Izotopy uhlíku
Uhlík (6C) má 16[1] známých izotopů, od 8C do 23C, z nichž jsou dva, 12C a 13C, stabilní. Nejstabilnějším radioizotopem je 14C s poločasem 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 + e− → 11B + 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]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 neutrony z kosmického 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[p 1] |
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[p 2] | 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[p 3] | Stabilní | 0 | 0,989 3(8) | 0,988 53–0,990 37 | ||
| 13C[p 4] | 6 | 7 | 13,003 354 837 8(10) | Stabilní | −1/2 | 0,010 7(8) | 0,009 63–0,011 47 | ||
| 14C[p 5] | 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[p 6] | 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[p 7] | 6 | 16 | 22,057 20(97)# | 6,1 ms | β− | 22N | 0 | ||
| 23C | 6 | 17 | |||||||
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Poznámky
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Stabilní izotopy tučně
- ↑ Používá se ke značkování molekul v pozitronové emisní tomografii
- ↑ Vyplývá z definice jednotky mol
- ↑ Zjišťování poměru 12C a 13C se používá k měření biologické aktivity v minulosti a měření různých typů fotosyntézy
- ↑ Využívá se v radiokarbonové metodě datování
- ↑ Má 1 halový neutron
- ↑ Má 2 halové neutrony
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Isotopes of carbon na anglické Wikipedii.
- ↑ Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-06-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-07-12.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-06-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-07-12.
- ↑ Universal Nuclide Chart [online]. nucleonica. Dostupné online.
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu izotop uhlíku na Wikimedia Commons
