Tartalom
Az egyes elemi atommagok protonokat, neutronokat és elektronokat tartalmaznak. Bár minden elemnek azonos számú protonja és elektronja van, a neutronok száma változhat. Amikor egy elem atomjai, mint például a szén, eltérő számú neutronnal rendelkeznek, és ezért eltérő atomtömegűek, izotópoknak nevezik őket. Mint sok más elemnek is, a szénnek van egy nagyon általános izotópja, és több más is, amelyek meglehetősen ritkák.
Szén-12
A leggyakoribb szén-izotóp a szén-12. A neve azt jelzi, hogy magja hat protont és hat neutronot tartalmaz, összesen 12-et. A Földön a szén-12 a természetben előforduló szén csaknem 99% -át teszi ki. A tudósok atomtömeg-egységeket vagy amu-t használnak az elemek tömegének mérésére. A Carbon-12 ammu pontosan 12.000. Ez a szám az összes többi izotóp atomtömegének mérésére szolgáló referencia-szabvány.
Egyéb izotópok
A másik két természetben előforduló szén-izotóp a szén-13, amely az összes szén-izotóp körülbelül 1% -át alkotja, és a szén-14, amely a természetben előforduló szénnek kb. Két billió részét teszi ki. A szén-13ban szereplő „13” azt jelzi, hogy az izotóp magja hat helyett hét neutronot tartalmaz. A szén-14 természetesen nyolc neutront tartalmaz. A tudósok a szén-8-tól a szén-22-ig terjedő mesterséges szén izotópokat is létrehoztak, de ezeknek az instabil izotópoknak a gyakorlati felhasználása korlátozott.
Szén-13
Az élő szervezetek inkább a szén-12-et részesítik előnyben a szén-13-nál, és ezért aránytalanul magas szén-12 szintet vesznek fel. Így a tudósok megvizsgálhatják a jégmagokban és a fák gyűrűiben a szén-13 és a szén-12 arányát a légköri szén-dioxid korábbi koncentrációinak becslésére. Hasonlóképpen, a klimatológusok nyomon követhetik ezt az arányt a tengervízben az óceán szén-dioxid abszorpciójának tanulmányozására.
A szén-14
A szén-12-től és a szén-13-tól eltérően a szén-14 radioaktív. Idővel a radioaktív izotópok lebomlanak, és bizonyos mennyiségű sugárzást bocsátanak ki. Minden élő szervezet szén-dioxidot vesz be, amely kis mennyiségű szén-14-et tartalmaz. Miután a szervezet meghal, a szén-14 a testében fokozatosan lebomlik. Mivel a tudósok tudják, hogy a szén-14 lebomlik, megvizsgálhatják az ősi szervezetek szén-14 szintjét, hogy megbecsüljék, mikor éltek. Ezt a technikát szén-társkeresőnek hívják.