Углерод-12 - Carbon-12
Общий | |
---|---|
Условное обозначение | 12 С |
Имена | углерод-12, С-12 |
Протоны | 6 |
Нейтронов | 6 |
Данные о нуклидах | |
Природное изобилие | 98,93% |
Родительские изотопы |
12 N 12 B |
Изотопная масса | 12 U |
Вращаться | 0 |
Избыточная энергия | 0 ± 0 кэВ |
Связующая энергия | 92161,753 ± 0,014 кэВ |
Изотопы углерода Полная таблица нуклидов |
Углерод-12 ( 12 C) является наиболее распространенным из двух стабильных изотопов углерода ( углерод-13 - другой), составляя 98,93% углерода элемента на Земле; его изобилие связано с процессом тройного альфа, посредством которого он создается в звездах. Углерод-12 особенно важен для использования в качестве эталона, по которому измеряются атомные массы всех нуклидов , таким образом, его атомная масса по определению составляет ровно 12 дальтон . Углерод-12 состоит из 6 протонов , 6 нейтронов и 6 электронов .
История
До 1959 года и IUPAP, и IUPAC использовали кислород для определения моля ; химики определили моль как количество атомов кислорода, имеющих массу 16 г, физики использовали аналогичное определение, но только с изотопом кислород-16 . Обе организации договорились в 1959/60 году дать следующее определение крота.
Моль - это количество вещества системы, которая содержит столько элементарных единиц, сколько атомов в 12 граммах углерода 12; его символ - «моль».
Он был принят CIPM (Международный комитет мер и весов) в 1967 году, а в 1971 году он был принят 14-й сессией CGPM (Генеральная конференция по мерам и весам) .
В 1961 году изотоп углерода-12 был выбран вместо кислорода в качестве стандарта, относительно которого измеряются атомные веса всех других элементов.
В 1980 году CIPM уточнил приведенное выше определение, определив, что атомы углерода-12 не связаны и находятся в основном состоянии .
В 2018 году ИЮПАК определил, что крот точно составляет 6,022 140 76 × 10 23 «элементарных объектов». Количество молей в 12 граммах углерода-12 стало предметом экспериментального определения.
Состояние Хойла
Состояние Хойла - это возбужденное бесспиновое резонансное состояние углерода-12. Он образуется с помощью процесса тройной альфа-фазы , и его существование было предсказано Фредом Хойлом в 1954 году. Существование резонансного состояния Хойла с энергией 7,7 МэВ необходимо для нуклеосинтеза углерода в звездах , горящих гелием , и предсказывает количество образования углерода. в звездной среде, которая соответствует наблюдениям. Существование состояния Хойла подтверждено экспериментально, но его точные свойства все еще исследуются.
Состояние Хойла заселяется, когда ядро гелия-4 сливается с ядром бериллия-8 в высокотемпературной (10 8 К ) среде с плотно концентрированным (10 5 г / см 3 ) гелием. Этот процесс должен происходить в течение 10 -16 секунд из-за короткого периода полураспада 8 Be. Состояние Хойла также представляет собой кратковременный резонанс с периодом полураспада2,4 × 10 −16 секунд; в первую очередь он распадается обратно на три составляющие его альфа-частицы , хотя 0,0413% распадов (или 1 из 2421,3) происходит за счет внутреннего преобразования в основное состояние 12 C.
В 2011 году неэмпирический расчет низколежащих состояний углерода-12 обнаружил (в дополнение к основному и возбужденному состоянию со спином 2) резонанс со всеми свойствами состояния Хойла.
Изотопная очистка
Изотопы углерода можно разделить в виде газообразного диоксида углерода с помощью каскадных реакций химического обмена с карбаматом амина .
Смотрите также
- Константа Авогадро
- Углерод-11
- Углерод-13
- Углерод-14
- Изотопы углерода
- Изотопно чистый алмаз
- Моль (единица)
использованная литература
внешние ссылки
- Дженкинс, Дэвид; Кирсебом, Оливер (07.02.2013). «Секрет жизни» . Мир физики . Проверено 27 августа 2021 .