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

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

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 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

nuklid
symbol		Z(p)N(n) 
hmotnost izotopu (u)
 		poločas přeměnyzpůsob(y) přeměny[5]produkt(y)
přeměny[6]		jaderný
spin		reprezentativní
isotopové
složení
(molární zlomek)		rozmezí přirozeného
složení
(molární zlomek)
8C628,037 675(25)2,0(4) × 10−21 s
[230(50) keV]		2p6Be0
9C639,031 0367(23)126,5(9) msβ+ (60 %)9B−3/2
β+, p (23 %)8Be
β+, α (17 %)5Li
10C6410,016 853 2(4)19,308 sβ+10B0
11C[7]6511,011 433 6(10)20,364 minβ+ (99,79%)11B−3/2
EC (0,21%)[2][3]11B
12C6612 přesně[8]Stabilní00,989 3(8)0,988 53–0,990 37
13C[9]6713,003 354 837 8(10)Stabilní−1/20,010 7(8)0,009 63–0,011 47
14C[10]6814,003 241 989(4)5 700 letβ−14N0Stopy<10−12
15C6915,010 599 3(9)2,449(5) sβ−15N+1/2
16C61016,014 701 (4)0,747(8) sβ−, n (99,2 %)15N0
β− (0,8 %)16N
17C61117,022 586(19)191 msβ− (71,59 %)17N+3/2
β−, n (28,41 %)16N
18C61218,026 76(3)92(2) msβ− (78 %)18N0
β−, n (22 %)17N
19C[11]61319,034 81(11)46,2(23) msβ−, n (47,0 %)18N+1/2
β− (46,0 %)19N
β−, 2n (7 %)17N
20C61420,040 32(26)16,2 msβ−, n (66 %)19N0
β− (34 %)20N
21C61521,049 34(54)#<30 nsn20C+1/2
22C[12]61622,057 20(97)#6,1 msβ−22N0
23C617

Související články

Externí odkazy

Reference

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