Kiekvieno elementinio atomo branduolyje yra protonai, neutronai ir elektronai. Nors paprastai kiekviename elemente yra vienodas protonų ir elektronų skaičius, neutronų skaičius gali skirtis. Kai vieno elemento, pvz., Anglies, atomai turi skirtingą neutronų skaičių, taigi ir skirtingas atomines mases, jie vadinami „izotopais“. Kaip ir daugelis kitų elementų, anglis turi vieną labai įprastą izotopą ir keletą kitų retas.
Anglis-12
Labiausiai paplitęs anglies izotopas yra anglies-12. Jo pavadinimas reiškia, kad jo branduolyje yra šeši protonai ir šeši neutronai, iš viso 12. Žemėje anglis-12 sudaro beveik 99 procentus natūraliai susidarančios anglies. Mokslininkai elementų masei įvertinti naudoja atominės masės vienetus arba amu. Anglies-12 amu yra tiksliai 12 000. Šis skaičius yra pamatinis etalonas matuojant visų kitų izotopų atominę masę.
Kiti izotopai
Kiti du natūraliai randami anglies izotopai yra anglis-13, kuris sudaro maždaug 1 proc visų anglies izotopų ir anglies-14, kuris sudaro apie du trilijonus tūkstančių natūraliai pasitaikančių medžiagų anglies. „13“ anglies-13 rodo, kad izotopo branduolyje yra septyni neutronai, o ne šeši. Anglies-14, žinoma, yra aštuoni neutronai. Mokslininkai taip pat sukūrė dirbtinius anglies izotopus nuo anglies-8 iki anglies-22, tačiau praktinis šių nestabilių izotopų naudojimas yra ribotas.
Anglis-13
Gyvieji organizmai teikia pirmenybę anglies-12, o ne anglies-13, todėl absorbuoja neproporcingai didelį anglies-12 kiekį. Taigi mokslininkai gali ištirti anglies-13 ir anglies-12 santykį ledo šerdyse ir medžių žieduose, kad įvertintų ankstesnę atmosferos anglies dioksido koncentraciją. Panašiai klimatologai gali stebėti šį santykį jūros vandenyje, kad ištirtų vandenyno anglies dioksido absorbcijos rodiklius.
Anglis-14
Skirtingai nuo anglies-12 ir anglies-13, anglis-14 yra radioaktyvus. Laikui bėgant, radioaktyvieji izotopai suyra ir išskiria tam tikrą radiacijos kiekį. Kiekvienas gyvas organizmas pasisavina anglies dvideginį, į kurį įeina nedidelis kiekis anglies-14. Organizmui mirus, jo kūne esanti anglis-14 palaipsniui nyksta. Kadangi mokslininkai žino anglies-14 skilimo greitį, jie gali ištirti anglies-14 kiekį senovės organizmuose ir įvertinti, kada jie gyveno. Ši technika vadinama anglies datavimu.