Identifier des isotopes

L'élément carbone existe sous différentes formes atomiques qui diffèrent par la composition de leur noyau.

En effet, même s'il est fréquent, dans le langage courant, de parler simplement d'"atomes de carbone", ces derniers peuvent en réalité avoir des noyaux différents. L'atome de carbone le plus abondant est le "carbone 12" dont la notation symbolique du noyau est . Mais il existe également, dans une moindre mesure, du "carbone 13" () et du "carbone 14" ().

Le tableau ci-dessous détaille la composition des noyaux de ces atomes de carbone :

En observant les notations symboliques de ces noyaux, on constate que le nombre de protons Z est toujours égal à 6 : il s'agit donc bien d'atomes de carbone. Ces trois atomes possèdent également 6 électrons, ce qui explique qu'ils aient des propriétés chimiques similaires.

En revanche, ces trois atomes diffèrent par leur nombre de nucléons. Puisque le nombre de protons reste inchangé, c'est bien le nombre de neutrons qui change.

Cette différence du nombre de neutrons modifie la masse du noyau (et donc de l'atome) et certains de ces atomes peuvent être instables. C'est le cas du carbone 14, qui est instable et qui est moins abondant sur Terre.

On retiendra que des noyaux ou atomes qui possèdent le même nombre de protons mais diffèrent par leur nombre de neutrons sont appelés des isotopes. Ainsi, les noyaux   ,
 et  sont des isotopes.