Просмотр кода страницы Изотопная подпись

'''Изотопная подпись'''<ref>{{Cite web |url=http://eco.nsc.ru/lectures/Iakovlev_Stable_Isotopes.pdf |title=''Яковлев Иван.'' Изучение трофической структуры сообществ с помощью анализа стабильных изотопов (SIA stable isotope analysis) |access-date=2014-10-17 |archive-date=2020-06-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200605013134/http://www.eco.nsc.ru/lectures/Iakovlev_Stable_Isotopes.pdf |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.opengaz.ru/stat/kto-my-i-otkuda |title=''Александр Леонтьев.'' Определить место происхождения живых существ, а зачастую и историю их жизни возможно при помощи изотопных методов анализа. // Открытая газета. 26 (518) от 4—11 июля 2012 г. |access-date=2014-10-17 |archive-date=2020-11-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201125132110/https://www.opengaz.ru/stat/kto-my-i-otkuda |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.holocene.ru/files/file98.pdf |title=ПОТОКИ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ В ТРОФИЧЕСКИХ СЕТЯХ: СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ. Москва. 2014. |accessdate=2014-10-17 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20160304102528/http://www.holocene.ru/files/file98.pdf |archivedate=2016-03-04 |url-status=dead }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://netess.ru/3biologiya/499322-1-izotopniy-analiz-troficheskoy-differenciacii-pochvoobitayuschih-kollembol.php |title=''Семенина Е. Э.'' Изотопный анализ трофической дифференциации почвообитающих коллембол. Москва. 2014. |access-date=2014-10-17 |archive-date=2019-01-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190116045900/http://netess.ru/3biologiya/499322-1-izotopniy-analiz-troficheskoy-differenciacii-pochvoobitayuschih-kollembol.php |url-status=dead }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.zin.ru/animalia/coleoptera/pdf/soil_zoology_2011.pdf |title=''А. М. Потапов'' СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ИЗОТОПНОГО СОСТАВА УГЛЕРОДА И АЗОТА (13C/12С И 15N/14N) В ТЕЛАХ КОЛЛЕМБОЛ. // Проблемы почвенной зоологии. Москва—Ростов-на-Дону. 2011. |access-date=2014-10-17 |archive-date=2016-03-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160305034825/http://www.zin.ru/animalia/coleoptera/pdf/soil_zoology_2011.pdf |url-status=live }}</ref> (или '''изотопная сигнатура'''<ref>{{Cite web |url=http://www.iaea.org/About/Policy/GC/GC54/GC54InfDocuments/Russian/gc54inf-3_rus.pdf |title=Обзор ядерных технологий — 2010 |access-date=2014-10-17 |archive-date=2011-11-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20111111151700/http://iaea.org/About/Policy/GC/GC54/GC54InfDocuments/Russian/gc54inf-3_rus.pdf |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.meteoritica.ru/classification/stone-meteorites/khondrity.php |title=Хондриты |access-date=2014-10-17 |archive-date=2021-03-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210305031416/http://www.meteoritica.ru/classification/stone-meteorites/khondrity.php |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://issuu.com/iaea_bulletin/docs/oceans_ru |title=SSUU — ОХРАНА НАШЕЙ МОРСКОЙ СРЕДЫ by IAEA |access-date=2014-10-17 |archive-date=2016-03-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160322170733/https://issuu.com/iaea_bulletin/docs/oceans_ru |url-status=live }}</ref>) — специфическое соотношение нерадиоактивных «стабильных [[Изотопы|изотопов]]» или относительно стабильных радиоактивных изотопов или неустойчивых [[Радиоактивные изотопы|радиоактивных изотопов]] определённых химических элементов в исследуемом материале. Соотношения изотопов в образце исследуют при помощи [[Масс-спектрометры для изотопного анализа|изотопной масс-спектрометрии]]. См. также [[изотопный анализ]].

== Стабильные изотопы ==
[[Атомная масса]] различных изотопов влияет на их [[Химическая кинетика|кинетическое]] поведение при химических реакциях, что приводит к процессам [[Разделение изотопов|их разделения]].

=== Изотопы [[углерод]]а ===
{| class="infobox" style="font-size: 95%; width: auto;"
! Группа водорослей
! | Диапазон [[D13C|δ<sup>13</sup>C]]<ref name=Maberly1992>
{{статья
|заглавие=Discrimination between <sup>12</sup>C and <sup>13</sup>C by marine plants
|ссылка=https://archive.org/details/sim_oecologia_1992-10_91_4/page/481
|издание=[[Oecologia]]
|том=91
|номер=4
|страницы=481
|doi=10.1007/BF00650320
|jstor=4220100
|язык=en
|тип=journal
|автор=Maberly, S. C.; Raven, J. A.; Johnston, A. M.
|год=1992}}</ref>
|-
| [[Красные водоросли]],<br>использующие [[Гидрокарбонаты|HCO{{sub_sup|3|−}}]]
| −22,5 ‰ до −9,6 ‰
|-
| Красные водоросли,<br>использующие [[Диоксид углерода|CO<sub>2</sub>]]
| −34,5 ‰ до −29,9 ‰
|-
| [[Бурые водоросли]]
|  −20,8 ‰ до −10,5 ‰
|-
| [[Зелёные водоросли]]
| −20,3 ‰ до −8,8 ‰
|}
Например, различные источники метана, попадающего в атмосферу, имеют разное соотношение изотопов [[Углерод-12|<sup>12</sup>C]] и [[Углерод-13|<sup>13</sup>C]], что позволяет отличать вклад различных источников метана по этому соотношению. В [[Геохимия|геохимии]], [[Палеоклиматология|палеоклиматологии]] и [[Палеоокеанография|палеоокеанографии]] это отношение называется [[D13C|δ<sup>13</sup>C]]. Соотношение рассчитывается относительно стандартного образца [[δ13C#Стандартные образцы|Pee Dee Belemnite (PDB)]] по следующей формуле:

:<math chem>\delta \ce{^{13}C}_\mathrm{sample} = \left(\frac{\ce{^{13}C/^{12}C}_\ce{sample}}{\ce{^{13}C/^{12}C}_\mathrm{standard}} - 1\right) \cdot 1000</math> ‰

Аналогично углерод в [[Карбонаты|карбонатах]] неорганического происхождения характеризуется низким уровнем изотопного фракционирования, в то время как углерод в веществах и материалах, связанных в своём происхождении с фотосинтезом, обеднён тяжёлым изотопом углерода по сравнению с атмосферой. Кроме того, у растений существует несколько вариантов биохимических путей фиксации углерода, [[фотосинтез]]а, различающихся по уровню фракционирования изотопов [[Углерод-12|<sup>12</sup>C]] и [[Углерод-13|<sup>13</sup>C]]. С одной стороны, это [[С3-фотосинтез|С<sub>3</sub>-фотосинтез]] ([[Цикл Кальвина]]), при котором эффект разделения изотопов является более выраженным, с другой — [[C4-фотосинтез|С<sub>4</sub>-фотосинтезе]] (Цикл Хетча-Слэка-Карпилова), продукты которого богаче более тяжелыми атомами углерода <sup>13</sup>C и [[Фотосинтез#Темновая фаза|CAM-фотосинтез]] ({{lang-en|Crassulaceae acid metabolism}} — кислотный метаболизм [[Толстянковые|толстянковых]]), результаты которого похожи, но менее выражены, чем у С<sub>4</sub>-фотосинтетиков. Отличающиеся соотношения изотопов, характерные для основных двух типов фотосинтезирующих растений, распространяются по пищевой цепи, и с помощью изотопного анализа тканей и коллагена костей их можно определить, получив ответ на вопрос, состоял ли основной рацион человека или животного преимущественно из С<sub>3</sub>-растений ([[рис]], [[пшеница]], [[соевые бобы]], [[картофель]]) или С<sub>4</sub>-растений ([[кукуруза]] или [[говядина]], полученная в результате откорма коров кукурузой). Точно также, морские рыбы содержат больше <sup>13</sup>C, чем пресноводные, порядок различий сходен с таковым у С<sub>4</sub>- и С<sub>3</sub>-фотосинтетиков соответственно.

Соотношение изотопов углерода <sup>13</sup>C и <sup>12</sup>C у этих видов растений выглядит следующим образом<ref>[https://www.jstor.org/discover/10.2307/1310735?uid=2&uid=4&sid=21104357341551 ''O’Leary, M. H.'' 1988. Carbon Isotopes in Photosynthesis. // BioScience 38 (5): 328—336. doi:10.2307/1310735. JSTOR 1310735.]</ref>:
* Растения с С<sub>3</sub>-фотосинтезом: от −33 до −24 ‰
* Растения с С<sub>4</sub>-фотосинтезом: от −16 до −10 ‰
* Растения с CAM-фотосинтезом: от −20 до −10 ‰

Известняки, являющиеся морскими осадочными породами, и образование которых идёт при участии атмосферного углекислого газа, содержат нормальную пропорцию <sup>13</sup>C. С другой стороны [[кальцит]]ы, находящиеся в соляных куполах, происходят от диоксида углерода, возникшего при окислении нефти, которая в силу своего биоорганического происхождения обеднена <sup>13</sup>C.

Радиоактивный [[Углерод-14|изотоп <sup>14</sup>C]] важен для различения [[биосинтез]]ированных материалов от искусственных. Биогенные химические вещества связаны своим происхождением с биосферным углеродом, который содержит <sup>14</sup>C. Углерод в искусственно созданных материалах, как правило, получен из [[Ископаемое топливо|ископаемых видов топлива]], таких как [[Ископаемый уголь|уголь]] или [[нефть]], где содержание первоначально присутствовавшего <sup>14</sup>C упало ниже обнаруживаемого уровня. Следовательно, количество <sup>14</sup>C, присутствующее в настоящее время в образце, указывает на долю углерода современного биогенного происхождения.

=== Изотопы [[азот]]а ===
Соотношение <sup>15</sup>[[Nitrogen|N]]/<sup>14</sup>N имеет тенденцию к увеличению с повышением [[Пищевая цепь#Трофическая сеть|трофического уровня]] в [[Экологическая пирамида|экологической пирамиде]]. Например, [[Фитофагия|травоядные]] имеют более высокие значения содержания изотопа азота <sup>15</sup>[[Nitrogen|N]], чем [[растения]], а [[Плотоядные|хищники]] имеют более высокие значения, чем травоядные. В зависимости от исследуемого [[Ткань (биология)|типа ткани]] животного соотношение <sup>15</sup>[[Nitrogen|N]]/<sup>14</sup>N увеличивается на 3—4 ‰ на каждом трофическом уровне. Ряд других экологических и физиологических факторов также могут влиять на изотопный состава азота в основании пищевой сети (то есть в растениях) или на уровне отдельных животных. Например, в засушливых районах [[круговорот азота]] имеет к большей «открытости» и склонность к потере азота (<sup>14</sup>N, в частности)<ref name="Handley">{{статья |заглавие=The 15N natural abundance (δ15N) of ecosystem samples reflects measures of water availability |ссылка=http://www.publish.csiro.au/?paper=PP98146 |издание=Aust. J. Plant Physiol. |issn=0310-7841 |том=26 |страницы=185—199 |язык=en |тип=journal |автор=Handley, L. L.; Austin, A. T.; Stewart, G.R.; Robinson, D.; Scrimgeour, C.M.; Raven, J.A.; Heaton, T.H.E.; Schmidt, S. |год=1999 |archivedate=2016-05-13 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20160513084803/http://www.publish.csiro.au/?paper=PP98146 }}</ref>. Это приводит к относительно более высоким значениям δ<sup>15</sup>N в растениях и животных в жарких и засушливых экосистемах по сравнению с более прохладными и влажными экосистемами<ref name="Szpak2013PLoSOne">{{статья |заглавие=Carbon and Nitrogen Isotopic Survey of Northern Peruvian Plants: Baselines for Paleodietary and Paleoecological Studies |ссылка=http://www.academia.edu/2412307/Carbon_and_Nitrogen_Isotopic_Survey_of_Northern_Peruvian_Plants_Baselines_for_Paleodietary_and_Paleoecological_Studies |издание=[[PLOS One|PLOS ONE]] |том=8 |страницы=e53763 |doi=10.1371/journal.pone.0053763 |bibcode=2013PLoSO...853763S |язык=en |тип=journal |автор=Szpak, Paul; White, Christine D.; Longstaffe, Fred J.; Millaire, Jean-Francois; Vásquez Sánchez, Victor F. |год=2013}}</ref>.

Так как соотношение <sup>15</sup>[[Nitrogen|N]]/<sup>14</sup>N увеличивается на 3—4 ‰ на каждом трофическом уровне, ткани [[Веганство|веганов]], в частности их [[волосы]], содержат значительно более низкий процент <sup>15</sup>N, чем ткани людей, которые предпочитают мясную диету. Изотопный анализ волос является важным источником информации для [[Археология|археологов]], давая подсказки о пищевых рационах древних людей. Пищевые рационы, связанные с продуктами континентального происхождения, приводят к другой изотопной подписи нежели диета, основанная на пище морского происхождения. Это явление используется при анализе культурных связей древних народов с разными источниками питания<ref>''Michael P. Richardsa, Erik Trinkausc'' [http://www.pnas.org/content/106/38/16034.full Isotopic evidence for the diets of European Neanderthals and early modern humans] {{Wayback|url=http://www.pnas.org/content/106/38/16034.full |date=20201230015917 }} ''PNAS September 22, 2009vol. 106 no. 38 16034-16039''</ref>.

Соотношения стабильных изотопов азота также служит диагностическим инструментом в [[Планетология|планетологии]], так как это соотношение, обнаруживаемое в атмосферах планет и в веществе на их поверхностях «тесно связано с условиями, в которых образуется вещество»<ref name="NASA-201450623">{{cite press release |last=Dyches |first=Preston |last2=Clavin |first2=Whitney |title=Titan's Building Blocks Might Pre-date Saturn |url=http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-200 |url-status=live<!--added to archive.org 28 June 2014--> |date=2014-06-23 |publisher=[[Jet Propulsion Laboratory]] |accessdate=2014-06-28 |archivedate=2018-09-09 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20180909162240/https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-200 }}</ref>.

=== Изотопы [[кислород]]а ===
Кислород существует в трёх вариантах, но <sup>17</sup>[[Кислород|O]] настолько редок, что его очень трудно обнаружить (концентрации ~ 0,04 %)<ref name="iupac_abundance">{{статья |издание=[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]] |заглавие=Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) |том=75 |номер=6 |страницы=683—799 |doi=10.1351/pac200375060683 |язык=en |тип=journal |автор=J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman, P. D. P. Taylor |год=2003}}</ref>. Соотношение <sup>18</sup>O/<sup>16</sup>O в воде, зависит от длительности испарения, которому подвергалась данная масса воды (<sup>18</sup>O тяжелее и, следовательно, с меньшей вероятностью испаряется). Так как скорость испарения отрицательно связана с концентрацией растворенных солей<ref>''А. Зубков, Д. Стехновский, Ю. С. Петровский.'' Навигационная гидрометеорология. М.: ЁЁ Медиа, 2012. 304 с. ISBN 978-5-458-49563-9</ref> и положительно с температурой, соотношение <sup>18</sup>O/<sup>16</sup>O демонстрирует корреляцию с комбинированным показателем солёности и температуры воды. Таким образом многовековые отложения ракушечника могут служить источником данных по динамике температуры и солёности воды в данном районе, полученных из соотношения изотопов кислорода в [[карбонат кальция|карбонате кальция]] раковин.

Соотношение изотопов кислорода в атмосфере предсказуемо меняется со временем года и географического положения; например богатые <sup>18</sup>O осадки в [[Монтана|Монтане]] и <sup>18</sup>O-обедненные осадки во [[Флорида-Кис]] отличаются на 2 %. Эта изменчивость может быть использована для определения приблизительного района географического происхождения материала. Таким образом можно определить, например, где был произведён данный [[Оксиды урана|оксид урана]]. Скорость обмена поверхностных изотопов с окружающей средой должна быть принята во внимание<ref name="nucfor">{{Cite web |url=https://books.google.com/books?id=W3FnEOg8tS4C&pg=PA399&dq=%22nuclear+forensics%22&num=50&cd=4#v=onepage&q=%22nuclear%20forensics%22&f=false |title=Nuclear Forensic Analysis — Kenton J. Moody, Ian D. Hutcheon, Patrick M. Grant — Google Boeken<!-- Bot generated title --> |access-date=2017-10-02 |archive-date=2020-10-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201010150550/https://books.google.com/books?id=W3FnEOg8tS4C&pg=PA399&dq=%22nuclear+forensics%22&num=50&cd=4#v=onepage&q=%22nuclear%20forensics%22&f=false |url-status=live }}</ref>.

== Радиогенные изотопы ==

=== Изотопы [[свинец|свинца]] ===
Свинец содержит четыре стабильных [[Изотопы свинца|изотопа]]: <sup>204</sup>Pb, <sup>206</sup>Pb, <sup>207</sup>Pb и <sup>208</sup>Pb. Вариации в различных районах соотношения [[Уран (элемент)|уран]]/[[торий]]/[[свинец]] — причина широкой локально-специфичной изменчивости изотопного соотношения свинца характерного для разных географических областей и пунктов. Свинец, выбрасываемый в атмосферу в результате деятельности промышленности, имеет иной изотопный состав нежели свинец в минералах. Использование бензина со [[тетраэтилсвинец|свинцовыми]] [[Антидетонаторы|присадками]] привело к широкому распространению микронных свинцово-богатых частиц в автомобильных выхлопных газах. Особенно в городах свинцовое загрязнение антропогенного происхождения встречается гораздо чаще, чем естественное. Различия изотопного состава в частицах свинца, обнаруженных на объекте могут быть использованы для приблизительного определения его места происхождения<ref name="nucfor" />.

== Радиоактивные изотопы ==
Радиоактивные частицы, частицы [[Радиоактивное заражение|радиоактивных осадков]] и [[Радиоактивные отходы|радиоактивных отходов]] также обладают различными изотопными подписями. Их радионуклидный состав (и, следовательно, их возраст и происхождение) можно определить с помощью масс-спектрометрии или с помощью гамма-спектрометрии. Например, частицы, образовавшиеся в результате ядерного взрыва будут содержать обнаруживаемые количества <sup>60</sup>[[Кобальт|Co]] и <sup>152</sup>[[Европий|Eu]]. В выбросах при Чернобыльской аварии эти элементы отсутствовали, но были <sup>125</sup>[[Сурьма|Sb]] и <sup>144</sup>[[Церий|Ce]]. Радиоактивное загрязнение в результате подводных испытаний будет состоять в основном из облученных морских солей. Соотношения <sup>152</sup>[[Европий|Eu]]/<sup>155</sup>Eu, <sup>154</sup>Eu/<sup>155</sup>Eu и <sup>238</sup>[[Плутоний|Pu]]/<sup>239</sup>Pu также различны при ядерных и термоядерных [[Ядерное оружие|взрывах]], что позволяет идентифицировать радиоактивные частицы неизвестного происхождения.

== Приложения ==

=== Криминалистика ===
С появлением [[Масс-спектрометры для изотопного анализа|масс-спектрометрии]] стабильных изотопов изотопные подписи материалов находят всё более широкое применение в криминалистике. С помощью этого метода можно выяснить происхождение того или иного сходного вещества или проследить путь образцов из их общего источника. Например на изотопные подписи растений могут в определенной степени влиять условия роста, в том числе наличие влаги и доступность питательных веществ. В случае синтетических материалов, подпись находится под влиянием условий, в которых протекала химическая реакция. Профилирование по изотопной подписи полезно в тех случаях, когда другие виды профилирования, например характеристика примесей, не являются оптимальными. Электроника в сочетании с сцинтилляционных детекторами обычно используются для оценки изотопных подписей и идентификации неизвестных источников определённых веществ. (один из примеров — [https://web.archive.org/web/20120517092338/http://www.berkeleynucleonics.com/products/model_940.html Изотопный индетификатор — SAM 940 Defender])

Было опубликовано исследование, продемонстрировавшее возможность определения происхождения обычной коричневой упаковочной ленты с помощью анализа углеродной, кислородной и водородной изотопных подписи полимера плёнки, добавок и [[Клей|клея]]<ref>''James F. Carter, Polly L. Grundy, Jenny C. Hill, Neil C. Ronan, Emma L.'' Titterton and Richard Sleeman «Forensic isotope ratio mass spectrometry of packaging tapes» Analyst, 2004, 129, 1206—1210, {{doi|10.1039/b409341k}}</ref>.

Измерение соотношения изотопов углерода может быть использовано для обнаружения фальсификации мёда. Добавление сахара, произведённого из кукурузы или сахарного тростника (растений c [[С4-фотосинтез|С<sub>4</sub>-фотосинтезом]]) перекашивает изотопные соотношения сахаров, присутствующих в мёде, но не влияет на изотопные соотношения белков; в чистом мёде углеродные изотопные соотношения сахаров и белков должны совпадать<ref>{{cite doi|10.1016/S0308-8146(97)00101-5}}</ref>. Добавки могут быть обнаружены, начиная с 7 % уровня<ref name="honeycouncil.ca">[https://web.archive.org/web/20140101171222/http://www.honeycouncil.ca/documents/HivelightsNov2004.pdf PDF]</ref>.

Ядерные взрывы приводят к образованию <sup>10</sup>[[Бериллий|Be]] в результате взаимодействия [[Быстрые нейтроны|быстрых нейтронов]] с <sup>13</sup>C в диоксиде углерода воздуха. Это один из исторических индикаторов былой деятельности на ядерных полигонах<ref>{{статья |doi=10.1016/j.jenvrad.2007.07.016 |заглавие=A preliminary study on the use of (10)Be in forensic radioecology of nuclear explosion sites. |том=99 |номер=2 |страницы=260—270 |pmid=17904707 |издание=Journal of environmental radioactivity |язык=en |тип=journal |автор=Whitehead, Ne; Endo, S; Tanaka, K; Takatsuji, T; Hoshi, M; Fukutani, S; Ditchburn, Rg; Zondervan, A. |год=2008}}</ref>.

=== Происхождение Солнечной системы ===
{{main|Происхождение Луны}}

Изотопные сигнатуры используются для изучения происхождение вещества в Солнечной системе<ref name=autogenerated1>{{Cite web |url=http://www.airspacemag.com/daily-planet/earth-moon-a-watery-double-planet-60919196/?no-ist= |title=''Paul D. Spudis'' Earth-Moon: A Watery «Double-Planet» airspacemag.com May 14, 2013 |access-date=2014-10-18 |archive-date=2016-03-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160304110549/http://www.airspacemag.com/daily-planet/earth-moon-a-watery-double-planet-60919196/?no-ist= |url-status=live }}</ref>. Например, соотношение изотопов кислорода на Луне, по-видимому, в основном идентично земному<ref name=wiechert>{{статья |заглавие=Oxygen Isotopes and the Moon-Forming Giant Impact |том=294 |номер=12 |страницы=345—348 |doi=10.1126/science.1063037 |ссылка=http://www.sciencemag.org/content/294/5541/345.abstract |издательство=[[Science]] |pmid=11598294 |издание=Science |bibcode=2001Sci...294..345W |язык=en |автор=Wiechert, U.; Halliday, A. N.; Lee, D.-C.; Snyder, G. A.; Taylor, L. A.; Rumble, D. |месяц=10 |год=2001 |archivedate=2015-11-06 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20151106135914/http://www.sciencemag.org/content/294/5541/345.abstract }}</ref>. Соотношения изотопов кислорода, которые могут быть измерены очень точно, дают уникальную изотопную подпись для каждого тела Солнечной системы<ref name=scott010312>{{статья |ссылка=http://www.psrd.hawaii.edu/Dec01/Oisotopes.html |заглавие=Oxygen Isotopes Give Clues to the Formation of Planets, Moons, and Asteroids |издательство=Planetary Science Research Discoveries (PSRD) |bibcode=2001psrd.reptE..55S |accessdate=2014-01-01 |язык=en |тип=journal |автор=Scott, Edward R. D. |число=3 |месяц=12 |год=2001 |archivedate=2019-06-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20190605131003/http://www.psrd.hawaii.edu/Dec01/Oisotopes.html }}</ref>. Различия в изотопных подписях по кислороду могут служить индикатором происхождения вещества, оказавшегося в космосе<ref name=moonwalk>{{cite web | url=http://www.geolsoc.org.uk/Geoscientist/Archive/September-2009/Moonwalk | first=Ted | last=Nield | title=Moonwalk | publisher=Geological Society of London | page=8 | date=2009-09 | accessdate=2014-01-01 | archive-date=2021-01-16 | archive-url=https://web.archive.org/web/20210116152810/https://www.geolsoc.org.uk/Geoscientist/Archive/September-2009/Moonwalk | url-status=live }}</ref>. Соотношение [[Изотопы титана|изотопов титана]] (<sup>50</sup>[[Титан (элемент)|Ti]]/<sup>47</sup>Ti) на Луне, по-видимому, также близко к земному (в пределах 4 промилле)<ref>{{статья |заглавие=The proto-Earth as a significant source of lunar material |издание=[[Nature Geoscience]] |том=5 |страницы=251—255 |doi=10.1038/ngeo1429 |bibcode=2012NatGe...5..251Z |язык=en |тип=journal |автор=Zhang, Junjun; Nicolas Dauphas; Andrew M. Davis; Ingo Leya; Alexei Fedkin |число=25 |месяц=3 |год=2012}}</ref><ref>{{cite web | url=https://news.uchicago.edu/article/2012/03/28/titanium-paternity-test-fingers-earth-moon-s-sole-parent | title=Titanium paternity test fingers Earth as moon’s sole parent | publisher=The University of Chicago | work=Zhang, Junjun | date=2012-03-28 | accessdate=2014-01-01 | author=Koppes, Steve | archive-date=2012-09-01 | archive-url=https://web.archive.org/web/20120901170656/http://news.uchicago.edu/article/2012/03/28/titanium-paternity-test-fingers-earth-moon-s-sole-parent | url-status=live }}</ref>. В 2013 году было опубликовано исследование, в котором утверждалось, что вода в лунной магме по изотопному составу была «неотличима» от таковой в углистых [[хондриты|хондритах]] и почти такая же, как земная<ref name=autogenerated1 /><ref>{{Cite web |url=http://www.sciencemag.org/content/340/6138/1317.abstract |title=A. Saal, et al — Hydrogen Isotopes in Lunar Volcanic Glasses and Melt Inclusions Reveal a Carbonaceous Chondrite Heritage |access-date=2014-10-18 |archive-date=2015-11-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151106145408/http://www.sciencemag.org/content/340/6138/1317.abstract |url-status=live }}</ref>.

=== {{видимый якорь|Палеоклимат|текст=Оценка палеоклиматических условий }} ===
[[Изменение климата|Изменения климата]] приводят к изменению количества воды, запасённой в ледниках. При замерзании воды возникают эффекты фракционирования{{комм.|Для изотопов разного веса скорости химических реакций и процессов в живых организмах и в неживой природе различаются, поэтому исходное соотношение изотопов нарушается.}}: вода, содержащая изотоп кислорода <sup>16</sup>O, и вода с изотопом <sup>18</sup>O замерзают с разной скоростью, что изменяет величину '''δ<sup>18</sup>O''' (см. также {{iw|δ18O|||δ18O}}), измеряемую в промилле (‰) производную от отношения <sup>18</sup>О/<sup>16</sup>О. Во время холодных периодов растут ледники, они изымают воду из Мирового океана и δ<sup>18</sup>O увеличивается. Во время тёплых периодов ледники тают и δ<sup>18</sup>O уменьшается. Таким образом, история изменения δ<sup>18</sup>O отражает историю изменения климата на Земле<ref name="Нургалиева, 2017"/>. См. также {{нп2|Циклы соотношения изотопов кислорода|||Oxygen isotope ratio cycle}}.

Историю изменения δ<sup>18</sup>O можно извлечь из [[Керн (проба)|кернов]] ледников или из ракушек [[бентос]]ных организмов, например, [[Фораминиферы|фораминифер]], живущих при постоянной температуре придонной воды (±1°С) и отражающих образование или таяние ледников. [[Планктон]]ные же фораминиферы "записывают" изменение температуры и солёности<ref name="Нургалиева, 2017">{{Cite web|lang=ru|url=https://kpfu.ru/staff_files/F1856758331/IsotopeStrat.pdf|title=Изотопная стратиграфия|author=Н.Г. Нургалиева|date=2017|format=PDF|pages=с. 5-6|publisher=Казанский ун-т|access-date=2023-11-03|archive-date=2023-11-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20231103213214/https://kpfu.ru/staff_files/F1856758331/IsotopeStrat.pdf|url-status=live}}</ref> (см. также [[Морские изотопные стадии]]).

=== {{видимый якорь|8786Sr|текст=Наличие и степень сообщения моря с океаном }} ===
В полузамкнутом бассейне, в котором ограничен обмен с Мировым океаном, отношение изотопов [[Стронций|стронция]] <sup>87</sup>Sr и <sup>86</sup>Sr в воде постепенно меняется от значений типичных для Мирового океана к значениям, присущим источнику воды, поступающей в бассейн. Например, для Средиземного моря это отклонение станет заметным, если приток воды из рек составит более 25% полного притока<ref>
{{Статья|ссылка=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825215300313|ref=Flecker et al, 2015|автор=Flecker, R.; Krijgsman, W.; Capella, W.; de Castro Martíns, C.; Dmitrieva, E.; Mayser, J. P.; Marzocchi, A.; Modestou, S.; Ochoa, D.; Simon, D.; Tulbure, M.; van den Berg, B.; van der Schee, M.; de Lange, G.; Ellam, R.; Govers, R.; Gutjahr, M.; Hilgen, F.; Kouwenhoven, T.; Lofi, J.; Meijer, P.; Sierro, F. J.; Bachiri, N.; Barhoun, N.; Alami, A. C.; Chacon, B.; Flores, J. A.; Gregory, J.; Howard, J.; Lunt, D.; Ochoa, M.; Pancost, R.; Vincent, S.; Yousfi, M. Z.|заглавие=Evolution of the Late Miocene Mediterranean–Atlantic gateways and their impact on regional and global environmental change|год=2015|язык=en|издание=Earth-Science Reviews|том=150|issn=0012-8252|doi=10.1016/j.earscirev.2015.08.007}}</ref>.

== Примечания ==
{{примечания|2}}

=== Комментарии ===
{{комментарии|group=комм.}}

[[Категория:Изотопы]]
[[Категория:Антропология]]
[[Категория:Радиоизотопное датирование]]
[[Категория:Биоиндикаторы]]
[[Категория:Криминалистика]]