Hvad er den mest almindelige isotop af kulstof?

Kernen i hvert elementært atom indeholder protoner, neutroner og elektroner. Selvom hvert element normalt har et lige antal protoner og elektroner, kan antallet af neutroner variere. Når atomer af et enkelt element som kulstof har forskellige antal neutroner og dermed forskellige atommasser, kaldes de "isotoper." Som mange andre elementer har carbon en meget almindelig isotop og flere andre, der er ret sjældne.

Carbon-12

Den mest almindelige carbon isotop er carbon-12. Dets navn betyder, at dets kerne indeholder seks protoner og seks neutroner, for i alt 12. På jorden tegner carbon-12 næsten 99 procent af naturligt forekommende kulstof. Forskere bruger atommasseenheder eller amu til at måle elementernes masse. Carbon-12 har en amu på nøjagtigt 12.000. Dette tal er referencestandarden til måling af atommassen af ​​alle andre isotoper.

Andre isotoper

De to andre naturligt forekommende carbonisotoper er carbon-13, som omfatter ca. 1 procent af alt kulstof isotoper og carbon-14, som tegner sig for omkring to trillioner af naturligt forekommende kulstof. "13" i carbon-13 indikerer, at isotopens kerne indeholder syv neutroner i stedet for seks. Carbon-14 indeholder selvfølgelig otte neutroner. Forskere har også skabt kunstige carbonisotoper, der spænder fra carbon-8 til carbon-22, men de praktiske anvendelser af disse ustabile isotoper er begrænsede.

Carbon-13

Levende organismer har en præference for kulstof -12 over carbon-13 og absorberer derfor disproportionelt høje niveauer af carbon-12. Forskere kan således studere forholdet mellem carbon-13 og carbon-12 i iskerner og træringe for at estimere tidligere koncentrationer af atmosfærisk carbondioxid. På samme måde kan klimatologer spore dette forhold i havvand for at undersøge havets absorptionshastighed for kuldioxid.

Carbon-14

Til forskel fra carbon-12 og carbon-13 er carbon-14 radioaktiv. Over tid forfalder radioaktive isotoper og frigiver en vis mængde stråling. Hver levende organisme indtager kuldioxid, som indeholder en lille mængde kulstof-14. Efter at organismen dør, falder carbon-14 i sin krop gradvist. Fordi forskere kender den hastighed, hvormed carbon-14 falder, kan de undersøge kulstof-14 niveauerne i gamle organismer for at estimere, hvornår de levede. Denne teknik kaldes carbon dating.