Promotie Vahideh Faghihi: Water enriched in the rare stable isotopes Preparation, measurement and applications

Het onderwerp van dit proefschrift is water met verhoogde concentraties van de stabiele isotopen 2H en 18O (en tot op zekere hoogte ook 17O). Water dat hiermee kunstmatig is verrijkt ("gelabeld") wordt veel gebruikt in biomedisch onderzoek, om de hoeveelheid lichaamswater (en dus de lichaamssamenstelling) te bepalen en ook voor het meten van het energieverbruik. Deze niet-invasieve, volkomen onschadelijke technieken hebben vele voordelen, maar ze vereisen nauwkeurige en precieze metingen van de isotoopverhoudingen. Daarnaast zijn er betrouwbare referentiewaters nodig voor kalibratie.

Vahideh Faghihi beschrijft een prototype van een optisch instrument (de OF-CEAS) voor gevoeliger en preciezere metingen van de drie isotoopverhoudingen in gelabeld water. Bovendien wordt de productie en certificering van twee sets gelabelde referentiewaters gedocumenteerd. Deze sets water zijn nu vastgelegd als internationale referentiewaters voor biomedisch onderzoek, en als zodanig worden ze nu gedistribueerd door het internationale Atoomagentschap (IAEA).

Een geheel andere toepassing van deze isotoop-gelabelde waters ligt in het veld van de thermometrie. De officiële standaardeenheid van temperatuur, de Kelvin, is gedefinieerd aan de hand van de temperatuur van het zogenaamde tripelpunt van water (waarin alle drie de fasen vast, vloeibaar en damp tegelijk bestaan). De tripelpunttemperatuur hangt echter af van de isotopensamenstelling van het gebruikte water.

Faghihi heeft een exacte kwantificatie uitgevoerd van het effect dat een verandering in de isotopenverhoudingen heeft op de tripelpunttemperatuur, door deze temperatuur te meten voor een serie van verschillende, goed bekende isotoop-gelabelde waters. Zij heeft deze metingen gedaan in samenwerking met het Nederlands Meetinstituut VSL te Delft. Haar werk heeft geleid tot een hogere kwaliteit van temperatuurmetingen, en tot een nauwkeuriger realisatie van de Kelvin volgens de SI definitie.

Het promotieonderzoek van Vahideh Faghihi vond plaats bij de afdeling Isotopenonderzoek van het Energy and Sustainability Research Institute Groningen (ESRIG), met financiering van het Ministry of Science, Research & Technology of Iran.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/a397521d-3cab-432e-b6d2-4b2a183f8274