天然のコバルト(Co)は、1種の安定同位体のCoで構成される。22種の放射性同位体が確認されており、その中でも安定なのが半減期が5.2714年のCo、271.79日のCo、70.86日のCo、77.27日のCoである。他の放射性同位体は半減期が18時間以下で、そのうちのほとんどが1秒以下である。また、コバルトは11種の核異性体を持ち、その半減期は10時間以下である。安定同位体(Co)より原子量が小さい同位体の主な崩壊モードは電子捕獲で、安定同位体より原子量が大きい同位体のそれはβ崩壊である。主な崩壊生成物は、Coより小さなものが鉄の同位体、大きなものがニッケルの同位体となる。標準原子量：58.933195(5) uコバルト60(Co)は放射線療法で用いられる放射性金属の一つで、エネルギーが1.17 MeV と 1.33 MeVのガンマ線を放出する。コバルト57(Co)は医学的検査で使われる放射性金属の一つで、ビタミンB12のラベル付けに使われる。これはシリング試験（ビタミンB12吸収試験）で有用である。Coは、原子炉で天然コバルトに中性子を晒すことで作り出すことができる有用なガンマ線源であるため、医薬品や医療廃棄物の殺菌、食品照射（低温パスチャライゼーション）、工業的なX線写真（溶接部X線写真）などに使われている。

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