Målinger på vandisotoper ved Center for Is og Klima
Måling af vands isotopiske sammensætning ved Center for Is og Klima har en lang historie, der rækker tilbage til Willi Dansgaards pionerarbejde i 1950'erne.
Ved Center for Is og Klima bruges der i dag to systemer til måling af vandisotoper: Et der bruger ligevægtteknikken og et der bruger højtemperaturomdannelse. Ved begge metoder benyttes et massespektrometer.
Derudover er Center for Is og Klima involveret i test og udvikling af nyt udstyr, der bruger laserabsorption.
Ligevægtsteknikken
Først smeltes isprøverne og hældes over i små beholdere. Så udskiftes luften i beholderne med CO2, og beholderne rystes forsigtigt i et par timer hvorved CO2-gassen bringes i isotopisk ligevægt med vandet, således at O18/O16-forholdet i CO2-gassen er det samme som i vandet (H2O). CO2-gassen føres nu fra beholderne over i et massespektrometer, der er indstillet til at måle forholdet mellem CO2-molekyler med masserne 44 (C12O16O16) og 46 (C12O16O18). Dette forhold kan så bruges til at beregne O18/O16-forholdet for isprøven.
I disse beholdere bringes de smeltede isprøver i isotopisk ligevægt med CO2, således at O18/O16-forholdet er det samme i CO2-gassen som i den smeltede isprøve. Den isotopiske sammensætning af CO2-gassen måles herefter på et massespektrometer.
Højtemperaturomdannelse
Først smeltes isprøverne og hældes over i små beholdere. Så overføres vandet fra beholderne til en ovn med en temperatur på 1400°C. Ved denne temperatur reagerer vandmolekylerne med en kulsøjle inde i ovnen, hvorved der dannes H2-gas og CO-gas. De to gasser adskilles og presses med en strøm a helium ind i et massespektrometer. Dette massespektrometer er kalibreret til først at måle masserne 2 (H1H1) og 3 (H1H2) og derefter måle masserne 28 (C12O16) og 30 (C12O18). Masseforholdet 3/2 kan så bruges til at beregne H2/H1-forholdet i isprøverne, og masseforholdet 30/28 kan bruges til at beregne O18/O16-forholdet i prøverne.
Læs mere om massespektrometri eller isotopmålinger vha. laserabsorption