ไอโซโทปคาร์บอนที่พบมากที่สุดคืออะไร?

นิวเคลียสของอะตอมแต่ละธาตุประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน แม้ว่าโดยปกติแต่ละองค์ประกอบจะมีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน แต่จำนวนนิวตรอนอาจแตกต่างกันไป เมื่ออะตอมของธาตุเดี่ยวอย่างคาร์บอนมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน มวลอะตอมจึงต่างกัน เรียกว่า “ไอโซโทป” เช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่นๆ คาร์บอนมีไอโซโทปทั่วไปเพียงตัวเดียว และอีกหลายชนิดที่ค่อนข้างค่อนข้าง หายาก

ไอโซโทปคาร์บอนที่พบมากที่สุดคือคาร์บอน-12 ชื่อของมันบ่งบอกว่านิวเคลียสของมันมีโปรตอนหกตัวและนิวตรอนหกตัวรวมเป็น 12 บนโลกนี้ คาร์บอน-12 คิดเป็นเกือบ 99 เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ใช้หน่วยมวลอะตอมหรือ amu เพื่อวัดมวลของธาตุ Carbon-12 มี amu เท่ากับ 12.000 พอดี ตัวเลขนี้เป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับการวัดมวลอะตอมของไอโซโทปอื่นๆ ทั้งหมด

ไอโซโทปคาร์บอนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอีกสองไอโซโทปคือคาร์บอน-13 ซึ่งประกอบด้วยประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ ของไอโซโทปคาร์บอนทั้งหมด และคาร์บอน-14 ซึ่งมีสัดส่วนประมาณสองในล้านส่วนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ คาร์บอน. “13” ในคาร์บอน-13 บ่งชี้ว่านิวเคลียสของไอโซโทปประกอบด้วยนิวตรอนเจ็ดตัวแทนที่จะเป็นหกตัว แน่นอนว่า Carbon-14 มีแปดนิวตรอน นักวิทยาศาสตร์ยังได้สร้างไอโซโทปคาร์บอนเทียมตั้งแต่คาร์บอน -8 ถึงคาร์บอน-22 แต่การใช้งานจริงของไอโซโทปที่ไม่เสถียรเหล่านี้มีจำกัด

สิ่งมีชีวิตแสดงความพึงพอใจต่อคาร์บอน -12 มากกว่าคาร์บอน-13 ดังนั้นจึงดูดซับคาร์บอน -12 ในระดับสูงอย่างไม่สมส่วน ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาอัตราส่วนของคาร์บอน -13 ต่อคาร์บอน -12 ในแกนน้ำแข็งและวงแหวนของต้นไม้ เพื่อประเมินความเข้มข้นที่ผ่านมาของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ ในทำนองเดียวกัน นักอุตุนิยมวิทยาสามารถติดตามอัตราส่วนนี้ในน้ำทะเลเพื่อศึกษาอัตราการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ของมหาสมุทร

ต่างจากคาร์บอน -12 และคาร์บอน -13 คาร์บอน-14 มีกัมมันตภาพรังสี เมื่อเวลาผ่านไป ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจะสลายตัวและปล่อยรังสีออกมาจำนวนหนึ่ง สิ่งมีชีวิตทุกชนิดดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งรวมถึงคาร์บอน-14 ในปริมาณเล็กน้อย หลังจากที่สิ่งมีชีวิตตาย คาร์บอน-14 ในร่างกายจะค่อยๆ สลายตัว เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ทราบอัตราการสลายตัวของคาร์บอน-14 พวกเขาสามารถตรวจสอบระดับคาร์บอน-14 ในสิ่งมีชีวิตโบราณเพื่อประเมินเวลาที่พวกมันมีชีวิตอยู่ เทคนิคนี้เรียกว่าการออกเดทคาร์บอน