isotoppimerkinnöistä

Isotooppimerkinnöistä viittaa prosessiin, jossa atomit yhdisteessä korvataan samankaltaisilla, mutta eri isotoopeilla. Isotoopit ovat saman alkuaineen atomeja, joilla on sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja. Tämä ero neutronien määrässä vaikuttaa atomin massaan, mutta ei sen kemiallisiin ominaisuuksiin merkittävästi. Isotooppimerkintöjä käytetään monissa tieteellisissä tutkimuksissa, erityisesti biokemiassa, lääketieteessä ja ympäristötieteissä.

Yksi yleisimmistä tavoista merkitä isotooppeja on käyttää vakaata isotooppia, kuten deuteriumia (vedyn isotooppi, jossa on yksi protoni ja yksi neutroni), hiili-13:a (hiilen isotooppi, jossa on kuusi protonia ja seitsemän neutronia) tai typpi-15:a. Nämä vakaat isotoopit ovat luonnossa esiintyviä ja turvallisia käyttää. Niitä voidaan seurata isotooppimassaspektrometrialla.

Toinen tapa on käyttää radioaktiivisia isotooppeja, kuten hiili-14:a tai tritiumia (vedyn radioaktiivinen isotooppi, jossa on yksi protoni ja kaksi neutronia). Radioaktiiviset isotooppimerkit hajoavat ajan myötä lähettäen säteilyä, jota voidaan havaita. Tätä käytetään esimerkiksi radiohiiliajoituksessa, jossa määritetään orgaanisen aineksen ikä.

Isotooppimerkinnöillä voidaan jäljittää aineiden kulkua ja reaktioita biologisissa järjestelmissä. Esimerkiksi lääkeaineisiin voidaan liittää isotooppimerkkejä, jotta voidaan seurata niiden imeytymistä, jakautumista ja poistumista elimistöstä. Ympäristötieteissä niitä käytetään seuraamaan saasteiden leviämistä tai veden kiertokulkua. Merkinnän avulla tutkijat voivat saada tarkkaa tietoa monimutkaisista prosesseista ilman, että itse merkintä vaikuttaa merkittävästi prosessin kulkuun.