碳12是质子数和中子都为6的碳原子，是碳的一种稳定同位素。在自然界碳总量中占比约98.93%，是丰度最高的碳同位素 。碳12原子的质量为1.993×10⁻²⁶千克 。碳12也是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔 。
宇宙中的碳12主要通过红巨星氦燃烧层内的3α反应（α+α+α→12C）产生。1956年，弗雷德·霍伊尔通过理论计算提出该反应机制，预言存在一个7.7MeV的激发态（霍伊尔态）。1957年，实验证实了霍伊尔态的存在 。2024年，一项国际合作研究利用核晶格模拟，揭示了碳12原子核的低能态具有由三个α粒子（氦-4原子核）构成等边三角形或钝角三角形的团簇结构 。1960年，国际纯粹与应用物理联合会和国际纯粹与应用化学联合会将碳12的相对原子质量定为12，使其成为原子量的标准 。1971年，第十四届国际计量大会将摩尔定义为所含基本单元数与0.012千克碳12原子数目相等的系统的物质的量。2005年，国际计量委员会提出了将国际单位制基本单位定义在基本物理常数上的建议 。
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