რა არის ნახშირბადის ყველაზე გავრცელებული იზოტოპი?

თითოეული ელემენტარული ატომის ბირთვი შეიცავს პროტონებს, ნეიტრონებს და ელექტრონებს. მიუხედავად იმისა, რომ თითოეულ ელემენტს ჩვეულებრივ აქვს პროტონისა და ელექტრონის თანაბარი რაოდენობა, ნეიტრონების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. როდესაც ნახშირბადის მსგავსად ერთი ელემენტის ატომებს აქვთ სხვადასხვა რაოდენობის ნეიტრონები და, შესაბამისად, განსხვავებული ატომური მასები, ისინი "იზოტოპებს" უწოდებენ. ბევრი სხვა ელემენტის მსგავსად, ნახშირბადს აქვს ერთი ძალიან გავრცელებული იზოტოპი და რამდენიმე სხვა საკმაოდ კარგი იშვიათი

ნახშირბადის ყველაზე გავრცელებული იზოტოპია ნახშირბადი -12. მისი სახელი ნიშნავს, რომ მისი ბირთვი შეიცავს ექვს პროტონს და ექვს ნეიტრონს, საერთო ჯამში 12. დედამიწაზე ნახშირბადი -12 შეადგენს ბუნებრივი ნახშირბადის თითქმის 99 პროცენტს. მეცნიერები იყენებენ ატომური მასის ერთეულებს, ანუ ამუს, ელემენტების მასის გასაზომად. Carbon-12- ს ზუსტად 12000-ს ამუ აქვს. ეს რიცხვი არის ყველა სხვა იზოტოპების ატომური მასის გაზომვის საცნობარო სტანდარტი.

ბუნებრივი ნახშირბადის სხვა ორი იზოტოპია ნახშირბად -13, რომელიც დაახლოებით 1 პროცენტს შეადგენს ნახშირბადის ყველა იზოტოპიდან და ნახშირბადი -14-დან, რომელიც ბუნებრივად გვხვდება დაახლოებით ორი ტრილიონი მეასედი ნახშირბადის. ნახშირბადში "13" მიუთითებს, რომ იზოტოპის ბირთვი ექვსის ნაცვლად შეიცავს შვიდი ნეიტრონს. Carbon-14, რა თქმა უნდა, შეიცავს რვა ნეიტრონს. მეცნიერებმა ასევე შექმნეს ნახშირბადის ხელოვნური იზოტოპები, ნახშირბად-8-დან ნახშირბად -22-მდე, მაგრამ ამ არასტაბილური იზოტოპების პრაქტიკული გამოყენება შეზღუდულია.

ცოცხალი ორგანიზმები უპირატესობას ანიჭებენ ნახშირბად -12-ს, ვიდრე ნახშირბადს 13-ს და, შესაბამისად, შთანთქავენ ნახშირბად -12-ის არაპროპორციულად მაღალ დონეს. ამრიგად, მეცნიერებს შეუძლიათ შეისწავლონ ნახშირბად -13 და ნახშირბადი -12 თანაფარდობა ყინულის ბირთვებში და ხის რგოლებში, ატმოსფერული ნახშირორჟანგის კონცენტრაციების შესაფასებლად. ანალოგიურად, კლიმატოლოგებს შეუძლიათ თვალყური ადევნონ ამ თანაფარდობას ზღვის წყალში, რათა შეისწავლონ ნახშირორჟანგით ოკეანის შეწოვის სიჩქარე.

ნახშირბად -12 და ნახშირბადი -13-ისგან განსხვავებით, ნახშირბადი -14 არის რადიოაქტიური. დროთა განმავლობაში რადიოაქტიური იზოტოპები იშლება და გამოსხივებას გარკვეულ რაოდენობას უშვებს. ყველა ცოცხალი ორგანიზმი იღებს ნახშირორჟანგს, რომელშიც შედის მცირე რაოდენობით ნახშირბადი -14. ორგანიზმის სიკვდილის შემდეგ, მის სხეულში ნახშირბადი -14 თანდათან იშლება. იმის გამო, რომ მეცნიერებმა იციან ნახშირბადის 14-ის დაშლის სიჩქარე, მათ შეუძლიათ შეისწავლონ ნახშირბადის 14 დონე ანტიკურ ორგანიზმებში, რათა შეაფასონ, თუ როდის ცხოვრობენ ისინი. ამ ტექნიკას ნახშირბადის დათარიღება ეწოდება.