في الجدول الدوري ، نرى عدة عناصر كيميائية لها خصائص كيميائية مختلفة. تحتوي بعض هذه العناصر على بعض المتغيرات أيضًا ، والتي تختلف عن بعضها البعض من حيث النيوترونات. نسمي هذه المتغيرات نظائر عنصر.
الكربون هو العنصر السادس الأكثر انتشارًا في العالم ، والكربون 12 والكربون 14 نوعان مختلفان من عنصر الكربون. كلاهما يختلفان عن بعضهما البعض بعدة مصطلحات ويصنعان هويتهما المميزة.
الوجبات السريعة الرئيسية
- الكربون 12 هو نظير الكربون الأكثر شيوعًا واستقرارًا ، مع 6 بروتونات و 6 نيوترونات في نواته.
- الكربون 14 هو نظير مشع للكربون يتكون في الغلاف الجوي العلوي ويستخدم في التأريخ بالكربون المشع.
- بينما يحتوي كلا النظيرين على 6 بروتونات ، يحتوي الكربون 14 على 8 نيوترونات في نواته ، مما يجعله غير مستقر وعرضة للانحلال بمرور الوقت.
الكربون 12 مقابل الكربون 14
الكربون -12 هو الأكثر وفرة من بين نظيري الكربون المستقرين بسبب عملية ألفا الثلاثية التي يتم من خلالها تكوينه في النجوم. تشكل 98.93٪ من عنصر الكربون على الأرض. تحتوي ذرة الكربون 12 على 6 بروتونات و 6 نيوترونات. الكربون 14 مادة مشعة نظائريا من الكربون الذي يحتوي على 6 بروتونات و 8 نيوترونات.
الكربون 12 هو نظير الكربون الأكثر توفرًا. وهي تشكل على وجه التحديد أكثر من 98٪ من عنصر الكربون.
يتكون من ستة نيوترونات وستة بروتونات وستة إلكترونات. هذا شائع على نطاق واسع حيث يتم قياس الكتلة الذرية للنويدات الأخرى على مقياس هذا المتغير فقط.
ومن ناحية أخرى، يعرف الكربون 14 أيضًا باسم الكربون المشع. وهو من الكربون المشع والأقل توفراً من حيث الكمية. يتحلل في النيتروجين. يحتوي هذا النظير على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات في المجموع. يستخدم هذا ليحل محل الإجراءات غير المشعة.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | الكربون 12 | الكربون 14 |
|---|---|---|
| تعريف | الكربون 12 هو نظير لعنصر الكربون وهو موجود على نطاق واسع في الكائنات الحية. | الكربون 14 هو نظير آخر للكربون وهو غير موجود في العديد من الكائنات الحية. |
| التركيب الكيميائي | كتلة ذرية تبلغ 12.011 AMU وتشمل ستة نيوترونات وستة بروتونات وستة إلكترونات. | كتلته الذرية تساوي 14.0032420 ش ويتكون من ستة نيوترونات وثمانية بروتونات. |
| التوفر | يشكل ما يقرب من 90٪ من إجمالي الكربون على الأرض. | يشكل حوالي 1٪ من إجمالي الكربون على الأرض. |
| المنشأ | تم إنشاؤه بواسطة اندماج نووي لثلاث جسيمات ألفا. | يتولد في الطبقة العليا من التروبوسفير والستراتوسفير عن طريق تفاعل يتم فيه امتصاص ذرات النيتروجين للنيوترونات الحرارية. مصدره الرئيسي هو تفاعل الأشعة الكونية على النيتروجين على الأرض. |
| استخدام | تستخدم لقياس الكتلة الذرية للنويدات الأخرى. | تستخدم لاستبدال الإجراءات غير المشعة. |
ما هو الكربون 12؟
الكربون 12 هو أحد النظيرين المستقرين لعنصر الكربون. يوجد في 99٪ من كل الكربون على الأرض ، وبالتالي فهو متاح على نطاق واسع. يحدث أن يكون مستقرًا بسبب الأعداد المتساوية من البروتونات والنيوترونات فيه. وفقًا لذلك ، يحتوي على ستة نيوترونات وستة بروتونات.
إن وجود هذا العنصر مهم جدًا لأن أرضنا تعتمد عليه نوعًا ما. يسميه العلماء عنصر يوفر الحياة للعالم كله.
يحدث تكوين هذا المتغير بسبب تفاعل نووي بين ثلاث نوى هيليوم تسمى جسيمات ألفا. هذه هي نفس العملية التي تكتسب النجوم من خلالها ضوءها.
وفقًا للأبحاث والدراسات ، من المفترض أن الكربون 12 موجود في 98.89٪ من الكائنات الحية. كتلته الذرية هي 12.011 amu. في عام 1961 أعلن الاتحاد الدولي للكيميائيين أنه أكثر نظائر الكربون استقرارًا.
أحدث هذا الاكتشاف تغييرًا مهمًا للغاية حيث حل الكربون 12 محل الأكسجين من حيث كونه المقياس القياسي الذي يجب قياس العناصر الأخرى عليه. يعتبر هذا النظير بالغ الأهمية لأنه يستخدم كأساس معياري لتحديد الكتلة الذرية للنويدات الأخرى.
ما هو الكربون 14؟
الكربون 14 هو نظير آخر للكربون ولكنه غير مستقر. يحتوي هذا المتغير على ستة نيوترونات وثمانية بروتونات ، وهو ما يسمى غير مستقر بسبب هذا الخلل. يحدث أن يكون نظيرًا مشعًا.
مع الكتلة الذرية 14.0032420 ش ، يتم إنتاج الكربون 14 في الطبقة العليا من طبقة التروبوسفير والستراتوسفير في امتصاص ذرات النيتروجين للنيوترونات الحرارية. يحدث تفاعل الأشعة الكونية على النيتروجين على الأرض ليكون مصدرًا رئيسيًا آخر.
يتحلل إلى ذرات من النيتروجين وبالتالي يسمى الكربون المشع. يستخدم هذا للكربون يرجع تاريخها، وهي عملية يتم من خلالها تحديد العمر لبعض المنتجات. هذه الطريقة في العمر يرجع تاريخها أسسها ويليام ليبي في عام 1940.
الاختلافات الرئيسية بين الكربون 12 والكربون 14
- الكربون 12 هو أكثر نظائر الكربون استقرارًا ، بينما الكربون 14 هو أكثر النظائر غير المستقرة. يحدث عدم الاستقرار هذا بسبب اختلاف عدد الذرات الموجودة في الأخير.
- الفرق الرئيسي الآخر هو عدد البروتونات والإلكترونات. حيث يحتوي الكربون 12 على ستة بروتونات وستة نيوترونات ، يحتوي الكربون 14 على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات.
- يحتوي الكربون 12 على كتلة ذرية تساوي 12,011 وحدة كتلة ذرية ، بينما يحتوي الكربون 14 على كتلة ذرية تساوي 14.0032420 ش. يشكل الكربون 12 حوالي 99 في المائة من إجمالي الكربون ، بينما يشكل الكربون 14 واحد في المائة فقط.
- يشتهر الكربون 12 لأنه يستخدم كعلامة قياسية لتحديد كتلة النويدات الأخرى ، والكربون 14 مشهور لأنه يستخدم في عمليات مثل التأريخ بالكربون.
- يتكون الكربون 12 عن طريق الاندماج النووي بين ثلاث جسيمات ألفا. ويتكون الكربون 14 في الطبقة العليا من التروبوسفير والستراتوسفير بواسطة نيوترونات حرارية تمتصها ذرات النيتروجين.
مراجع حسابات
- https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:15032484
- https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1745-6584.1997.tb00093.x
آخر تحديث: 12 يوليو 2023
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
أمضى بيوش ياداف السنوات الخمس والعشرين الماضية في العمل كفيزيائي في المجتمع المحلي. إنه فيزيائي شغوف بجعل العلم في متناول قرائنا. وهو حاصل على بكالوريوس في العلوم الطبيعية ودبلوم دراسات عليا في علوم البيئة. يمكنك قراءة المزيد عنه على موقعه صفحة بيو.
يوفر الوصف الشامل للمقال للكربون 12 والكربون 14 رؤى قيمة حول ميزاتهما المميزة ومساهماتهما في البحث العلمي.
يوفر الشرح التفصيلي لأصول واستخدامات الكربون 12 والكربون 14 أساسًا متينًا لفهم أدوارهما وأهميتهما في المجالات العلمية.
بالتأكيد، فإن النظرة العامة الشاملة للمقالة حول أهمية هذه النظائر وتطبيقاتها تعزز بشكل كبير فهمنا لأهميتها في البحث العلمي.
قدمت المقالة مقارنة متعمقة بين الكربون 12 والكربون 14، وهي ثاقبة لفهم الاختلافات الأساسية بينهما.
نعم، أقدر الشرح الشامل لهذين النظيرين للكربون.
المعلومات التفصيلية حول التركيب الكيميائي وتوافر وأصل الكربون 12 والكربون 14 مفيدة للغاية.
تميز هذه المقالة بشكل فعال بين الكربون 12 المستقر والكربون 14 المشع من حيث تركيبهما واستخداماتهما، مما يوفر تحليلاً ثاقبًا.
بالتأكيد، يساعد جدول المقارنة حقًا في فهم الاختلافات الرئيسية بين هذه النظائر.
أوافق على أن المقال يقدم نظرة شاملة عن خصائص وأهمية الكربون 12 والكربون 14.
إن توضيح استخدامات وعمليات تكوين الكربون-12 والكربون-14 مفيد جدًا في فهم أدوارهما وتطبيقاتهما في البحث العلمي.
إن تركيز المقالة على الخصائص والاستخدامات المميزة للكربون 12 والكربون 14 هو أمر مفيد حقًا ويوفر معرفة قيمة لفهم هذه النظائر.
أوافق على أن المقال يقدم مقارنة مفيدة جدًا لنظائر الكربون المستقرة والمشعة، ويسلط الضوء على خصائصها واستخداماتها الفريدة.
لقد تم توضيح التقسيم العلمي لخصائص وأهمية الكربون 12 والكربون 14 بشكل جيد للغاية، مما يوفر رؤى قيمة حول أدوار وسلوكيات هذه النظائر.
في الواقع، يقدم المقال تحليلاً ثاقبًا لنظائر الكربون المستقرة وغير المستقرة، مما يساهم في فهم أفضل للعناصر.
توفر المقارنات والتفسيرات التفصيلية للكربون 12 والكربون 14 فهمًا شاملاً لأدوارهما وأهميتهما في مجال العلوم.
ومن المؤكد أن تصوير المقال للاختلافات ووظائف هذه النظائر يعزز فهم تطبيقاتها وأهميتها في الدراسات العلمية المختلفة.
أوافق على أن المقارنات التفصيلية الواردة في المقالة والأفكار المتعلقة بالكربون 12 والكربون 14 مفيدة وتثري المعرفة العلمية.
تضيف المقارنة النقدية الواردة في المقالة قيمة إلى فهم الكربون 12 والكربون 14، وبالتالي إثراء المعرفة حول هذه النظائر الأساسية في الدراسات العلمية.
أوافق على أن التحليل التفصيلي للمقال لخصائص النظائر وتطبيقاتها مفيد للغاية ومثري لعشاق العلوم.
في الواقع، يساعد المنهج التحليلي للمقال في فهم خصائص واستخدامات الكربون 12 والكربون 14، مما يساهم في فهم أعمق لهذه النظائر.
إن النظرة الشاملة للخصائص والاستخدامات المميزة للكربون 12 والكربون 14 في البحث العلمي تساهم بشكل كبير في فهمنا لهذه النظائر الأساسية.
في الواقع، يوفر الاستكشاف التفصيلي للمقال لخصائص وتطبيقات الكربون 12 والكربون 14 معرفة قيمة، ويستفيد منها المتحمسون للعلم والباحثون.