L’isotopo del carbonio al quale si fa normalmente riferimento è il ¹²C , ed è la forma isotopica più abbondante in natura (98,93%).  , l’isotopo 14 del carbonio è presente nel nostro pianeta solo in piccolissima percentuale. Viene però preso in considerazione nella datazione di reperti organici antichi. Il ¹⁴C è sottoposto ad una reazione di decadimento radioattivo nella quale un neutrone del nucleo si trasforma in un protone con la nascita di un elettrone:

n➝p⁺ + e^‒

Il nucleo si ritrova così con un protone in più e l’atomo da Carbonio diventa Azoto in quanto il numero atomico aumenta di una unità. Il numero di massa non varia perché il numero totale di nucleoni è invariato. La mutazione avvenuta è una reazione nucleare perché coinvolge la natura del nucleo. Può essere scritta così:

Questa reazione può essere letta come una trasformazione nella quale la quantità di Carbonio 14 diminuisce. Per questo tipo di reazioni si considera il “tempo di emivita” o “tempo di dimezzamento” che è il tempo necessario affinché la quantità iniziale del ¹⁴C si dimezzi. Il tempo di emivita del ¹⁴C è di 5730 anni, un arco di tempo paragonabile alla storia dell’uomo sul pianeta. Una forma di vita biologica vivente fissa nei composti organici che la costituiscono una quantità percentuale di ¹⁴C pari a quella presente sul pianeta. Dopo la morte del sistema vivente, ¹⁴C non si rinnova più ed inizia il decadimento radioattivo. Da una analisi di laboratorio della percentuale di ¹⁴C presente in un reperto archeologico si può risalire alla datazione del reperto stesso.

Per rispondere al quiz uno studente deve sapere che il carbonio è il sesto elemento della tavola periodica ed ha perciò numero atomico Z = 6; il suo numero contiene di conseguenza 6 protoni.

Poiché consideriamo l'isotopo ¹⁴C abbiamo un numero di massa A =14; il numero totale di protoni + neutroni è perciò 14. Per differenza abbiamo che il numero di neutroni è 14 – 6 = 8.

Il numero di elettroni, per l'atomo neutro, cioè non ionizzato, è uguale a quello dei protoni. Abbiamo così 6 elettroni.