炭素14 炭素14の概要

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炭素14

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/02/27 06:51 UTC 版)

炭素14
炭素14
核種の一覧
概要
名称、記号	放射性炭素,14C
中性子	8
陽子	6
核種情報
天然存在比	1 part per trillion
半減期	5,730 ± 40 years
同位体質量	14.003241 u
スピン角運動量	0+
崩壊モード	崩壊エネルギー
Beta	0.156476[1] MeV

解説

炭素の内の 0.00000000012 (1.2×10^-10)% を占め、原子核は6個の陽子と8個の中性子からなる（なお、炭素の大部分〈98.9 %〉を占める炭素12は6個の陽子と6個の中性子、1.1 % を占める炭素13は6個の陽子と7個の中性子からなる。）。1940年2月27日にマーティン・ケイメン（英語版）とサミュエル・ルーベン（英語版）によって発見された。

半減期は5,730年でベータ崩壊をして窒素14 (¹⁴N) になる。

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

生成

炭素14は対流圏上部から成層圏で、窒素原子 (N) に熱中性子 (n) が吸収されることによって生成される。宇宙線が大気に入射するとさまざまな反応が起こり、その中には中性子を生成するものもある。生成した中性子と窒素原子から以下の反応によって炭素14が生成する。

${\displaystyle {\ce {{\it {n}}\ {+}{^{14}_{7}N}->{^{14}_{6}C}+{\it {p}}}}}$

最も炭素14の生成量が多いのは高緯度地域の高度3万から5万フィート（約9000から約1万5000メートル）である。