Den Unterschied zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 verstehen

Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 sind zwei Isotope des Elements Kohlenstoff. Der Unterschied zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 ist die Anzahl der Neutronen in jedem ihrer Atome.

So funktioniert das. Die Zahl nach dem Atomnamen gibt die Anzahl der Protonen plus Neutronen in einem Atom oder Ion an. Atome beider Kohlenstoffisotope enthalten 6 Protonen. Atome von Kohlenstoff-12 haben 6 Neutronen, während Atome von Kohlenstoff-14 8 Neutronen enthalten. Ein neutrales Atom hätte die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen, also hätte ein neutrales Atom von Kohlenstoff-12 oder Kohlenstoff-14 6 Elektronen.

Obwohl Neutronen keine elektrische Ladung tragen, haben sie eine Masse, die mit der von Protonen vergleichbar ist, so dass verschiedene Isotope ein unterschiedliches Atomgewicht haben. Carbon-12 ist leichter als Carbon-14.

Kohlenstoffisotope und Radioaktivität

Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von Neutronen unterscheiden sich Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 in Bezug auf die Radioaktivität. Kohlenstoff-12 ist ein stabiles Isotop; Kohlenstoff-14 unterliegt andererseits einem radioaktiven Zerfall:

¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰_-1e (Halbwertszeit ist 5720 Jahre)

Andere gebräuchliche Kohlenstoffisotope

Das andere übliche Kohlenstoffisotop ist Kohlenstoff-13. Kohlenstoff-13 hat wie jedes andere Kohlenstoffisotop 6 Protonen, jedoch 7 Neutronen. Es ist nicht radioaktiv.

Obwohl 15 Kohlenstoffisotope bekannt sind, besteht die natürliche Form des Elements aus einer Mischung von nur drei davon: Kohlenstoff-12, Kohlenstoff-13 und Kohlenstoff-14. Die meisten Atome sind Kohlenstoff-12.

Das Messen des Unterschieds im Verhältnis zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 ist nützlich, um das Alter von organischer Substanz zu datieren, da ein lebender Organismus Kohlenstoff austauscht und ein bestimmtes Verhältnis von Isotopen beibehält. In einem erkrankten Organismus findet kein Kohlenstoffaustausch statt, aber das vorhandene Kohlenstoff-14 zerfällt radioaktiv, so dass die Änderung des Isotopenverhältnisses mit der Zeit immer größer wird.