Rapport isotopique

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Deux notions interviennent fréquemment dans les études consacrées à la radioactivité : le rapport isotopique et l'effet isotopique, qui découle du rapport.

[modifier] Rapport isotopique

Le rapport isotopique est une mesure définie pour deux isotopes d'un élément. Elle est donnée par le rapport de quantité $r$ :

$r = \frac{ \mbox{isotope 1} }{ \mbox{isotope 2} }$

Dans le cas de deux isotopes dont un est radioactif, on verra le plus souvent :

$r = \frac{ \mbox{isotope instable} }{ \mbox{isotope stable} }$

Ce rapport n'est pas constant, mais connaît des variations faibles à très faibles selon les conditions locales. Celles-là sont étudiées dans l'optique du fractionnement isotopique pour rendre compte de divers changements sur des périodes plus ou moins longues.

Il est bien sûr possible d'établir un rapport isotopique entre deux isotopes radioactifs, dans le cadre de l'étude d'une chaîne de décroissance, par exemple.

[modifier] Effet isotopique

Pour une réaction chimique ou thermodynamique faisant intervenir un substrat et un produit, on peut définir l'effet isotopique $α$ comme :

$\alpha = \frac{r_{substrat}}{r_{produit}}$

De la même manière qu'on distingue fractionnement isotopique cinétique et physique, on distingue effet isotopique cinétique et thermodynamique. En fait, les processus cinétiques traduisent des changements isotopiques liés aux différences de masses, tandis que les processus thermodynamiques se passent à l'équilibre et traduisent des différences entre des états d'équilibres isotopiques. L'effet isotopique permet de définir le fractionnement isotopique en tant que mesure (mais cette seconde terminologie a une acception plus large et pratique).