Por Basil Phillips – Atualizado em 24 de março de 2022

O núcleo de cada átomo contém prótons, nêutrons e elétrons. Embora o número de prótons e elétrons seja constante para um determinado elemento, o número de nêutrons pode variar, dando origem a diferentes isótopos. O carbono, como muitos outros elementos, tem um isótopo que é esmagadoramente mais comum que os outros.

Carbono‑12

O carbono-12 é o isótopo de carbono mais abundante, representando quase 99% do carbono que ocorre naturalmente na Terra. Seu núcleo compreende seis prótons e seis nêutrons, produzindo uma massa total de exatamente 12.000 unidades de massa atômica (amu). Devido a esta massa exata, o carbono-12 serve como padrão de referência internacional para todas as outras massas atômicas.

Outros isótopos de ocorrência natural

Além do carbono-12, dois outros isótopos estáveis ocorrem naturalmente. O carbono-13, que contém sete nêutrons, representa cerca de 1% do carbono terrestre. O carbono-14, com oito neutrões, é radioactivo e está presente num nível de cerca de dois trilionésimos do carbono natural. Os cientistas também sintetizaram isótopos de vida curta que vão do carbono-8 ao carbono-22, mas estas formas instáveis ​​têm aplicações práticas limitadas.

Carbono-13

Como os organismos vivos incorporam preferencialmente carbono-12, a proporção de carbono-13 para carbono-12 em materiais biológicos é ligeiramente inferior à proporção ambiental. Ao medir esta proporção em núcleos de gelo, anéis de árvores e sedimentos marinhos, os cientistas podem inferir as concentrações passadas de dióxido de carbono na atmosfera e as taxas de absorção oceânica, fornecendo informações críticas sobre as alterações climáticas históricas.

Carbono-14

O carbono-14 é único entre os isótopos de carbono por ser radioativo. Ele decai com meia-vida de 5.730 anos, liberando radiação beta. Todos os organismos vivos absorvem carbono-14 através da fotossíntese e da respiração; quando um organismo morre, o carbono-14 restante decai a uma taxa previsível. Ao medir o carbono-14 residual em amostras antigas, os investigadores podem determinar a idade de materiais arqueológicos e geológicos com notável precisão – um método conhecido como datação por radiocarbono.