Изотопы углерода

Изотопы углерода

Изото́пы углеро́да — разновидности атомовядер) химического элемента углерода, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Углерод имеет два стабильных изотопа12C и 13C. Содержание этих изотопов в природном углероде равно соответственно 98,93 % и 1,07 %. Известны также 13 радиоактивных изотопов углерода (от 8C до 22C), из которых один — 14C — встречается в природе (его содержание в атмосферном углероде около 10−12). Углерод — лёгкий элемент, и его изотопы значительно различаются по массе, а значит и по физическим свойствам, поэтому во многих природных процессах происходит их разделение (фракционирование).

Изотоп 14C образуется при облучении нейтронами по следующей реакции:

\mathrm{{}^{14}_{7}N} + \mathrm{{}^{1}_{0}n} \rightarrow \mathrm{{}^{14}_{6}C} + \mathrm{{}^{1}_{1}H}

Изотоп углерода 14C образуется в атмосфере из атмосферного азота под действием космического излучения. С небольшой скоростью углерод-14 образуется и в земной коре.

Измерение радиоактивности органических веществ растительного и животного происхождения, обусловленной изотопом 14C, применяется для радиоуглеродного анализа возраста старинных предметов и природных образцов. В живом организме 14C находится в равновесии с окружающей средой. После гибели организма он перестаёт обмениваться углеродом со средой, и содержание 14C начинает медленно уменьшаться (его период полураспада равен 5,70±0,03 тыс. лет). Измеренная удельная активность 14C в образце может быть однозначно связана с временем, прошедшим с момента гибели организма.

Содержание

Таблица изотопов углерода

Символ
изотопа
Z (p) N (n)  
Масса, а.е.м.
 
Период полураспада Спин и чётность ядра Содержание изотопа в природном элементе Вариация содержания изотопа в природном элементе
ширина распада 230(50) кэВ) 0+
править] Стандарты изотопного состава углерода

Для описания изотопного состава углерода применяется стандарт PDB, название которого происходит от белемнитов из формации Peedee в Южной Каролине (США). Эти белемниты были выбраны в качестве стандарта по причине очень однородного изотопного состава.

Фракционирование изотопов углерода в природе

В природе разделение изотопов углерода интенсивно происходит при относительно низких температурах. Растения при фотосинтезе избирательно поглощают лёгкий изотоп углерода. Степень фракционирования зависит от биохимического механизма связывания углерода. Большинство растений интенсивно накапливают 12C, и относительное содержание этого изотопа в их составе на 15—25  выше, чем в атмосфере. В то же время злаковые растения, наиболее распространённые в степных ландшафтах, слабо обогащены 12C и отклоняются от состава атмосферы лишь на 3—8 ‰

Фракционирование изотопов углерода происходит при растворении CO2 в воде и его испарении, кристаллизации и т. п.

Большое число научных работ посвящено изотопному составу углерода алмазов.

Ссылки




Wikimedia Foundation. 2010.

Полезное


Смотреть что такое "Изотопы углерода" в других словарях:

  • ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА В ГЕОЛОГИИ — углерод представляет собой смесь двух стабильных изотопов с массами 12 и 13 и одного радиоактивного изотопа с массой 14. Последний используется в геологии для определения возраста молодых четвертичных образований и в археологии (см. Метод… …   Геологическая энциклопедия

  • Изотопы азота — разновидности атомов (и ядер) химического элемента азота, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Таблица изотопов азота Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопа[1] (а. е. м.) Период полураспада …   Википедия

  • Изотопы бора — разновидности атомов (и ядер) химического элемента бора, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Таблица изотопов бора Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопа[1] (а. е. м.) Период полураспада …   Википедия

  • Изотопы —     Ядерная физика …   Википедия

  • ИЗОТОПЫ — разновидности атомов химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов в ядре. У изотопов данного элемента одинаковый атомный номер (равный числу протонов) и почти одинаковые химические свойства, но разные… …   Энциклопедия Кольера

  • ИЗОТОПЫ — (от греч. ísos — одинаковый и tópos — место), разновидности одного химического элемента, занимающие одно и то же место в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, то есть имеющие одинаковый заряд ядра, но отличающиеся массами… …   Ветеринарный энциклопедический словарь

  • Геохимический цикл углерода — Схема геохимического цикла углерода показывает количество углерода в атмосфере, гидросфере и геосфере Земли, а также годовой перенос углерода между ними. Все величины в гигатоннах (миллиардах тонн). В результате сжи …   Википедия

  • Подгруппа углерода — У этой статьи нет иллюстраций. Вы можете помочь проекту, добавив их (с соблюдением правил использования изображений). Для поиска иллюстраций можно: попробовать воспользоваться инструментом …   Википедия

  • Углерод — У этого термина существуют и другие значения, см. Углерод (значения). 6 Бор ← Углерод → Азот …   Википедия

  • Список изотопов с собственными названиями — Ряд важных для практики изотопов химических элементов обладает собственными названиями. Некоторые из них устарели, но иногда ещё используются. Содержание 1 Изотопы водорода 2 Изотопы углерода …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»