炭素の同位体

炭素（C）

標準原子量 12.0107(8) u

天然同位体

詳細は「炭素12」、「炭素13」、および「炭素14」を参照

一覧

同位体 核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
	励起エネルギー
8C	6	2	8.037675(25)	2.0(4) x 10-21 s [230(50) keV]	0+
9C	6	3	9.0310367(23)	126.5(9) ms	(3/2-)
10C	6	4	10.0168532(4)	19.290(12) s	0+
11C	6	5	11.0114336(10)	20.334(24) min	3/2-
12C	6	6	12 by definition	STABLE	0+	0.9893(8)	0.98853-0.99037
13C	6	7	13.0033548378(10)	STABLE	1/2-	0.0107(8)	0.00963-0.01147
14C	6	8	14.003241989(4)	5.70(3) x 103 years	0+		<10-12
15C	6	9	15.0105993(9)	2.449(5) s	1/2+
16C	6	10	16.014701(4)	0.747(8) s	0+
17C	6	11	17.022586(19)	193(5) ms	(3/2+)
18C	6	12	18.02676(3)	92(2) ms	0+
19C	6	13	19.03481(11)	46.2(23) ms	(1/2+)
20C	6	14	20.04032(26)	16(3) ms [14(+6-5) ms]	0+
21C	6	15	21.04934(54)#	<30 ns	(1/2+)#
22C	6	16	22.05720(97)#	6.2(13) ms [6.1(+14-12) ms]	0+

• #でマークされた値は、全てが純粋に実験値から算出されたものではなく、一部体系的な傾向から導き出された推定値を含んでいる。明確なデータが得られていない核スピンに関しては、かっこ書きで表記している。
• 数値の最後にかっこ書きで表記しているのは、その値の誤差を示している。誤差の値は、同位体の構成と標準の原子質量に関しては、IUPACが公表する誤差で表記しており、それ以外の値は、標準偏差を表記している。
• 同位体存在比の正確さと質量数は変化によって制限される。天然存在比の範囲は、通常の地球上のどの場所でも同じはずである。
• すべての核種の原子量の標準として扱われるように¹²Cは特に重要であり、その原子量は12と定義されている。

古気候

¹²Cと¹³Cは海洋循環を説明する温度トレーサーとして使われる。より軽い同位体（¹²C）の方が、植物が光合成するときに吸収されやすいことが分かっており、そのときのプランクトン（浮遊生物）の大発生により大量の¹²Cが海に取り込まれる。もし海水が層化（浅い方が暖かく、深い方が冷たい）して水が循環できなくなると、プランクトンの死滅によって¹²Cが海底に沈降し、表層は比較的多くの¹³Cで満たされる。そして、深い場所から冷水がわき上がる場所（北大西洋）から¹²Cがもたらされる。過去の気候のトレーサーには熱帯種、サンゴの成長環などがある(Flannery, 2005)。

参考文献

• Flannery, T 2005, The weather makers: the history & future of climate change, The Text Publishing Company, Melbourne, Australia. ISBN 1920885 84 6.
• Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
• Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

関連項目

• 放射性炭素年代測定