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Unterschiede zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14

Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 sind zwei Isotope des Elements Kohlenstoff. Der Unterschied zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 ist die Anzahl der Neutronen in jedem ihrer Atome.

So funktioniert das. Die Zahl nach dem Atomnamen gibt die Anzahl der Protonen plus Neutronen in einem Atom oder Ion an. Atome beider Kohlenstoffisotope enthalten 6 Protonen. Atome von Kohlenstoff-12 haben 6 Neutronen. während Atome von Kohlenstoff-14 8 Neutronen enthalten. Ein  neutrales Atom hätte die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen, also hätte ein neutrales Atom aus Kohlenstoff-12 oder Kohlenstoff-14 6 Elektronen.

Obwohl Neutronen keine elektrische Ladung tragen, haben sie eine Masse, die mit der von Protonen vergleichbar ist, so dass unterschiedliche Isotope ein unterschiedliches Atomgewicht haben. Carbon-12 ist leichter als Carbon-14.

 

Kohlenstoffisotope und Radioaktivität

Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von Neutronen unterscheiden sich Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 hinsichtlich der Radioaktivität. Kohlenstoff-12 ist ein stabiles Isotop; Kohlenstoff-14 hingegen zerfällt radioaktiv :

14 6 C → 14 7 N + 0 -1 e (Halbwertszeit beträgt 5720 Jahre)

 

Andere gängige Kohlenstoffisotope

Das andere übliche Isotop von Kohlenstoff ist Kohlenstoff-13. Kohlenstoff-13 hat 6 Protonen, genau wie andere Kohlenstoffisotope, aber 7 Neutronen. Es ist nicht radioaktiv.

Obwohl 15 Isotope von Kohlenstoff bekannt sind, besteht die natürliche Form des Elements aus einer Mischung von nur drei von ihnen: Kohlenstoff-12, Kohlenstoff-13 und Kohlenstoff-14. Die meisten Atome sind Kohlenstoff-12.

Das Messen des Unterschieds im Verhältnis zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 ist nützlich, um das Alter der organischen Substanz zu datieren, da ein lebender Organismus Kohlenstoff austauscht und ein bestimmtes Verhältnis von Isotopen beibehält. In einem erkrankten Organismus findet kein Kohlenstoffaustausch statt, aber der vorhandene Kohlenstoff-14 zerfällt radioaktiv, so dass mit der Zeit die Änderung des Isotopenverhältnisses immer größer wird.

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