Огромные перспективы для научных исследований открывает метод меченых атомов. Он напоминает способ кольцевания птиц или рыб, помогающий биологам наблюдать за их передвижением. Ученые прикрепляют кольца к пойманным рыбам или птицам и выпускают их. Окольцованные экземпляры, пойманные через несколько месяцев за тысячи километров от места окольцевания, показывают, как перелетала вся стая птиц или передвигался косяк рыб.

Атомы радиоактивного изотопа, примешенные к большому количеству химического элемента, играют роль окольцованных птиц. Это буквально меченые атомы, которые даже в ничтожно малых количествах легко обнаруживаются чувствительными счетчиками Гейгера-Мюллера. Например, миллиграмм радиоактивного железа можно обнаружить в тонне металла.

По своим химическим свойствам радиоактивный изотоп ничем не отличается от основного химического элемента. Поэтому, наблюдая за движением меченых атомов, мы можем точно исследовать поведение самого химического элемента в различных процессах.

Так узнают, скажем, скорость износа подшипника. Медные его детали облучают нейтронами, при этом часть ядер меди63 превращается в радиоактивный изотоп — медь64. Свойства медного вкладыша подшипника от этого не изменились, но ядра меди64 распадаются, излучая электроны и гамма-лучи, которые могут быть обнаружены счетчиком Гейгера-Мюллера. При работе подшипника вследствие износа вкладыша частицы его будут переходить в смазку, туда же попадут и атомы меди64. Измеряя радиоактивность смазки, мы можем быстро и точно определить износ подшипника.

Большое значение имеет метод меченых атомов в металлургии. Применяя радиоактивный фосфор, можно быстро узнать во время плавки стали, насколько полно прошла очистка металла от фосфора — одной из самых вредных примесей. Раньше химический анализ на фосфор длился около 30 минут, и все это время металл сверх нормы выдерживался в мартеновской печи, снижая ее производительность. Теперь же, измеряя радиоактивность шлака, в который переходит фосфор, анализ производится непрерывно, что позволяет значительно сократить время плавки и повысить производительность печи.

Можно обнаружить происхождение загрязнения металла, если добавлять разные радиоактивные изотопы в огнеупорный материал, из которого изготовлена ванна мартеновской печи, в футеровку разливочного ковша и другие места. Определяя характер радиоактивности выплавленной стали, можно найти, из какого места попали в сталь радиоактивные изотопы, и легко устранить источники загрязнений.
Чтобы узнать вес стали в разливочном ковше, достаточно добавить в него немного радиоактивных изотопов, атомы которых равномерно распределятся по расплаву, и каждый грамм металла будет давать излучение определенной интенсивности. По общему излучению разливочного ковша можно узнать количество всего горячего металла.

Впуская в домну вместе с воздухом радиоактивный газ, металлурги изучают движение газов в процессе доменной плавки. Эти исследования дают очень важные для теории доменной плавки сведения. Так изучается связь процесса восстановления металла из руды и шлакообразования с движением газов в печи.