Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Koolstof kan vervallen naar stikstof. Maar gebeurt dat ook in ons lichaam?
Koolstof is nogal belangrijk voor ons mensen: bijna een vijfde van ons lichaam bestaat uit dit scheikundige element. Het zou dan ook nogal spijtig – om niet te zeggen: dodelijk zijn als koolstofatomen zomaar zouden kunnen veranderen in stikstofatomen. Is dat zo?
Dat vraagt Frank Degenaar zich af naar aanleiding van een eerder stukje in deze rubriek: ‘Wat is radioactieve straling?’ “Hierin beschrijven jullie als voorbeeld van bètastraling het verval van koolstof naar stikstof door het
uitzenden van een elektron. Kan koolstof dan door louter een elektron uit te stralen veranderen in stikstof? Of heb ik dat verkeerd begrepen?”
Lees ook:
- Waarom is het verstaan van een vreemde taal zo lastig?
- Waarom is 21 juni niet de warmste dag van het jaar?
Vakje opschuiven
Nou nee, dat klopt wel ongeveer, met één belangrijke aanvulling: in het stukje gaat het om C-14, de meest voorkomende instabiele vorm van koolstof. De kern van een C-14-atoom bestaat uit zes protonen (deeltjes met een positieve elektrische lading) en acht neutronen (deeltjes zonder elektrische lading). Een atoomkern met die samenstelling houdt het een hele tijd uit, maar op een gegeven moment is het einde oefening: dan vervalt hij naar stikstof.
Wat er precies gebeurt: in de atoomkern verandert een van die acht neutronen in een proton door een elektron uit te stralen, een deeltje met een negatieve lading. (Voor de volledigheid: bij dat proces ontstaat ook nog een antineutrino; een heel licht deeltje zonder lading dat vrijwel overal ongehinderd doorheen vliegt.)
Maar een koolstofatoom met een proton extra in zijn kern is geen koolstof meer. Het aantal protonen in een atoomkern bepaalt namelijk met welk element je te maken hebt. Bevat zo’n kern zes protonen, dan heb je te maken met koolstof. Zijn het er zeven, dan schuif je één vakje op in het periodiek systeem der elementen en heb je te maken met stikstof.
Geen paniek
Let wel: dit soort vervallen treden alleen op bij instabiele elementen. Het overgrote deel van de koolstof op aarde bestaat uit C-12 (zes protonen, zes neutronen) of C-13 (zes protonen, zeven neutronen) en die hebben beide in principe een eeuwige levensduur. En trouwens, zelfs het gemiddelde C-14-atoom houdt het duizenden jaren uit voordat het vervalt. Je hoeft dus niet bang te zijn dat een aanzienlijk deel van je lichaam plotsklaps in stikstof verandert.
Tekst: Jean-Paul Keulen
Deze vraag kon je vinden in KIJK 10/2019.
Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijkmagazine.nl.