كربون-12
تعريفًا بالموضوع، الكربون-12 (رمزه: 12C) هو أحد نظيرين مستقرين لعنصر الكربون الموجودان في الكربون الطبيعي، وتبلغ نسبة الكربون-12 فيه 98.89% . يتكون الكربون-12 من نواة فيها 6 بروتون و 6 نيوترون، وتدور حول النواة 6 إلكترونات مكونة ذرة الكربون-12. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
في هذا الإطار، يتبوأ الكربون-12 في الكيمياء منزلة خاصة حيث يستعمل لمعايرة الكتلة الذرية لجميع النوكليونات المعروفة حيث يتميز بالكتلة الذرية 12 .
وفي السياق ذاته، كما أن تخليق الكربون في الشمس والنجوم من الهيليوم والهيدروجين كان العتبة لتخليق جميع العناصر الثقيلة الأخرى مثل الأكسجين والنيتروجين حتى الحديد.
من جهة ثانية، (ملحوظة: وحدة كتل ذرية بالإنكليزية amu ,وهي تعادل كتلة البروتون.)
تخليق الكربون-12
كذلك، وفي عام 2011 أيدت حسابات مبدئية أجريت على حالات الطاقة المنخفضة في نواة الكربون-12 وجود حالة إثارة بالصفات التي وصفها هويل لحالة الرنين في الكربون-12 (إلى جانب الحالة القاعية لنواة الكربون-12).
من جانب آخر، اكتشف العالم الفيزيائي فريد هويل معمليا عام 1950 حالة إثارة للكربون-12 رجح بأنها ضرورية لتخليق النسبة المشاهدة منه في النجوم. وتسمى تلك حالة هويل واتضح فعلا أنها هي السبب في تخليق الكربون خلال تفاعل الهيليوم النووي في العمالقة الحمر من النجوم. وحالة هويل في الكربون وهي حالة إثارة رنانة هي المسؤولة عن نسبة وجود العناصر الثقيلة في الكون. تلك الحالة الرنانة للكربون-12 هي التي تسمح بتكون الكربون عن طريق تفاعل ألفا الثلاثي في قلب النجوم ومن ضمنها شمسنا.
تنقية الكربون-12
علاوةً على ذلك، يمكن فصل نظائر الكربون من ثاني أكسيد الكربون عن طريق تفاعلات تبادل متتالية مع أمين كربامات
- amine carbamate.
- اقرأ كذلك
- التوافق الدقيق للكون
- نظائر الكربون
- كربون-14
- تخليق العناصر
- حالة إثارة
- تفاعلات الانصهار النجمي
- مول
- كتلة مولية
تأريخ
كذلك، «المول هو كمية المادة في نظام يحتوي على عدد من النوكليونات مساوية لما تحتوية كمية 0.012 كيلوجرام من الكربون-12، ويرمز له» مول" ."
في هذا الإطار، وقد أيدت الهيئة الدولية للأوزان والمقاييس هذا التعريف في جلستيها في الأعوام 1967 و 1971 وأصبح ساريا بعد موافقة المؤتمر الرابع عشر للهيئة عام 1971.
من جانب آخر، حتى عام 1959 كان العلماء يستعملون الأكسجين بغرض تحديد المول في الكيمياء. وكان تعريف المول آنذاك بأنه عدد ذرات الأكسجين الموجودة في 16 جرام. وكان علماء الفيزياء يتخذون لذلك الغرض نظير الأكسجين-16 وحده. لذلك اجمع الفيزيائيون والكيميائيون عام 1959/1960 على تعريف المول كالآتي:
حالة هويل وتخليق الكربون
ومن جهة أخرى، حالة هويل هي حالة رنانة لنواة ذرة الكربون-12. تنتج تلك الحالة عبر تفاعل ألفا الثلاثي، وتوقع "فريد هويل" وجودها في سنة 1954. [3] يٌعد وجود حالة الرنين في نواة الكربون-12 ذات مستوى الطاقة 7.7 MeV أمرًا ضروريًا للتخليق النووي للكربون في النجوم التي يتم فيها اندماج الهيليوم وتنتج الكربون-12؛ وتوقع هويل كمية من إنتاج الكربون في بيئة نجمية تتطابق مع المشاهدات. وتم تأكيد وجود حالة هويل تجريبياً، ولكن لا تزال خصائصها الدقيقة قيد البحث. (نظر الشكل )
علاوةً على ذلك، حالة هويل هي تسمية ترجع لمكتشفها العالم الفيزيائي فريد هويل وهي تختص بتكوين الكربون من ثلاثة جسيمات ألفا (ثلاثة أنوية هيليوم).
من جهة ثانية، يتم تسكين حالة هويل عندما تندمج نواة الهليوم-4 مع نواة البريليوم -8 في بيئة ذات درجة حرارة عالية (108 K) مع تركيز كثيف (105 جم / سم 3) هيليوم. يجب أن تحدث هذه العملية في غضون 10-16 ثانية كنتيجة لنصف عمر قصير للبريليوم-8. حالة هويل هي كذلك رنين قصير العمر بعمر نصف يبلغ 2.4 × (108 ) ثانية؛ تتحلل بشكل أساسي إلى جسيمات ألفا الثلاثة المكونة لها، على الرغم من أن 0.0413٪ من الانحلال (أو 1 في 2421.3) تحدث عن طريق التحويل الداخلي internal conversion إلى الحالة الدنيا لـلكربون-12 .
وعلى صعيد آخر، في عام 2011 اجريت حسابات مبدئية لحالات الطاقة المنخفضة للكربون-12 (فضلًا عن الحالة القاعية واللف المغزلي المثارة) ووجدت حالة الرنين التي أشار إليها هويل مع جميع خصائص حالة التحول الداخلي للوصول إلى مستوى الطاقة القاعي للـ 12C.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟