Her element atomunun çekirdeği proton, nötron ve elektron içerir. Her elementin normalde eşit sayıda proton ve elektronu olmasına rağmen, nötron sayısı değişebilir. Karbon gibi tek bir elementin atomları farklı sayıda nötrona ve dolayısıyla farklı atom kütlelerine sahip olduğunda, bunlar "izotoplar" denir. Diğer birçok element gibi, karbonun da çok yaygın bir izotopu ve oldukça yaygın olan birkaç izotopu vardır. nadir.
Karbon-12
En yaygın karbon izotopu karbon-12'dir. Adı, çekirdeğinin toplam 12 tane olmak üzere altı proton ve altı nötron içerdiğini gösterir. Yeryüzünde, karbon-12, doğal olarak oluşan karbonun neredeyse yüzde 99'unu oluşturur. Bilim adamları, elementlerin kütlesini ölçmek için atomik kütle birimleri veya amu kullanır. Carbon-12'nin amu'su tam olarak 12.000'dir. Bu sayı, diğer tüm izotopların atom kütlesini ölçmek için referans standarttır.
Diğer İzotoplar
Doğal olarak meydana gelen diğer iki karbon izotopu, yaklaşık olarak yüzde 1'i içeren karbon-13'tür. tüm karbon izotoplarının ve doğal olarak meydana gelenlerin yaklaşık iki trilyonda birini oluşturan karbon-14 karbon. Karbon-13'teki "13", izotopun çekirdeğinin altı yerine yedi nötron içerdiğini gösterir. Karbon-14, elbette, sekiz nötron içerir. Bilim adamları ayrıca karbon-8'den karbon-22'ye kadar değişen yapay karbon izotopları oluşturdular, ancak bu kararsız izotopların pratik kullanımları sınırlıdır.
Karbon-13
Canlı organizmalar karbon-13 yerine karbon-12'yi tercih ederler ve bu nedenle orantısız olarak yüksek seviyelerde karbon-12 emerler. Böylece bilim adamları, geçmişteki atmosferik karbondioksit konsantrasyonlarını tahmin etmek için buz çekirdeklerinde ve ağaç halkalarında karbon-13'ün karbon-12'ye oranını inceleyebilirler. Benzer şekilde, klimatologlar okyanusun karbon dioksit emilim oranlarını incelemek için deniz suyunda bu oranı izleyebilirler.
Karbon-14
Karbon-12 ve karbon-13'ün aksine, karbon-14 radyoaktiftir. Zamanla, radyoaktif izotoplar bozunur ve belirli miktarda radyasyon yayar. Her canlı organizma, az miktarda karbon-14 içeren karbondioksiti alır. Organizma öldükten sonra vücudundaki karbon-14 yavaş yavaş bozunur. Bilim adamları karbon-14'ün bozunma hızını bildiklerinden, eski organizmalardaki karbon-14 seviyelerini inceleyerek ne zaman yaşadıklarını tahmin edebilirler. Bu tekniğe karbon tarihleme denir.