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 5700 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]

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

V přírodě se vyskytují tři izotopy uhlíku: 12, 13 a 14C. 12C a 13C 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 povrchu a je absorbován živými organismy. Jelikož je radioaktivní s poločasem 5700 let, je radiometricky detekovatelný. Protože mrtvá těla neabsorbují 14C, určování jeho množství se 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]

Reference[editovat | editovat zdroj]

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

  1. http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=6&n=8
  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. http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=6&n=5
  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