Ο άνθρακας-12 και ο άνθρακας-14 είναι δύο ισότοπα του στοιχείου άνθρακας. Η διαφορά μεταξύ του άνθρακα-12 και του άνθρακα-14 είναι ο αριθμός των νετρονίων σε καθένα από τα άτομα τους.
Έτσι λειτουργεί. Ο αριθμός που δίνεται μετά το όνομα του ατόμου υποδηλώνει ο αριθμός των πρωτονίων συν νετρόνια σε άτομο ή ιόν. Τα άτομα και των δύο ισοτόπων άνθρακα περιέχουν 6 πρωτόνια. Τα άτομα του άνθρακα-12 έχουν 6 νετρόνια, ενώ τα άτομα του άνθρακα-14 περιέχουν 8 νετρόνια. ΕΝΑ ουδέτερο άτομο θα έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων, έτσι ένα ουδέτερο άτομο άνθρακα-12 ή άνθρακα-14 θα έχει 6 ηλεκτρόνια.
Αν και τα νετρόνια δεν φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, έχουν μάζα συγκρίσιμη με εκείνη των πρωτονίων, έτσι διαφορετικά ισότοπα έχουν διαφορετικό ατομικό βάρος. Ο άνθρακας-12 είναι ελαφρύτερος από τον άνθρακα-14.
Ισότοπα άνθρακα και ραδιενέργεια
Λόγω του διαφορετικού αριθμού νετρονίων, ο άνθρακας-12 και ο άνθρακας-14 διαφέρουν ως προς τη ραδιενέργεια. Ο άνθρακας-12 είναι ένα σταθερό ισότοπο. ο άνθρακας-14, από την άλλη πλευρά, υφίσταται ραδιενεργή διάσπαση:
146Γ → 147Ν + 0-1ε (ο χρόνος ημίσειας ζωής είναι 5720 χρόνια)
Άλλα κοινά ισότοπα άνθρακα
Το άλλο κοινό ισότοπο του άνθρακα είναι ο άνθρακας-13. Το Carbon-13 έχει 6 πρωτόνια, όπως και άλλα ισότοπα άνθρακα, αλλά έχει 7 νετρόνια. Δεν είναι ραδιενεργό.
Αν και είναι γνωστά 15 ισότοπα άνθρακα, η φυσική μορφή του στοιχείου αποτελείται από ένα μείγμα μόνο τριών από αυτά: άνθρακας-12, άνθρακας-13 και άνθρακας-14. Τα περισσότερα από τα άτομα είναι άνθρακα-12.
Η μέτρηση της διαφοράς στην αναλογία μεταξύ άνθρακα-12 και άνθρακα-14 είναι χρήσιμη για τη χρονολόγηση της ηλικίας οργανική ύλη δεδομένου ότι ένας ζωντανός οργανισμός ανταλλάσσει άνθρακα και διατηρεί μια ορισμένη αναλογία ισότοπα. Σε έναν άρρωστο οργανισμό, δεν υπάρχει ανταλλαγή άνθρακα, αλλά ο άνθρακας-14 που υφίσταται υφίσταται ραδιενεργή διάσπαση, οπότε με την πάροδο του χρόνου η αλλαγή στην αναλογία ισοτόπων γίνεται όλο και μεγαλύτερη.