Comprendre la différence entre le carbone 12 et le carbone 14

Le carbone 12 et le carbone 14 sont deux isotopes de l'élément carbone. La différence entre le carbone 12 et le carbone 14 est le nombre de neutrons dans chacun de leurs atomes.

Voilà comment cela fonctionne. Le nombre donné après le nom de l'atome indique le nombre de protons plus les neutrons dans un atome ou un ion. Les atomes des deux isotopes du carbone contiennent 6 protons. Les atomes de carbone-12 ont 6 neutrons, tandis que les atomes de carbone-14 contiennent 8 neutrons. Un atome neutre aurait le même nombre de protons et d'électrons, donc un atome neutre de carbone 12 ou de carbone 14 aurait 6 électrons.

Bien que les neutrons ne portent pas de charge électrique, ils ont une masse comparable à celle des protons, donc différents isotopes ont un poids atomique différent. Le carbone 12 est plus léger que le carbone 14.

Isotopes du carbone et radioactivité

En raison du nombre différent de neutrons, le carbone 12 et le carbone 14 diffèrent en termes de radioactivité. Le carbone 12 est un isotope stable; le carbone 14, quant à lui, subit une décroissance radioactive:

¹⁴₆C → ¹⁴_septN + ⁰_-1e (la demi-vie est de 5720 ans)

Autres isotopes communs du carbone

L'autre isotope commun du carbone est le carbone 13. Le carbone 13 a 6 protons, tout comme les autres isotopes du carbone, mais il a 7 neutrons. Ce n'est pas radioactif.

Bien que 15 isotopes du carbone soient connus, la forme naturelle de l'élément consiste en un mélange de seulement trois d'entre eux: le carbone 12, le carbone 13 et le carbone 14. La plupart des atomes sont du carbone 12.

La mesure de la différence du rapport entre le carbone 12 et le carbone 14 est utile pour dater l'âge de la matière organique puisqu'un organisme vivant échange du carbone et maintient un certain rapport d'isotopes. Dans un organisme malade, il n'y a pas d'échange de carbone, mais le carbone 14 qui est présent subit une décroissance radioactive, de sorte qu'au fil du temps, le changement du rapport isotopique devient de plus en plus grand.