इंग्लैंड के मैनचेस्टर में रदरफोर्ड की प्रयोगशाला में काम करते हुए, डी हेवेसी ने एक असफल प्रयोग किया, जिसने फिर भी बहुत महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकाला कि रासायनिक माध्यम से रेडियोधर्मी आइसोटोप को उस तत्व से अलग करना असंभव है जिसका वह हिस्सा है। चूंकि रेडियोधर्मी परमाणु एक ही तत्व के गैर-रेडियोधर्मी परमाणुओं के वफादार साथी बने रहते हैं, उन्होंने सुझाव दिया कि एक रेडियोधर्मी आइसोटोप की विशेषता विकिरण एक विशेष "मार्कर" के रूप में काम कर सकती है। यह रेडियोधर्मी मार्कर, या अनुरेखक, एक जीवित प्रणाली में अपने साथी गैर-रेडियोधर्मी परमाणुओं का अनुसरण करता है, क्योंकि वे विभिन्न जैव-भौतिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का अनुभव करते हैं। चूंकि विकिरण संसूचक आयनकारी विकिरण की सूक्ष्म मात्रा की उपस्थिति का निरीक्षण कर सकते हैं, यहां तक कि एक ही तत्व के गैर-रेडियोधर्मी परमाणुओं के साथ मिश्रित रेडियोधर्मी सामग्री की एक बहुत ही छोटी मात्रा एक अनुरेखक के रूप में पर्याप्त है। डी हेवेसी को इस महत्वपूर्ण परमाणु प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग को विकसित करने के लिए रसायन विज्ञान में 1943 का नोबेल पुरस्कार मिला।
1930 के दशक में कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिकों के निर्माण ने चिकित्सा, उद्योग और विज्ञान में डी हेवेसी के अनुरेखक सिद्धांत के अनुप्रयोग का बहुत विस्तार किया। उदाहरण के लिए, तीन रेडियोआइसोटोप ट्रेसर- कार्बन-14, ट्रिटियम और फॉस्फोरस-32- ने द्वितीय विश्व युद्ध के बाद आधुनिक जैव रसायन की स्थापना में एक प्रमुख भूमिका निभाई। ये अनुरेखक समकालीन जैविक विज्ञान की रीढ़ बने हुए हैं। इसी तरह, पीईटी (पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी) और SPECT (सिंगल-फोटॉन एमिशन कंप्यूटेड टोमोग्राफी) के साथ उपयोग किए जाने वाले ट्रेसर कार्बन-11, आयोडीन-123, फ्लोरीन-18, और टेक्नेटियम-99m- विवो बायो में महत्वपूर्ण उपकरण हैं। रसायन विज्ञान अनुसंधान और परमाणु चिकित्सा अनुप्रयोग। विवो प्रक्रियाओं में तब होता है जब स्वास्थ्य देखभाल कार्यकर्ता एक मरीज को सीधे रेडियोफार्मास्युटी कैल्स (चिकित्सा रेडियोआइसोटोप) की ट्रेस मात्रा देते हैं। एक रेडियोफार्मास्युटिकल मूल रेडियोधर्मी रूप से टैग किया गया यौगिक (ट्रेसर) है जिसका उपयोग परमाणु चिकित्सा छवि बनाने के लिए किया जाता है। तुलना करके, एक टेस्ट ट्यूब में रोगी के शरीर के बाहर इन विट्रो प्रक्रिया होती है। उदाहरण के लिए, रेडियोइम्यूनोसे (आरआईए) एक विशेष प्रकार की इन विट्रो प्रक्रिया है जो रोगी के रक्त में हार्मोन, दवाओं और विटामिन के स्तर को मापने के लिए रेडियोधर्मी रसायनों और एंटीबॉडी के उपयोग को जोड़ती है।
