Carbone-12 - Carbon-12

Carbone-12,  12 C
Général
symbole 12 C
Noms carbone-12, C-12
Protons 6
Neutrons 6
Données sur les nucléides
Abondance naturelle 98,93 %
Isotopes parents 12 N
12 B
Masse isotopique 12 heures
Tournoyer 0
excès d'énergie 0± 0 keV
Énergie de liaison 92161,753± 0,014 keV
Isotopes du carbone
Tableau complet des nucléides

Le carbone 12 ( 12 C) est le plus abondant des deux isotopes stables du carbone ( le carbone 13 étant l'autre), représentant 98,93 % de l' élément carbone sur Terre ; son abondance est due au processus triple-alpha par lequel il est créé dans les étoiles. Le carbone 12 est d'une importance particulière dans son utilisation comme étalon à partir duquel les masses atomiques de tous les nucléides sont mesurées, ainsi, sa masse atomique est exactement de 12 daltons par définition. Le carbone 12 est composé de 6 protons , 6 neutrons et 6 électrons .

Histoire

Avant 1959, l' IUPAP et l' IUPAC utilisaient l' oxygène pour définir la taupe ; les chimistes définissent la mole comme le nombre d'atomes d'oxygène ayant une masse de 16 g, les physiciens utilisant une définition similaire mais avec l' isotope oxygène-16 uniquement. Les deux organisations ont convenu en 1959/60 de définir la taupe comme suit.

La mole est la quantité de matière d'un système qui contient autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 12 gramme de carbone 12 ; son symbole est "mol".

Celui-ci a été adopté par le CIPM (Comité international des poids et mesures) en 1967, et en 1971, il a été adopté par la 14e CGPM (Conférence générale des poids et mesures) .

En 1961, l'isotope carbone-12 a été choisi pour remplacer l'oxygène comme norme par rapport à laquelle les poids atomiques de tous les autres éléments sont mesurés.

En 1980, le CIPM a clarifié la définition ci-dessus, définissant que les atomes de carbone 12 sont non liés et dans leur état fondamental .

En 2018, l'IUPAC a spécifié la taupe comme exactement 6,022 140 76 × 10 23 "entités élémentaires". Le nombre de moles dans 12 grammes de carbone-12 est devenu une question de détermination expérimentale.

État de Hoyle

L'état de Hoyle et les voies de décomposition possibles.

L' état de Hoyle est un état excité, sans spin et résonnant du carbone 12. Il est produit via le processus triple-alpha et a été prédit par Fred Hoyle en 1954. L'existence de l'état de résonance de 7,7 MeV de Hoyle est essentielle pour la nucléosynthèse du carbone dans les étoiles brûlant de l'hélium , et prédit une quantité de production de carbone. dans un environnement stellaire qui correspond aux observations. L'existence de l'état de Hoyle a été confirmée expérimentalement, mais ses propriétés précises sont toujours à l'étude.

L'état de Hoyle est peuplé lorsqu'un noyau d' hélium-4 fusionne avec un noyau de béryllium-8 dans un environnement à haute température (10 8 K ) avec de l' hélium densément concentré (10 5 g/cm 3 ). Ce processus doit se produire dans les 10 -16 secondes en raison de la courte demi-vie du 8 Be. L'état de Hoyle est également une résonance de courte durée avec une demi-vie de2,4 × 10 −16 secondes ; il se désintègre principalement en ses trois particules alpha constitutives , bien que 0,0413 % des désintégrations (ou 1 sur 2 421.3) se produisent par conversion interne en l'état fondamental du 12 C.

En 2011, un calcul ab initio des états bas du carbone 12 a trouvé (en plus de l'état fondamental et excité du spin-2) une résonance avec toutes les propriétés de l'état de Hoyle.

Purification isotopique

Les isotopes du carbone peuvent être séparés sous forme de gaz carbonique par des réactions d'échange chimique en cascade avec le carbamate d' amine .

Voir également

Les références

Liens externes

  • Jenkins, David ; Kirsebom, Oliver (2013-02-07). "Le secret de la vie" . Monde de la physique . Récupéré le 2021-08-27 .


Briquet :
carbone-11
Le carbone-12 est un
isotope du carbone
Plus lourd :
carbone-13
Produit de désintégration de :
bore-12 , azote-12
Chaîne
de désintégration du carbone-12
Se décompose en :
stable