Isotooppien erottamiseen on prosessi pitoisuuden lisäämisen, että isotooppien on alkuaine .
Atomiydinten koostuvat nukleonit Z protonien ja N neutronien , tai A = Z + N nukleonien kaikissa. Neutraalisuutensa takaamiseksi atomin on ympäröitävä tämä ydin täsmälleen Z- elektronipilvellä , koska sekä protonilla että elektronilla on elementaarinen sähkövaraus , ensimmäinen positiivinen, toinen negatiivinen.
Tuloksena olevan atomin kemialliset ominaisuudet riippuvat kuitenkin olennaisesti elektronipilvestä, siis Z: stä. Kaksi saman Z: n ja N: n tai A: n - eri ydintä esiintyy rinnakkain vastaavassa kemiallisessa alkuaineessa. Siksi niitä kutsutaan isotoopeiksi (Kreikan toposista, paikasta), koska ne ovat samassa paikassa Mendeleïevin taulukossa .
Ydin- ominaisuudet kahden eri isotooppien sama kemiallinen elementti ovat joskus hyvin erilaisia, ja useimmat sovellukset Ydinfysiikan siis edellyttää jonkinlaista erottaminen näiden isotooppien.
Koska tuskin voimme luottaa kappaleiden kemiallisiin ominaisuuksiin isotooppien erottamiseksi, käytetään fysikaalisia prosesseja, jotka tekevät massasta tärkeän roolin.
Jos määrät ovat mikroskooppisia, erityisesti näytteiden analysointiongelmissa, turvautumme usein massaspektrometriaan , jossa työskentelemme pääasiassa yksittäisten atomien kanssa. Yksi Manhattan-projektin aikana tutkituista keinoista käytti tätä tekniikkaa. Merkittävä osa uraanin alkaen Pikkupoika pommi ammuttiin Hiroshiman tuli massatuotannosta Spectrometers , nimeltään calutron klo Y-12 tehtaan Oak Ridge .
Saat ponderable määriä, erityisesti sotilaallisiin sovelluksiin tai energiantuotantoon , kaksi prosessia yleisesti käytössä ovat ultrasentrifugoinnin ja kaasudiffuusio varten uraanin rikastamiseen . Nämä menetelmät toteuttavat vaiheiden kaskadin , joista kukin antaa hyvin alhaisen rikastumisen, mutta joiden peräkkäin suuri määrä mahdollistaa halutun tavoitteen saavuttamisen.
Vielä muita menetelmiä käytetään raskasveden saamiseksi .
Tiettyjen luonnonilmiöiden aikana vallitsevat ympäristöolosuhteet johtavat isotooppisuhteiden vaihteluihin kerrostumissa tai kertymissä. Näiden suhteiden analyysiä käytetään paleoklimatologiassa aikaisempien ilmasto-olosuhteiden määrittämiseksi. Esimerkiksi, suhde hapen 18 on happea 16 on jääkairausten antaa viitteitä lämpötila maapallon ilmakehän hyvin muinaisista ajoista. Tähtitieteessä spektroskopia antaa mahdollisuuden määrittää pääsemättömien kappaleiden ( komeetat jne.) Isotooppisuhteet ja määrittää, voiko kahdella kappaleella olla yhteinen alkuperä vai ei.