Uhlík ( C ), má 15 izotopů známých hmotnostní číslo v rozmezí od 8 do 22, včetně dvou stabilních: 12 C a 13 C. zprůměrováním podle přirozené zastoupení těchto izotopů je atomová hmotnost standardní uhlíku Hodnocení je z 12.0107 (8) u .
Nejstabilnějším radioizotopem je uhlík-14 s poločasem rozpadu 5730 let, pouze radioizotop přítomný v přírodě vytvořil reakcí 14 N + 1 n → 14 C + 1 H stopové kosmogéniquement . Druhým nejstabilnějším radioizotopem je 11 ° C s biologickým poločasem 20,334 minut. Všechny ostatní radioizotopy mají poločas méně než 20 sekund a většina z nich méně než 200 milisekund, nejstabilnější je 8 C s poločasem 2,0 × 10 −21 s . Nejlehčí izotopy se rozpadají hlavně β + zářením (kromě 8 C, které se rozpadá dvojitou emisí protonů ) na izotopy boru , nejtěžší izotopy into - na izotopy dusíku .
Přírodní uhlík se skládá ze dvou stabilních izotopů 12 C a 13 C. Ten je velmi malý, ale hraje důležitou roli v uhlíkové NMR . V přírodě také existují stopy radiogenního 14 C, které hrají důležitou roli při datování , ale tento izotop je přítomen v tak malém množství, že jej lze měřit pouze jeho radioaktivitou, jinými fyzikálními analytickými metodami, chemikálie jej nedokážou detekovat.
Izotop | Hojnost
(molární procento) |
Rozsah variací |
---|---|---|
12 ° C | 98,93 (8)% | 98,853 - 99,037 |
13 ° C | 1,07 (8)% | 0,963 - 1,147 |
14 ° C | Stopy | 10 −12 |
Uhlíku 11 ( 11 C ) je uhlík izotop, jehož jádro se skládá ze šesti protonů a 5 neutronů. Je uhlíkový radioizotop, který se rozpadá na 99% pozitronovou emisí v boru 11 a od 0,19 do 0,23% zachycením elektronického také boru 11. Má poločas rozpadu 20,38 minuty.
11 C → 11 B + e + + ν e + 0,96 MeV 11 C → 11 B + ν e + 3,17 MeVUhlík 11 se běžně používá jako radioizotop k označování molekul v pozitronové emisní tomografii . mezi mnoha molekulami používanými pro tento účel najdeme radioligand (en) [ 11 C] DASB .
Uhlíku 12 ( 12 C ) je uhlík izotop, jehož jádro se skládá ze 6 protonů a 6 neutronů. Je to jeden ze tří přirozeně hojných izotopů a jeden ze dvou stabilních izotopů s 13 C, ale je mnohem hojnější než druhý (poměr ~ 99: 1). To znamená, že obecně zneužíváním jazyka, když mluvíme o „uhlíku“, označujeme tento izotop. Jedná se o zvláště důležitý izotop ve fyzice a chemii, protože sloužil jako základ pro definici jednotné atomové hmotnostní jednotky a čísla Avogadro před redefinicí Mezinárodního systému jednotek v letech 2018-2019 .
Uhlíku 13 ( 13 C ) je uhlík izotop, jehož jádro se skládá ze šesti protonů a sedm neutronů. Je to jeden ze tří přirozeně hojných izotopů a jeden ze dvou stabilních izotopů s 12 ° C, mnohem méně hojných než druhý. Na rozdíl od ostatních dvou přírodních izotopů má nenulovou rotaci (1/2) a lze jej proto použít v nukleární magnetické rezonanci ( uhlíkové 13 NMR ).
Uhlík 14 ( 14 C ) je uhlík izotop, jehož jádro se skládá ze 6 protonů a 8 neutronů. Je to jeden ze tří přirozeně hojných izotopů, ale jediný radioaktivní s poločasem rozpadu 5730 let. Je produkován tepelnými neutrony z kosmického záření v horní atmosféře a padá na Zemi, aby byl absorbován živou biologickou hmotou v oxidované formě: oxid uhličitý . Jeho přirozený výskyt je ve srovnání s dalšími dvěma izotopy zanedbatelný, ale díky jeho radioaktivitě je detekovatelný. Protože mrtvá tkáň neabsorbuje 14 C, používá se její hladina při radiometrickém datování biologické tkáně.
Symbol izotopu |
Z ( p ) | N ( n ) | Izotopová hmotnost (u) | Poločas rozpadu | Decay způsob (y) |
Izotop (y)
syn |
Roztočit
jaderný |
---|---|---|---|---|---|---|---|
8 C. | 6 | 2 | 8.037675 (25) | 2,0 (4) × 10 −21 s [230 (50) keV] |
2 str | 6 Buďte | 0+ |
9 ° C | 6 | 3 | 9.0310367 (23) | 126,5 (9) ms | β + (60%) | 9 B | (3 / 2-) |
β + , p (23%) | 8 Buďte | ||||||
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-zachycení (0,21%) | 11 B | ||||||
12 ° C | 6 | 6 | Přesně 12 | Stabilní | 0+ | ||
13 ° C | 6 | 7 | 13.0033548378 (10) | Stabilní | 1 / 2- | ||
14 ° C | 6 | 8 | 14.003241989 (4) | 5,73 × 10 3 roky | 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 | ne | 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 | Ahoj | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | ||||||||||||||
6 | Čs | Ba | The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn |
7 | Fr. | Ra | Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |