Rasio isotop stabil

Istilah isotop stabil memiliki pengertian yang serupa dengan nuklida stabil, namun istilah ini lebih umum digunakan ketika membahas nuklida dari suatu unsur tertentu. Kelimpahan relatif dari isotop stabil tersebut dapat diukur secara eksperimen (analisis isotop), yang menghasikan suatu rasio isotop yang dapat digunakan sebagai alat penelitian. Secara teori, isotop semacam itu dapat mencakup produk perluruhan radioaktif, yang digunakan dalam penanggalan radiometrik. Namun, istilah rasio isotop stabil lebih umum digunakan untuk merujuk pada isotop-isotop yuang kelimpahan relatifnya dipengaruhi oleh fraksionasi isotop di alam. Bidang semacam ini dirujuk sebagai geokimia isotop stabil.

Rasio isotop stabil

Pengukuran rasio isotop stabil yang terdapat di alam (analisis isotop) memainkan peranan penting dalam geokimia isotop, namun isotop-isotop stabil (kebanyakan karbon, nitrogen, oksigen dan belerang) juga bermanfaat dalam studi ekologi dan biologi. Peneliti juga menggunakan rasio isotop oksigen untuk membangun kembali suhu atmosfer historis, menjadikannya alat yang penting bagi paleoklimatologi.
Sistem isotop bagi unsur-unsur ringan yang menghasilkan lebih dari satu isotop primordial bagi tiap unsur ini, telah diteliti selama bertahun-tahun guna mempelajari proses fraksionasi isotop dalam sistem alam. Lamanya studi mengenai unsur-unsur ini sebagian disebabkan oleh proporsi isotop stabil pada unsur-unsur ringan dan mudah menguap ini relatif mudah diukur. Namun, kemajuan terbaru dalam spektrometri massa rasio isotop (yaitu spektrometri massa terinduksi plasma ganda multi-kolektor) sekarang memungkinkan pengukuran rasio isotop pada unsur yang lebih stabil, seperti besi, tembaga, seng, molibdenum, dan lain sebagainya.

Aplikasi

Variasi dalam rasio isotop oksigen dan hidrogen berguna dalam hidrologi karena sebagian besar sampel akan terletak di antara dua ekstrem, air laut dan salju Arktik/Antartika. Dengan adanya sampel air dari suatu akuifer, dan alat yang cukup sensitif untuk mengukur variasi dalam rasio isotop hidrogen dalam sampel, maka dapat dimungkinkan untuk menyimpulkan sumber air tersebut, apakah air tersebut berasal dari air laut yang merembes ke akuifer atau presipitasi yang merembes ke akuifer, dan bahkan memperkirakan proporsi dari masing-masing sumber tersebut. Isotop air yang stabil juga digunakan untuk mempartisi sumber air untuk transpirasi tanaman dan pengisian air tanah.
Aplikasi lainnya adalah pada pengukuran paleotemperatur untuk paleoklimatologi. Sebagai contoh, salah satu teknik didasarkan pada variasi dalam fraksionasi isotop oksigen oleh sistem biologis terhadap suhu. Spesies Foraminifera menggabungkan oksigen sebagai kalsium karbonat dalam cangkang mereka. Rasio isotop oksigen, oksigen-16 dan oksigen-18 yang dimasukkan ke dalam kalsium karbonat bervariasi tergantung suhu dan komposisi isotop oksigen dalam air. Oksigen ini tetap "berada" dalam kalsium karbonat ketika forminifera mati, jatuh ke dasar laut, dan cangkangnya menjadi bagian dari endapan. Hubungan paleotemperatur juga memungkinkan rasio isotop dari kalsium karbonat di kulit kerang yang digunakan untuk menyimpulkan pergerakan dan daerah pencarian makan kura-kura laut dan ikan paus di mana beberapa terumbu tumbuh.
Dalam ilmu forensik, penelitian menunjukkan bahwa variasi rasio isotop tertentu dalam obat yang berasal dari sumber tanaman (kanabis, kokain) dapat digunakan untuk menentukan benua asal obat tersebut.
Dalam ilmu pangan, rasio isotop stabil telah digunakan untuk menentukan komposisi bir, saus shoyu dan makanan anjing.
Rasio isotop ini juga diaplikasikan dalam "kontrol doping", untuk membedakan antara sumber hormon endogen dan eksogen (sintetik).