Węgiel-12 - Carbon-12

węgiel-12,  12 C
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 i możliwe sposoby rozpadu.

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

Bibliografia

Zewnętrzne linki

  • Jenkins, David; Kirsebom, Oliver (07.02.2013). „Sekret życia” . Fizyka Świat . Pobrano 2021-08-27 .


Zapalniczka:
węgiel-11
Węglowego 12 jest
izotop z węglem
Cięższy:
węgiel-13
Produkt rozpadu :
boru-12 , azotu-12
Łańcuch rozpadu
węgla-12
Rozpady do:
stabilne