Les isotopes sont des atomes d'un même élément ayant différents nombres de masse. Cela signifie que si le nombre de protons et d'électrons restent constants, le nombre de neutrons dans le noyau varie. Cela ne modifie pas l'élément, mais ne donne plus ou moins en masse. Les isotopes peuvent être stables ou radioactifs, et la plupart des gens sont familiers avec la désintégration radioactive, qui utilise les rapports des éléments radioactifs cariées pour déterminer l'âge. Les isotopes stables ne se décomposent pas. Au contraire, ils sont capturés dans les tissus et les carottes de glace pendant la formation.
Les isotopes stables communs
Il y a un certain nombre d'éléments différents qui affichent des ratios d'isotopes stables. Selon l'élément, différents rapports indiquent différents facteurs environnementaux affectant une région ou d'un organisme. isotopes d'oxygène dans des coquillages, des os et des dents peuvent indiquer la région géographique par rapport aux sources d'eau. Les isotopes stables du carbone et de l'azote sont révélateurs de paleodiets. Les principales sources alimentaires des animaux et des personnes peuvent être déterminées par les abondances relatives de 15N et 13C. isotopes de soufre peuvent identifier si les organismes étaient benthique (mer-sol d'habitation) ou pélagique (flottant dans la colonne d'eau).
Spectrométrie de masse
Un spectromètre de masse, ou MS, mesure le rapport masse-charge d'un échantillon ou d'une molécule. Un échantillon est ensuite vaporisée et ionisée (typiquement par bombardement d'un faisceau d'électrons ou par d'autres méthodes). formes d'ionisation des particules qui sont ensuite séparés par leur rapport masse-charge à travers l'utilisation d'un champ électromagnétique chargé. Les ions sont ensuite détectés et transformés en spectres de masse, fournissant un rapport numérique. Ce rapport est comparé à un standard, tel que l'eau de l'océan Vienne norme moyenne ou VSMOW, qui est la norme pour la comparaison des isotopes d'oxygène.
Utilisation des données de spectrométrie de masse
Les résultats fournis par une analyse de MS peut fournir plusieurs résultats pour une utilisation dans une étude scientifique. Ce type d'analyse permet de déterminer la composition isotopique d'une molécule ou d'un élément. Il aide également à identifier des composés inconnus, quand il y a doute quant à ce que les éléments forment la composition. Ce procédé permet également d'identifier la structure des molécules. La structure d'une molécule est importante lors de la détermination de la géochimie d'un minéral ou la pierre précieuse ou tout autre échantillon géologique.
L'analyse des données
Une fois qu'un rapport d'un isotope stable particulier est obtenu, la valeur peut être substituée dans une formule qui donnera ensuite le rapport d'une valeur qualitative, en utilisant parties par million.
Dx = [(R échantillon / R standard) - 1] * 1000 permil
X représente la valeur numérique finale du nombre de parties par million d'un isotope particulier sont contenus dans l'échantillon. R est le rapport isotopique de l'échantillon par rapport à la ration isotopique de la norme. Par exemple, cela pourrait être une formule pour déterminer la quantité de 18O dans un échantillon, en utilisant le rapport de 18O à 16O. Le résultat final de l'équation peut être appliquée à comprendre quels types d'aliments ont été digérée, quel niveau trophique d'un organisme vivaient sur, que ce soit est était un producteur, comme une plante, ou un consommateur, comme une vache, etc. .