Jaksotaulukossa näemme useita kemiallisia alkuaineita, joilla on erilaiset kemialliset ominaisuudet. Joillakin näistä elementeistä on myös joitain muunnelmia, jotka eroavat toisistaan neutronien suhteen. Kutsumme näitä muunnelmia elementin isotoopeiksi.
Hiili on kuudenneksi yleisimmin esiintyvä alkuaine maailmassa, ja hiili 12 ja hiili 14 ovat kaksi muunnelmaa elementistä Hiili. Nämä molemmat eroavat toisistaan monissa termeissä ja muodostavat oman erillisen identiteettinsä.
Carbon 12 vs Carbon 14
Ero Carbon 12:n ja Carbon 14:n välillä on, että ensimmäisessä on kuusi protonia ja kuusi elektronia. Sitä vastoin jälkimmäisessä on kuusi protonia ja kahdeksan neutronia. Myös painon suhteen nämä kaksi eroavat toisistaan.
Hiili 12 on hiilen isotooppi, jolla on eniten saatavuutta. Se vastaa tarkalleen yli 98 % alkuaineen hiilestä. Se koostuu kuudesta neutronista, kuudesta protonista ja kuudesta elektronista. Tämä on laajalti suosittua, koska muiden nuklidien atomimassat mitataan vain tämän muunnelman asteikolla.
Toisaalta Carbon 14 tunnetaan myös nimellä Radiocarbon. Se on radioaktiivinen hiili ja vähiten saatavilla oleva määrä. Yleensä se hajoaa typessä. Tämä isotooppi sisältää yhteensä kuusi protonia ja kahdeksan neutronia. Tätä käytetään yleensä korvaamaan ei-radioaktiivisia toimia.
Vertailutaulukko Carbon 12:n ja Carbon 14:n välillä
| Vertailuparametrit | Hiili 12 | Hiili 14 |
| Määritelmä | Hiili 12 on alkuaineen Hiili isotooppi ja sitä esiintyy laajalti elävissä organismeissa. | Hiili 14 on toinen hiilen isotooppi, eikä sitä yleensä ole monissa organismeissa. |
| Kemiallinen koostumus | Sen atomimassa on 12,011 AMU ja se käsittää kuusi neutronia, kuusi protonia ja kuusi elektronia. | Sen atomimassa on 14,0032420 u ja se koostuu kuudesta neutronista ja kahdeksasta protonista. |
| Saatavuus | Se muodostaa noin 90 % maapallon kokonaishiilestä. | Se muodostaa noin 1 % maapallon kokonaishiilestä. |
| Alkuperä | Syntynyt kolmen alfahiukkasen ydinfuusion avulla. | Syntyy troposfäärin ja stratosfäärin ylemmässä kerroksessa reaktiossa, jossa typpiatomit absorboivat lämpöneutroneja. Sen päälähde on kosmisen säteen reaktio typen kanssa maan päällä. |
| Käyttää | Käytetään muiden nuklidien atomimassan mittaamiseen. | Käytetään ei-radioaktiivisten toimintojen korvaamiseen. |
Mikä on Carbon 12?
Hiili 12 on yksi elementin Hiili kahdesta stabiilista isotoopista. Sitä löytyy 99 %:sta kaikesta maapallon hiilestä, joten sitä on laajalti saatavilla. Se sattuu olemaan vakaa, koska siinä on yhtä paljon protoneja ja neutroneja. Vastaavasti siinä on kuusi neutronia ja kuusi protonia.
Tämän elementin olemassaolo on erittäin tärkeää, koska maapallomme on tavallaan riippuvainen siitä. Tiedemiehet kutsuvat sitä elementiksi, joka tarjoaa elämää koko maailmalle. Tämän muunnelman muodostuminen tapahtuu kolmen alfa-hiukkasiksi kutsutun heliumytimen välisen ydinreaktion vuoksi. Tämä on sama prosessi, jolla tähdet saavat valonsa.
Tutkimusten ja tutkimusten mukaan oletetaan, että hiili 12:ta on 98,89 %:ssa elävistä organismeista. Sen atomimassa on 12,011 amu. Vuonna 1961 International Union of Chemists julisti sen stabiilimmaksi hiilen isotoopiksi. Tämä löytö teki erittäin ratkaisevan muutoksen, kun hiili 12 korvasi hapen standardiasteikolla, jolla muita elementtejä mitataan. Tätä isotooppia pidetään erittäin tärkeänä, koska sitä käytetään standardiperustana muiden nuklidien atomimassan määrittämisessä.
Mikä on Carbon 14?
Hiili 14 on toinen hiilen isotooppi, mutta epävakaa. Tässä variantissa on kuusi neutronia ja kahdeksan protonia, ja tämän epätasapainon vuoksi tätä kutsutaan epästabiiliksi. Se sattuu olemaan radioaktiivinen isotooppi.
Atomimassalla 14,0032420 u, hiili 14 muodostuu troposfäärin ja stratosfäärin ylemmissä kerroksissa typpiatomien termisten neutronien absorptioprosessissa. Kosmisen säteen reaktio typen suhteen maan päällä sattuu olemaan sen toinen tärkeä lähde.
Se hajoaa typpiatomeiksi ja siksi sitä kutsutaan radioaktiiviseksi hiileksi. Tätä käytetään hiiliajoitukseen, prosessiin, jolla joidenkin tuotteiden ikä määritetään. William Libby perusti tämän ikätreffimenetelmän vuonna 1940.
Tärkeimmät erot Carbon 12:n ja Carbon 14:n välillä
Johtopäätös
Sekä hiili 12 että hiili 14 ovat kaksi muunnelmaa erittäin tärkeästä elementistä, eli hiilestä. Ne molemmat eroavat toisistaan muodostumisen, massan, luomisen ja käyttötarkoitusten suhteen.
Carbon 12 on hiilen vakain ja kaikkialla esiintyvä muunnos. Sitä esiintyy noin 99 prosentissa kaikista elävistä organismeista. Se luodaan samalla tavalla kuin tähdet luovat valonsa. Toisin sanoen voimme sanoa, että elämä riippuu tämän isotoopin olemassaolosta.
Toisaalta Carbon 14 on osoittautunut erittäin hyödylliseksi sellaisissa tekniikoissa kuin hiilidataus. Sitä käytetään fossiilien ja muiden aineiden iän jäljittämiseen, mikä auttaa maailmaa yleisesti. Se sattuu olemaan radioaktiivinen alkuaine ja hajoaa typessä.
