كربون-12

كربون-12
Full table
عام
الأسم, الرمز	Carbon, ¹²C
نيوترونات	6
بروتونات	6
بيانات النويدة
التوافر الطبيعي	98.89%
عمر النصف	Stable
كتلة النظائر	12 u
اللف المغزلي	0
فائض الطاقة	0±0 keV
طاقة ارتباط	92161.753±0.014 keV

الكربون-12 (رمزه: ¹²C) هوأحد نظيرين مستقرين لعنصر الكربون الموجودان في الكربون الطبيعي، وتبلغ نسبة الكربون-12 فيه 98.89% . يتكون الكربون-12 من نواة فيهاستة بروتون وستة نيوترون ، وتدور حول النواةستة إلكترونات مكونة ذرة الكربون-12.

يتبوأ الكربون-12 في الكيمياء منزلة خاصة حيث يستخدم لمعايرة الكتلة الذرية لجميع النوكليونات المعروفة حيث يتميز بالكتلة الذرية 12 .

تأريخ

حتى عام 1959 كان الفهماء يستخدمون الأكسجين بغرض تحديد المول في الكيمياء . وكان تعريف المول آنذاك بأنه عدد ذرات الأكسجين الموجودة في 16 جرام. وكان فهماء الفيزياء يتخذون لذلك الغرض نظير الأكسجين-16 وحده . لذلك اجمع الفيزيائيون والكيميائيون عام 1959/1960 على تعريف المول كالآتي:

"المول هوكمية المادة في نظام يحتوي على عدد من النوكليونات مساوية لما تحتوية كمية 0.012 كيلوجرام من الكربون-12 ، ويرمز له "مول" ."

وقد أيدت الهيئة الدولية للأوزان والمقاييس هذا التعريف في جلستيها في الأعوام 1967 و1971 وأصبح ساريا بعد موافقة المؤتمر الرابع عشر للهيئة عام 1971.

تخليق الكربون-12

اكتشف العالم الفيزيائي فريد هويل معمليا عام 1950 حالة إثارة للكربون-12 رجح بأنها ضرورية لتخليق النسبة المشاهدة منه في النجوم . وتسمى تلك حالة هويل واتضح عملا أنها هي السبب في تخليق الكربون خلال تفاعل الهيليوم النووي في المالقة الحمر من النجوم. وحالة هويل في الكربون وهي حالة إثارة رنانة هي المسؤولة عن نسبة وجود العناصر الثقيلة في الكون . تلك الحالة الرنانة للكربون-12 هي التي تسمح بتكون الكربون عن طريق تفاعل ألفا الثلاثي في قلب النجوم ومن ضمنها شمسنا .

وفي عام 2011 أيدت حسابات مبدئية أجريت على حالات الطاقة المنخضة في نواة الكربون-12 وجود حالة إثارة بالصفات التي وصفها هويل لحالة الرنين في الكربون-12 ( بالإضافة إلى الحالة القاعية لنواة الكربون-12 ).

تنقية الكربون-12

يمكن فصل نظائر الكربون من ثاني أكسيد الكربون عن طريق تفاعلات تبادل متتالية مع أمين كربامات amine carbamate.

المراجع

^ Chernykh, M.; Feldmeier, H.; Neff, T.; Von Neumann-Cosel, P.; Richter, A. (2007). "Structure of the Hoyle State in C12" (PDF). Physical Review Letters. 98 (3): 032501. Bibcode:2007PhRvL..98c2501C. doi:10.1103/PhysRevLett.98.032501. PMID 17358679. مؤرشف من الأصل (PDF) في 1 أغسطس 2013.
^ Epelbaum, E.; Krebs, H.; Lee, D.; Meißner, U.-G. (2011). "Ab Initio Calculation of the Hoyle State" (PDF). Physical Review Letters. 106 (19): 192501. doi:10.1103/PhysRevLett.106.192501. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 يناير 2020.
^ Hjorth-Jensen, M. (2011). "Viewpoint: The carbon challenge". Physics. 4: 38. doi:10.1103/Physics.4.38. مؤرشف من الأصل في 25 نوفمبر 2016.
^ Kenji Takeshita and Masaru Ishidaa (December 2006). "Optimum design of multi-stage isotope separation process by exergy analysis". ECOS 2004 - 17th International Conference on Efficiency, Costs, Optimization, Simulation, and Environmental Impact of Energy on Process Systems. 31 (15): 3097–3107. doi:10.1016/j.energy.2006.04.002.