Composition isotopiqueLa composition isotopique d'un échantillon indique les proportions des divers isotopes d'un élément chimique particulier (ou de plusieurs éléments) dans cet échantillon. Les noyaux de tous les atomes d'un même élément chimique comportent le même nombre de protons (ce nombre est aussi celui des électrons présents dans le cortège électronique qui enveloppe le noyau de l'atome neutre) mais peuvent comporter différents nombres de neutrons. Les atomes qui ne diffèrent que par le nombre de neutrons sont des isotopes d'un même élément chimique.
Stable isotope ratioThe term stable isotope has a meaning similar to stable nuclide, but is preferably used when speaking of nuclides of a specific element. Hence, the plural form stable isotopes usually refers to isotopes of the same element. The relative abundance of such stable isotopes can be measured experimentally (isotope analysis), yielding an isotope ratio that can be used as a research tool. Theoretically, such stable isotopes could include the radiogenic daughter products of radioactive decay, used in radiometric dating.
Géochimie isotopiqueLa géologie isotopique est une branche de la géologie, apparentée à la géochimie, qui exploite l'étude des isotopes stables et radioactifs présents sur Terre pour en étudier la composition et les variations au cours des temps géologiques. À l'origine, la géologie isotopique a consisté à utiliser les connaissances concernant la radioactivité afin de dater des roches et des minéraux. Cette discipline, au carrefour de la géologie et de la physique nucléaire, s'est surtout illustrée par ses méthodes de datation absolue.
Isotopethumb|upright=1.2|Quelques isotopes de l'oxygène, de l'azote et du carbone. On appelle isotopes (d'un certain élément chimique) les nucléides partageant le même nombre de protons (caractéristique de cet élément), mais ayant un nombre de neutrons différent. Autrement dit, si l'on considère deux nucléides dont les nombres de protons sont Z et Z, et les nombres de neutrons N et N, ces nucléides sont dits isotopes si Z = Z et N ≠ N.
Isotope analysisIsotope analysis is the identification of isotopic signature, abundance of certain stable isotopes of chemical elements within organic and inorganic compounds. Isotopic analysis can be used to understand the flow of energy through a food web, to reconstruct past environmental and climatic conditions, to investigate human and animal diets, for food authentification, and a variety of other physical, geological, palaeontological and chemical processes.
Fractionnement isotopiqueUn fractionnement isotopique est une différence de comportement entre différents isotopes d'un même élément chimique lors d'un processus physique ou chimique donné, si bien que le ou les rapports isotopiques varient au cours du processus. C'est notamment le cas lors d'un changement d'état inabouti, d'une réaction chimique partielle ou d'un écoulement à travers un milieu poreux : le produit de la transformation partielle a une composition isotopique légèrement différente de celle du matériau de départ.
Traceur isotopiqueLes traceurs isotopiques sont utilisés en chimie, en hydrochimie, en géologie isotopique et en biochimie afin de mieux comprendre certaines réactions chimiques, interactions ou la cinétique environnementale de certains éléments. Les processus biologiques, physiques et chimiques induisent en effet une répartition différentielle des isotopes légers et lourds, comportement appelé fractionnement isotopique. Le traçage isotopique utilise cette propriété des traceurs isotopiques.
Mass-independent fractionationMass-independent isotope fractionation or Non-mass-dependent fractionation (NMD), refers to any chemical or physical process that acts to separate isotopes, where the amount of separation does not scale in proportion with the difference in the masses of the isotopes. Most isotopic fractionations (including typical kinetic fractionations and equilibrium fractionations) are caused by the effects of the mass of an isotope on atomic or molecular velocities, diffusivities or bond strengths.
Environmental isotopesThe environmental isotopes are a subset of isotopes, both stable and radioactive, which are the object of isotope geochemistry. They are primarily used as tracers to see how things move around within the ocean-atmosphere system, within terrestrial biomes, within the Earth's surface, and between these broad domains. Chemical elements are defined by their number of protons, but the mass of the atom is determined by the number of protons and neutrons in the nucleus.
Reference materials for stable isotope analysisIsotopic reference materials are compounds (solids, liquids, gasses) with well-defined isotopic compositions and are the ultimate sources of accuracy in mass spectrometric measurements of isotope ratios. Isotopic references are used because mass spectrometers are highly fractionating. As a result, the isotopic ratio that the instrument measures can be very different from that in the sample's measurement. Moreover, the degree of instrument fractionation changes during measurement, often on a timescale shorter than the measurement's duration, and can depend on the characteristics of the sample itself.
MagnétiteLa magnétite est une espèce minérale composée d'oxyde de fer(II,III), de formule (parfois écrit ), avec des traces de magnésium Mg, de zinc Zn, de manganèse Mn, de nickel Ni, de chrome Cr, de titane Ti, de vanadium V et d'aluminium Al. La magnétite est un matériau ferrimagnétique. Les variétés riches en titane sont qualifiées de magnétites titanifères, ou plus souvent de titanomagnétites. Des cristaux de magnétite peuvent être biominéralisés, c'est-à-dire biosynthétisés par certaines espèces vivantes, qui semblent pouvoir les utiliser pour s'orienter dans l'espace.
Equilibrium fractionationEquilibrium isotope fractionation is the partial separation of isotopes between two or more substances in chemical equilibrium. Equilibrium fractionation is strongest at low temperatures, and (along with kinetic isotope effects) forms the basis of the most widely used isotopic paleothermometers (or climate proxies): D/H and 18O/16O records from ice cores, and 18O/16O records from calcium carbonate. It is thus important for the construction of geologic temperature records.
IsotopologueUn isotopologue est une espèce chimique différant d'une autre uniquement par la présence d'un ou plusieurs isotopes, la structure atomique demeurant par ailleurs parfaitement identique. Un exemple bien connu est l'eau lourde, isotopologue de l'eau « naturelle » dans lequel l'hydrogène H est remplacé par du deutérium D ; l'eau « mi-lourde », naturellement plus abondante que l'eau lourde stricto sensu, a pour formule HDO, un seul des deux atomes d'hydrogène étant remplacé par un atome de deutérium.
PlutoniumLe plutonium est l'élément chimique de symbole Pu et de numéro atomique 94. C'est un métal radioactif transuranien de la famille des actinides. Il se présente sous la forme d'un solide cristallisé dont les surfaces fraîches sont gris argenté mais se couvrent en quelques minutes, en présence d'humidité, d'une couche terne de couleur grise, tirant parfois sur le vert olive, constituée d'oxydes et d'hydrures ; l'accroissement de volume qui en résulte peut atteindre 70 % d'un bloc de plutonium pur, et la substance ainsi formée tend à se désagréger en une poudre pyrophorique.
Oxyde de fer200px|vignette|Poudre d'hématite . La couleur brune rougeâtre indique que le fer est à l'état d'oxydation +III. Un oxyde de fer est un composé chimique résultant de la combinaison d'oxygène et de fer. Les oxydes de fer sont abondants dans la nature, soit dans des roches, notamment minerai de fer, soit dans les sols. Les oxydes de fer, surtout synthétiques, servent soit comme pigments, soit pour leurs propriétés magnétiques.
Abondance naturelleL'abondance naturelle est le pourcentage en nombre d'atomes, pour un élément donné, de chacun des isotopes par rapport à l'ensemble des isotopes (naturels) trouvés sur une planète ou une étoile. Cette notion est donc relative à la matière considérée, étoile, planète, et dans le cas de la Terre, réservoir ou roche considérés. La somme des masses atomiques de chacun des isotopes, pondérées par leur abondance naturelle, donne la masse atomique moyenne de l'élément, telle qu'on la trouve dans le tableau périodique.
Δ13CC (prononcé « delta treize C » ou plus souvent « delta C treize ») est une notation commode du rapport C/C des nombres d'atomes de carbone 13 et de carbone 12 dans un échantillon. C est très utilisé en géochimie, en paléoclimatologie et en paléocéanographie. C est la variation relative du rapport C/C entre une référence (un standard) et l'échantillon considéré, exprimée généralement en millièmes : C = Remarque : une expression telle que C = −25 est conforme à la définition ci-dessus, mais on trouve aussi écrit C = −25 ‰.
Espèce envahissantevignette|Renouée du Japon et autres plantes exotiques envahissantes qui affectent les écosystèmes indigènes. thumb| Miconia calvescens, originaire d'Amérique centrale est pointée dans l'accélération de l'érosion de la biodiversité d'archipels du Pacifique comme Hawaii. thumb|En Europe, les (Trachemys spp.) et autres émydidées nord-américaines relâchées par leurs propriétaires dans la nature pourraient concurrencer les espèces natives comme la cistude.
Séparation isotopiqueLa séparation isotopique est le processus qui consiste à augmenter la concentration des isotopes d'un élément chimique. Les noyaux atomiques sont constitués de nucléons : Z protons et N neutrons, soit A=Z+N nucléons en tout. Pour garantir sa neutralité, l’atome doit entourer ce noyau d’un nuage d’exactement Z électrons, puisque proton et électron portent tous deux une charge électrique élémentaire, le premier positive, le second négative. Or les propriétés chimiques de l’atome résultant dépendent essentiellement du nuage électronique, donc de Z.
Oxyde de fer(II)L'oxyde de fer(II), également appelé oxyde ferreux, est un composé chimique de formule brute FeO. Il s'agit d'un oxyde de fer se présentant au laboratoire sous la forme d'une poudre noire, sa forme minérale étant la wustite. Le fer y est à son état d'oxydation +2. L'oxyde de fer(II) est un exemple de composé : les ratios en éléments fer et oxygène peuvent varier de , cet écart à la stœchiométrie provenant du fait qu'une petite partie des cations ferreux Fe2+ peut s'oxyder en ions ferriques Fe3+.
