碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素。碳-12和碳-14的区别在于它们每个原子中的中子数。
这就是它的工作原理。原子名称后给出的数字表示原子或离子中质子加中子的数量。两种碳同位素的原子都含有6个质子。碳-12的原子有6个中子,而碳-14的原子有8个中子。一个中性原子将有相同数量的质子和电子,因此一个碳-12或碳-14的中性原子将有6个电子。
尽管中子不带电荷,但它们的质量与质子相当,因此不同的同位素具有不同的原子量。碳-12比碳-14轻。
由于中子数不同,碳-12和碳-14的放射性不同。碳-12是一种稳定的同位素;另一方面,碳-14会经历放射性衰变:
146C→ 147N+0-1e(半衰期为5720年)
碳的另一种常见同位素是碳-13。碳-13有6个质子,就像其他碳同位素一样,但它有7个中子。它没有放射性。
尽管已知碳的15种同位素,但该元素的自然形态仅由三种同位素组成:碳-12、碳-13和碳-14。大多数原子是碳-12。
测量碳-12和碳-14比率的差异对于测定有机物的年龄很有用,因为活生物体正在交换碳并保持一定的同位素比率。在一个患病的有机体中,碳没有交换,但是碳-14正在经历放射性衰变,因此随着时间的推移,同位素比率的变化变得越来越大。
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