Razlike med ogljikom-12 in ogljikom-14

Ogljik-12 in ogljik-14 sta dva izotopi elementa ogljik. Razlika med ogljikom-12 in ogljikom-14 je število nevtronov v vsakem svojem atomu.

Takole deluje. Navedena številka po imenu atoma označuje število protonov plus nevtroni v atomu ali ionu. Atomi obeh izotopov ogljika vsebujejo 6 protonov. Atomi ogljika-12 imajo 6 nevtronov, medtem ko atomi ogljika-14 vsebujejo 8 nevtronov. A nevtralni atom bi imelo enako število protonov in elektronov, zato bi nevtralni atom ogljika-12 ali ogljika-14 imel 6 elektronov.

Čeprav nevtroni nimajo električnega naboja, imajo maso, ki je primerljiva z maso protonov, zato imajo različni izotopi različno atomsko težo. Ogljik-12 je lažji od ogljika-14.

Ogljik-12 in ogljik-14 se zaradi različnega števila nevtronov razlikujeta glede radioaktivnosti. Ogljik-12 je stabilen izotop; ogljik-14 pa je podvržen radioaktivno razpadanje:

¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰_-1e (razpolovna doba je 5720 let)

Drugi pogosti izotop ogljika je ogljik-13. Carbon-13 ima 6 protonov, tako kot ostali ogljikovi izotopi, vendar ima 7 nevtronov. Ni radioaktivna.

Čeprav je znanih 15 izotopov ogljika, je naravna oblika elementa sestavljena iz mešanice le treh: ogljik-12, ogljik-13 in ogljik-14. Večina atomov je ogljik-12.

Merjenje razlike v razmerju med ogljikom-12 in ogljikom-14 je koristno za starost organske snovi, ker živi organizem izmenjuje ogljik in vzdržuje določeno razmerje izotopi. V obolelem organizmu ne pride do izmenjave ogljika, toda prisotni ogljik-14 se podvrže radioaktivnemu razpadanju, zato sčasoma postane sprememba izotopskega razmerja večja in večja.