ההבדלים בין פחמן -12 לפחמן -14

פחמן -12 ופחמן -14 הם שניים איזוטופים של האלמנט פחמן. ההבדל בין פחמן -12 לפחמן -14 הוא מספר הנויטרונים בכל אחד מהאטומים שלהם.

כך זה עובד. המספר שניתן על שם האטום מציין מספר הפרוטונים פלוס נויטרונים באטום או יון. האטומים של שני איזוטופים של פחמן מכילים 6 פרוטונים. לאטומים של פחמן -12 יש 6 נויטרוניםבעוד שהאטומים של פחמן -14 מכילים 8 נויטרונים. א אטום ניטרלי יהיה אותו מספר של פרוטונים ואלקטרונים, ולכן לאטום ניטרלי של פחמן -12 או פחמן -14 יהיו 6 אלקטרונים.

למרות שנויטרונים אינם נושאים מטען חשמלי, יש להם מסה הדומה לזו של פרוטונים, ולכן לאיזוטופים שונים יש משקל אטומי שונה. פחמן -12 קל יותר מפחמן -14.

בגלל המספר השונה של נויטרונים, פחמן -12 ו-פחמן -14 נבדלים זה מזה מבחינת הרדיואקטיביות. פחמן -12 הוא איזוטופ יציב; פחמן -14 לעומת זאת, עובר ריקבון רדיואקטיבי:

¹⁴₆ג → ¹⁴₇N + ⁰_-1e (מחצית החיים היא 5720 שנים)

האיזוטופ האחר הנפוץ של הפחמן הוא פחמן -13. לפחמן -13 יש 6 פרוטונים, ממש כמו איזוטופי פחמן אחרים, אך יש לו 7 נויטרונים. זה לא רדיואקטיבי.

אמנם ידועים 15 איזוטופים של פחמן, אך צורתו הטבעית של היסוד מורכבת מתערובת של שלושה בלבד מהם: פחמן -12, פחמן -13, ופחמן -14. מרבית האטומים הם פחמן -12.

מדידת ההבדל ביחס בין פחמן -12 לפחמן -14 מועילה לתארך גיל חומר אורגני מכיוון שאורגניזם חי מחליף פחמן ושומר על יחס מסוים של איזוטופים. באורגניזם חולה אין חילופי פחמן, אך הפחמן -14 שנמצא עובר דעיכה רדיואקטיבית, כך שעם הזמן השינוי ביחס האיזוטופי הולך וגובר.