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Den Unterschied zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 verstehen

Den Unterschied zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 verstehen

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 Atom. Die Zahl nach dem Atomnamen (Kohlenstoff) 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 von 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 verschiedene 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 in Bezug auf die Radioaktivität. Kohlenstoff-12 ist ein stabiles Isotop. Kohlenstoff-14 unterliegt dagegen einem radioaktiven Zerfall:

146C → 147N + 0-1e (Halbwertszeit ist 5720 Jahre)

Andere gebräuchliche Kohlenstoffisotope

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

Obwohl 15 Kohlenstoffisotope bekannt sind, besteht die natürliche Form des Elements aus einer Mischung von nur drei davon: 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 Isotopenverhältnis beibehält. In einem erkrankten Organismus findet kein Kohlenstoffaustausch statt, aber das vorhandene Kohlenstoff-14 zerfällt radioaktiv, so dass das Isotopenverhältnis mit der Zeit immer unterschiedlicher wird.