Por Basil Phillips – Actualizado el 24 de marzo de 2022
El núcleo de cada átomo contiene protones, neutrones y electrones. Si bien el número de protones y electrones es constante para un elemento determinado, el número de neutrones puede variar, dando lugar a diferentes isótopos. El carbono, como muchos otros elementos, tiene un isótopo que es abrumadoramente más común que los demás.
El carbono-12 es el isótopo de carbono más abundante y representa casi el 99% del carbono natural de la Tierra. Su núcleo está formado por seis protones y seis neutrones, lo que da una masa total de exactamente 12.000 unidades de masa atómica (uma). Debido a esta masa exacta, el carbono 12 sirve como estándar de referencia internacional para todas las demás masas atómicas.
Además del carbono-12, otros dos isótopos estables se encuentran de forma natural. El carbono-13, que contiene siete neutrones, representa aproximadamente el 1% del carbono terrestre. El carbono-14, con ocho neutrones, es radiactivo y está presente en un nivel de aproximadamente dos billonésimas del carbono natural. Los científicos también han sintetizado isótopos de vida corta que van desde el carbono 8 al carbono 22, pero estas formas inestables tienen aplicaciones prácticas limitadas.
Debido a que los organismos vivos incorporan preferentemente carbono-12, la proporción de carbono-13 a carbono-12 en los materiales biológicos es ligeramente menor que la proporción ambiental. Al medir esta proporción en núcleos de hielo, anillos de árboles y sedimentos marinos, los científicos pueden inferir las concentraciones pasadas de dióxido de carbono atmosférico y las tasas de absorción oceánica, proporcionando información crítica sobre el cambio climático histórico.
El carbono 14 es único entre los isótopos de carbono porque es radiactivo. Se desintegra con una vida media de 5.730 años, liberando radiación beta. Todos los organismos vivos absorben carbono-14 mediante la fotosíntesis y la respiración; cuando un organismo muere, el carbono 14 restante se desintegra a un ritmo predecible. Al medir el carbono 14 residual en muestras antiguas, los investigadores pueden determinar la edad de los materiales arqueológicos y geológicos con notable precisión, un método conocido como datación por radiocarbono.
