Stabilitätsisotopenanalysen

Stabilitätsisotopenanalysen, auch bekannt als stabile Isotopenanalysen, ist eine analytische Technik, die das Verhältnis stabiler Isotope von Elementen in einer Probe misst. Stabile Isotope sind Atome desselben Elements, die sich in der Anzahl ihrer Neutronen unterscheiden, aber nicht radioaktiv zerfallen. Beispiele für häufig analysierte Elemente sind Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel.

Die Technik basiert auf der Tatsache, dass geringfügige Unterschiede in der Masse der Isotope zu geringfügigen Unterschieden in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften führen. Diese Unterschiede manifestieren sich in fraktionierenden Prozessen, wie Verdunstung, chemischen Reaktionen oder biologischem Stoffwechsel, die zu messbaren Änderungen im Isotopenverhältnis führen.

Die Analyse erfolgt typischerweise mittels Massenspektrometrie. Die Probe wird ionisiert, und die Ionen werden dann basierend auf ihrem Masse-zu-Ladung-Verhältnis getrennt und detektiert. Die relativen Mengen der verschiedenen Isotope werden so bestimmt.

Stabilitätsisotopenanalysen finden breite Anwendung in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen. In der Umweltwissenschaft werden sie zur Verfolgung von Wasserkreisläufen, zur Untersuchung von Umweltverschmutzung und zur Rekonstruktion vergangener Klimabedingungen eingesetzt. In der Archäologie und Paläontologie helfen sie, Ernährungsgewohnheiten und Migrationsmuster von vergangenen Populationen zu verstehen. In der Biologie werden sie zur Untersuchung von Stoffwechselwegen und zur Bestimmung der Herkunft von biologischen Materialien verwendet. Auch in der Kriminalistik können stabile Isotope zur Herkunftsbestimmung von Drogen oder anderen Beweismitteln dienen.