각 원소 원자의 핵은 양성자, 중성자 및 전자를 포함합니다. 각 원소는 일반적으로 동일한 수의 양성자와 전자를 가지고 있지만 중성자의 수는 다를 수 있습니다. 탄소와 같은 단일 원소의 원자가 다른 수의 중성자를 가지므로 원자 질량이 다를 때 "동위 원소"라고합니다. 다른 많은 원소와 마찬가지로 탄소는 하나의 매우 흔한 동위 원소를 가지고 있으며 드문.
탄소 -12
가장 일반적인 탄소 동위 원소는 탄소 -12입니다. 그 이름은 핵이 6 개의 양성자와 6 개의 중성자를 포함하여 총 12 개라는 것을 의미합니다. 지구상에서 탄소 -12는 자연적으로 발생하는 탄소의 거의 99 %를 차지합니다. 과학자들은 원자 질량 단위 또는 amu를 사용하여 원소의 질량을 측정합니다. Carbon-12의 amu는 정확히 12.000입니다. 이 숫자는 다른 모든 동위 원소의 원자 질량을 측정하기위한 참조 표준입니다.
기타 동위 원소
다른 두 개의 자연 발생 탄소 동위 원소는 탄소 -13으로 약 1 %를 차지합니다. 모든 탄소 동위 원소, 그리고 탄소 14는 자연적으로 발생하는 약 2 조 분의 1을 차지합니다. 탄소. 탄소 -13의 "13"은 동위 원소의 핵에 6 개가 아닌 7 개의 중성자가 포함되어 있음을 나타냅니다. 물론 탄소 -14에는 8 개의 중성자가 포함되어 있습니다. 과학자들은 또한 탄소 -8에서 탄소 -22에 이르는 인공 탄소 동위 원소를 만들었지 만 이러한 불안정한 동위 원소의 실제 사용은 제한적입니다.
탄소 -13
살아있는 유기체는 탄소 -13보다 탄소 -12를 선호하기 때문에 불균형 적으로 높은 수준의 탄소 -12를 흡수합니다. 따라서 과학자들은 대기 중 이산화탄소의 과거 농도를 추정하기 위해 빙 핵과 나이테에서 탄소 -13 대 탄소 -12의 비율을 연구 할 수 있습니다. 마찬가지로 기후 학자들은 해수에서이 비율을 추적하여 이산화탄소에 대한 해양의 흡수율을 연구 할 수 있습니다.
탄소 -14
탄소 -12 및 탄소 -13과 달리 탄소 -14는 방사성입니다. 시간이 지남에 따라 방사성 동위 원소는 붕괴되어 일정량의 방사선을 방출합니다. 모든 생명체는 소량의 탄소 -14를 포함하는 이산화탄소를 흡수합니다. 유기체가 죽은 후에는 체내의 탄소 -14가 점차적으로 부패합니다. 과학자들은 탄소 -14가 붕괴되는 속도를 알고 있기 때문에 고대 유기체의 탄소 -14 수준을 조사하여 그들이 살았던시기를 추정 할 수 있습니다. 이 기술을 탄소 연대 측정이라고합니다.