Ядерная физика в примерах и задачах

Найти процентное содержание (атомное и массовое) изотопа 13С в природном углероде, который состоит из изотопов 12С и 13С. Атомные массы природного углерода и обоих изотопов считать известными.

Решение

Из периодической системы химических элементов находим, что Ar(C) =12, 01115 а.е.м. Из табл. 1 Приложений находим, что избыток массы Δ(13С) = 0,003354 а.е.м. и Ar(13C) =13, 003354 а.е.м.

Введем обозначения:

m = Ar(C); n = n(C);

m1 = Ar(12C); n1 = n(12C);

m2 = Ar(13C); n2 = n(13C).

Процентное содержание атомов 12С в естественно углероде будет равно

.

(1.3.1)

Массовое содержание составит соответственно:

.

(1.3.2)

Учитывая, что плотность природного углерода

ρ = Mат(12С)·n1 + Mат(13С)·n2 = Mат(С) ·(n1 + n2),

(1.3.3)

получим

.

(1.3.4)

Вычислим с помощью (1.3.4) значение х:

.

Подставив х в (1.3.1), получим

.

Соответственно

012=1,2%.


На главную