คาร์บอน-12 ( ^¹²C ) เป็นไอโซโทปเสถียรที่พบมากที่สุดในบรรดา ไอโซโทป เสถียร สองชนิด ของคาร์บอน ( อีกชนิดหนึ่งคือคาร์บอน-13 ) โดยคิดเป็น 98.93% ของ ธาตุคาร์บอนบนโลก ความอุดมสมบูรณ์ของมันเกิดจากกระบวนการทริปเปิลอัลฟาซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในดาวฤกษ์ คาร์บอน-12 มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้เป็นมาตรฐานในการวัดมวลอะตอม ของ นิวไคลด์ทั้งหมด ดังนั้นมวลอะตอมของมันจึงเท่ากับ 12 ดาลตันตามนิยาม คาร์บอน-12 ประกอบด้วยโปรตอน 6 ตัว นิวตรอน 6 ตัวและอิเล็กตรอน 6 ตัว

ดูคาร์บอน-13สำหรับวิธีการแยกไอโซโทปทั้งสองชนิดออกจากกัน ซึ่งจะทำให้ทั้งสองชนิดมีความเข้มข้นมากขึ้น

ก่อนปี 1959 ทั้งIUPAPและIUPAC ต่าง ใช้หน่วยออกซิเจนในการกำหนดโมลโดยนักเคมีกำหนดโมลเป็นจำนวนอะตอมของออกซิเจนที่มีมวล 16  กรัม ส่วนนักฟิสิกส์ใช้คำจำกัดความที่คล้ายกัน แต่ใช้ เฉพาะไอโซโทป ออกซิเจน-16เท่านั้น ทั้งสององค์กรตกลงกันในปี 1959–60 ที่จะกำหนดโมลดังต่อไปนี้

โมล คือปริมาณของสารในระบบที่มีจำนวนหน่วยพื้นฐานเท่ากับจำนวนอะตอมในคาร์บอน 12 จำนวน 12 กรัม สัญลักษณ์ของมันคือ "mol"

หลักเกณฑ์นี้ได้รับการรับรองโดยCIPM (คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัด)ในปี 1967 และได้รับการรับรองโดยการประชุมใหญ่ว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัดครั้งที่ 14 (CGPM) ในปี 1971

ในปี พ.ศ. 2504 ไอโซโทปคาร์บอน-12 ได้รับเลือกให้แทนที่ออกซิเจนเป็นมาตรฐานที่ใช้วัดน้ำหนักอะตอมของธาตุอื่นๆ ทั้งหมด^{[ 2 ]}ซึ่งสอดคล้องกับคำจำกัดความของโมลข้างต้น

ในปี 1980 CIPM ได้ชี้แจงคำจำกัดความข้างต้นให้ชัดเจนยิ่งขึ้น โดยระบุว่าอะตอมคาร์บอน-12 นั้นไม่ถูกผูกมัดและอยู่ในสถานะพื้นฐาน

ในปี 2018 IUPAC ได้กำหนดหน่วยโมลไว้อย่างแม่นยำว่า6.022 140 76 × 10 ²³ "หน่วยพื้นฐาน" จำนวนโมลในคาร์บอน-12 จำนวน 12 กรัม กลายเป็นเรื่องของการหาค่าโดยการทดลอง

สถานะฮอยล์ เป็นสถานะเรโซ แนนซ์แบบสปิน-0 ที่ถูกกระตุ้น ของคาร์บอน-12 เกิดขึ้นจากกระบวนการทริปเปิล-อัลฟา และ เฟรด ฮอยล์ได้ทำนายการมีอยู่ ของมันไว้ ในปี 1954 ^{[ 3 ]}การมีอยู่ของ เรโซแนนซ์ 7.7 MeV นี้มีความสำคัญต่อการสังเคราะห์นิวเคลียส ของคาร์บอนใน ดาวฤกษ์ที่เผาไหม้ฮีเลียมและทำนายปริมาณการผลิตคาร์บอนที่ตรงกับการสังเกตการณ์ การมีอยู่ของสถานะฮอยล์ได้รับการยืนยันจากการทดลองแล้ว แต่คุณสมบัติที่แม่นยำของมันยังคงอยู่ระหว่างการตรวจสอบ^{[ 4 ]}

สถานะฮอยล์เกิดขึ้นเมื่อ นิวเคลียส ของฮีเลียม-4รวมตัวกับ นิวเคลียส ของเบริลเลียม-8 ใน สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (10⁸ ^K ) และมีฮีเลียมเข้มข้นสูง ( ^10⁵ g/cm³ ⁾เนื่องจากครึ่งชีวิตสั้นของ เบริลเลียม ^-8การรวมตัวของนิวเคลียสฮีเลียมสองตัวจะต้องตามมาด้วยนิวเคลียสที่สามภายในเวลาประมาณ 10⁻¹⁶ ^{วินาที}ทำให้เกิดคาร์บอน สถานะฮอยล์ยังเป็นเรโซแนนซ์ที่มีอายุสั้น โดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 10⁻¹⁶ วินาที   2.4 × 10 ⁻¹⁶ วินาที ; โดยส่วนใหญ่จะสลายตัวกลับไปเป็นอนุภาคอัลฟาที่ เป็นส่วนประกอบทั้งสามอนุภาค แม้ว่า 0.0413% ของการสลายตัว (หรือ 1 ใน 2421.3) จะเกิดขึ้นโดยการปล่อยรังสีแกมมาเข้าสู่สถานะพื้นฐานของ¹² C ^{[ 5 ]}

ในปี 2011 การคำนวณ แบบ ab initioของสถานะพลังงานต่ำของคาร์บอน-12 พบว่า (นอกเหนือจากสถานะพื้นฐานและสถานะสปิน-2 ที่ถูกกระตุ้น ) มีเรโซแนนซ์ที่มีคุณสมบัติทั้งหมดของสถานะ Hoyle ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• ค่าคงที่ของอะโวกาโด
• คาร์บอน-11
• คาร์บอน-13
• คาร์บอน-14
• ไอโซโทปของคาร์บอน
• เพชรบริสุทธิ์เชิงไอโซโทป
• โมล (หน่วย)