Ізотопи вуглецю

Поширеність стаб. ізотопів карбону
¹²С	98,93 %
¹³С	1,07 %

Ізотопи карбону або ізотопи вуглецю — атоми вуглецю (₆C) з різною кількістю нейтронів у ядрах.

Відомо 15 ізотопів, з них лише два стабільних: ¹²C, ¹³C, а також довгоживучий ¹⁴C (T_1/2 — 5700 років), решта короткоживучі — 20 хвилин і менше^[1].

У природі знаходять ізотопи ¹²C (ізотопна поширеність — 98,93 ± 0,08 %), ¹³C (1,07 ± 0,08 %), а також радіоактивний ¹⁴C (<10⁻¹⁰ %). Цей ізотоп утворюється внаслідок ядерної реакції

¹⁴N + n → ¹⁴C + ¹H

Список ізотопів

Символ ізотопу	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу (u)^[2]	Період напіврозпаду^[3]	Типи розпаду^{[n 1]}^[3]	Дочірні ізотопи^{[n 2]}	Спін і парність ядра^{[n 3]}^[3]	Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)^[3]
8C	6	2	8,037643(20)	3,5(1.4) зс [230(50) кеВ]	2p	6Be^{[n 4]}	0+
9C	6	3	9,0310372(23)	126,5(9) мс	β⁺ (54,1(1.7)%)	9B^{[n 5]}	3/2−
					β⁺α (38,4(1.6)%)	5Li^{[n 5]}
					β⁺p (7,5(6)%)	8Be^{[n 5]}
10C	6	4	10,01685322(8)	19,3011(15) с	β⁺	10B	0+
11C^{[n 6]}	6	5	11,01143260(6)	20,3402(53) хв	β⁺	11B	3/2−
11mC	12160(40) keV				p?	10B ?	1/2+
12C	6	6	12 рівно^{[n 7]}	Стабільний			0+	[0,9884, 0,9904]^[4]
13C^{[n 8]}	6	7	13,003354835336(252)	Стабільний			1/2−	[0,0096, 0,0116]^[4]
14C^{[n 9]}	6	8	14,003241989(4)	5,70(3)×10³ р	β⁻	14N	0+	Сліди^{[n 10]}
14mC	22100(100) кеВ				ІП	14C	(2−)
15C	6	9	15,0105993(9)	2,449(5) с	β⁻	15N	1/2+
16C	6	10	16,014701(4)	750(6) мс	β⁻n (99,0(3)%)	15N	0+
16C	6	10	16,014701(4)	750(6) мс	β⁻ (1,0(3)%)	16N	0+
17C	6	11	17,022579(19)	193(6) мс	β⁻ (71,6(1.3)%)	17N	3/2+
					β⁻n (28,4(1.3)%)	16N
					β⁻2n ?	15N ?
18C	6	12	18,02675(3)	92(2) мс	β⁻ (68,5(1.5)%)	18N	0+
					β⁻n (31,5(1.5)%)	17N
					β⁻2n ?	16N ?
19C^{[n 11]}	6	13	19,03480(11)	46,2(2.3) мс	β⁻n (47(3)%)	18N	1/2+
					β⁻ (46,0(4.2)%)	19N
					β⁻2n (7(3)%)	17N
20C	6	14	20,04026(25)	16(3) мс	β⁻n (70(11)%)	19N	0+
					β⁻2n (< 18,6%)	18N
					β⁻ (> 11,4%)	20N
22C^{[n 12]}	6	16	22,05755(25)	6,2(1.3) мс	β⁻n (61(14)%)	21N	0+
					β⁻2n (< 37%)	20N
					β⁻ (> 2%)	22N

Коментарі

↑ Скорочення:
ЕЗ: електронне захоплення
↑ Жирним для стабільних ізотопів
↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
↑ Також негайно випускає два протони, нетто-реакція 8C → 4He + 4 1H
↑ ^а ^б ^в Усі три ядра продуктів є незв'язаними, тому кінцева реакція в кожному випадку така: 9C → 2 4He + 1H + e⁺
↑ Використовується для мічення молекул в позитрон-емісійній томографії
↑ Дальтон визначений як 1/12 маси незв'язаного атома вуглецю-12 в основному стані.
↑ Відношення ¹²C до ¹³C 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 14N (14N + n → 14C + 1H)
↑ Має нейтрон 1 гало ядра
↑ Має 2 нейтрона гало ядра