Nguyên tố photpho (P) bình thường trong phân lân là một nguyên tố ổn định, thường kí hiệu là P31 vì trong hạt nhân của nguyên tử đó có 31 hạt. Bây giờ nếu ta cho nguyên tố đó vào rãnh của một lò phản ứng nguyên tử để cho chùm notron của lò phản ứng bắn phá vào thì ta được nguyên tố khác cũng có tính chất phóng xạ như vậy. Các nguyên tử đó được mệnh danh là các “nguyên tử đánh dấu”.
Trong nhiều năm, thí nghiệm bằng các chất đồng vị phóng xạ, Xtôclađơ, nhà bác học Séc đã xác định rằng, một liều lượng thích hợp của chất đồng vị phóng xạ có khả năng làm cho cây cỏ, súc vật lớn nhanh hơn như thổi, hệt như câu chuyện lớn nhanh của Thánh gióng. Kết quả thật kì điệu đối với những hạt giống được tẩm trong dung dịch phóng xạ yếu hay được kích thích bằng những liều lượng nhỏ chất đồng vị phóng xạ, không những hạt cỏ nảy mầm tốt hơn, mọc nhanh hơn mà còn cho năng suất cao hơn. Chẳng hạn lúa mì được kích thích bằng phôtpho phóng xạ cho sản lượng cao hơn bình thường từ 10 - 11%. Khoai tây có thể tăng năng suất từ 12 – 36%, bắp cải từ 17 – 21% và bông từ 8 – 25%. Hạt giống hướng dương đặt trước một tuần lễ gần nguồn phóng xạ kẽm, cây sau này mọc nhanh, khi cao 330 cm thì các cây đối chứng mới cao 130 cm.
Người ta không chỉ dùng chất phóng xạ gây tác dụng đối với hạt giống mà còn có thể sử dụng nó như phân bón nữa. Công việc rất dễ dàng, ta chỉ việc dùng một lượng rất nhỏ natri phôtphat trong đó có P32 trộn lẫn với phân lân (tức là canxi photphat) rồi đem bón cho cây. Khi phân lân bị rễ cây hút dẫn lên thân lên lá thì chất P32 cũng lên theo…
Trên đường đi các chất đồng vị phóng xạ phát ra các bức xạ anpha, beta và gamma. Nhờ một máy dò đặc biệt ta dễ dàng phát hiện đường đi và hoạt động của chúng. Có thể ví những nguyên tử đánh dấu như những tình nguyện viên đắc lực mỗi khi lọt vào thế giới vô cùng nhỏ bé của cấu trúc tế bào sẽ cung cấp những tin tức cần thiết giúp cho các nhà khoa học giải quyết được nhiều vấn đề phức tạp trong việc theo dõi hoạt động của sinh giới, thấy được bức tranh toàn cảnh của vòng tuần hoàn các chất trong cây.
Chẳng hạn cho cácbon phóng xạ đi tới rễ, vài phút sau ta nhận được sự có mặt của nó ở lá rồi. Hoặc để xác định một loại phân nào đó, bón ở độ sâu nào là tốt, người ta giải phân bón có nguyên tử đánh dấu ở những lớp khác nhau, khi rễ cây hút được phân bón ở lớp sâu nào lập tức máy đếm sẽ phát hiện được phóng xạ ở các bộ phận của cây trên mặt đất. Nhờ đó có thể kết luận chính xác về phương thức bón phân tốt nhất (loại phân, kích thước phân bón và độ sâu nông cần bón …).
Cũng nhờ nguyên tử đánh dấu mà người ta xác định được ở giai đoạn thu hoạch bông nhất là lúc quả bông gần chín thì rễ cây không hấp thụ phân nữa mà chỉ còn ở lá mới hấp thụ phân bón. Từ đó mà gần đến ngày thu hoạch người ta hòa tan phân vào nước rồi phun lên lá cây. Dùng phương pháp này, các nông trường bông đã thu hoạch được năng suất tăng từ 10- 15% trên diện tích rộng.
Các nguyên tử đánh dấu còn giúp các nhà khoa học khám phá các điều bi mật trong đời sống của cây mà trước đây không biết đến. Ví dụ: người ta đã phát hiện thấy rễ cây tìm đến nhau và nối liền nhau trên những khoảng cách rất xa. Kết quả là cây sống kết hợp với nhau như một quần thể. Vì vây nếu một cây bị bệnh, các cây khác cũng có thể lây bệnh nhanh chóng.
Bằng phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta phát hiện rằng thực tế thì khi cacbonic được cây hấp thụ ở lá và ở rễ, còn oxy mà cây thải ra là từ nước.
Như vậy là nhiều công trình nghiên cứu trước kia phải chờ đợi một thời gian dài mới có thể kết luận được thì giờ đây nhờ các nguyên từ đánh dấu có thể kết luận một cách nhanh chóng và chính xác.
Việc sử dụng các chất đồng vị phóng xạ trong nông nghiệp đang mở ra những triển vọng to lớn trong công cuộc tạo giống mới chẳng hạn như tạo cây có thời gian sinh trưởng rút ngắn, tính chống bệnh cao hơn, biên độ sinh thái dẻo dai hơn chịu được khí hậu khắc nghiệt hơn, do đó có thể di chuyển cây trồng đến các vùng khác nhau.
Rất nhiều biện pháp tích cực trong nông nghiệp đã được đề xuất dựa trên kết quả tình báo của nguyên từ đánh dấu. Trong thời hiện đại này, nguyên tử không còn là sự đe dọa đau thương, chết chóc mà nó đã trở thành nguyên tố tích cực góp phần vào sự phồn vinh, hạnh phúc, no ấm của loài người.