Den carbon ( C ) har 15 isotoper kendte masse tal fra 8 til 22, herunder to stabil: 12 C og 13 C. Ved midling ifølge den naturlige forekomst af disse isotoper, den atommasse standard carbon bedømmelse er af 12,0107 (8) u .
Den mest stabile radioisotop er kulstof-14 , med en halveringstid på 5730 år, kun radioisotop til stede i naturen, dannet spor cosmogéniquement ved omsætning 14 N + 1 n → 14 C + 1 H . Den næststabileste radioisotop er 11 ° C med en halveringstid på 20,334 minutter. Alle andre radioisotoper har en halveringstid på mindre end 20 sekunder, og de fleste af dem er mindre end 200 millisekunder, hvor den mest ustabile er 8 C, med en halveringstid på 2,0 × 10 −21 s . De letteste isotoper henfalder hovedsageligt af β + -stråling (undtagen 8 C, der henfalder ved dobbelt protonemission ) til borisotoper , den tungeste ved β - stråling til isotoper af nitrogen .
Naturligt kulstof består af de to stabile isotoper 12 C og 13 C. Sidstnævnte er meget mindre, men spiller en vigtig rolle i kulstof-NMR . Der er også i naturen spor af radiogen 14 C, som spiller en vigtig rolle i datering , men denne isotop er til stede i så små mængder, at den kun kan måles ved dens radioaktivitet, andre fysiske analysemetoder. Kemikalier kan ikke opdage det.
Isotop | Overflod
(molprocent) |
Vifte af variationer |
---|---|---|
12 C | 98,93 (8)% | 98.853 - 99.037 |
13 C | 1,07 (8)% | 0,963 - 1,147 |
14 C | Spor | 10 −12 |
Den carbon 11 ( 11 C ) er carbon isotop hvis kerne består af seks protoner og 5 neutroner. Er en kulstofradioisotop, der henfalder til 99% ved positronemission i bor 11 og 0,19 til 0,23% ved elektronisk indfangning, også bor 11. Den har en halveringstid på 20,38 minutter.
11 C → 11 B + e + + ν e + 0,96 MeV 11 C → 11 B + ν e + 3,17 MeVCarbon 11 bruges almindeligvis som radioisotop til mærkning af molekyler i positronemissionstomografi . blandt de mange molekyler, der anvendes til dette formål, finder vi radioligand (en) [ 11 C] DASB .
Den carbon 12 ( 12 C ) er carbon isotop hvis kerne består af 6 protoner og 6 neutroner. Det er en af de tre naturligt rigelige isotoper og en af de to stabile isotoper med 13 C, men det er meget mere rigeligt end sidstnævnte (forhold ~ 99: 1). Dette betyder, at når vi taler om ”kulstof”, betegner vi denne isotop generelt. Det er en særlig vigtig isotop inden for fysik og kemi, fordi den tjente som grundlaget for definitionen af den samlede atommasseenhed og Avogadro-nummeret før omdefineringen af det internationale system for enheder fra 2018-2019 .
Den carbon 13 ( 13 C ) er carbon isotop hvis kerne består af seks protoner og syv neutroner. Det er en af de tre naturligt rigelige isotoper og en af de to stabile isotoper med 12 C, meget mindre rigelige end sidstnævnte. I modsætning til de to andre naturlige isotoper har den en ikke-nul spin (1/2) og kan derfor bruges i nuklear magnetisk resonans ( carbon 13 NMR ).
Den carbon 14 ( 14 C ) er carbon isotop hvis kerne består af 6 protoner og 8 neutroner. Det er en af tre naturligt rigelige isotoper, men den eneste radioaktive med en halveringstid på 5730 år. Det produceres af termiske neutroner fra kosmisk stråling i den øvre atmosfære og falder til Jorden for at blive absorberet af levende biologisk stof i dets oxiderede form: kuldioxid . Dens naturlige forekomst er ubetydelig sammenlignet med de to andre isotoper, men dens radioaktivitet gør det detekterbart. Da dødt væv ikke absorberer 14 ° C, anvendes dets niveau i radiometrisk datering af biologisk væv.
Isotop symbol |
Z ( p ) | N ( n ) | Isotopisk masse (u) | Halvt liv | Forfaldstilstand (er) |
Isotop (er)
søn |
Spin
atomisk |
---|---|---|---|---|---|---|---|
8 C | 6 | 2 | 8.037675 (25) | 2,0 (4) × 10 −21 s [230 (50) keV] |
2 s | 6 Vær | 0+ |
9 C | 6 | 3 | 9.0310367 (23) | 126,5 (9) ms | β + (60%) | 9 B | (3 / 2-) |
β + , p (23%) | 8 Vær | ||||||
β + , α (17%) | 5 Li | ||||||
10 ° C | 6 | 4 | 10.0168532 (4) | 19.290 (12) s | β + | 10 B | 0+ |
11 C | 6 | 5 | 11.0114336 (10) | 20,334 (24) min | β + (99,79%) | 11 B | 3 / 2- |
K-capture (0,21%) | 11 B | ||||||
12 C | 6 | 6 | Præcis 12 | Stabil | 0+ | ||
13 C | 6 | 7 | 13.0033548378 (10) | Stabil | 1 / 2- | ||
14 C | 6 | 8 | 14.003241989 (4) | 5,73 × 10 3 år | β - | 14 N | 0+ |
15 C | 6 | 9 | 15.0105993 (9) | 2.449 (5) s | β - | 15 N | 1/2 + |
16 C | 6 | 10 | 16.014701 (4) | 0,747 (8) s | β - , n (97,9%) | 15 N | 0+ |
β - (2,1%) | 16 N | ||||||
17 C | 6 | 11 | 17.022586 (19) | 193 (5) ms | β - (71,59%) | 17 N | (3/2 +) |
β - , n (28,41%) | 16 N | ||||||
18 C | 6 | 12 | 18.02676 (3) | 92 (2) ms | β - (68,5%) | 18 N | 0+ |
β - , n (31,5%) | 17 N | ||||||
19 C | 6 | 13 | 19.03481 (11) | 46,2 (23) ms | β - , n (47,0%) | 18 N | (1/2 +) |
β - (46,0%) | 19 N | ||||||
β - , 2n (7%) | 17 N | ||||||
20 C | 6 | 14 | 20.04032 (26) | 16 (3) ms [14 (+ 6-5) ms] |
β - , n (72,0%) | 19 N | 0+ |
β - (28,0%) | 20 N | ||||||
21 C | 6 | 15 | 21.04934 (54) # | <30 ns | ikke | 20 C | (1/2 +) # |
22 C | 6 | 16 | 22.05720 (97) # | 6,2 (13) ms [6,1 (+ 14-12) ms] |
β - | 22 N | 0+ |
1 | H | Hej | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | ||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | jeg | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |