Den karbon ( C ) har 15 isotoper kjente massetall varierende fra 8 til 22, hvorav to stabile: 12 C og 13 C. Ved midling i henhold til den naturlige overflod av disse isotoper, den atommasse er vanlig karbon rangering på 12,0107 (8) u .
Den mest stabile radioisotop er karbon-14 , med en halveringstid på 5730 år, bare radioisotop som er tilstede i naturen, er dannet spor cosmogéniquement ved reaksjonen 14 N + 1 n → 14 C + 1 H . Den nest mest stabile radioisotopen er 11 ° C, med en halveringstid på 20,334 minutter. Alle andre radioisotoper har en halveringstid på mindre enn 20 sekunder, og de fleste av dem mindre enn 200 millisekunder, den mest ustabile er 8 C, med en halveringstid på 2,0 × 10 −21 s . De letteste isotoper forfaller hovedsakelig av β + -stråling (unntatt 8 C som forfaller ved dobbel protonemisjon ) til borisotoper , den tyngste av β - stråling til isotoper av nitrogen .
Naturlig karbon består av de to stabile isotoper 12 C og 13 C. Sistnevnte er veldig liten, men spiller en viktig rolle i karbon-NMR . Det er også i naturen spor av radiogene 14 C, som spiller en viktig rolle i dateres , men denne isotopen er til stede i så små mengder at det kun kan måles ved dets radioaktivitet, andre fysiske analytiske metoder. Kjemikaliene kan ikke oppdage det.
Isotop | Overflod
(molarprosent) |
Utvalg av variasjoner |
---|---|---|
12 C | 98,93 (8)% | 98.853 - 99.037 |
13 C | 1,07 (8)% | 0,963 - 1,147 |
14 C | Spor | 10 −12 |
Den karbon 11 ( 11 C ) er karbonisotopforholdet hvis kjerne består av seks protoner og 5 nøytroner. Er en karbonradioisotop som forfaller til 99% ved positronemisjon i bor 11 og fra 0,19 til 0,23% ved elektronisk fangst 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 MeVKarbon 11 brukes ofte som en radioisotop for å merke molekyler i positronemisjonstomografi . blant de mange molekylene som brukes til dette formålet, finner vi radioligand (en) [ 11 C] DASB .
Den karbon 12 ( 12 C ) er karbonisotopforholdet hvis kjerne består av 6 protoner og 6 nøytroner. Det er en av de tre naturlig rikelig isotoper og en av de to stabile isotoper med 13 C, men det er mye rikere enn sistnevnte (forhold ~ 99: 1). Dette betyr at generelt, ved misbruk av språk, når vi snakker om "karbon", betegner vi denne isotopen. Det er en spesielt viktig isotop i fysikk og kjemi fordi den tjente som grunnlag for definisjonen av den enhetlige atommassenheten og Avogadro-tallet før omdefinisjonen av det internasjonale systemet for enheter fra 2018-2019 .
Det karbon-13 ( 13 C ) er karbonisotopforholdet hvis kjerne består av seks protoner og nøytroner syv. Det er en av de tre naturlig rikelig isotoper og en av de to stabile isotoper med 12 C, mye mindre rikelig enn sistnevnte. I motsetning til de to andre naturlige isotoper har den en ikke-null spinn (1/2) og kan derfor brukes i kjernemagnetisk resonans ( karbon 13 NMR ).
Den karbon 14 ( 14 C ) er karbonisotopforholdet hvis kjerne består av 6 protoner og 8 nøytroner. Det er en av tre naturlig rikelig isotoper, men den eneste radioaktive, med en halveringstid på 5730 år. Den produseres av termiske nøytroner fra kosmisk stråling i den øvre atmosfæren, og faller til jorden for å bli absorbert av levende biologisk materiale, i sin oksiderte form: karbondioksid . Den naturlige forekomsten er ubetydelig sammenlignet med de to andre isotopene, men radioaktiviteten gjør det påviselig. Ettersom dødt vev ikke absorberer 14 C, blir nivået brukt i radiometrisk datering av biologisk vev.
Isotop symbol |
Z ( p ) | N ( n ) | Isotopisk masse (u) | Halvt liv | Forfallmodus (er) |
Isotop (er)
sønn |
Snurre rundt
kjernefysisk |
---|---|---|---|---|---|---|---|
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-fangst (0,21%) | 11 B | ||||||
12 C | 6 | 6 | Nøyaktig 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 | 1. 3 | 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 | Hei | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | ||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Den | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Ess | 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 | De | Dette | Pr | Nd | Pm | Sm | Hadde | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lese | Hf | Din | W | Re | Bein | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Nei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |