Ugljik 12 protiv ugljika 14: razlika i usporedba

U periodnom sustavu vidimo nekoliko kemijskih elemenata koji imaju različita kemijska svojstva. Neki od ovih elemenata također imaju neke varijante, koje se razlikuju jedna od druge u smislu neutrona. Ove varijante nazivamo izotopima elementa. 

Ugljik je šesti najrasprostranjeniji element na svijetu, a ugljik 12 i ugljik 14 dvije su varijante elementa ugljika. Obje se razlikuju jedna od druge u mnogim pojmovima i čine svoj vlastiti identitet.  

Ključni za poneti

1. Ugljik 12 je najčešći i najstabilniji izotop ugljika, sa 6 protona i 6 neutrona u svojoj jezgri.
2. Ugljik 14 je radioaktivni izotop ugljika koji nastaje u gornjoj atmosferi i koristi se u radiokarbonskom datiranju.
3. Dok oba izotopa imaju 6 protona, ugljik 14 ima 8 neutrona u svojoj jezgri, što ga čini nestabilnim i sklonim raspadu tijekom vremena.

Ugljik 12 protiv ugljika 14  

Ugljik-12 je najzastupljeniji od dva stabilna izotopa ugljika zbog trostrukog alfa procesa kojim se stvara u zvijezdama. Čini 98.93% elementarnog ugljika na Zemlji. Atom ugljika-12 ima 6 protona i 6 neutrona. Ugljik-14 je radioaktivan izotop ugljika koji ima 6 protona i 8 neutrona.

Ugljik 12 je izotop ugljika koji ima najveću dostupnost. Točnije iznosi više od 98% elementa ugljika.

Sastoji se od šest neutrona, šest protona i šest elektrona. Ovo je široko popularno jer se atomska masa drugih nuklida mjeri samo na ljestvici ove varijante.   

S druge strane, ugljik 14 je također poznat kao radiokarbon. To je radioaktivni ugljik i najmanje je dostupan u količini. Raspada se u dušiku. Ovaj izotop sadrži ukupno šest protona i osam neutrona. Ovo se koristi za zamjenu neradioaktivnih radnji.   

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	Ugljik 12	Ugljik 14
Definicija	Ugljik 12 je izotop elementa ugljika i široko je prisutan u živim organizmima.	Ugljik 14 je još jedan izotop ugljika i nije prisutan u mnogim organizmima.
Kemijski sastav	Ima atomsku masu od 12.011 AMU i obuhvaća šest neutrona, šest protona i šest elektrona.	Ima atomsku masu od 14.0032420 u i sastoji se od šest neutrona i osam protona.
Dostupnost	Čini otprilike 90% ukupnog ugljika na Zemlji.	Čini oko 1% ukupnog ugljika na Zemlji.
Podrijetlo	Nastao nuklearnom fuzijom tri alfa čestice.	Nastaje u gornjem sloju troposfere i stratosfere reakcijom u kojoj atomi dušika apsorbiraju toplinske neutrone. Njegov glavni izvor je reakcija kozmičkih zraka na dušik na zemlji.
Koristi	Koristi se za mjerenje atomske mase drugih nuklida.	Koristi se za zamjenu neradioaktivnih djelovanja.

Što je ugljik 12? 

Ugljik 12 je jedan od dva stabilna izotopa elementa ugljika. Nalazi se u 99% ukupnog ugljika na zemlji, stoga je široko dostupan. Slučajno je stabilan zbog jednakog broja protona i neutrona u njemu. Prema tome, ima šest neutrona i šest protona.   

Postojanje ovog elementa je vrlo važno jer naša Zemlja na neki način ovisi o njemu. Znanstvenici ga nazivaju elementom koji daje život cijelom svijetu.

Nastanak ove varijante događa se zbog nuklearne reakcije između tri jezgre helija koje se nazivaju alfa čestice. To je isti proces kojim zvijezde dobivaju svoju svjetlost.   

Prema istraživanjima i studijama, pretpostavlja se da je ugljik 12 prisutan u 98.89% živih organizama. Njegova atomska masa je 12.011 amu. Godine 1961. Međunarodna unija kemičara proglasila ga je najstabilnijim izotopom ugljika.

Ovo otkriće je napravilo vrlo važnu promjenu jer je ugljik 12 zamijenio kisik u smislu standardne ljestvice na kojoj će se mjeriti ostali elementi. Ovaj se izotop smatra vrlo ključnim jer se koristi kao standardna osnova za određivanje atomske mase drugih nuklida. 

Što je ugljik 14?  

Ugljik 14 je još jedan izotop ugljika, ali nestabilan. Ova varijanta ima šest neutrona i osam protona, koja se zbog ove neravnoteže naziva nestabilnom. Slučajno je to radioaktivni izotop.  

S atomskom masom od 14.0032420 u, ugljik 14 nastaje u gornjem sloju troposfere i stratosfere u apsorpciji toplinskih neutrona atomima dušika. Reakcija kozmičkih zraka na dušik na Zemlji još je jedan veliki izvor.   

Raspada se na atome dušika i stoga se naziva radioaktivni ugljik. Ovo se koristi za ugljik upoznavanje, proces kojim se određuje starost za neke proizvode. Ova metoda starosti upoznavanje osnovao je William Libby 1940.   

Glavne razlike između ugljika 12 i ugljika 14  

1. Ugljik 12 je najstabilniji izotop ugljika, dok je ugljik 14 najnestabilniji. Ova nestabilnost se javlja zbog različitog broja atoma prisutnih u potonjem.   
2. Druga glavna razlika je broj protona i elektrona. Dok ugljik 12 ima šest protona i šest neutrona, ugljik 14 ima šest protona i osam neutrona.   
3. Ugljik 12 ima atomsku masu od 12,011 AMU, dok ugljik 14 ima atomsku masu od 14.0032420 u. Ugljik 12 čini oko 99 posto ukupnog ugljika, dok ugljik 14 čini samo jedan posto.   
4. Ugljik 12 je poznat jer se koristi kao standardna oznaka za određivanje mase drugih nuklida, a ugljik 14 je poznat jer se koristi za procese kao što je datiranje ugljikom.   
5. Ugljik 12 nastaje nuklearnom fuzijom između tri alfa čestice. A ugljik 14 nastaje u gornjem sloju troposfere i stratosfere pomoću toplinskih neutrona koje apsorbiraju atomi dušika.  

Reference 

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

Zadnje ažuriranje: 12. srpnja 2023