Os traçadores isotópicos são usados em química em hidroquímica em geologia de isótopos e bioquímica para melhor compreender certas reações químicas , interações ou elementos cinéticos ambientais. Processos biológicos, físicos e químicos realmente induzem uma distribuição diferencial de isótopos leves e pesados, um comportamento denominado fracionamento de isótopos . O traçado isotópico usa esta propriedade traçadores isotópicos.
Nesta técnica, um (ou mais) átomo (s) da molécula envolvida na reação estudada é substituído por outro isótopo do mesmo elemento químico (este isótopo é frequentemente radioativo ). Como, por definição, esse isótopo tem o mesmo número de prótons e elétrons que o átomo que substitui, ele se comporta quimicamente quase exatamente como o último e não interfere, com algumas exceções, na reação estudada. Como não possui o mesmo número de nêutrons , pode ser distinguido de outros isótopos do mesmo elemento.
O NMR torna possível não apenas distinguir um isótopo, mas também localizá-lo, em um órgão ou organismo ou no ambiente, por exemplo. A espectrometria de massa ou autoradiografia também pode ser usada para distinguir um isótopo.
Os traçadores radioativos industriais de ressonância magnética nuclear (NMR): traçar o princípio é a marcação de alguns produtos de uma população; permite o estudo do comportamento geral desta população. Os traçadores radioativos são particularmente eficientes porque marcam a entidade elementar que é o átomo e permitem uma detecção fácil. Exemplos de uso:
O método foi inventado já em 1913 por George von Hevesy , que estudou o comportamento do chumbo radioativo 210 em uma planta e do bismuto radioativo ingerido por um rato. Naquela época, entretanto, o método era limitado pelo fato de que os únicos isótopos radioativos conhecidos eram os isótopos de elementos pesados. Isso mudou com a descoberta em 1934 por Irene e Frédéric Joliot-Curie do fósforo 30 e com ele os primeiros radioisótopos sintéticos que tornaram possível considerar o uso de um traçador isotópico para quase todos os elementos químicos.