카본-12

Carbon-12
카본-12, C
일반
기호.12C.
이름카본-12, C-12
양성자 (Z)6
중성자 (N)6
핵종 데이터
자연 풍족도98.93%
동위원소 질량12 Da
스핀0
과잉 에너지0.0 keV
결합 에너지92161.753±0.014keV
부모 동위원소12N
12B.
탄소 동위 원소
핵종 전체 표

탄소-12(12C)는 지구상 [1]탄소 원소의 98.93%에 달하는 안정적인 탄소 동위원소 2개 중 가장 풍부하다. 탄소-12(C)는 별에서 생성되는 삼중 알파 과정 때문이다.탄소-12는 모든 핵종원자 질량을 측정하는 표준으로 사용하는 데 있어 특히 중요하며, 따라서 탄소-12의 원자 질량은 정의상 정확히 12달톤이다.탄소-12는 6개의 양성자, 6개의 중성자, 6개의 전자로 구성되어 있다.

역사

1959년 이전에는 IUPAPIUPAC 모두 정의하기 위해 산소를 사용했다. 화학자는 몰을 질량 16g을 가진 산소 원자의 수로 정의했고, 물리학자는 유사한 정의를 사용했지만 산소-16 동위원소만 사용했다.두 기관은 1959/60년에 다음과 같이 점을 정의하기로 합의했다.

몰은 탄소 12g에 포함된 원자의 수만큼 많은 기본 실체를 포함하는 시스템의 물질의 양이다. 그 기호는 "몰"이다.

1967년 국제측량위원회(CIPM)에 의해 채택되었고, 1971년 제14회 CGPM(General Conference on Meights and Measures)에 의해 채택되었다.

1961년 다른 모든 원소의 원자량을 측정하는 [2]표준으로 산소 대신 탄소-12 동위원소가 선택되었다.

1980년 CIPM은 탄소-12 원자가 결합되지 않고 그 바닥 상태에 있다고 정의하면서 위의 정의를 명확히 했다.

2018년에 IUPAC는 몰을 정확히 6.022 140 76 × 1023 "초급 실체"로 지정했다.탄소-12 12그램의 몰 수는 실험적인 측정의 문제가 되었다.

호일 주

호일 상태와 붕괴 가능성

호일 상태는 탄소-12의 흥분된 스핀 없는 공명 상태입니다.그것은 트리플 알파 과정을 통해 생산되며 1954년 [3]프레드 호일에 의해 존재할 것으로 예측되었다.7.7MeV 공명 호일 상태는 헬륨 연소 별의 탄소 핵합성에 필수적이며 관측 결과와 일치하는 항성 환경에서의 탄소 생성량을 예측합니다.호일 상태의 존재는 실험적으로 확인되었지만, 그것의 정확한 특성은 여전히 [4]조사되고 있다.

헬륨-4 핵이 고밀도(10g/cm3) 헬륨이 있는 고온5(10K) 환경에서8 베릴륨-8 핵과 융합할 때 호일 상태가 채워집니다.이 과정은 Be의 짧은 반감기의 결과로 10초 이내에−16 이루어져야 합니다.또한 호일 상태는 반감기−16 2.4×10초인 단수명 공진입니다. 붕괴의 0.0413%(2421.3분의 1)가 C의 내부 [5]전환에 의해 발생하지만, 주로 3개의 구성 알파 입자로 분해됩니다.

2011년 탄소-12의 저지대 상태에 대한 ab initio 계산에서는 (지반 상태 및 들뜬 스핀-2 상태 외에) 호일 [6][7]상태의 모든 특성과의 공진을 발견했다.

동위원소 정제

탄소의 동위원소는 탄산가스형태로 카바민산 [8]아민과의 연쇄 화학 교환 반응에 의해 분리될 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Table of Isotopic Masses and Natural Abundances" (PDF). 1999.
  2. ^ "Atomic Weights and the International Committee — A Historical Review". 2004-01-26.
  3. ^ Hoyle, F. (1954). "On Nuclear Reactions Occurring in Very Hot Stars. I. the Synthesis of Elements from Carbon to Nickel". The Astrophysical Journal Supplement Series. 1: 121. Bibcode:1954ApJS....1..121H. doi:10.1086/190005. ISSN 0067-0049.
  4. ^ Freer, M.; Fynbo, H. O. U. (2014). "The Hoyle state in 12C". Progress in Particle and Nuclear Physics. 78: 1–23. Bibcode:2014PrPNP..78....1F. doi:10.1016/j.ppnp.2014.06.001.
  5. ^ Alshahrani, B.; Kibédi, T.; Stuchberry, A. E.; Williams, E.; Fares, S. (2013). "Measurement of the radiative branching ratio for the Hoyle state using cascade gamma decays". EPJ Web of Conferences. 63: 01022-1–01022-4. Bibcode:2013EPJWC..6301022A. doi:10.1051/epjconf/20136301022.
  6. ^ Epelbaum, E.; Krebs, H.; Lee, D.; Meißner, U.-G. (2011). "Ab Initio Calculation of the Hoyle State". Physical Review Letters. 106 (19): 192501. arXiv:1101.2547. Bibcode:2011PhRvL.106s2501E. doi:10.1103/PhysRevLett.106.192501. PMID 21668146. S2CID 33827991.
  7. ^ Hjorth-Jensen, M. (2011). "Viewpoint: The carbon challenge". Physics. Vol. 4. p. 38. Bibcode:2011PhyOJ...4...38H. doi:10.1103/Physics.4.38.
  8. ^ Kenji Takeshita and Masaru Ishidaa (December 2006). "Optimum design of multi-stage isotope separation process by exergy analysis". ECOS 2004 - 17th International Conference on Efficiency, Costs, Optimization, Simulation, and Environmental Impact of Energy on Process Systems. 31 (15): 3097–3107. doi:10.1016/j.energy.2006.04.002.

외부 링크


경량화:
카본-11
카본-12는
탄소 동위원소
중량:
카본-13
붕괴 생성물:
붕소-12, 질소-12
붕괴사슬
탄소-12의
데코:
안정적인.