Ізотопи карбону або ізотопи вуглецю — атоми вуглецю (6 C) з різною кількістю нейтронів у ядрах.
Відомо 15 ізотопів, з них лише два стабільних: 12 C , 13 C , а також довгоживучий 14 C (T1/2 — 5700 років), решта короткоживучі — 20 хвилин і менше[ 1] .
У природі знаходять ізотопи 12 C (ізотопна поширеність — 98,93 ± 0,08 %), 13 C (1,07 ± 0,08 %), а також радіоактивний 14 C (<10−10 %). Цей ізотоп утворюється внаслідок ядерної реакції
14 N + n → 14 C + 1 H
Список ізотопів
Символізотопу
Z (p )
N (n )
Маса ізотопу (u)[ 2]
Період напіврозпаду[ 3]
Типи розпаду[ n 1] [ 3]
Дочірні ізотопи [ n 2]
Спін іпарність ядра[ n 3] [ 3]
Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)[ 3]
8 C
6
2
8.037643 (20)
3.5(1.4) зс [ 230(50) кеВ ]
2p
6 Be[ n 4]
0+
9 C
6
3
9.0310372 (23)
126.5(9) мс
β+ ( 54.1(1.7)% )
9 B[ n 5]
3/2−
β+ α ( 38.4(1.6)% )
5 Li[ n 5]
β+ p ( 7.5(6)% )
8 Be[ n 5]
10 C
6
4
10.016853 22 (8)
19.3011(15) с
β+
10 B
0+
11 C[ n 6]
6
5
11.011432 60 (6)
20.3402(53) хв
β+
11 B
3/2−
11m C
12160 (40) keV
p?
10 B ?
1/2+
12 C
6
6
12 рівно[ n 7]
Стабільний
0+
[ 0.9884 , 0.9904 ][ 4]
13 C[ n 8]
6
7
13.003354 835 336 (252)
Стабільний
1/2−
[ 0.0096 , 0.0116 ][ 4]
14 C[ n 9]
6
8
14.003241 989 (4)
5.70(3)× 103 р
β−
14 N
0+
Сліди[ n 10]
14m C
22100 (100) кеВ
ІП
14 C
(2−)
15 C
6
9
15.0105993 (9)
2.449(5) с
β−
15 N
1/2+
16 C
6
10
16.014701 (4)
750(6) мс
β− n ( 99.0(3)% )
15 N
0+
β− ( 1.0(3)% )
16 N
17 C
6
11
17.022579 (19)
193(6) мс
β− ( 71.6(1.3)% )
17 N
3/2+
β− n ( 28.4(1.3)% )
16 N
β− 2n ?
15 N ?
18 C
6
12
18.02675 (3)
92(2) мс
β− ( 68.5(1.5)% )
18 N
0+
β− n ( 31.5(1.5)% )
17 N
β− 2n ?
16 N ?
19 C[ n 11]
6
13
19.03480 (11)
46.2(2.3) мс
β− n ( 47(3)% )
18 N
1/2+
β− ( 46.0(4.2)% )
19 N
β− 2n ( 7(3)% )
17 N
20 C
6
14
20.04026 (25)
16(3) мс
β− n ( 70(11)% )
19 N
0+
β− 2n (< 18.6% )
18 N
β− (> 11.4% )
20 N
22 C[ n 12]
6
16
22.05755 (25)
6.2(1.3) мс
β− n ( 61(14)% )
21 N
0+
β− 2n (< 37% )
20 N
β− (> 2% )
22 N
Коментарі
↑ Скорочення: ЕЗ: електронне захоплення
↑ Жирним для стабільних ізотопів
↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
↑ Також негайно випускає два протони, нетто-реакція 8 C → 4 He + 4 1 H
↑ а б в Усі три ядра продуктів є незв'язаними, тому кінцева реакція в кожному випадку така: 9 C → 2 4 He + 1 H +
e+
↑ Використовується для мічення молекул в позитрон-емісійній томографії
↑ Дальтон визначений як 1/12 маси незв'язаного атома вуглецю-12 в основному стані.
↑ Відношення 12 C до 13 C використовувалися для вимірювання біологічної продуктивності в давнину та різних типів фотосинтезу
↑ Важливий для радіоізотопного датування (див. радіовуглецеве датування )
↑ Первинно космогенний , утворюється ударами нейтронів по атомам 14 N (14 N +
n → 14 C + 1 H )
↑ Має нейтрон 1 гало ядра
↑ Має 2 нейтрона гало ядра
Примітки
↑ Таблиця ізотопів (англ.) . Корейський Дослідний Інститут Атомної Енергії [en] . Архів оригіналу за 21 жовтня 2019. Процитовано 28 грудня 2019 .
↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references* . Chinese Physics C . Т. 45, № 3. с. 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf . ISSN 1674-1137 . Процитовано 28 січня 2025 .
↑ а б в г Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties * . Chinese Physics C . Т. 45, № 3. с. 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae . ISSN 1674-1137 . Процитовано 28 січня 2025 .
↑ а б Atomic Weight of Carbon . CIAAW .