Isótopos del cobre

El cobre ( _²⁹Cu ) tiene dos isótopos estables, ^⁶³Cu y ^⁶⁵Cu , además de 28 radioisótopos conocidos, desde ⁵⁵Cu ^hasta ⁸⁴Cu ^. El radioisótopo más estable, ^⁶⁷Cu , tiene una vida media de solo 61,83 horas, seguido de ^⁶⁴Cu con 12,70 horas y ^⁶¹Cu con 3,34 horas. Los demás tienen vidas medias inferiores a una hora, y la mayoría inferiores a un minuto. Los isótopos con masa inferior a ⁶³ generalmente experimentan emisión de positrones y captura electrónica para formar isótopos de níquel , mientras que los isótopos con masa superior a ⁶⁵ generalmente experimentan desintegración ^β⁻ para formar isótopos de zinc . El único ejemplo intermedio, ^⁶⁴Cu , se desintegra en ambos sentidos.

Existen al menos 10 isómeros metaestables del cobre, de los cuales el más estable es ^{el 68m} Cu, con una vida media de 3,75  minutos.

Ambos isótopos estables del cobre ( ^⁶³Cu y ^⁶⁵Cu ) tienen un espín nuclear de 3/2− y, por lo tanto, producen espectros de resonancia magnética nuclear , aunque las líneas espectrales son anchas debido al ensanchamiento cuadrupolar . El ^⁶³Cu es el núcleo más sensible, mientras que ^{el ⁶⁵Cu} produce señales ligeramente más estrechas. Sin embargo, generalmente se prefiere la RMN de ^{⁶³Cu . [ 14 ]}

El cobre ofrece un número relativamente grande de radioisótopos que son potencialmente útiles para la medicina nuclear .

Existe un creciente interés en el uso de ^64Cu , ^62Cu , ^61Cu y ^60Cu con fines diagnósticos, y de 67Cu ^y 64Cu ^para radioterapia dirigida . Por ejemplo, el ^64Cu tiene una vida media más larga que la mayoría de los emisores de positrones (12,7 horas) y, por lo tanto, es ideal para la obtención de imágenes PET diagnósticas de moléculas biológicas. ^{[ 15 ]}

El cobre-76 es un isótopo radiactivo del cobre con un isómero de larga vida, el cobre-76m , cuyas vidas medias son objeto de controversia. Un estudio de 1990 realizado por Winger et al. en KEK informó de dos estados de larga vida con vidas medias de 0,57(6)  s y 1,27(3)  s, siendo el estado de mayor vida el isómero y con menor espín. ^{[ 16 ]} Experimentos posteriores no pudieron identificar el isómero de larga vida alegado, y al isómero que se observó más tarde se le asignó un espín de 3− basándose en los niveles de ⁷⁶ Zn poblados por la desintegración β ⁻ . ^{[ 1 ]} (También hay un modo de desintegración β ⁻ n significativo a ⁷⁵ Zn.) Sin embargo, un experimento de 2024 en la Universidad de Jyväskylä descubrió que el estado 3− observado previamente es en realidad el isómero, cuya energía de excitación es 64,8(25)  keV, y el estado fundamental de larga vida probablemente tiene espín 1+; Canete et al. afirman que hay una transición isomérica significativa al estado fundamental. ^{[ 8 ]} Sin embargo, Olaizola et al. (2025) encontraron que tanto el estado fundamental como el isómero tienen vidas medias similares alrededor de 656(2)  ms, como se encontró en la mayoría de los experimentos anteriores. Además, encuentran que el estado no-3− es probablemente 6− según cálculos de modelo de capas, excluyendo una transición isomérica significativa e impidiendo la identificación del estado fundamental. ^{[ 9 ]}

Productos derivados distintos del cobre

• Isótopos del zinc
• Isótopos de níquel
• Isótopos de cobalto