isotooppijärjestelmien

Isotooppijärjestelmät, suomeksi myös isotooppisuhteet, viittaavat eri isotooppien suhteelliseen runsauteen tietyssä aineessa. Isotoopit ovat saman alkuaineen atomeja, joilla on sama määrä protoneja mutta eri määrä neutroneja. Tämä ero neutronien määrässä johtaa eri atomipainoihin ja joskus myös hieman erilaisiin fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Isotooppijärjestelmiä käytetään laajasti useilla tieteenaloilla.

Yksi merkittävimmistä sovelluksista on geokemiassa ja geokronologiassa, missä isotooppisuhteita käytetään aineiden iän määrittämiseen ja niiden alkuperän selvittämiseen. Esimerkiksi radioaktiivisten isotooppien, kuten hiilen-14 tai uraanin, hajoamista hyödyntämällä voidaan määrittää fossiilien tai kivien ikä. Samoin vakaiden isotooppien, kuten hapen tai vedyn, suhteita analysoimalla voidaan jäljittää veden kiertokulkua tai selvittää ilmaston muutoksia.

Biologiassa isotooppijärjestelmiä käytetään ravintoketjujen tutkimiseen ja eliöiden liikkumisen seuraamiseen. Esimerkiksi tietyn isotoopin esiintyminen eliön kudoksissa voi kertoa sen ruokavaliosta tai maantieteellisestä alkuperästä. Myös lääketieteessä isotooppeja käytetään diagnostiikassa ja hoidoissa, vaikkakin tällöin usein puhutaan radioisotoopeista, jotka ovat radioaktiivisia. Ympäristötieteissä isotooppianalyysit auttavat ymmärtämään saasteiden lähteitä ja kulkeutumista.