Isotooppitutkimukset

Isotooppitutkimukset ovat tutkimusmenetelmiä, joissa tarkastellaan atomeja niiden isotooppien perusteella. Tutkimuksessa voidaan hyödyntää sekä vakaasti isotooppeja että radioisotopeja. Vakaat isotoopit antavat tietoa prosesseista ja liikkeistä ilman radioaktiivista hajoamista, kun taas radioisotopeilla voidaan mitata ajan kulkua ja tapahtumien syntyä.

Keskeisiä menetelmiä ovat massaspektrometria (erityisesti isotopomittausten mittaukseen tarkoitettu IRMS sekä MC-ICP-MS) sekä radiometrinen ajoitus kuten 14C- sekä U-Pb- ja Ar-Ar -menetelmät; nykyisin käytetään myös accelerator mass spectrometry AMS:ää erittäin pienille isotooppimäärille. Mittauksissa ilmoitetaan isotooppipainojen eroja tai delta-arvoja (esim. δ13C, δ15N, δ18O, δD, δ34S).

Näytteitä voidaan ottaa geologiasta, vesistöistä, fossiileista, arkeologisista jäänteistä sekä biologisista näytteistä kuten kudoksista ja soluista. Isotooppitutkimuksia sovelletaan laajasti eri aloilla, joissa isotoppien avulla voidaan ratkaista ajankohtaisuuteen, alkuperään, kiertokulkuun ja renkaan ekologiaan liittyviä kysymyksiä.

Sovelluksia ovat muun muassa geokemia ja geokronologia (U-Pb, 14C-datering), paleoklimaatio ja sedimentologian tulkinta, veden kiertokulun ja lähteiden jäljittäminen sekä ravinnon- ja elinympäristöjen rekonstruointi sekä rikostieteelliset ja biolääketieteelliset tutkimukset.

On tärkeää huomioida laatu, kalibrointi ja kontaminaatioriskit; käytössä ovat standardit ja kontrollit sekä turvallisuusnäkökohdat, erityisesti radioisotooppien työskentelyssä.