Isotopen van koolstof
Het chemisch element koolstof (C), met een atoommassa van 12,0107(8) u , bezit 2 stabiele isotopen : 12 C en 13 C, waarvan de eerste het meest abundant is (ongeveer 99%). De overige 13 radio-isotopen zijn onstabiel en hebben een relatief korte halveringstijd. De grote uitzondering is 14 C met een halfwaardetijd van ongeveer 5730 jaar . Het komt, naast 12 C en 13 C , ook in de natuur voor. Koolstof-14 vervalt naar stikstof-14 via bètaverval :
C
6
14
⟶ ⟶ -->
N
7
14
+
e
− − -->
{\displaystyle {\ce {^{14}_{6}C -> ^{14}_{7}N + e-}}}
+
ν ν -->
e
¯ ¯ -->
{\displaystyle {\ce {\bar {\nu _{e}}}}}
Deze isotoop wordt dan ook gebruikt bij de datering van organische materialen.
De isotoop 12 C bezit een massa van exact 12 u, omdat deze isotoop wordt gebruikt voor de definiëring van de atomaire massa-eenheid, namelijk 1/12 van de massa van één koolstof-12-isotoop.
De kortstlevende isotoop van koolstof is 8 C, met een halfwaardetijd van amper 2,04 × 10−21 s .
Overzicht
Nuclide
Z (p )
N (n )
Isotopische massa (u)
Halveringstijd
Radioactief verval
VE
VP
Kernspin
Isotopische verhouding (molfractie )
Natuurlijk voorkomen (molfractie)
8 C
6
2
8,037 675(25)
2,0(4) × 10−21 s
2p
230(50) keV
6 Be
0+
9 C
6
3
9,031 036 7(23)
126,5(9) ms
β+ (60%)
9 B
3/2−
β+ , p (23%)
8 Be
β+ , α (17%)
5 Li
10 C
6
4
10,016 853 2(4)
19,290(12) s
β+
10 B
0+
11 C
6
5
11,011 433 6(10)
20,334(24) min
β+
11 B
3/2−
12 C
6
6
12 (per definitie)
stabiel
0+
0,9893(8)
0,988 53 - 0,990 37
13 C
6
7
13,003 354 837 8(10)
stabiel
1/2−
0,0107(8)
0,009 63 - 0,011 47
14 C
6
8
14,003 241 989(4)
5730 jaar
β−
14 N
0+
sporen
< 10−12
15 C
6
9
15,0105993(9)
2,449(5) s
β−
15 N
1/2+
16 C
6
10
16,014 701(4)
0,747(8) s
β− , n (97,9%)
15 N
0+
β− (2,1%)
16 N
17 C
6
11
17,022 586(19)
193(5) ms
β− (71,59%)
17 N
3/2+
β− , n (28,41%)
16 N
18 C
6
12
18,026 76(3)
92(2) ms
β− (68,5%)
18 N
0+
β− , n (31,5%)
17 N
19 C
6
13
19,034 81(11)
46,2(23) ms
β− , n (47,0%)
18 N
1/2+
β− (46,0%)
19 N
β− , 2n (7%)
17 N
20 C
6
14
20,040 32(26)
16(3) ms
β− , n (72,0%)
19 N
0+
β− (28,0%)
20 N
21 C
6
15
21,049 34(54)
< 30 ns
n
20 C
1/2+
22 C
6
16
22,057 20(97)
6,2(13) ms
β−
22 N
0+
Overzicht van isotopen per element
Bronnen, noten en/of referenties
(en ) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
(en ) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties , Nuclear Physics A , 729 , pp. 3-128
(en ) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) , Pure and Applied Chemistry , 75 (6), pp. 683–800
(en ) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) , Pure and Applied Chemistry , 78 (11), pp. 2051–2066
(en ) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859