Isotope sind Atome desselben Elements, die sich in der Neutronenzahl und damit im Atomgewicht unterscheiden, jedoch nahezu identische chemische Eigenschaften aufweisen. Diese speziellen Merkmale machen sie zu einem unverzichtbaren Instrument in der Werkstoffforschung und -technik. Durch Isotopenanalysen können Wissenschaftler die Herkunft von Werkstoffen nachvollziehen, Prozesse wie Korrosion bewerten und die Auswirkungen von Wärmeeinwirkungen oder Umwelteinflüssen untersuchen.

Beispielsweise liefern Variationen bei Kupferisotopen oder die Bleisotopenzusammensetzung wertvolle Hinweise auf Herstellungsprozesse, geologische Ursprünge oder Verschmutzungsereignisse in Materialien. Mit Techniken wie der Massenspektrometrie, Pb-Isotopenverhältnismessungen und dem wachsenden Feld der Isotopenmetallomik lassen sich minimale Unterschiede detektieren, die die Leistung und Lebensdauer von Materialien beeinflussen. Zudem erweitern angereicherte stabile Isotope die Möglichkeiten von Tracermethoden in der Qualitätskontrolle und bei der Optimierung von Legierungszusammensetzungen – ein wesentlicher Schritt hin zu innovativem Werkstoffdesign und erhöhter Prozesssicherheit.