isotopsammansättningen

Isotopsammansättningen beskriver hur de olika isotoperna av ett grundämne förekommer i naturen eller i en viss provkälla. En isotop har samma antal protoner men olika antal neutroner, vilket ger olika masstal. Vissa isotoper är stabila medan andra är radioaktiva och sönderfaller över tid. Den naturliga isotopfördelningen varierar mellan ämnen och kan påverkas av kemiska miljöer, fysiska processer och tidsförlopp.

Samtidigt som varje element har en karakteristisk naturlig uppsättning isotoper består många ämnen av ett dominerande stabilt isotoppar och flera små andelar av andra isotoper. Denna sammansättning påverkas av geologiska och biologiska processer samt av rumslig variation. Fysiska processer som fraktionering vid uppvärmning, separation eller diffusion kan ändra isotopfördelningen i prover av vatten, mineraler och organiska material.

Isotopsammansättningen mäts vanligen med masspektrometri, ofta i kombination med förbehandling eller andra kärntekniska metoder. Resultaten uttrycks ofta i delta-värden (δ) per mil, jämfört med internationella standarder. Exempelvis används δ13C och δ18O flitigt inom geokemi, arkeologi och paleoklimatforskning.

Praktiska tillämpningar inkluderar isotopbaserad datering (kol-14-datering och uran-bly-datering), spårning av vattenrörelser och källor, studier av klimatförändringar samt biosfäriska och geokemiska processer. Naturligt förekommande radioisotoper ger också information om ålder och historiska processer i jord- och kärnmaterial.

Exempel på vanliga isotoppar: kol har cirka 98,9% 12C och 1,1% 13C; väte cirka 99,985% 1H och 0,015% 2H; syre cirka 99,76% 16O, 0,04% 17O och 0,20% 18O; uran cirka 238U ungefär 99,3% och 235U cirka 0,7%.