Comprensione della differenza tra Carbon-12 e Carbon-14

Il carbonio-12 e il carbonio-14 sono due isotopi dell'elemento carbonio. La differenza tra carbonio-12 e carbonio-14 è il numero di neutroni in ciascuno dei loro atomi.

Funziona così. Il numero indicato dopo il nome dell'atomo indica il numero di protoni più neutroni in un atomo o ione. Gli atomi di entrambi gli isotopi del carbonio contengono 6 protoni. Gli atomi di carbonio-12 hanno 6 neutroni, mentre gli atomi di carbonio-14 contengono 8 neutroni. Un atomo neutro avrebbe lo stesso numero di protoni ed elettroni, quindi un atomo neutro di carbonio-12 o carbonio-14 avrebbe 6 elettroni.

Sebbene i neutroni non portino una carica elettrica, hanno una massa paragonabile a quella dei protoni, quindi diversi isotopi hanno un diverso peso atomico. Il carbonio-12 è più leggero del carbonio-14.

Isotopi di carbonio e radioattività

A causa del diverso numero di neutroni, il carbonio-12 e il carbonio-14 differiscono in termini di radioattività. Il carbonio-12 è un isotopo stabile; il carbonio-14, invece, subisce un decadimento radioattivo:

¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰_-1e (l'emivita è di 5720 anni)

Altri isotopi comuni di carbonio

L'altro isotopo comune del carbonio è il carbonio-13. Il carbonio-13 ha 6 protoni, proprio come altri isotopi di carbonio, ma ha 7 neutroni. Non è radioattivo.

Sebbene siano noti 15 isotopi di carbonio, la forma naturale dell'elemento è costituita da una miscela di soli tre di essi: carbonio-12, carbonio-13 e carbonio-14. La maggior parte degli atomi sono carbonio-12.

Misurare la differenza nel rapporto tra carbonio-12 e carbonio-14 è utile per risalire all'età della materia organica poiché un organismo vivente scambia carbonio e mantiene un certo rapporto di isotopi. In un organismo malato, non vi è scambio di carbonio, ma il carbonio-14 che è presente subisce un decadimento radioattivo, quindi nel tempo il cambiamento nel rapporto isotopico diventa sempre maggiore.