مصادر مغلقة لتوصيل الإشعاع إلى مسافةٍ تصل لعدة سنتيمترات من جسم الإنسان عن طريق التطبيق السطحي أو داخل الأجواف أو الخلالي). ^{[3] [4]}

ما هي طرق دخول الكوبالت إلى الجسم البشري؟

يمكن دخول الكوبالت إلى الجسم عن طريق تناول الطعام، أو شرب الماء، أو استنشاق الهواء الملوث بالكوبالت، يعتبر الامتصاص الهضمي من الطعام أو الماء هو المصدر الرئيسي لدخول الكوبالت إلى جسم الإنسان، حيث ثبت أن الجهاز الهضمي يمتص حوالي 5 بالمئة إلى 30 بالمئة من كمية الكوبالت الداخلة للجسم، وذلك حسب الشكل الكيميائي والكمية المتناولة.

فيتامين B12 يحتوي على الكوبالت، وهو فيتامين ضروري لتكوين خلايا الدم الحمراء عند الإنسان، حيث يحتاج الجسم يومياً 1.5 ميكرو غرام من فيتامين B12، وتمتص الأمعاء نسبةً عاليةً من الكوبالت المتواجد في هذا الفيتامين، ويترسب 5 بالمئة منه في الكبد، و45 بالمئة في باقي أنسجة الجسم، ويتمُّ إخراج 50 بالمئة من الكوبالت الذي يصل إلى الدم على الفور عن طريق البول.

إن الكوبالت الذي يترسب في الكبد والأنسجة الأخرى، نسبة 60 بالمئة منه تغادر الجسم بنصف عمر بيولوجي يبلغ 6 أيام و20 بالمئة بنصف عمر بيولوجي يبلغ 60 يومًا؛ بينما 20 بالمئة من كمية الكوبالت المودعة في الكبد والأنسجة الأخرى تبقى لفترةٍ طويلة بعمر نصف بيولوجي حوالي 800 يوم، إذا ما تمّ دخول الكوبالت للجسم عن طريق استنشاق الهواء، فإن أوكسيد الكوبالت المستنشق ينتقل من الرئة إلى أنسجة الجسم بسهولةٍ تامة. ^[1]

ما هي أخطار الكوبالت على الإنسان؟

كما ذكرنا سابقاً لا توجد خطورة من نظائر الكوبالت المشعّة سوى النظير المشع 60 الذي تصدر عنه أشعة غاما بطاقاتٍ عالية، إن التعرض الخارجي للكوبالت 60 من مصادره، كالمفاعلات النووية، والمسرعات، والنفايات المشعّة التي تحتوي على تراكيز عالية من هذا النظير يسبّب أخطاراً صحية، كالقيء، والغثيان.

ومشاكل في الرؤية، وضرر في الغدة الدرقية، ومشاكل قلبية، وقد يساهم في الإصابة بالسرطان إذا ما تمّ التعرض لكمياتٍ كبيرةٍ منه، وإذا ما دخل الكوبالت 60 الجسم عن طريق الطعام، فإن إشعاع غاما الصادر عنه، قد يسبّب سرطان الكبد والكلى بسبب امتصاصه وتركزه فيهما نظرًا لأنه يتفكك مُصدراً أشعة غاما. ^[5]