Lihat sumber Isotop karbon

{{more citations needed|date=Juli 2022}}
{{Kotak info isotop karbon}}
'''[[Karbon]]''' ('''<sub>6</sub>C''') memiliki 15 [[isotop]] yang diketahui, dimulai dari <sup>8</sup>C hingga <sup>22</sup>C, di mana [[Karbon-12|<sup>12</sup>C]] dan [[Karbon-13|<sup>13</sup>C]] adalah [[isotop stabil]]. [[Radionuklida|Radioisotop]] yang berumur paling panjang adalah [[Karbon-14|<sup>14</sup>C]], dengan [[waktu paruh]] {{val|5.70|(3)|e=3}} tahun. <sup>14</sup>C juga merupakan satu-satunya radioisotop karbon yang ditemukan di alam—jumlah renik terbentuk secara [[Nuklida kosmogenik|kosmogenik]] melalui reaksi [[Nitrogen-14|<sup>14</sup>N]] + {{Subatomic particle|neutron}} → <sup>14</sup>C + [[Atom hidrogen|<sup>1</sup>H]]. Radioisotop buatan yang paling stabil adalah <sup>11</sup>C, yang memiliki waktu paruh {{val|20.3402|(53)}} menit. Semua radioisotop lain memiliki waktu paruh di bawah 20 detik, paling banyak kurang dari 200 milidetik. Isotop yang paling tidak stabil adalah <sup>8</sup>C, dengan waktu paruh {{val|3.5|(1.4)|e=-21}} detik.

==Daftar isotop==
{{Isotopes table
|symbol=C
|refs=NUBASE2020, AME2020 II
|notes=mass#, unc(), var[], spin(), spin#, resonance, daughter-st, EC, n, p
}}
|-
| {{SimpleNuclide|C|8}}
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 2
| {{val|8.037643|(20)}}
| {{val|3.5}}(1,4) [[Zepto-|z]]dtk <br />[{{val|230|(50)|u=keV}}]
| [[Emisi proton|2p]]
| {{SimpleNuclide|Be|6}}<ref group="n">Selanjutnya meluruh dengan emisi proton ganda menjadi '''<sup>4</sup>He''' untuk reaksi bersih <sup>8</sup>C → '''<sup>4</sup>He''' + 4'''<sup>1</sup>H'''</ref>
| 0+
|
|
|-
| rowspan=3|{{SimpleNuclide|C|9}}
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 3
| rowspan=3|{{val|9.0310372|(23)}}
| rowspan=3|{{val|126.5|(9)}} [[Mili-|m]]dtk
| β<sup>+</sup> ({{val|54.1}}(1,7)%)
| {{SimpleNuclide|Boron|9}}
| rowspan=3|3/2−
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>+</sup>α ({{val|38.4}}(1,6)%)
| {{SimpleNuclide|Li|5}}<ref group="n">Segera meluruh dengan emisi proton menjadi '''<sup>4</sup>He''' untuk reaksi bersih <sup>9</sup>C → 2&nbsp;'''<sup>4</sup>He''' + '''<sup>1</sup>H''' + {{Subatomic particle|electron}}</ref>
|-
| [[Peluruhan proton|β<sup>+</sup>p]] ({{val|7.5|(6)|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Be|8}}<ref group="n">Segera meluruh menjadi dua atom '''<sup>4</sup>He''' untuk reaksi bersih <sup>9</sup>C → 2&nbsp;'''<sup>4</sup>He''' + '''<sup>1</sup>H''' + {{Subatomic particle|electron}}</ref>
|-
| {{SimpleNuclide|C|10}}
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 4
| {{val|10.01685322|(8)}}
| {{val|19.3011|(15)}} dtk
| β<sup>+</sup>
| '''{{SimpleNuclide|Boron|10}}'''
| 0+
|
|
|-
| rowspan=1|{{SimpleNuclide|C|11}}<ref group="n">Digunakan untuk pelabelan molekul dalam [[Tomografi emisi positron|pemindaian PET]]</ref>
| rowspan=1 style="text-align:right" | 6
| rowspan=1 style="text-align:right" | 5
| rowspan=1 |{{val|11.01143260|(6)}}
| rowspan=1 |{{val|20.3402|(53)}} mnt
| β<sup>+</sup>
| '''{{SimpleNuclide|Boron|11}}'''
| rowspan=1 |3/2−
| rowspan=1 |
| rowspan=1 |
|-
| style="text-indent:1em" |{{SimpleNuclide|C|11m}}
| colspan=3 style="text-indent:2em" |{{val|12160|(40)|u=keV}}
| 
| p ?<ref group="n" name="decay mode 1">Mode peluruhan yang ditunjukkan secara energetik diperbolehkan, tetapi belum diamati secara eksperimental terjadi di nuklida ini.</ref>
| '''{{SimpleNuclide|Boron|10}}''' ?
| 1/2+
|
|
|-
| [[Karbon-12|{{SimpleNuclide|C|12}}]]
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 6
| 12 tepat<ref group="n">[[Dalton (satuan)|Satuan massa atom tunggal]] didefinisikan sebagai {{sfrac|1|12}} massa atom karbon-12 yang tidak terikat dalam keadaan dasarnya.</ref>
| colspan=3 align=center|'''Stabil'''
| 0+
| [{{val|0.9884}}, {{val|0.9904}}]<ref name="Atomic Weight of Carbon">{{Cite web|title=Atomic Weight of Carbon|url=https://ciaaw.org/carbon.htm|url-status=live|website=CIAAW}}</ref>
|-
| [[Karbon-13|{{SimpleNuclide|C|13}}]]<ref group="n">[[δ13C|Rasio <sup>12</sup>C terhadap <sup>13</sup>C]] digunakan untuk mengukur produktivitas biologis di zaman kuno dan berbagai jenis [[fotosintesis]]</ref>
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 7
| {{val|13.003354835336|(252)}}
| colspan=3 align=center|'''Stabil'''
| 1/2−
| [{{val|0.0096}}, {{val|0.0116}}]<ref name="Atomic Weight of Carbon" />
|-
| [[Karbon-14|{{SimpleNuclide|C|14}}]]<ref group="n">Memiliki kegunaan penting dalam [[Penanggalan radiometrik|penanggalan radio]] (lihat [[Penanggalan radiokarbon|penanggalan karbon]])</ref>
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 8
| {{val|14.003241989|(4)}}
| {{val|5.70|(3)|e=3}} thn
| β<sup>−</sup>
| '''{{SimpleNuclide|Nitrogen|14}}'''
| 0+
| Renik<ref group="n">Terutama [[Nuklida kosmogenik|kosmogenik]], diproduksi oleh [[neutron]] yang menyerang atom [[Nitrogen-14|<sup>14</sup>N]] (<sup>14</sup>N + {{Subatomic particle|neutron}} → <sup>14</sup>C + <sup>1</sup>H)</ref>
| < 10<sup>−12</sup>
|-
| style="text-indent:1em" |{{SimpleNuclide|C|14m}}
| colspan="3" style="text-indent:2em" |{{val|22100|(100)|u=keV}}
| 
| [[Isomer nuklir#Proses peluruhan|IT]]
| {{SimpleNuclide|C|14}}
| (2−)
|
|
|-
| {{SimpleNuclide|C|15}}
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 9
| {{val|15.0105993|(9)}}
| {{val|2.449|(5)}} dtk
| β<sup>−</sup>
| '''{{SimpleNuclide|Nitrogen|15}}'''
| 1/2+
|
|
|-
| rowspan=2|{{SimpleNuclide|C|16}}
| rowspan=2 style="text-align:right" | 6
| rowspan=2 style="text-align:right" | 10
| rowspan=2|{{val|16.014701|(4)}}
| rowspan=2|{{val|750|(6)}} mdtk
| β<sup>−</sup>[[Emisi neutron|n]] ({{val|99.0|(3)|u=%}})
| '''{{SimpleNuclide|Nitrogen|15}}'''
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β<sup>−</sup> ({{val|1.0|(3)|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|16}}
|-
| rowspan=3|{{SimpleNuclide|C|17}}
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 11
| rowspan=3|{{val|17.022579|(19)}}
| rowspan=3|{{val|193|(6)}} mdtk
| β<sup>−</sup> ({{val|71.6}}(1,3)%)
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|17}}
| rowspan=3|3/2+
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>−</sup>n ({{val|28.4}}(1,3)%)
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|16}}
|-
| β<sup>−</sup>2n ?<ref group="n" name="decay mode 1" />
| '''{{SimpleNuclide|Nitrogen|15}}''' ?
|-
| rowspan=3|{{SimpleNuclide|C|18}}
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 12
| rowspan=3|{{val|18.02675|(3)}}
| rowspan=3|{{val|92|(2)}} mdtk
| β<sup>−</sup> ({{val|68.5}}(1,5)%)
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|18}}
| rowspan=3|0+
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>−</sup>n ({{val|31.5}}(1,5)%)
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|17}}
|-
| β<sup>−</sup>2n ?<ref group="n" name="decay mode 1" />
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|18}} ?
|-
| rowspan=3|{{SimpleNuclide|C|19}}<ref group="n">Memiliki 1 neutron [[Inti halo|halo]]</ref>
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 13
| rowspan=3|{{val|19.03480|(11)}}
| rowspan=3|{{val|46.2}}(2,3) mdtk
| β<sup>−</sup>n ({{val|47|(3)|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|18}}
| rowspan=3|1/2+
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>−</sup> ({{val|46.0}}(4,2)%)
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|19}}
|-
| β<sup>−</sup>2n ({{val|7|(3)|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|17}}
|-
| rowspan=3|{{SimpleNuclide|C|20}}
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 14
| rowspan=3|{{val|20.04026|(25)}}
| rowspan=3|{{val|16|(3)}} mdtk
| β<sup>−</sup>n ({{val|70|(11)|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|19}}
| rowspan=3|0+
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>−</sup>2n (< {{val|18.6|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|18}}
|-
| β<sup>−</sup> (> {{val|11.4|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|20}}
|-
| {{SimpleNuclide|C|21}}
| style="text-align:right" | 6
| style="text-align:right" | 15
| {{val|21.04900|(64)}}#
| < {{val|30}} [[Nano-|n]]dtk
| n ?<ref group="n" name="decay mode 1" />
| {{SimpleNuclide|C|20}} ?
| 1/2+#
|
|
|-
| rowspan=3|{{SimpleNuclide|C|22}}<ref group="n">Memiliki 2 neutron halo</ref>
| rowspan=3 style="text-align:right" | 6
| rowspan=3 style="text-align:right" | 16
| rowspan=3|{{val|22.05755|(25)}}
| rowspan=3|{{val|6.2}}(1,3) mdtk
| β<sup>−</sup>n ({{val|61|(14)|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|21}}
| rowspan=3|0+
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β<sup>−</sup>2n (< {{val|37|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|20}}
|-
| β<sup>−</sup> (> {{val|2|u=%}})
| {{SimpleNuclide|Nitrogen|22}}
{{Isotopes table/footer}}

==Karbon-11==
'''Karbon-11''' atau '''<sup>11</sup>C''' adalah [[Radionuklida|isotop radioaktif]] [[karbon]] yang meluruh menjadi [[boron-11]]. Peluruhan ini terjadi terutama karena [[emisi positron]], dengan sekitar 0,19–0,23% peluruhan terjadi karena [[penangkapan elektron]].<ref name="11C-Scobie">{{cite journal|last=Scobie|first=J.|last2=Lewis |first2=G. M.|title=K-capture in carbon 11|journal=Philosophical Magazine|date=1 September 1957|volume=2|issue=21|pages=1089–1099|doi=10.1080/14786435708242737|bibcode = 1957PMag....2.1089S }}</ref><ref name="11C-Campbell">{{cite journal|last=Campbell|first=J. L.|last2=Leiper |first2=W. |last3=Ledingham |first3=K. W. D. |last4=Drever |first4=R. W. P. |title=The ratio of K-capture to positron emission in the decay of <sup>11</sup>C|journal=Nuclear Physics A|volume=96|issue=2|pages=279–287|doi=10.1016/0375-9474(67)90712-9|bibcode = 1967NuPhA..96..279C |date=1967-04-11}}</ref> [[Waktu paruh]]nya adalah {{val|20.3402|(53)}} menit.

:{{math|<sup>11</sup>C → [[Boron-11|<sup>11</sup>B]] + {{SubatomicParticle|link=yes|positron}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Electron neutrino}} + {{Val|0.96|ul=MeV}}}}
:{{math|<sup>11</sup>C + {{SubatomicParticle|link=yes|Electron}} → <sup>11</sup>B + {{SubatomicParticle|link=|Electron neutrino}} + {{Val|1.98|u=MeV}}}}

Ia dihasilkan dari [[nitrogen]] dalam [[siklotron]] oleh reaksi
:[[Nitrogen-14|<sup>14</sup>N]] + {{SubatomicParticle|link=yes|proton}} → <sup>11</sup>C + [[Helium-4|<sup>4</sup>He]]

Karbon-11 umumnya digunakan sebagai [[Radionuklida|radioisotop]] untuk pelabelan radioaktif molekul dalam [[tomografi emisi positron]]. Di antara banyak molekul yang digunakan dalam konteks ini adalah [[radioligan]] [[DASB|[<sup>11</sup>C]DASB]] dan [[25I-NBOMe|[<sup>11</sup>C]Cimbi-5]].

==Isotop alami==
{{Utama|Karbon-12|Karbon-13|Karbon-14}}
Ada tiga [[isotop]] karbon yang terbentuk secara alami: 12, 13, dan 14. <sup>12</sup>C dan <sup>13</sup>C adalah [[isotop stabil]], terjadi dalam [[Δ13C|proporsi alami sekitar 93:1]]. <sup>14</sup>C diproduksi oleh neutron termal dari radiasi kosmik di atmosfer bagian atas, dan diangkut ke Bumi untuk diserap oleh bahan biologis hidup. Secara isotop, <sup>14</sup>C merupakan bagian yang dapat diabaikan; tetapi, karena bersifat radioaktif dengan waktu paruh {{val|5.70|(3)|e=3}} tahun, ia dapat dideteksi secara radiometrik. Karena jaringan mati tidak menyerap <sup>14</sup>C, jumlah <sup>14</sup>C adalah salah satu metode yang digunakan dalam bidang arkeologi untuk [[penanggalan radiometrik]] bahan biologis.

==Paleoklimatologi==
<sup>12</sup>C dan <sup>13</sup>C diukur sebagai [[Analisis isotop#Analisis isotop stabil dalam ekosistem perairan|rasio isotop]] [[δ13C|δ<sup>13</sup>C]] dalam [[foraminifera]] [[Zona bentik|bentik]] dan digunakan sebagai proksi untuk [[Daur nutrien|siklus nutrien]] dan pertukaran udara–laut CO<sub>2</sub> (ventilasi) yang bergantung pada suhu.<ref>{{cite journal |last1=Lynch-Stieglitz |first1=Jean |last2=Stocker |first2=Thomas F. |last3=Broecker |first3=Wallace S. |last4=Fairbanks |first4=Richard G. |title=The influence of air-sea exchange on the isotopic composition of oceanic carbon: Observations and modeling |journal=Global Biogeochemical Cycles |date=1995 |volume=9 |issue=4 |pages=653–665 |doi=10.1029/95GB02574}}</ref> Tumbuhan merasa lebih mudah menggunakan isotop yang lebih ringan (<sup>12</sup>C) ketika mereka mengubah [[sinar matahari]] dan [[karbon dioksida]] menjadi makanan. Jadi, misalnya, [[plankton]] (organisme yang mengapung bebas) dalam jumlah besar menyerap sejumlah besar <sup>12</sup>C dari lautan. Awalnya, <sup>12</sup>C sebagian besar dimasukkan ke dalam air laut dari atmosfer. Jika lautan tempat plankton hidup berlapis (artinya ada lapisan air hangat di dekat bagian atas, dan air yang lebih dingin di bagian bawah), maka air permukaan tidak banyak bercampur dengan perairan yang lebih dalam, sehingga ketika plankton mati, ia tenggelam dan menghilangkan <sup>12</sup>C dari permukaan, meninggalkan lapisan permukaan yang relatif kaya <sup>13</sup>C. Di mana air dingin naik dari kedalaman (seperti di Atlantik Utara), air itu membawa <sup>12</sup>C kembali dengannya. Jadi, ketika lautan kurang berlapis daripada hari ini, ada lebih banyak <sup>12</sup>C dalam kerangka spesies yang tinggal di permukaan. Indikator lain dari iklim masa lalu termasuk keberadaan spesies tropis, cincin pertumbuhan karang, dll.<ref name="C-Flannery">[[Tim Flannery]] ''The weather makers: the history & future of climate change'', The Text Publishing Company, Melbourne, Australia. {{ISBN|1-920885-84-6}}</ref>

==Melacak sumber makanan dan diet==
Jumlah isotop yang berbeda dapat diukur dengan [[spektrometri massa]] dan dibandingkan dengan referensi [[Bahan Referensi untuk Analisis Isotop Stabil|standar]]; hasilnya (misalnya delta dari <sup>13</sup>C = δ<sup>13</sup>C) dinyatakan sebagai bagian per seribu (‰):<ref name="C-Miller">{{Cite book |title=Biological oceanography |url=https://archive.org/details/biologicaloceano0002edmill_s8g7 |last=Miller |first=Charles B. |publisher=John Wiley & Sons, Ltd. |last2=Wheeler |first2=Patricia |year=2012 |isbn=9781444333022 |edition=2nd |location=Chichester, West Sussex |page=[https://archive.org/details/biologicaloceano0002edmill_s8g7/page/186 186] |oclc=794619582}}</ref>

:<math chem>\delta \ce{^{13}C} = \left( \frac{\left( \frac\ce{^{13}C}\ce{^{12}C} \right)_\text{sampel}}{\left( \frac\ce{^{13}C}\ce{^{12}C} \right)_\text{standar}} - 1 \right) \times 1000</math> ‰<!-- this must be \permil, but it does not work -->

Isotop karbon stabil dalam karbon dioksida digunakan secara berbeda oleh tanaman selama [[fotosintesis]].{{butuh rujukan|reason=perlu menyediakan sumber referensi|date=Juli 2022}} [[Rumput|Rerumputan]] di daerah [[Iklim sedang|beriklim sedang]] ([[barli]], [[beras]], [[gandum]], [[gandum hitam]] dan [[Haver|oat]], ditambah [[bunga matahari]], [[kentang]], [[tomat]], [[kacang tanah]], [[kapas]], [[bit gula]], dan sebagian besar pohon dan kacang/buahnya, [[mawar]] dan ''[[Poa pratensis]]'') mengikuti [[Tanaman C3|jalur fotosintesis C3]] yang akan menghasilkan nilai δ<sup>13</sup>C rata-rata sekitar −26,5‰.{{butuh rujukan|reason=perlu memberikan referensi|date=Juli 2022}} Rumput di daerah [[Iklim gurun|beriklim panas gersang]] (khususnya [[jagung]], tetapi juga [[milet]], [[sorgum]], [[tebu]] dan ''[[Digitaria]]'') mengikuti [[Tanaman C4|jalur fotosintesis C4]] yang menghasilkan nilai δ<sup>13</sup>C rata-rata sekitar −12,5‰.<ref name="Oleary98">https://www.ldeo.columbia.edu/~polissar/OrgGeochem/oleary-1988-carbon-isotopes.pdf</ref>

Oleh karena itu, memakan tanaman yang berbeda ini akan mempengaruhi nilai δ<sup>13</sup>C dalam jaringan tubuh konsumen. Jika hewan (atau manusia) hanya memakan tumbuhan C3, nilai δ<sup>13</sup>C mereka akan berkisar dari −18,5 hingga −22,0‰ pada [[kolagen]] tulang mereka dan −14,5‰ pada [[hidroksiapatit]] pada gigi dan tulang mereka.<ref name="C-Tycot">{{cite journal |last=Tycot |first=R. H. |year=2004 |title=Stable isotopes and diet: you are what you eat |journal=Proceedings of the International School of Physics "Enrico Fermi" Course CLIV |editor1=M. Martini |editor2=M. Milazzo |editor3=M. Piacentini |url=http://luna.cas.usf.edu/~rtykot/PR39%20-%20Enrico%20Fermi%20isotopes.pdf}}</ref>

Sebaliknya, pengumpan C4 akan memiliki kolagen tulang dengan nilai −7,5‰ dan nilai hidroksiapatit −0,5‰.

Dalam studi kasus yang sebenarnya, pemakan milet dan jagung dapat dengan mudah dibedakan dari pemakan beras dan gandum. Mempelajari bagaimana preferensi makanan ini didistribusikan secara geografis melalui waktu dapat menerangi jalur migrasi orang dan jalur penyebaran tanaman pertanian yang berbeda. Namun, kelompok manusia sering mencampurkan tanaman C3 dan C4 (secara historis, Tiongkok utara hidup dari gandum dan milet), atau mencampur kelompok tumbuhan dan hewan bersama-sama (misalnya, Tiongkok tenggara hidup dari beras dan ikan).<ref name="C-Richard">{{cite journal | first1= Hedges|last1=Richard | year = 2006 | title = Where does our protein come from? | journal = British Journal of Nutrition | volume = 95 | issue = 6| pages = 1031–2 | doi=10.1079/bjn20061782| pmid = 16768822 | doi-access = free }}</ref>

==Lihat pula==
* [[Penanggalan radiokarbon]]
* [[Nuklida kosmogenik|Isotop kosmogenik]]
* [[Isotop-isotop alami]]
* [[Jejak isotopik]]

==Referensi==
{{Reflist}}

{{Indeks isotop}}

[[Kategori:Isotop karbon]]
[[Kategori:Karbon]]
[[Kategori:Daftar isotop menurut unsur|Karbon]]