탄소-12

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칼륨-49
칼슘-50
인-45
칼륨-50
기본 정보
기호 12C
중성자 6
양성자 6
핵 정보
자연존재비 98.89%
반감기 안정
부모 동위 원소 12B,13B,12N,16N,13O
동위 원소의 질량 12 u
스핀 0
질량 과잉 0 ± 0 keV
결합 에너지 7.680144 × 103[1][2] keV

탄소-12(12C)는 탄소안정 동위 원소로, 자연적으로 존재하는 탄소의 98.89%를 차지한다. 6개의 양성자, 6개의 중성자, 6개의 전자로 이루어져 있다. 붕소-12, 붕소-13, 질소-12, 질소-16, 산소-13방사성 붕괴를 통해 생성된다[1].

이용[편집]

원자 질량 단위[편집]

탄소-12는 원자 질량의 기준이 된다. 이는 1961년에 탄소-12 원자 1개 질량의 1/12를 원자 질량 단위로 하는 정의가 채택된 것이 시초이며[3], 현재까지 사용되고 있다. 이전까지는 산소를 이용하여 원자 질량을 정의하였으나, 물리학자들이 산소-16만을 고려한 원자 질량 단위를 사용한 반면 화학자들은 모든 산소 동위 원소의 비율을 고려한 원자 질량 단위를 사용하면서 미세한 오차가 발생하였기 때문이다[4]. 이 정의에 따라 탄소-12의 원자 질량은 정확히 12가 되며, 이와 비교한 다른 원자들의 상대적 질량값을 원자량으로 정하게 된다.

방사성 탄소 연대 측정법[편집]

대기 중의 탄소-12와 탄소-14의 비율은 일정하게 유지되며, 생명체가 살아 있는 동안은 대기 중의 탄소를 끊임없이 교환한다. 따라서 생명체 내의 탄소-12와 탄소-14의 비율은 대기 중에서의 비율과 거의 일치하며, 역시 일정하게 유지된다. 그러나 생명체가 죽은 후에는 탄소 동위 원소 간의 교환이 중단되고 탄소-14가 계속해서 붕괴하므로 생명체 내에서의 탄소-14의 비율이 지속적으로 감소하게 된다. 이를 이용하여 유기물에서 탄소-12와 탄소-14의 비율을 비교하면 그 물질의 연대를 측정할 수 있는데, 이것이 바로 방사성 탄소 연대 측정법이다. 대략 6만 년까지의 연대를 비교적 정확하게 측정할 수 있다[5].

같이 보기[편집]

가벼운 핵종
탄소-11
탄소
동위 원소
무거운 핵종
탄소-13
어미핵종:
붕소-12(β-)
붕소-13-n)
질소-12(β+)
질소-16-α)
산소-13+p)[1]
탄소-12의
붕괴 사슬
없음

주석[편집]

  1. (영어) Isotope data for Carbon-12. 2014년 9월 7일에 확인.
  2. (영어) Carbon-12. 2014년 9월 7일에 확인.
  3. Atomic Weights and the International Committee — A Historical Review (2004년 1월 26일).
  4. 《하이탑 고등학교 화학 I》. 두산동아, 56쪽. ISBN 978-89-0030-449-7
  5. 박준우 (2011년 9월 28일). 숯, 흑연, 다이아몬드, 풀러렌, 탄소. 2014년 9월 7일에 확인.