Izotopy uhlíku

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Uhlík (6C) má 16[1] známých izotopů, od 8C do 23C, z nichž jsou dva, 12C a 13C, stabilní. Nejstabilnějším radioizotopem je 14Cpoločasem přeměny 5730 let, který je také jediným přírodním radioizotopem uhlíku - ve stopových množstvích vzniká působením kosmického záření reakcí: 14N + 1n → 14C + 1H.

Nejstabilnější umělý radioizotop je 11C s poločasem 20,364 minut. Ostatní izotopy mají poločas kratší než 20 sekund, většinou méně než 200 milisekund. Nejméně stabilní je 8C, jehož poločas přeměny má hodnotu 2,0×10−21 s.

Uhlík-11[editovat | editovat zdroj]

Uhlík-11 (11C) je radioaktivní izotop uhlíku, který se přeměňuje na bor-11. Tato přeměna probíhá převážně jako přeměna beta plus, ovšem u 0,19-0,23 % atomů proběhne záchyt elektronu.[2][3] Poločas přeměny je 20,364 minut.[4]

11C → 11B + e+ + νe + 0,96 MeV
11C + e11B + νe + 1,98 MeV

Vyrábí se z dusíku v cyklotronu reakcí

14N + p → 11C + 4He

Tento nuklid se používá na radioaktivní značkování molekul v pozitronové emisní tomografii.

Přírodní izotopy[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článcích Uhlík-12, Uhlík-13 a Uhlík-14.

V přírodě se vyskytují tři izotopy uhlíku: 12C, 13C a 14C. První dva jsou stabilní, vyskytují se v poměru přibližně 99:1. 14C je vytvářen tepelnými neutronykosmického záření ve vyšších vrstvách atmosféry, odkud se dostává k zemskému povrchu a je absorbován živými organismy. Jelikož je radioaktivní s poločasem 5700 let, je radiometricky detekovatelný. Protože mrtvá těla neabsorbují 14C, jeho množství se v nich postupně snižuje. Určením obsahu zbylého 14C lze zjistit stáří organického materiálu, tato metoda se nazývá radiokarbonová metoda datování.

Seznam izotopů[editovat | editovat zdroj]

nuklid
symbol
Z(p) N(n)  
hmotnost izotopu (u)
 
poločas přeměny způsob(y) přeměny[5] produkt(y)
přeměny[6]
jaderný
spin
reprezentativní
isotopové
složení
(molární zlomek)
rozmezí přirozeného
složení
(molární zlomek)
8C 6 2 8,037 675(25) 2,0(4) × 10−21 s
[230(50) keV]
2p 6Be 0
9C 6 3 9,031 0367(23) 126,5(9) ms β+ (60 %) 9B −3/2
β+, p (23 %) 8Be
β+, α (17 %) 5Li
10C 6 4 10,016 853 2(4) 19,308 s β+ 10B 0
11C[7] 6 5 11,011 433 6(10) 20,364 min β+ (99,79%) 11B −3/2
EC (0,21%)[2][3] 11B
12C 6 6 12 přesně[8] Stabilní 0 0,989 3(8) 0,988 53–0,990 37
13C[9] 6 7 13,003 354 837 8(10) Stabilní −1/2 0,010 7(8) 0,009 63–0,011 47
14C[10] 6 8 14,003 241 989(4) 5 700 let β 14N 0 Stopy <10−12
15C 6 9 15,010 599 3(9) 2,449(5) s β 15N +1/2
16C 6 10 16,014 701 (4) 0,747(8) s β, n (99,2 %) 15N 0
β (0,8 %) 16N
17C 6 11 17,022 586(19) 191 ms β (71,59 %) 17N +3/2
β, n (28,41 %) 16N
18C 6 12 18,026 76(3) 92(2) ms β (78 %) 18N 0
β, n (22 %) 17N
19C[11] 6 13 19,034 81(11) 46,2(23) ms β, n (47,0 %) 18N +1/2
β (46,0 %) 19N
β, 2n (7 %) 17N
20C 6 14 20,040 32(26) 16,2 ms β, n (66 %) 19N 0
β (34 %) 20N
21C 6 15 21,049 34(54)# <30 ns n 20C +1/2
22C[12] 6 16 22,057 20(97)# 6,1 ms β 22N 0
23C 6 17

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Isotopes of carbon na anglické Wikipedii.

  1. Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-06-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-07-12. 
  2. a b SCOBIE, J.; LEWIS, G. M. K-capture in carbon 11. Philosophical Magazine. 1 September 1957, s. 1089–1099. Dostupné online [cit. 27 March 2012]. DOI 10.1080/14786435708242737. Bibcode 1957PMag....2.1089S. (anglicky) 
  3. a b CAMPBELL, J. L.; LEIPER, W.; LEDINGHAM, K. W. D.; DREVER, R. W. P. The ratio of K-capture to positron emission in the decay of 11C. Nuclear Physics A. S. 279–287. Dostupné online [cit. 27 March 2012]. DOI 10.1016/0375-9474(67)90712-9. Bibcode 1967NuPhA..96..279C. (anglicky) 
  4. Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-06-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-07-12. 
  5. Universal Nuclide Chart [online]. nucleonica. Dostupné online. (anglicky) 
  6. Stabilní izotopy tučně
  7. Používá se ke značkování molekul v pozitronové emisní tomografii
  8. Vyplývá z definice jednotky mol
  9. Zjišťování poměru 12C a 13C se používá k měření biologické aktivity v minulosti a měření různých typů fotosyntézy
  10. Využívá se v radiokarbonové metodě datování
  11. Má 1 halový neutron
  12. Má 2 halové neutrony