Węgiel-12 - Carbon-12
Ogólny | |
---|---|
Symbol | 12 stopni |
Nazwy | węgiel-12, C-12 |
Protony | 6 |
Neutrony | 6 |
Dane nuklidów | |
Naturalna obfitość | 98,93% |
Izotopy macierzyste |
12 N 12 B |
Masa izotopowa | 12 godz |
Kręcić się | 0 |
Nadmiar energii | 0± 0 keV |
Energia wiązania | 92161,753± 0,014 keV |
Izotopy węgla Pełna tabela nuklidów |
Węgiel-12 ( 12 C) jest bardziej obfity z dwóch stabilnych izotopów węgla ( węgiel 13 jest drugim), stanowiąc 98,93% pierwiastka węgla na Ziemi; jego obfitość wynika z procesu potrójnej alfa, dzięki któremu powstaje w gwiazdach. Węgiel-12 ma szczególne znaczenie w jego użyciu jako wzorzec, od którego mierzone są masy atomowe wszystkich nuklidów , a zatem jego masa atomowa z definicji wynosi dokładnie 12 daltonów . Węgiel-12 składa się z 6 protonów , 6 neutronów i 6 elektronów .
Historia
Przed 1959 zarówno IUPAP , jak i IUPAC używały tlenu do określenia mola ; chemicy definiują mol jako liczbę atomów tlenu o masie 16 g, fizycy posługują się podobną definicją, ale tylko z izotopem tlenu-16 . Obie organizacje uzgodniły w 1959/60, aby zdefiniować kret w następujący sposób.
Mol to ilość substancji w układzie, który zawiera tyle jednostek elementarnych, ile jest atomów w 12 gramach węgla 12; jego symbolem jest „mol”.
Zostało to przyjęte przez CIPM (Międzynarodowy Komitet Miar i Wag) w 1967 r., aw 1971 r. przez XIV CGPM (Konferencję Generalną ds. Miar i Wag) .
W 1961 r. wybrano izotop węgla-12, aby zastąpić tlen jako standard, względem którego mierzone są masy atomowe wszystkich pozostałych pierwiastków.
W 1980 CIPM wyjaśnił powyższą definicję, definiując, że atomy węgla-12 są niezwiązane i znajdują się w stanie podstawowym .
W 2018 r. IUPAC określił kret jako dokładnie 6,022 140 76 × 10 23 „jednostek elementarnych”. Liczba moli w 12 gramach węgla-12 stała się kwestią eksperymentalnego określenia.
Stan Hoyle
Stan Hoyle'a jest wzbudzonym, bezwirowym stanem rezonansowym węgla-12. Jest on wytwarzany poprzez proces triple-alfa , a przewidywano istnieć przez Fred Hoyle w 1954 Istnienie 7,7 MeV rezonansu stanu Hoyle ma zasadnicze znaczenie dla nukleosyntezy węgla w helu opalany gwiazdek , i przewiduje kwotę produkcji węgla w gwiezdnym środowisku, które pasuje do obserwacji. Istnienie stanu Hoyle zostało potwierdzone eksperymentalnie, ale jego dokładne właściwości są wciąż badane.
Stan Hoyle'a jest wypełniana gdy hel-4 bezpieczniki jądro z berylu, 8 jądra, w wysokiej temperaturze (10 8 K ) otoczenia gęsto stężonego (10 5 g / cm 3 ), hel. Proces ten musi nastąpić w ciągu 10-16 sekund w wyniku krótkiego okresu półtrwania 8 Be. Stan Hoyle jest również krótkotrwałym rezonansem z okresem półtrwania2,4 x 10 -16 sekund rozpada się głównie z powrotem na trzy składowe cząstki alfa , chociaż 0,0413% rozpadów (lub 1 na 2421,3) zachodzi w wyniku wewnętrznej konwersji do stanu podstawowego 12 C.
W 2011 roku obliczenia ab initio nisko położonych stanów węgla-12 wykazały (oprócz stanu podstawowego i wzbudzonego spinu 2) rezonans ze wszystkimi właściwościami stanu Hoyle'a.
Oczyszczanie izotopowe
Izotopy węgla można rozdzielić w postaci gazowego dwutlenku węgla w kaskadowych reakcjach wymiany chemicznej z karbaminianem aminy .
Zobacz też
- Stała Avogadro
- węgiel-11
- Węgiel-13
- węgiel-14
- Izotopy węgla
- Izotopowo czysty diament
- Kret (jednostka)
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Jenkins, David; Kirsebom, Oliver (07.02.2013). „Sekret życia” . Fizyka Świat . Pobrano 2021-08-27 .