Ізотопи вуглецю

Ізотопи карбону або ізотопи вуглецю — атоми вуглецю (₆C) з різною кількістю нейтронів у ядрах.

Поширеність стаб. ізотопів карбону
12С	98,93 %
13С	1,07 %

Відомо 15 ізотопів, з них лише два стабільних: ¹²C, ¹³C, а також довгоживучий ¹⁴C (T_1/2 — 5700 років), решта короткоживучі — 20 хвилин і менше^[1].

У природі знаходять ізотопи ¹²C (ізотопна поширеність — 98,93 ± 0,08 %), ¹³C (1,07 ± 0,08 %), а також радіоактивний ¹⁴C (<10⁻¹⁰ %). Цей ізотоп утворюється внаслідок ядерної реакції

¹⁴N + n → ¹⁴C + ¹H

Список ізотопів

Символ ізотопу	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу (u)[2]	Період напіврозпаду[3]	Типи розпаду[n 1][3]	Дочірні ізотопи[n 2]	Спін і парність ядра[n 3][3]	Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)[3]
8C	6	2	8,037643(20)	3,5(1.4) зс [230(50) кеВ]	2p	6Be[n 4]	0+
9C	6	3	9,0310372(23)	126,5(9) мс	β+ (54,1(1.7)%)	9B[n 5]	3/2−
					β+α (38,4(1.6)%)	5Li[n 5]
					β+p (7,5(6)%)	8Be[n 5]
10C	6	4	10,01685322(8)	19,3011(15) с	β+	10B	0+
11C[n 6]	6	5	11,01143260(6)	20,3402(53) хв	β+	11B	3/2−
11mC	12160(40) keV				p?	10B ?	1/2+
12C	6	6	12 рівно[n 7]	Стабільний			0+	[0,9884, 0,9904][4]
13C[n 8]	6	7	13,003354835336(252)	Стабільний			1/2−	[0,0096, 0,0116][4]
14C[n 9]	6	8	14,003241989(4)	5,70(3)×103 р	β−	14N	0+	Сліди[n 10]
14mC	22100(100) кеВ				ІП	14C	(2−)
15C	6	9	15,0105993(9)	2,449(5) с	β−	15N	1/2+
16C	6	10	16,014701(4)	750(6) мс	β−n (99,0(3)%)	15N	0+
					β− (1,0(3)%)	16N
17C	6	11	17,022579(19)	193(6) мс	β− (71,6(1.3)%)	17N	3/2+
					β−n (28,4(1.3)%)	16N
					β−2n ?	15N ?
18C	6	12	18,02675(3)	92(2) мс	β− (68,5(1.5)%)	18N	0+
					β−n (31,5(1.5)%)	17N
					β−2n ?	16N ?
19C[n 11]	6	13	19,03480(11)	46,2(2.3) мс	β−n (47(3)%)	18N	1/2+
					β− (46,0(4.2)%)	19N
					β−2n (7(3)%)	17N
20C	6	14	20,04026(25)	16(3) мс	β−n (70(11)%)	19N	0+
					β−2n (< 18,6%)	18N
					β− (> 11,4%)	20N
22C[n 12]	6	16	22,05755(25)	6,2(1.3) мс	β−n (61(14)%)	21N	0+
					β−2n (< 37%)	20N
					β− (> 2%)	22N

Коментарі

1. Скорочення:
   ЕЗ: електронне захоплення
2. Жирним для стабільних ізотопів
3. Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
4. Також негайно випускає два протони, нетто-реакція 8C → 4He + 4 1H
5. Усі три ядра продуктів є незв'язаними, тому кінцева реакція в кожному випадку така: 9C → 2 4He + 1H + e⁺
   
6. Використовується для мічення молекул в позитрон-емісійній томографії
7. Дальтон визначений як 1/12 маси незв'язаного атома вуглецю-12 в основному стані.
8. Відношення ¹²C до ¹³C використовувалися для вимірювання біологічної продуктивності в давнину та різних типів фотосинтезу
9. Важливий для радіоізотопного датування (див. радіовуглецеве датування)
10. Первинно космогенний, утворюється ударами нейтронів по атомам 14N (14N + n → 14C + 1H)
11. Має нейтрон 1 гало ядра
12. Має 2 нейтрона гало ядра