कार्बन 12 और कार्बन 14 में क्या अंतर है?

कार्बन 12 और कार्बन 14 तत्व कार्बन के दो समस्थानिक हैं।, और दोनों के बीच का अंतर उनके प्रत्येक परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या है। आइए संक्षेप में देखें कि अंतर क्या है: एक तत्व के प्रत्येक समस्थानिक की पहचान उस संख्या से की जाती है जो नाम के बाद रखी जाती है, और जो परमाणु में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के योग का प्रतिनिधित्व करती है। प्रत्येक तत्व को उसके नाभिक में प्रोटॉन की संख्या से परिभाषित किया जाता है; उदाहरण के लिए, तत्व कार्बन में 6 प्रोटॉन होते हैं। कार्बन 12 परमाणुओं के नाभिक में उनके 6 प्रोटॉन के अलावा 6 न्यूट्रॉन होते हैं, जबकि कार्बन 14 परमाणुओं में 8 न्यूट्रॉन होते हैं। एक तटस्थ आवेशित, गैर-आयनित परमाणु में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है, इसलिए एक गैर-आयनित कार्बन-12 या कार्बन-14 परमाणु में 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं, क्योंकि न्यूट्रॉन में कोई विद्युत आवेश नहीं होता है। न्यूट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन के समान होता है।परमाण्विक भार। हमारे मामले में, कार्बन 12 कार्बन 14 से हल्का है।

कार्बन 12 के अलावा कार्बन का एक और स्थिर समस्थानिक है; यह कार्बन 13 है, इसके नाभिक में 7 न्यूट्रॉन हैं। प्रकृति में, 98.9% कार्बन परमाणु कार्बन 12 समस्थानिक के हैं, जबकि शेष 1.1% कार्बन 13 के हैं।

कार्बन समस्थानिक और उनकी रेडियोधर्मिता

कार्बन 12 और कार्बन 13 के विपरीत, कार्बन 14 रेडियोधर्मी है। यह स्थिर नहीं है, अर्थात्, एक निश्चित संभावना है कि प्रत्येक कार्बन-14 परमाणु एक नाइट्रोजन-14 परमाणु में एक रेडियोधर्मी क्षय नामक प्रक्रिया में बदल जाएगा । इस प्रक्रिया में, परमाणु के नाभिक को एक प्रोटॉन प्राप्त होता है, क्योंकि तत्व नाइट्रोजन की विशेषता इसके नाभिक में 7 प्रोटॉन होने से होती है। प्रक्रिया में आवेश के संरक्षण के लिए, उच्च गतिज ऊर्जा वाला एक इलेक्ट्रॉन, यानी उच्च गति, उत्सर्जित होता है, जिसे बीटा विकिरण के रूप में जाना जाता है । नीचे समीकरण है जो कार्बन 14 के रेडियोधर्मी क्षय का प्रतिनिधित्व करता है।

¹⁴ सी + पी ⁺ →  ¹⁴ एन + ई ^–

एक रेडियोधर्मी क्षय होने की संभावना रेडियोधर्मी समस्थानिक के आधे जीवन में परिलक्षित होती है, जिसे आधा जीवन भी कहा जाता है, जो कि वह समय है जिसमें रेडियोधर्मी समस्थानिक के परमाणुओं की संख्या आधे से कम हो जाती है। कार्बन 14 का आधा जीवन 5,730 वर्ष है।

कार्बन, कार्बन 12 और कार्बन 13, और कार्बन 14 के दो स्थिर समस्थानिकों के अलावा, कार्बन के 12 अन्य रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं: कार्बन 8 कार्बन 11 के माध्यम से, और कार्बन 15 कार्बन 22 के माध्यम से। इन समस्थानिकों का आधा जीवन है बहुत छोटा; उदाहरण के लिए, कार्बन 11 का आधा जीवन 20 मिनट है और कार्बन 22 का आधा जीवन सेकंड का कुछ हजारवां हिस्सा है।

कार्बन 14 एक प्राकृतिक घड़ी के रूप में

कार्बन 14 वायुमंडल में उत्पन्न होता है और कार्बन परमाणु के रूप में सभी जीवों में शामिल होकर जीवन चक्र में प्रवेश करता है, क्योंकि इसमें स्थिर समस्थानिक कार्बन 12 और कार्बन 13 के समान रासायनिक गुण होते हैं। जब कोई जीव मर जाता है, तो वह कार्बन को शामिल करने के लिए छोड़ देता है। , और इसलिए कार्बन 14 को शामिल करना भी बंद कर देता है। उस जीव के अवशेषों का कार्बन 14 तब उसके रेडियोधर्मी क्षय के कारण गायब होना शुरू हो जाता है, कार्बन की कुल मात्रा के संबंध में इसके अनुपात को कम करके, इसके आधे जीवन द्वारा निर्धारित दर पर 5,730 वर्ष। और इस प्रकार यह एक प्राकृतिक घड़ी बन जाती है, क्योंकि कार्बन 14 के अनुपात को मापने से यह पता लगाना संभव है कि जीव की मृत्यु के बाद से कितना समय बीत चुका है।

सूत्रों का कहना है

कार्बन 14 डेटिंग, पुरातत्व का विश्वकोश, अकादमिक प्रेस 2008।

रिचर्ड बी. फायरस्टोन, आइसोटोप्स की तालिका , आठवां संस्करण। संपादक, वर्जीनिया एस. शर्ली। विले इंटरसाइंस, 1986।