İçerik
Her bir element atomunun çekirdeği protonlar, nötronlar ve elektronlar içerir. Her bir eleman normalde eşit sayıda proton ve elektrona sahip olmasına rağmen, nötronların sayısı değişebilir. Karbon gibi tek bir elementin atomları farklı sayıda nötrona ve dolayısıyla farklı atomik kütlelere sahip olduklarında, “izotoplar” olarak adlandırılırlar. Diğer birçok element gibi, karbonun çok yaygın bir izotopu ve çok nadir olan birkaç diğerine sahiptir.
Karbon-12
En yaygın karbon izotop karbon-12'dir. Adı, çekirdeğinin toplam 12 için altı proton ve altı nötron içerdiğini belirtir. Dünyada, karbon-12 doğal olarak oluşan karbonun yaklaşık yüzde 99'unu oluşturur. Bilim adamları, elementlerin kütlesini ölçmek için atomik kütle birimleri veya amu kullanırlar. Karbon-12, tam olarak 12.000 amuya sahiptir. Bu sayı, diğer tüm izotopların atom kütlesini ölçmek için referans standarttır.
Diğer İzotoplar
Diğer iki doğal olarak oluşan karbon izotopları, tüm karbon izotoplarının yaklaşık yüzde 1'ini içeren karbon-13 ve doğal olarak oluşan karbonun yaklaşık iki trilyonunu oluşturan karbon-14'tür. Karbon-13'teki “13”, izotopun çekirdeğinin altı yerine yedi nötron içerdiğini gösterir. Tabii ki Karbon-14, sekiz nötron içermektedir. Bilim adamları ayrıca karbon-8 ila karbon-22 arasında değişen yapay karbon izotopları da yarattılar, ancak bu dengesiz izotopların pratik kullanımları sınırlıdır.
Karbon-13
Canlı organizmalar karbon-13 yerine karbon-12 tercihini gösterir ve bu nedenle orantısız şekilde yüksek karbon-12 seviyelerini emer. Böylece bilim adamları, geçmiş atmosferik karbondioksit konsantrasyonlarını tahmin etmek için buz çekirdeklerinde ve ağaç halkalarında karbon-13'ün karbon-12 oranını çalışabilirler. Benzer şekilde, klimatologlar, okyanusun karbondioksit için emme oranlarını incelemek için bu oranı deniz suyunda izleyebilirler.
Karbon-14
Karbon-12 ve karbon-13'ten farklı olarak, karbon-14 radyoaktifdir. Zamanla, radyoaktif izotoplar çürür ve belirli miktarda radyasyon salıverir. Her canlı organizma az miktarda karbon-14 içeren karbondioksit alır. Organizma öldükten sonra, vücudundaki karbon-14 yavaş yavaş bozulur. Bilim adamları, karbon-14 oranının azaldığını bildiğinden, eski organizmalardaki karbon-14 seviyelerini yaşadıklarını tahmin etmek için inceleyebilirler. Bu tekniğe karbon partner denir.