Im Periodensystem sehen wir mehrere chemische Elemente, die unterschiedliche chemische Eigenschaften haben. Einige dieser Elemente haben auch einige Varianten, die sich in Bezug auf Neutronen voneinander unterscheiden. Wir nennen diese Varianten Isotope eines Elements.
Kohlenstoff ist das sechsthäufigste Element der Welt, und Kohlenstoff 12 und Kohlenstoff 14 sind zwei Varianten des Elements Kohlenstoff. Beide unterscheiden sich in vielen Punkten voneinander und bilden ihre eigene, unverwechselbare Identität.
Key Take Away
- Kohlenstoff 12 ist das häufigste und stabilste Isotop von Kohlenstoff mit 6 Protonen und 6 Neutronen in seinem Kern.
- Kohlenstoff 14 ist ein radioaktives Kohlenstoffisotop, das in der oberen Atmosphäre gebildet und bei der Radiokohlenstoffdatierung verwendet wird.
- Während beide Isotope 6 Protonen haben, hat Kohlenstoff 14 8 Neutronen in seinem Kern, was ihn instabil macht und im Laufe der Zeit zum Zerfall neigt.
Kohlenstoff 12 gegen Kohlenstoff 14
Kohlenstoff-12 ist aufgrund des Triple-Alpha-Prozesses, durch den es in Sternen entsteht, das am häufigsten vorkommende der beiden stabilen Kohlenstoffisotope. Es macht 98.93 % des Elementkohlenstoffs auf der Erde aus. Ein Kohlenstoff-12-Atom hat 6 Protonen und 6 Neutronen. Kohlenstoff-14 ist radioaktiv Isotop Kohlenstoff mit 6 Protonen und 8 Neutronen.
Kohlenstoff 12 ist das Kohlenstoffisotop mit der höchsten Verfügbarkeit. Genauer gesagt macht es mehr als 98 % des Elements Kohlenstoff aus.
Es besteht aus sechs Neutronen, sechs Protonen und sechs Elektronen. Dies ist weit verbreitet, da die Atommasse anderer Nuklide nur auf der Skala dieser Variante gemessen wird.
Andererseits wird Kohlenstoff 14 auch als Radiokarbon bezeichnet. Es handelt sich um radioaktiven Kohlenstoff, der in der geringsten Menge verfügbar ist. Es zerfällt in Stickstoff. Dieses Isotop enthält insgesamt sechs Protonen und acht Neutronen. Damit werden nichtradioaktive Maßnahmen ersetzt.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Carbon 12 | Carbon 14 |
|---|---|---|
| Definition | Kohlenstoff 12 ist ein Isotop des Elements Kohlenstoff und ist in lebenden Organismen weit verbreitet. | Kohlenstoff 14 ist ein weiteres Kohlenstoffisotop und kommt in vielen Organismen nicht vor. |
| Chemische Zusammensetzung | Es hat eine Atommasse von 12.011 AMU und umfasst sechs Neutronen, sechs Protonen und sechs Elektronen. | Es hat eine Atommasse von 14.0032420 u und besteht aus sechs Neutronen und acht Protonen. |
| Verfügbarkeit | Es macht etwa 90 % des gesamten Kohlenstoffs auf der Erde aus. | Es macht etwa 1 % des gesamten Kohlenstoffs auf der Erde aus. |
| Origin | Entstanden durch eine Kernfusion von drei Alphateilchen. | Erzeugt in der oberen Schicht der Troposphäre und Stratosphäre durch eine Reaktion, bei der thermische Neutronen von Stickstoffatomen absorbiert werden. Seine Hauptquelle ist die Reaktion der kosmischen Strahlung auf Stickstoff auf der Erde. |
| Verwendung | Wird verwendet, um die Atommasse anderer Nuklide zu messen. | Wird zum Ersetzen nicht radioaktiver Einwirkungen verwendet. |
Was ist Kohlenstoff 12?
Kohlenstoff 12 ist eines der beiden stabilen Isotope des Elements Kohlenstoff. Es kommt in 99 % des gesamten Kohlenstoffs auf der Erde vor und ist daher weit verbreitet. Es ist stabil, da es die gleiche Anzahl an Protonen und Neutronen enthält. Demnach verfügt es über sechs Neutronen und sechs Protonen.
Die Existenz dieses Elements ist sehr wichtig, da unsere Erde irgendwie davon abhängig ist. Wissenschaftler nennen es ein Element, das die ganze Welt mit Leben versorgt.
Die Entstehung dieser Variante erfolgt aufgrund einer Kernreaktion zwischen drei Heliumkernen, sogenannten Alphateilchen. Dies ist derselbe Prozess, durch den die Sterne ihr Licht gewinnen.
Den Untersuchungen und Studien zufolge wird davon ausgegangen, dass Kohlenstoff 12 in 98.89 % der lebenden Organismen vorhanden ist. Seine Atommasse beträgt 12.011 amu. Im Jahr 1961 erklärte die Internationale Union der Chemiker es zum stabilsten Kohlenstoffisotop.
Diese Entdeckung führte zu einer sehr entscheidenden Veränderung, da Kohlenstoff 12 Sauerstoff in Bezug auf die Standardskala ersetzte, auf der andere Elemente gemessen werden sollen. Dieses Isotop gilt als sehr wichtig, da es als Standardbasis zur Bestimmung der Atommasse anderer Nuklide verwendet wird.
Was ist Kohlenstoff 14?
Kohlenstoff 14 ist ein weiteres Isotop von Kohlenstoff, aber ein instabiles. Diese Variante verfügt über sechs Neutronen und acht Protonen und wird aufgrund dieses Ungleichgewichts als instabil bezeichnet. Es handelt sich zufällig um ein radioaktives Isotop.
Mit einer Atommasse von 14.0032420 u entsteht Kohlenstoff 14 in der oberen Schicht der Troposphäre und Stratosphäre bei der Absorption thermischer Neutronen durch Stickstoffatome. Eine weitere wichtige Quelle ist die Reaktion der kosmischen Strahlung auf Stickstoff auf der Erde.
Es zerfällt in Stickstoffatome und wird daher radioaktiver Kohlenstoff genannt. Dies wird für Kohlenstoff verwendet Dating, ein Verfahren, mit dem das Alter einiger Produkte bestimmt wird. Diese Methode des Alters Dating wurde 1940 von William Libby gegründet.
Hauptunterschiede zwischen Kohlenstoff 12 und Kohlenstoff 14
- Kohlenstoff 12 ist das stabilste Isotop von Kohlenstoff, während Kohlenstoff 14 das instabilste ist. Diese Instabilität tritt aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von Atomen auf, die in letzterem vorhanden sind.
- Ein weiterer Hauptunterschied ist die Anzahl der Protonen und Elektronen. Wo Kohlenstoff 12 sechs Protonen und sechs Neutronen hat, hat Kohlenstoff 14 sechs Protonen und acht Neutronen.
- Kohlenstoff 12 hat eine Atommasse von 12,011 AMU, während Kohlenstoff 14 eine Atommasse von 14.0032420 u hat. Kohlenstoff 12 macht rund 99 Prozent des gesamten Kohlenstoffs aus, während Kohlenstoff 14 nur ein Prozent ausmacht.
- Kohlenstoff 12 ist berühmt, weil er als Standardmarkierung zur Bestimmung der Masse anderer Nuklide verwendet wird, und Kohlenstoff 14 ist berühmt, weil er für Prozesse wie die Kohlenstoffdatierung verwendet wird.
- Kohlenstoff 12 entsteht durch Kernfusion von drei Alphateilchen. Und Kohlenstoff 14 wird in der oberen Schicht der Troposphäre und Stratosphäre durch thermische Neutronen gebildet, die von Stickstoffatomen absorbiert werden.
Bibliographie
- 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
Letzte Aktualisierung: 12. Juli 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
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