Мы используем файлы cookie.
Продолжая использовать сайт, вы даете свое согласие на работу с этими файлами.

نظائر الكربون

Другие языки:

نظائر الكربون

Подписчиков: 0, рейтинг: 0

للكربون (C) خمس عشر نظير معروف تتراوح الكتلة الذرية لها ما بين ⁸C و ²²C ، اثنان منها نظيرين مستقرين: ¹²C و¹³C. يعد النظير ¹⁴C ذو عمر النصف الأطول من بين النظائر المشعة ويبلغ 5700 سنة، وهو النظير المشع الوحيد الموجود في الطبيعة، ويتكون وفق المعادلة:

¹⁴N + ¹n → ¹⁴C + ¹H

أكثر نظير مشع مصطنع ثابت للكربون هو النظير كربون-11 ¹¹C، والذي لديه عمر نصف مقداره 20.334 دقيقة، في حين أن باقي قيم عمر النصف لباقي النظائر المشعة أقل من 20 ثانية، مع العلم أن أغلبها تحت 200 ميلي ثانية. أقل هذه النظائر ثباتاً هو النظير كربون-8 بعمر نصف 2.0 × 10⁻²¹ ثانية.

كربون-11

إن النظير كربون-11 ¹¹C هو من النظائر المشعة للكربون، وهو غير ثابت حيث يضمحل إلى البورون-11. هذا الاضمحلال يحدث بشكل رئيسي بسبب إصدار بوزيترون، مع العلم أن 0.19-0.23% من وقت الاضمحلال هذا يحدث بسبب اصطياد إلكترون.

يبلغ عمر النصف لهذا النظير 20.38 دقيقة.

¹¹C → ¹¹B + e⁺ + ν_e + 0.96 MeV

¹¹C + e⁻ → ¹¹B + ν_e + 3.17 MeV

حيث ν_e هو رمز إلكترون نيوترينو.

نظائر طبيعية

هناك ثلاث نظائر طبيعية للكربون وهي كربون-12 وكربون-13 وكربون-14. ¹²C و ¹³C نظيران ثابتان، لكن الوفرة الأكبر للكربون-12 والذي يشكل نسبة 99:1 من الكربون في الطبيعة مقابل كربون-13، أما ¹⁴C فيتم إنتاجه بواسطة النيوترونات من الإشعاع الكوني في الغلاف الجوي الأعلى وينتقل إلى الأرض حيث يمتص من قبل الأحياء ويدخل الدورة الحيوية. يشكل ¹⁴C نسبة قليلة جداً من توزع الكربون في الأرض ولكنه ذو أهمية كبيرة لاستخدامه في التأريخ الإشعاعي.

جدول النظائر

الرمز	Z(ب)	N(ن)	كتلة النظير (u)	عمر النصف	نمط الاضمحلال	ناتج الاضمحلال	لف مغزلي	تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي)	مجال التفاوت الطبيعي (كسر مولي)
⁸C	6	2	8.037675	2.0 × 10⁻²¹ s [230 كيلو إلكترون فولت]	2p	⁶Be	0+
⁹C	6	3	9.0310367	126.5 ميلي ثانية	β⁺ 60%	⁹B	3/2-
					β⁺, p 23%	⁸Be
					β⁺, α 17%	⁵Li
¹⁰C	6	4	10.0168532	19.290 ثانية	β⁺	¹⁰B	0+
¹¹C	6	5	11.0114336	20.334 دقيقة	β⁺ 99.79%	¹¹B	3/2-
¹¹C	6	5	11.0114336	20.334 دقيقة	اصطياد إلكترون 0.21%	¹¹B	3/2-
¹²C	6	6	12 بالضبط	مستقر			0+	0.9893	0.98853- 0.99037
¹³C	6	7	13.0033548378	مستقر			1/2-	0.0107	0.00963- 0.01147
¹⁴C	6	8	14.003241989	5,730 سنة	β⁻	¹⁴N	0+	نادر	<10⁻¹²
¹⁵C	6	9	15.0105993	2.449 ثانية	β⁻	¹⁵N	1/2+
¹⁶C	6	10	16.014701	0.747 ثانية	β⁻, n 97.9%	¹⁵N	0+
¹⁶C	6	10	16.014701	0.747 ثانية	β⁻ 2.1%	¹⁶N	0+
¹⁷C	6	11	17.022586	193 ميلي ثانية	β⁻ 71.59%	¹⁷N	(3/2+)
¹⁷C	6	11	17.022586	193 ميلي ثانية	β⁻, n 28.41%	¹⁶N	(3/2+)
¹⁸C	6	12	18.02676	92 ميلي ثانية	β⁻ 68.5%	¹⁸N	0+
¹⁸C	6	12	18.02676	92 ميلي ثانية	β⁻, n 31.5%	¹⁷N	0+
¹⁹C	6	13	19.03481	46.2 ميلي ثانية	β⁻, n 47.0%	¹⁸N	(1/2+)
					β⁻ 46.0%	¹⁹N
					β⁻, 2n 7%	¹⁷N
²⁰C	6	14	20.04032	16 ميلي ثانية	β⁻, n 72.0%	¹⁹N	0+
²⁰C	6	14	20.04032	16 ميلي ثانية	β⁻ 28.0%	²⁰N	0+
²¹C	6	15	21.04934	<30 نانو ثانية	n	²⁰C	(1/2+)#
²²C	6	16	22.05720	6.2 ميلي ثانية	β⁻	²²N	0+

نظائر الكربون

كربون-11

نظائر طبيعية

جدول النظائر

اقرأ أيضا

المراجع