कार्बन का सबसे आम समस्थानिक क्या है?

प्रत्येक तत्व परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं। यद्यपि प्रत्येक तत्व में सामान्य रूप से समान संख्या में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न हो सकती है। जब कार्बन जैसे एक ही तत्व के परमाणुओं में न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है, और इसलिए अलग-अलग परमाणु द्रव्यमान होते हैं, तो वे "आइसोटोप" कहलाते हैं। कई अन्य तत्वों की तरह, कार्बन में एक बहुत ही सामान्य आइसोटोप होता है, और कई अन्य जो काफी हैं दुर्लभ।

सबसे आम कार्बन समस्थानिक कार्बन-12 है। इसका नाम दर्शाता है कि इसके नाभिक में कुल 12 के लिए छह प्रोटॉन और छह न्यूट्रॉन होते हैं। पृथ्वी पर कार्बन-12 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले कार्बन का लगभग 99 प्रतिशत है। तत्वों के द्रव्यमान को मापने के लिए वैज्ञानिक परमाणु द्रव्यमान इकाइयों या एमू का उपयोग करते हैं। कार्बन-12 का एमयू ठीक 12,000 है। यह संख्या अन्य सभी समस्थानिकों के परमाणु द्रव्यमान को मापने के लिए संदर्भ मानक है।

अन्य दो प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले कार्बन समस्थानिक कार्बन-13 हैं, जिसमें लगभग 1 प्रतिशत शामिल हैं सभी कार्बन समस्थानिकों का, और कार्बन -14, जो प्राकृतिक रूप से होने वाले लगभग दो-ट्रिलियनवें हिस्से के लिए जिम्मेदार है कार्बन। कार्बन-13 में "13" इंगित करता है कि आइसोटोप के नाभिक में छह के बजाय सात न्यूट्रॉन होते हैं। बेशक, कार्बन-14 में आठ न्यूट्रॉन होते हैं। वैज्ञानिकों ने कार्बन-8 से लेकर कार्बन-22 तक के कृत्रिम कार्बन समस्थानिक भी बनाए हैं, लेकिन इन अस्थिर समस्थानिकों के व्यावहारिक उपयोग सीमित हैं।

जीवित जीव कार्बन-13 की तुलना में कार्बन-12 को प्राथमिकता देते हैं, और इसलिए कार्बन-12 के अनुपातहीन रूप से उच्च स्तर को अवशोषित करते हैं। इस प्रकार, वैज्ञानिक वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड की पिछली सांद्रता का अनुमान लगाने के लिए बर्फ के कोर और पेड़ के छल्ले में कार्बन -13 से कार्बन -12 के अनुपात का अध्ययन कर सकते हैं। इसी तरह, जलवायु विज्ञानी कार्बन डाइऑक्साइड के लिए समुद्र के अवशोषण दर का अध्ययन करने के लिए समुद्री जल में इस अनुपात को ट्रैक कर सकते हैं।

कार्बन-12 और कार्बन-13 के विपरीत, कार्बन-14 रेडियोधर्मी है। समय के साथ, रेडियोधर्मी समस्थानिक क्षय हो जाते हैं, और एक निश्चित मात्रा में विकिरण छोड़ते हैं। प्रत्येक जीवित जीव कार्बन डाइऑक्साइड लेता है, जिसमें कार्बन -14 की थोड़ी मात्रा शामिल होती है। जीव के मरने के बाद उसके शरीर में कार्बन-14 का धीरे-धीरे क्षय होता है। क्योंकि वैज्ञानिक कार्बन-14 के क्षय की दर को जानते हैं, वे प्राचीन जीवों में कार्बन-14 के स्तर की जांच करके अनुमान लगा सकते हैं कि वे कब रहते थे। इस तकनीक को कार्बन डेटिंग कहते हैं।