Hiili ( C ) on 15 -isotooppien tunnetun massan määrä vaihtelee 8-22, mukaan lukien kaksi stabiilia: 12 C ja 13 C. Kun keskiarvon mukaan luonnollinen runsaus näiden isotooppien, atomimassan standardi hiili luokitus on 12,0107 (8) u .
Vakain radioisotooppi on hiili-14 , jossa on puoli-elämän 5730vuosi, vain radioisotooppi läsnä luonnossa, on muodostettu jälki cosmogéniquement saattamalla 14 N + 1 n → 14 C + 1 H . Toiseksi vakain radioisotooppi on 11 ° C, ja puoliintumisaika on 20,334 minuuttia. Kaikkien muiden radioisotooppien puoliintumisaika on alle 20 sekuntia, ja suurin osa niistä alle 200 millisekuntia, epävakain 8 ° C, puoliintumisaika 2,0 × 10-21 s . Kevyin isotoopit vaimentua pääasiassa β + säteilyn (paitsi 8 C, joka hajoaa kaksinkertaisella protoni emissio ) otetaan isotoopit boori , raskaimman mukaan β - säteily tulee typen isotoopit .
Luonnonhiili koostuu kahdesta stabiilista isotoopista 12 C ja 13 C. Jälkimmäinen on hyvin vähäistä, mutta sillä on tärkeä rooli hiilen NMR: ssä . Luonnossa on myös radiogeenisen 14 C: n jälkiä , joilla on tärkeä rooli treffailussa , mutta tätä isotooppia on niin pieninä määrinä, että se voidaan mitata vain sen radioaktiivisuudella, muilla fysikaalisilla analyyttisillä menetelmillä. Kemikaalit eivät pysty havaitsemaan sitä.
Isotooppi | Yltäkylläisyys
(mooliprosentti) |
Vaihtelualue |
---|---|---|
12 ° C | 98,93 (8)% | 98,853 - 99,037 |
13 C | 1,07 (8)% | 0,963 - 1,147 |
14 ° C | Jäljet | 10 −12 |
Hiili 11 ( 11 C ) on hiili-isotooppia, jonka ydin koostuu kuudesta protonit ja 5 neutroneja. On hiili radioisotooppi, joka hajoaa 99%: iin positroniemissiotomografia on boori 11 ja 0,19-0,23 paino-% talteenotto sähköisen myös booria 11. Se on puoli-elämän 20,38 minuuttia.
11 C → 11 B + e + + ν e + 0,96 MeV 11 C → 11 B + ν e + 3,17 MeVHiiltä 11 käytetään yleisesti radioisotooppina molekyylien leimaamiseen positroniemissiotomografiassa . joukossa monia molekyylejä käyttää tähän tarkoitukseen, löydämme radioligandin (fi) [ 11 C] DASB .
Hiili 12 ( 12 C ) on hiili-isotooppia, jonka ydin koostuu 6 protonia ja 6 neutroneja. Se on yksi kolmesta luonnollisesti runsaasta isotoopista ja toinen kahdesta stabiilista 13 C: n isotoopista , mutta se on paljon runsaampi kuin jälkimmäinen (suhde ~ 99: 1). Tämä tarkoittaa, että yleisesti kielen väärinkäytöksellä, kun puhumme "hiilestä", me nimeämme tämän isotoopin. Se on erityisen tärkeä isotooppi fysiikassa ja kemiassa, koska se toimi perustana yhtenäisen atomimassayksikön ja Avogadro-numeron määrittelylle ennen kansainvälisen mittayksikköjen järjestelmän uudelleenmäärittelyä vuosina 2018-2019 .
Hiili 13 ( 13 C ) on hiili-isotooppia, jonka ydin koostuu kuudesta protonit ja seitsemän neutroneja. Se on yksi kolmesta luonnollisesti runsaasta isotoopista ja toinen kahdesta stabiilista 12 C: n isotoopista , paljon vähemmän runsasta kuin jälkimmäinen. Toisin kuin kaksi muuta luonnollista isotooppia, sillä ei ole nollan spin (1/2), ja sitä voidaan siksi käyttää ydinmagneettisessa resonanssissa ( hiili 13 NMR ).
Hiili 14 ( 14 C ) on hiili-isotooppia, jonka ydin koostuu 6 protonia ja 8 neutroneja. Se on yksi kolmesta luonnollisesti runsaasta isotoopista, mutta ainoa radioaktiivinen, jonka puoliintumisaika on 5730 vuotta. Sitä tuottavat lämpöneutronit kosmisen säteilyn ylemmässä ilmakehässä, ja se putoaa Maan absorboimaan elävä biologinen aine, hapettuneessa muodossaan: hiilidioksidi . Sen luonnollinen esiintyminen on merkityksetöntä kahteen muuhun isotooppiin verrattuna, mutta sen radioaktiivisuus tekee siitä havaittavan. Koska kuollut kudos ei absorboi 14 C: ta, sen tasoa käytetään biologisen kudoksen radiometriseen datastointiin .
isotooppi symboli |
Z ( p ) | N ( n ) | Isotooppimassa (u) | Puolikas elämä | Hajaantumistila (t) |
Isotooppi (t)
poika |
Pyöritä
ydin |
---|---|---|---|---|---|---|---|
8 C | 6 | 2 | 8.037675 (25) | 2,0 (4) × 10 −21 s [230 (50) keV] |
2 Sivumäärä | 6 Ole | 0+ |
9 C | 6 | 3 | 9.0310367 (23) | 126,5 (9) ms | β + (60%) | 9 B | (3 / 2-) |
β + , p (23%) | 8 Ole | ||||||
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-sieppaus (0,21%) | 11 B | ||||||
12 ° C | 6 | 6 | Aivan 12 | Vakaa | 0+ | ||
13 C | 6 | 7 | 13.0033548378 (10) | Vakaa | 1 / 2- | ||
14 ° C | 6 | 8 | 14.003241989 (4) | 5,73 × 10 3 vuotta | 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 | ei | 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 | Olla | B | VS | EI | O | F | Syntynyt | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Joo | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Se | Sc | Ti | V | Kr | Mn | Fe | Co | Tai | Cu | Zn | Ga | Ge | Ässä | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Huom | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Sisään | Sn | Sb | Sinä | Minä | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Tämä | PR | Nd | Pm | Sm | Oli | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lukea | Hf | Sinun | W | Re | Luu | Ir | Pt | Klo | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Klo | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Voisi | Olen | Cm | Bk | Vrt | On | Fm | Md | Ei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |