Inti setiap atom unsur mengandung proton, neutron, dan elektron. Meskipun setiap elemen biasanya memiliki jumlah proton dan elektron yang sama, jumlah neutron dapat bervariasi. Ketika atom dari satu unsur seperti karbon memiliki jumlah neutron yang berbeda, dan karena itu massa atomnya berbeda, mereka, disebut “isotop”. Seperti banyak elemen lainnya, karbon memiliki satu isotop yang sangat umum, dan beberapa lainnya cukup langka.
Karbon-12
Isotop karbon yang paling umum adalah karbon-12. Namanya menandakan bahwa intinya mengandung enam proton dan enam neutron, dengan total 12. Di Bumi, karbon-12 menyumbang hampir 99 persen dari karbon alami. Para ilmuwan menggunakan satuan massa atom, atau amu, untuk mengukur massa unsur. Karbon-12 memiliki amu persis 12.000. Angka ini adalah standar referensi untuk mengukur massa atom semua isotop lainnya.
Isotop lainnya
Dua isotop karbon alami lainnya adalah karbon-13, yang terdiri dari sekitar 1 persen dari semua isotop karbon, dan karbon-14, yang menyumbang sekitar dua triliun dari yang terjadi secara alami karbon. Angka "13" dalam karbon-13 menunjukkan bahwa inti isotop mengandung tujuh neutron, bukan enam. Karbon-14, tentu saja, mengandung delapan neutron. Para ilmuwan juga telah menciptakan isotop karbon buatan mulai dari karbon-8 hingga karbon-22, tetapi penggunaan praktis dari isotop yang tidak stabil ini terbatas.
Karbon-13
Organisme hidup menunjukkan preferensi untuk karbon-12 daripada karbon-13, dan karena itu menyerap karbon-12 dalam jumlah yang tidak proporsional. Dengan demikian, para ilmuwan dapat mempelajari rasio karbon-13 dengan karbon-12 di inti es dan cincin pohon untuk memperkirakan konsentrasi karbon dioksida atmosfer di masa lalu. Demikian pula, ahli iklim dapat melacak rasio ini dalam air laut untuk mempelajari tingkat penyerapan laut untuk karbon dioksida.
Karbon-14
Tidak seperti karbon-12 dan karbon-13, karbon-14 bersifat radioaktif. Seiring waktu, isotop radioaktif meluruh, dan melepaskan sejumlah radiasi. Setiap organisme hidup mengambil karbon dioksida, yang mencakup sejumlah kecil karbon-14. Setelah organisme mati, karbon-14 dalam tubuhnya berangsur-angsur meluruh. Karena para ilmuwan mengetahui tingkat peluruhan karbon-14, mereka dapat memeriksa tingkat karbon-14 pada organisme purba untuk memperkirakan kapan mereka hidup. Teknik ini disebut penanggalan karbon.