发布网友 发布时间:2024-04-29 11:22
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热心网友 时间:2024-07-09 19:11
碳原子的直径只有1.4×10ˉ⁷mm。
一、碳原子
碳原子(carbon)化学符号:C元素原子量:12.011质子数:6原子序数:6周期:2族:IVA。自然产生的碳由三种同位素组成:12C和13C为稳定同位素,而14C则具放射性,其半衰期约为5,730年。碳是少数几个自远古就被发现的元素之一,是构成碳基生物的最基本元素。
二、同位素
所有碳同位素的原子都有6颗质子,但中子数各异(从2到16颗不等)。碳有两个自然存在的稳定同位素:碳-12占地球上碳的98.93%,而碳-13则占剩余的1.07%。生物体中同位素的比率更高,因为生物化学反应会选择性地消除。
1961年,国际纯粹与应用化*合会(IUPAC)决定以碳-12同位素作为原子量单位的定义标准。核磁共振所探测的就是。碳-14是自然产生的放射性同位素,在地球上的丰度为一万亿分之一(0.0000000001%),主要存在于大气层和地表矿藏中,如泥炭及其他有机物质等。
碳-14以0.158MeV能量进行β−衰变,由于半衰期只有5730年,所以该同位素在古老岩石中几乎绝迹,但会在大气高层(低平流层及高对流层)中经宇宙射线和氮间的反应而不断产生。
在大气层及生物体中的丰度几乎守恒,但在生物体死亡后有规律地衰减,这就是放射性碳定年法的原理。该定年法可测量时间长度在4万年以下的含碳物质。
碳有15种已知同位素,其中存活时间最短的是,它会进行质子发射和α衰变,半衰期为1.98739x10−21秒。同位素有核晕效应,即其半径比密度均匀的正常球体原子核高得多。