कार्बन 12 बनाम कार्बन 14: अंतर और तुलना

आवर्त सारणी में हम अनेक रासायनिक तत्व देखते हैं जिनके रासायनिक गुण भिन्न-भिन्न होते हैं। इनमें से कुछ तत्वों के कुछ प्रकार भी हैं, जो न्यूट्रॉन के संदर्भ में एक-दूसरे से भिन्न हैं। इन प्रकारों को हम किसी तत्व का आइसोटोप कहते हैं। 

कार्बन दुनिया में छठा सबसे व्यापक रूप से मौजूद तत्व है, और कार्बन 12 और कार्बन 14 कार्बन तत्व के दो प्रकार हैं। ये दोनों कई मायनों में एक-दूसरे से अलग होते हैं और अपनी अलग पहचान बनाते हैं।  

चाबी छीन लेना

1. कार्बन 12 कार्बन का सबसे आम और स्थिर आइसोटोप है, इसके नाभिक में 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन हैं।
2. कार्बन 14 कार्बन का एक रेडियोधर्मी आइसोटोप है जो ऊपरी वायुमंडल में बनता है और रेडियोकार्बन डेटिंग में उपयोग किया जाता है।
3. जबकि दोनों आइसोटोप में 6 प्रोटॉन होते हैं, कार्बन 14 के नाभिक में 8 न्यूट्रॉन होते हैं, जिससे यह अस्थिर हो जाता है और समय के साथ क्षय होने का खतरा होता है।

कार्बन 12 बनाम कार्बन 14  

ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया के कारण कार्बन-12 कार्बन के दो स्थिर समस्थानिकों में सबसे प्रचुर मात्रा में है, जिसके द्वारा यह तारों में बनता है। यह पृथ्वी पर मौजूद तत्व कार्बन का 98.93% हिस्सा है। एक कार्बन-12 परमाणु में 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन होते हैं। कार्बन-14 एक रेडियोधर्मी है आइसोटोप कार्बन का जिसमें 6 प्रोटॉन और 8 न्यूट्रॉन होते हैं।

कार्बन 12 कार्बन का आइसोटोप है जिसकी उपलब्धता सबसे अधिक है। इसमें 98% से अधिक तत्व कार्बन होता है।

इसमें छह न्यूट्रॉन, छह प्रोटॉन और छह इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह व्यापक रूप से लोकप्रिय है क्योंकि अन्य न्यूक्लाइड्स का परमाणु द्रव्यमान केवल इसी प्रकार के पैमाने पर मापा जाता है।   

दूसरी ओर, कार्बन 14 को रेडियोकार्बन के नाम से भी जाना जाता है। यह एक रेडियोधर्मी कार्बन है और मात्रा में सबसे कम उपलब्ध है। यह नाइट्रोजन में विघटित हो जाता है। इस आइसोटोप में कुल छह प्रोटॉन और आठ न्यूट्रॉन होते हैं। इसका उपयोग गैर-रेडियोधर्मी क्रियाओं को बदलने के लिए किया जाता है।   

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	कार्बन 12	कार्बन 14
परिभाषा	कार्बन 12 कार्बन तत्व का एक आइसोटोप है और जीवित जीवों में व्यापक रूप से मौजूद है।	कार्बन 14 कार्बन का एक अन्य आइसोटोप है और कई जीवों में मौजूद नहीं है।
रासायनिक संरचना	इसका परमाणु द्रव्यमान 12.011 एएमयू है और इसमें छह न्यूट्रॉन, छह प्रोटॉन और छह इलेक्ट्रॉन शामिल हैं।	इसका परमाणु द्रव्यमान 14.0032420 यू है और इसमें छह न्यूट्रॉन और आठ प्रोटॉन हैं।
उपलब्धता	यह पृथ्वी पर कुल कार्बन का लगभग 90% बनाता है।	यह पृथ्वी पर कुल कार्बन का लगभग 1% बनाता है।
मूल	तीन अल्फा कणों के परमाणु संलयन से निर्मित।	क्षोभमंडल और समतापमंडल की ऊपरी परत में एक प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न होता है जिसमें थर्मल न्यूट्रॉन नाइट्रोजन के परमाणुओं द्वारा अवशोषित होते हैं। इसका मुख्य स्रोत पृथ्वी पर नाइट्रोजन पर कॉस्मिक किरण प्रतिक्रिया है।
का उपयोग करता है	अन्य न्यूक्लाइड्स के परमाणु द्रव्यमान को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।	गैर-रेडियोधर्मी क्रियाओं को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है।

कार्बन 12 क्या है? 

कार्बन 12 कार्बन तत्व के दो स्थिर समस्थानिकों में से एक है। यह पृथ्वी पर 99% कार्बन में पाया जाता है, इसलिए व्यापक रूप से उपलब्ध है। इसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की समान संख्या होने के कारण यह स्थिर होता है। तदनुसार, इसमें छह न्यूट्रॉन और छह प्रोटॉन हैं।   

इस तत्व का अस्तित्व बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि हमारी पृथ्वी एक तरह से इस पर निर्भर है। वैज्ञानिक इसे संपूर्ण विश्व को जीवन प्रदान करने वाला तत्व कहते हैं।

इस प्रकार का निर्माण अल्फा कणों नामक तीन हीलियम नाभिकों के बीच परमाणु प्रतिक्रिया के कारण होता है। यह वही प्रक्रिया है जिसके द्वारा तारे अपना प्रकाश प्राप्त करते हैं।   

शोध और अध्ययन के अनुसार, यह माना जाता है कि कार्बन 12 98.89% जीवित जीवों में मौजूद है। इसका परमाणु द्रव्यमान 12.011 amu है। 1961 में इंटरनेशनल यूनियन ऑफ केमिस्ट्स ने इसे कार्बन का सबसे स्थिर आइसोटोप घोषित किया।

इस खोज ने एक बहुत ही महत्वपूर्ण बदलाव किया क्योंकि मानक पैमाने के संदर्भ में कार्बन 12 ने ऑक्सीजन की जगह ले ली, जिस पर अन्य तत्वों को मापा जाएगा। इस आइसोटोप को बहुत महत्वपूर्ण माना जाता है क्योंकि इसका उपयोग अन्य न्यूक्लाइड्स के परमाणु द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए मानक आधार के रूप में किया जाता है। 

कार्बन 14 क्या है?  

कार्बन 14 कार्बन का एक और आइसोटोप है लेकिन अस्थिर है। इस वैरिएंट में छह न्यूट्रॉन और आठ प्रोटॉन हैं, जो इस असंतुलन के कारण अस्थिर कहा जाता है। यह एक रेडियोधर्मी आइसोटोप होता है।  

14.0032420 यू के परमाणु द्रव्यमान के साथ, नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा थर्मल न्यूट्रॉन के अवशोषण में क्षोभमंडल और समताप मंडल की ऊपरी परत में कार्बन 14 का उत्पादन होता है। पृथ्वी पर नाइट्रोजन पर कॉस्मिक किरण प्रतिक्रिया एक अन्य प्रमुख स्रोत है।   

यह नाइट्रोजन के परमाणुओं में विघटित हो जाता है और इसलिए इसे रेडियोधर्मी कार्बन कहा जाता है। इसका उपयोग कार्बन के लिए किया जाता है डेटिंग, एक प्रक्रिया जिसके द्वारा कुछ उत्पादों के लिए आयु निर्धारित की जाती है। आयु की यह विधि डेटिंग इसकी स्थापना 1940 में विलियम लिब्बी द्वारा की गई थी।   

कार्बन 12 और कार्बन 14 के बीच मुख्य अंतर  

1. कार्बन 12 कार्बन का सबसे स्थिर आइसोटोप है, जबकि कार्बन 14 सबसे अस्थिर है। यह अस्थिरता उत्तरार्द्ध में मौजूद परमाणुओं की विभिन्न संख्या के कारण होती है।   
2. दूसरा मुख्य अंतर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या है। जहां कार्बन 12 में छह प्रोटॉन और छह न्यूट्रॉन हैं, वहीं कार्बन 14 में छह प्रोटॉन और आठ न्यूट्रॉन हैं।   
3. कार्बन 12 का परमाणु द्रव्यमान 12,011 एएमयू है, जबकि कार्बन 14 का परमाणु द्रव्यमान 14.0032420 यू है। कार्बन 12 कुल कार्बन का लगभग 99 प्रतिशत बनाता है, जबकि कार्बन 14 केवल एक प्रतिशत बनाता है।   
4. कार्बन 12 प्रसिद्ध है क्योंकि इसका उपयोग अन्य न्यूक्लाइड्स के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए एक मानक चिह्न के रूप में किया जाता है, और कार्बन 14 प्रसिद्ध है क्योंकि इसका उपयोग कार्बन डेटिंग जैसी प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है।   
5. कार्बन 12 तीन अल्फा कणों के बीच परमाणु संलयन द्वारा निर्मित होता है। और कार्बन 14 नाइट्रोजन के परमाणुओं द्वारा अवशोषित थर्मल न्यूट्रॉन द्वारा क्षोभमंडल और समतापमंडल की ऊपरी परत में बनता है।  

संदर्भ 

1. https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:15032484
2. https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1745-6584.1997.tb00093.x

अंतिम अद्यतन: 12 जुलाई, 2023