Садржај
Језгро сваког елементарног атома садржи протоне, неутроне и електроне. Иако сваки елемент обично има једнак број протона и електрона, број неутрона може варирати. Када атоми једног елемента попут угљеника имају различит број неутрона, а самим тим и различите атомске масе, они се називају „изотопима“. Као и многи други елементи, угљен има један врло уобичајен изотоп, и неколико других који су прилично ретки.
Угљен-12
Најчешћи изотоп угљеника је угљеник-12. Његово име значи да његово језгро садржи шест протона и шест неутрона, укупно 12. На Земљи, угљеник-12 чини готово 99 процената угљеника у природи. Научници користе атомске јединице масе или аму за мерење масе елемената. Царбон-12 има аму од тачно 12.000. Овај број је референтни стандард за мерење атомске масе свих осталих изотопа.
Остали изотопи
Друга два природна изотопа угљеника су угљеник-13, који садржи отприлике један проценат свих изотопа угљеника и угљеник-14, који отпада на око две трилијуне природног угљеника. „13“ у угљенику-13 указује да језгро изотопа садржи седам неутрона уместо шест. Угљен-14, наравно, садржи осам неутрона. Научници су такође створили вештачке изотопе угљеника у распону од угљеника-8 до угљеника-22, али практична употреба ових нестабилних изотопа је ограничена.
Угљен-13
Живи организми показују склоност угљенику-12 него угљенику-13, и зато апсорбују несразмерно високе нивое угљеника-12. Научници тако могу да проуче однос угљеника-13 и угљеника-12 у леденим језграма и прстеновима дрвета да би проценили прошле концентрације атмосферског угљен-диоксида. Слично томе, климатолози могу да прате овај омјер у морској води да би проучили стопе апсорпције угљен-диоксида у океану.
Угљен-14
За разлику од угљеника-12 и угљеника-13, угљеник-14 је радиоактиван. Временом, радиоактивни изотопи пропадају и ослобађају одређену количину зрачења. Сваки живи организам уноси угљен диоксид, који укључује малу количину угљеника-14. Након што организам умре, угљеник-14 у свом телу постепено пропада. Будући да научници знају којом брзином се распада угљен-14, они могу испитати ниво угљеника-14 у древним организмима како би проценили када су живели. Ова техника се назива карбонско датирање.