Isotopen van koolstof

Het chemisch element koolstof (C), met een atoommassa van 12,0107(8) u, bezit 2 stabiele isotopen: ¹²C en ¹³C, waarvan de eerste het meest abundant is (ongeveer 99%). De overige 13 radio-isotopen zijn onstabiel en hebben een relatief korte halveringstijd. De grote uitzondering is ¹⁴C met een halfwaardetijd van ongeveer 5730 jaar. Het komt, naast ¹²C en ¹³C, ook in de natuur voor. Koolstof-14 vervalt naar stikstof-14 via bètaverval:

${\ce {^{14}_{6}C -> ^{14}_{7}N + e-}}$ + ${\ce {\bar {\nu _{e}}}}$

Deze isotoop wordt dan ook gebruikt bij de datering van organische materialen.

De isotoop ¹²C bezit een massa van exact 12 u, omdat deze isotoop wordt gebruikt voor de definiëring van de atomaire massa-eenheid, namelijk 1/12 van de massa van één koolstof-12-isotoop.

De kortstlevende isotoop van koolstof is ⁸C, met een halfwaardetijd van amper 2,04 × 10⁻²¹ s.

Overzicht

Nuclide	Z (p)	N (n)	Isotopische massa (u)	Halveringstijd	Radioactief verval	VE	VP	Kernspin	Isotopische verhouding (molfractie)	Natuurlijk voorkomen (molfractie)
8C	6	2	8,037 675(25)	2,0(4) × 10−21 s	2p	230(50) keV	6Be	0+
9C	6	3	9,031 036 7(23)	126,5(9) ms	β+ (60%)		9B	3/2−
					β+, p (23%)		8Be
					β+, α (17%)		5Li
10C	6	4	10,016 853 2(4)	19,290(12) s	β+		10B	0+
11C	6	5	11,011 433 6(10)	20,334(24) min	β+		11B	3/2−
12C	6	6	12 (per definitie)	stabiel				0+	0,9893(8)	0,988 53 - 0,990 37
13C	6	7	13,003 354 837 8(10)	stabiel				1/2−	0,0107(8)	0,009 63 - 0,011 47
14C	6	8	14,003 241 989(4)	5730 jaar	β−		14N	0+	sporen	< 10−12
15C	6	9	15,0105993(9)	2,449(5) s	β−		15N	1/2+
16C	6	10	16,014 701(4)	0,747(8) s	β−, n (97,9%)		15N	0+
					β− (2,1%)		16N
17C	6	11	17,022 586(19)	193(5) ms	β− (71,59%)		17N	3/2+
					β−, n (28,41%)		16N
18C	6	12	18,026 76(3)	92(2) ms	β− (68,5%)		18N	0+
					β−, n (31,5%)		17N
19C	6	13	19,034 81(11)	46,2(23) ms	β−, n (47,0%)		18N	1/2+
					β− (46,0%)		19N
					β−, 2n (7%)		17N
20C	6	14	20,040 32(26)	16(3) ms	β−, n (72,0%)		19N	0+
					β− (28,0%)		20N
21C	6	15	21,049 34(54)	< 30 ns	n		20C	1/2+
22C	6	16	22,057 20(97)	6,2(13) ms	β−		22N	0+

Overzicht van isotopen per element

	1																	18
1	H	2	Periodiek systeem										13	14	15	16	17	He
2	Li	Be	De links verwijzen naar isotopen per element										B	C	N	O	F	Ne
3	Na	Mg	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Al	Si	P	S	Cl	Ar
4	K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
5	Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
6	Cs	Ba	↓	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
7	Fr	Ra	↓↓	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og
Lanthaniden			La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
Actiniden			Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

Bronnen, noten en/of referenties

• (en) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
• (en) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, Nuclear Physics A, 729, pp. 3-128
• (en) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 75 (6), pp. 683–800
• (en) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 78 (11), pp. 2051–2066
• (en) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859

· ·

Isotopen van koolstof (C)

⁸C · ⁹C · ¹⁰C · ¹¹C · ¹²C · ¹³C · ¹⁴C · ¹⁵C · ¹⁶C · ¹⁷C · ¹⁸C · ¹⁹C · ²⁰C · ²¹C · ²²C · ²³C