C-14

14	C
6	C

Kohlenstoff-14 ist ein Radioisotop des chemischen Elements Kohlenstoff, das neben den elementspezifischen 6 Protonen 8 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 14.

Siehe auch: Übersicht über die Kohlenstoff-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Kohlenstoff-14, C-14Namen:Radiokohlenstoff, RadiocarbonEnglische Bezeichnung:Carbon-14Symbol:¹⁴CMassenzahl A:14Kernladungszahl Z:6 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:8Kernverhältnis (N/Z-Verhältnis):1,3333333333333 (= Verhältnis Neutronen zu Protonen)Isotopenmasse:14,003241988(4) u (Atommasse)Nuklidmasse:13,9999505 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:3,01989 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,113027532 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:105,28446789 MeV (pro Atomkern)
7,52031914 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 8,176433(4) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 20,831(1) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:5700(30) JahreZerfallskonstante λ:3,853504888825 × 10^-12 s^-1Spezifische Aktivität α:165759637464,03 Bq g^-1
4,4799902017305 Ci g^-1Kernspin:0+Isobarer Spin:1Quadrupol-Moment Q:+0,02044(3) barn (100 fm²)Ladungsradius:2,5025(87) Femtometer fmSpiegelkern:Sauerstoff-14Entdeckungsjahr:1936

Radioaktiver Zerfall

Kohlenstoff-14 unterliegt einem beta-Zerfall unter Emission eines Elektrons und eines Elektron-Antineutrinos:

¹⁴C → ¹⁴N + e^- + v_e + 156,476 keV.

Zerfallsprodukt ist das stabile Nuklid Stickstoff-14.

Halbwertszeit HWZ = 5700(30) Jahre bzw. 1,79874478055 × 10¹¹ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	Details	γ-Energie (Intensität)
β^-	¹⁴N	100 %	0,156476(4) MeV	e^-: 0,04947 MeV (100%) v_e: 0,107259(3) MeV

Ausgangsnuklide

Direktes Mutternuklid ist: ¹⁴B.

Natürliches Vorkommen

Vergleich der natürlichen Kohlenstoff-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Stoffmengenanteil am Isotopengemisch in Prozent):

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Kohlenstoff Isotopengemisch	12,011 u	100 %
Isotop ¹²C	12,00000000000 u	98,94 %	stabil	0+
Isotop ¹³C	13,003354835(2) u	1,06 %	stabil	1/2-
Isotop ¹⁴C	14,003241988(4) u		5700(30) Jahre	0+

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Kohlenstoff-14 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:C-14Freigrenze:10⁷ BqFreigrenze pro Gramm:1 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Aktivität HRQ:50 TBqOberflächenkontamination:100 Bq/cm²Halbwertszeit:5700 Jahre

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Kohlenstoff-14 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 8) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 14) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.