Was sind Isotope?

Isotope sind verschiedene Atomsorten des gleichen Elements, die sich durch die unterschiedliche Anzahl von Neutronen im Atomkern unterscheiden. Natürlich vorkommende Elemente besitzen ein stabiles Isotop oder auch mehrere stabile Isotope. Die anderen Isotope sind instabil, d. h. radioaktiv und zerfallen im Laufe der Zeit.

Neben reinen Isotopen, wie z. B. ¹⁵N (Stickstoff), gibt es auch Isotopen-Gemische, deren korrekte Zusammensetzung durch den Vergleich mit internationalen Standards geprüft wird. In diesen Standards sind u. a. folgende Verhältnisse genau festgelegt:

 

Element	gemessenes Verhältnis	Internationaler Standard	R intern. Standard
Wasserstoff	2H / 1H	Standard Mean Ocean Water (SMOW)	0,00015575
	2H / 1H	Standard Light Antarctic Precipitation (SLAP)	0,000089098
Kohlenstoff	13C / 12C	Pee Dee Belemnite (PDB)	0,0112372
Stickstoff	15N / 14N	Luft	0,003676
Sauerstoff	18O / 16O	Standard Mean Ocean Water (SMOW)	0,0020052
	18O / 16O	Standard Light Antarctic Precipitation (SLAP)	0,0018939
	18O / 16O	Pee Dee Belemnite (PDB)	0,0020672

In der Regel werden Abweichungen vom jeweiligen Standard in Promille angegeben.

δ¹³C=-30 δ ‰ v.s. PDB

heißt im Klartext: »Das ¹³C/¹²C Gemisch (i. d. R als CO₂) hat eine Abweichung von -30 delta Promille gegen den Standard PDB«.

Die Abweichung wird wie folgt berechnet:

δ ¹³C ‰ v. s. PDB =
(R_Prüfgas - R_Standard / R_Standard * (1000 δ ‰).

Eingesetzt werden solche Gemische z. B. als Kalibriergas für Messgeräte, die bei der Diagnose von Magengeschwüren eingesetzt werden.