{{위키데이터 속성 추적}}
'''[[탄소]]'''는 원자량 8~22 사이에 총 15개의 [[동위 원소]]가 알려져 있다. 이들 중 <sup>12</sup>C와 <sup>13</sup>C는 안정 동위 원소이다. 방사성 동위 원소 중 가장 안정한 것은 <sup>14</sup>C로 반감기가 약 5700년이며, 자연에도 미량 존재한다. 인공 방사성 동위원소 가운데 반감기가 가장 짧은 것은 <sup>8</sup>C(3.5×10<sup>-21</sup>초)이다.

탄소의 표준 원자량은 12.0107(8)[[원자량 단위|u]]이다.

== 탄소-12 ==
{{본문|탄소-12}}
[[탄소-12]]는 [[안정 동위 원소]]로 탄소 동위 원소 중 98.9%를 차지한다. 1961년 탄소-12 원자 1개 질량의 1/12를 [[원자 질량 단위]]가 채택된 이래 [[원자 질량]]의 기준으로 사용되고 있으며, 이 정의에 따라 탄소-12의 원자 질량은 정확히 12가 된다. 이전까지는 [[산소]]를 원자 질량의 기준으로 삼았으나, [[화학자]]들은 [[산소 동위 원소]]의 비율을 고려한 단위를, [[물리학자]]들은 [[산소-16]]만을 기준으로 한 단위를 사용하여 미세한 오차가 발생하였기 때문에 통일된 것이다.<ref>{{서적 인용|저자1 = 심국석|저자2 = 김봉래|저자3 = 이순영 |제목 = 하이탑 고등학교 화학 I |출판사 = 두산동아 |쪽 =56 |isbn = 978-89-0030-449-7}}</ref>

== 탄소-13 ==
{{본문|탄소-13}}
[[탄소-13]]은 탄소의 [[안정 동위 원소]]의 하나로, 전체 탄소의 1.1%를 차지한다. 핵 [[스핀 (물리학)|스핀]]이 1/2<sup>-</sup>이므로 [[유기 화합물]]의 구조를 알아내는데 사용하는 [[핵자기 공명|NMR]] 실험에 사용된다.

== 탄소-14 ==
{{본문|탄소-14}}
[[탄소-14]]는 '동위성 탄소'라고도 하며, 약 5730년의 [[반감기]]를 거쳐 [[베타 붕괴|β<sup>-</sup> 붕괴]]하여 [[질소-14]](<sup>14</sup>N)가 된다. 자연에는 극미량(전체 탄소의 약 1조 분의 1) 존재하며, 1936년에 처음으로 그 존재가 관찰되었다.<ref>{{저널 인용|author1=Bonner, T. W.|author2=Brubaker, W. M.|year=1936|month=|title=The disintegration of nitrogen by slow neutrons|journal=Physical Reviews|volume=49|pages=778}}</ref> 지상 9km에서 [[우주선 (물리)|우주선]]에 의해 생성되는 [[중성자]]가 [[질소-14]]와 반응하여 생성되며, 그 양이 일정하게 유지되나, [[대기권]]에서 행해지는 [[핵실험]]에 의해 변동이 있을 수 있다. [[유기물]] 시료 속에 존재하는 다른 탄소 동위 원소와의 비율을 조사하여 [[방사성 탄소 연대 측정법]]에 이용되며, 대략 5만 년까지의 연대를 측정할 수 있다.

== 표 ==
{| class="wikitable" style="font-size:95%; white-space:nowrap"
! 핵자<br />수
! Z([[양성자|p]])
! N([[중성자|n]])
! &nbsp;<br />동위 원소 질량 (u)<br />&nbsp;
! 반감기
! 붕괴 방식
! 붕괴 생성<br />동위 원소
! 핵<br />스핀
! 자연계에 존재하는<br />동위 원소<br />범위<br />(몰 분율)
! 자연계에 존재하는<br />최대 범위<br />(몰 분율)
|-
| <sup>8</sup>C
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 2
| 8.037675(25)
| 2.0(4) × 10<sup>−21</sup> s<br />[230(50) keV]
| [[양성자 방출|2p]]
| {{SimpleNuclide|Be|6}}
| 0+
|
|
|-
| rowspan=3|<sup>9</sup>C
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 3
| rowspan=3|9.0310367(23)
| rowspan=3|126.5(9) ms
| [[베타 붕괴|β<sup>+</sup>]] (60%)
| {{SimpleNuclide|B|9}}
| rowspan=3|(3/2-)
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>+</sup>, p (23%)
| {{SimpleNuclide|Be|8}}
|-
| β<sup>+</sup>, [[알파 붕괴|α]] (17%)
| {{SimpleNuclide|Li|5}}
|-
| <sup>10</sup>C
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 4
| 10.0168532(4)
| 19.290(12) s
| β<sup>+</sup>
| '''{{SimpleNuclide|B|10}}'''
| 0+
|
|
|-
| rowspan=2|<sup>11</sup>C
| rowspan=2 style="text-align:right" | 6
| rowspan=2 style="text-align:right" | 5
| rowspan=2 |11.0114336(10)
| rowspan=2 |20.334(24) min
| β<sup>+</sup> (99.79%)
| '''{{SimpleNuclide|B|11}}'''
| rowspan=2 |3/2-
| rowspan=2 |
| rowspan=2 |
|-
| [[전자 포획|K-포획]] (0.21%)
| '''{{SimpleNuclide|B|11}}'''
|-
| [[탄소-12|<sup>12</sup>C]]
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 6
| 12 ([[원자 질량]]의 기준)
| colspan=3 align=center|'''안정'''
| 0+
| 0.9893(8)
| 0.98853-0.99037
|-
| [[탄소-13|<sup>13</sup>C]]
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 7
| 13.0033548378(10)
| colspan=3 align=center|'''안정'''
| 1/2-
| 0.0107(8)
| 0.00963-0.01147
|-
| [[탄소-14|<sup>14</sup>C]]
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 8
| 14.003241989(4)
| 5,730y
| β<sup>−</sup>
| '''{{SimpleNuclide|N|14}}'''
| 0+
| 미량
| <10<sup>−12</sup>
|-
| <sup>15</sup>C
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 9
| 15.0105993(9)
| 2.449(5) s
| β<sup>−</sup>
| '''{{SimpleNuclide|N|15}}'''
| 1/2+
|
|
|-
| rowspan=2|<sup>16</sup>C
| rowspan=2 style="text-align:right" | 6
| rowspan=2 style="text-align:right" | 10
| rowspan=2|16.014701(4)
| rowspan=2|0.747(8) s
| β<sup>−</sup>, [[중성자 방출|n]] (97.9%)
| '''{{SimpleNuclide|N|15}}'''
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β<sup>−</sup> (2.1%)
| {{SimpleNuclide|N|16}}
|-
| rowspan=2|<sup>17</sup>C
| rowspan=2 style="text-align:right" | 6
| rowspan=2 style="text-align:right" | 11
| rowspan=2|17.022586(19)
| rowspan=2|193(5) ms
| β<sup>−</sup> (71.59%)
| {{SimpleNuclide|N|17}}
| rowspan=2|(3/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β<sup>−</sup>, n (28.41%)
| {{SimpleNuclide|N|16}}
|-
| rowspan=2|<sup>18</sup>C
| rowspan=2 style="text-align:right" | 6
| rowspan=2 style="text-align:right" | 12
| rowspan=2|18.02676(3)
| rowspan=2|92(2) ms
| β<sup>−</sup> (68.5%)
| {{SimpleNuclide|N|18}}
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β<sup>−</sup>, n (31.5%)
| {{SimpleNuclide|N|17}}
|-
| rowspan=3|<sup>19</sup>C
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 13
| rowspan=3|19.03481(11)
| rowspan=3|46.2(23) ms
| β<sup>−</sup>, n (47.0%)
| {{SimpleNuclide|N|18}}
| rowspan=3|(1/2+)
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>−</sup> (46.0%)
| {{SimpleNuclide|N|19}}
|-
| β<sup>−</sup>, 2n (7%)
| {{SimpleNuclide|N|17}}
|-
| rowspan=2|<sup>20</sup>C
| rowspan=2 style="text-align:right" | 6
| rowspan=2 style="text-align:right" | 14
| rowspan=2|20.04032(26)
| rowspan=2|16(3) ms<br />[14(+6-5) ms]
| β<sup>−</sup>, n (72.0%)
| {{SimpleNuclide|N|19}}
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β<sup>−</sup> (28.0%)
| {{SimpleNuclide|N|20}}
|-
| <sup>21</sup>C
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 15
| 21.04934(54)#
| <30 ns
| n
| {{SimpleNuclide|C|20}}
| (1/2+)#
|
|
|-
| <sup>22</sup>C
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 16
| 22.05720(97)#
| 6.2(13) ms<br />[6.1(+14-12) ms]
| β<sup>−</sup>
| {{SimpleNuclide|N|22}}
| 0+
|
|
|}

== 같이 보기 ==
* [[방사성 탄소 연대 측정]]
== 각주 ==
{{각주}}

{{동위 원소 색인}}

{{전거 통제}}

[[분류:탄소|동위 원소]]
[[분류:탄소 동위 원소| ]]
[[분류:원소별 동위 원소 목록]]