Rozdíly mezi uhlíkem-12 a uhlíkem-14

Uhlík-12 a uhlík-14 jsou dva izotopy prvku uhlík. Rozdíl mezi uhlíkem-12 a uhlíkem-14 je počet neutronů v každém z jejich atomů.

Takto to funguje. Zadané číslo za názvem atomu označuje počet protonů plus neutrony v atomu nebo iontu. Atomy obou izotopů uhlíku obsahují 6 protonů. Atomy uhlíku-12 mají 6 neutronů, zatímco atomy uhlíku-14 obsahují 8 neutronů. A neutrální atom bude mít stejný počet protonů a elektronů, takže neutrální atom uhlíku-12 nebo uhlíku-14 bude mít 6 elektronů.

Ačkoli neutrony nenesou elektrický náboj, mají hmotnost srovnatelnou s hmotou protonů, takže různé izotopy mají různou atomovou hmotnost. Uhlík-12 je lehčí než uhlík-14.

Kvůli rozdílnému počtu neutronů se uhlík-12 a uhlík-14 liší z hlediska radioaktivity. Uhlík-12 je stabilní izotop; uhlík-14, na druhé straně, podstoupí radioaktivní rozpad:

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

Dalším běžným izotopem uhlíku je uhlík-13. Uhlík-13 má 6 protonů, stejně jako jiné uhlíkové izotopy, ale má 7 neutronů. Není to radioaktivní.

Ačkoli je známo 15 izotopů uhlíku, přírodní forma prvku sestává ze směsi pouze tří z nich: uhlíku-12, uhlíku-13 a uhlíku-14. Většina atomů je uhlík-12.

Měření rozdílu v poměru mezi uhlíkem-12 a uhlíkem-14 je užitečné pro datování věku organická hmota, protože živý organismus si vyměňuje uhlík a udržuje určitý poměr izotopy. U nemocného organismu nedochází k žádné výměně uhlíku, ale přítomný uhlík-14 podléhá radioaktivnímu rozpadu, takže v průběhu času se změna poměru izotopů zvyšuje a zvyšuje.