isotopenmethoden

Isotopenmethoden umfassen ein Spektrum analytischer Techniken, die die Unterschiede in den Isotopenvarianten eines Elements nutzen, um Herkunft, Prozesse, Alter oder Umweltbedingungen zu rekonstruieren. Dabei werden stabile Isotope wie 13C, 18O, 2H oder 15N von radioaktiven Isotopen wie 14C unterschieden. Die Methodik basiert auf präzisen Messungen der Isotopenverhältnisse in Proben aus Geologie, Biologie, Umweltforschung und Archäologie.

Zu den zentralen Verfahren gehören Massenspektrometrie-Methoden zur Isotopenverhältnismessung. Die Isotopen-Ratio-Massenspektrometrie (IRMS) liefert hochpräzise Verhältnisse stabiler Isotope, während TIMS (Thermal Ionization Mass Spectrometry) hohe Auflösung bei bestimmten Elementen bietet. MC-ICP-MS (Mehrfach-Plasma-Massenspektrometrie) ermöglicht parallele Messungen mehrerer Isotopenpaare, auch in Spurenbereichen. Die Ergebnisse werden oft in Delta-Werten ausgedrückt, die Abweichungen vom internationalen Standard widerspiegeln.

Radiometrische Datierung nutzt radioaktive Isotope zur Bestimmung von Alter und Zeitverläufen. Bekannte Beispiele sind 14C-Datierung zur Altersschätzung organischer Materialien und alternative Systeme wie Uran-Bedarf- oder Kalium-Argon-Datierung, die in anderen Materialklassen angewendet werden. Darüber hinaus liefern stabile-Isotopen-Verhältnisse Einblicke in ökologische Kreisläufe, Klimaproxis und metabolische Prozesse, etwa durch 13C/12C- oder 15N/14N-Analysen.

Anwendungsfelder umfassen Archäologie und Paläontologie, Geologie und Klimaarchäologie, Hydrologie, Umweltüberwachung sowie Lebenswissenschaften und Medizin. Die Interpretation der Ergebnisse erfordert Kalibration, Referenzmaterialien und Berücksichtigung möglicher Fraktionierungsprozesse, um zuverlässige Schlussfolgerungen zu ermöglichen.