定义

元素丰度

发现历史

地壳元素丰度

定义

abundance of elements

同位素在自然界中的丰度，又称天然存在比，指的是该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例。丰度的大小一般以百分数表示。人造同位素的丰度为零。

周期表上所列的原子量实际上是各种同位素按丰度加权的平均值，这是因为各种同位素在自然界中往往分布的比较均匀，取平均值计算比较准确。

元素丰度

即元素的相对含量，是在证认的基础上根据谱线相对强度或轮廓推算出来的。结果表明，绝大多数恒星的元素丰度基本相同：氢最丰富，按质量计约占71%；氦次之，约占27%；其余元素约合占2%。这称为正常丰度。有少数恒星的元素丰度与正常丰度不同，一般说来，这与恒星的年龄有关。

各种元素(或核素)的数密度的相对值。元素的丰度可以用列表法或作图法给出。在列表或作图时，通常都把硅(Si)的丰度值取为10，其他核素的丰度值按比例确定。作图时，通常取核素的质量数为横坐标，丰度值为纵坐标，用折线或曲线把图中的点连起来，所得的曲线称为元素的丰度曲线。它反映元素按质量数的分布规律。

发现历史

自从1889年F.W.克拉克发表元素在地壳中的平均含量的资料以来，人们已经积累了大量有关陨石、太阳、恒星、星云等各种天体中元素及其同位素分布的资料。1937年，戈尔德施米特首次绘制出太阳系的元素丰度曲线。1956年，修斯和尤里根据地球、陨石和太阳的资料绘制出更详细、更准确的元素丰度曲线。1957年，伯比奇夫妇、福勒和霍伊尔就是以该丰度曲线为基础，提出他们的核合成假说的。四十年代，人们只知道大多数恒星的化学组成与太阳相似，因而就认为分布在整个宇宙的元素丰度可能是一样的。但是，后来的研究发现，在不同类型的恒星上，元素的分布有很大的差异。目前，有关元素丰度的资料，主要是太阳系内的天体的，但也有一些其他天体的。1973年，卡梅伦综合了许多人的工作，绘制了一个更广泛的太阳系的元素丰度分布图。

丰度的大小一般以百分数表示。人造同位素的丰度为零。 周期表上所列的原子量实际上是各种同位素按丰度加权的平均值，这是因为各种同位素在自然界中往往分布的比较均匀，取平均值计算比较准确。

地壳元素丰度

元素　化学
符号^{[1][2][3][4][5]}　年
产量

氧　O　46.60%　47.40%　46%　46.71%　46.1%　100,000,000 吨

硅　Si　27.72%　27.71%　27%　27.69%　28.2%　3,880,000 吨

铝　Al　8.13%　8.20%　8.2%　8.07%　8.23%　15,000,000 吨

铁　Fe　5.00%　4.10%　6.3%　5.05%　5.63%　716,000,000 吨

钙　Ca　3.63%　4.10%　5.0%　3.65%　4.15%　112,000,000 吨 (CaO)

钠　Na　2.83%　2.30%　2.30%　2.75%　2.36%　200,000 吨

钾　K　2.59%　2.10%　1.50%　2.58%　2.09%　200 吨

镁　Mg　2.09%　2.30%　2.90%　2.08%　2.33%　350,000 吨

钛　Ti　0.44%　0.56%　0.66%　0.62%　0.56%　99,000 吨

氢　H　0.14%　N/A　0.15%　0.14%　0.14%　

磷　P　0.12%　1000 ppm　1000 ppm　1300 ppm　1050 ppm　153,000,000 吨

锰　Mn　0.10%　950 ppm　1100 ppm　900 ppm　950 ppm　6,220,000 吨

氟　F　0.08%　950 ppm　540 ppm　290 ppm　585 ppm　

钡　Ba　
　500 ppm　340 ppm　500 ppm　425 ppm　6,000,000 吨

碳　C　0.03%　480 ppm (0.048%)　1800 ppm (0.18%)　940 ppm　200 ppm (0.020%)　8,600,000,000 吨

锶　Sr　
　370 ppm　360 ppm　
　370 ppm　137,000 吨

硫　S　0.05%　260 ppm　420 ppm　520 ppm　350 ppm　54,000,000 吨

锆　Zr　
　190 ppm　130 ppm　250 ppm　165 ppm　7,000 吨

钨　W　
　160.6 ppm　190 ppm　
　1.25 ppm (?)　45,100 吨

钒　V　0.01%　160 ppm　190 ppm　
　120 ppm　7,000 吨

氯　Cl　0.05%　130 ppm　170 ppm　450 ppm　145 ppm

铬　Cr　0.01%　100 ppm　140 ppm　350 ppm　102 ppm　4,000,000 吨

铷　Rb　0.03%　90 ppm　60 ppm　
　90 ppm　只作研究用途

镍　Ni　
　80 ppm　90 ppm　190 ppm　84 ppm　1,300,000 吨

锌　Zn　痕量　75 ppm　79 ppm　
　70 ppm　5,020,000 吨

铜　Cu　0.01%　50 ppm　68 ppm　
　60 ppm　6,450,000 吨

铈　Ce　
　68 ppm　60 ppm　
　66.5 ppm　24,000 吨

钕　Nd　
　38 ppm　33 ppm　
　41.5 ppm　7,300 吨

镧　La　
　32 ppm　34 ppm　
　39 ppm　12,500 吨

钇　Y　
　30 ppm　29 ppm　
　33 ppm　400 吨

氮　N　0.005%　25 ppm　20 ppm　
　19 ppm　44,000,000 吨

钴　Co　痕量　20 ppm　30 ppm　
　25 ppm　17,000 吨

锂　Li　
　20 ppm　17 ppm　
　20 ppm　39,000 吨

铌　Nb　
　20 ppm　17 ppm　
　20 ppm　15,000 吨

镓　Ga　
　18 ppm　19 ppm　
　19 ppm　30 吨

钪　Sc　
　16 ppm　26 ppm　
　22 ppm　0.50 吨

铅　Pb　
　14 ppm　10 ppm　
　14 ppm　2,800,000 吨

钐　Sm　
　7.9 ppm　6 ppm　
　7,05 ppm　700 吨

钍　Th　
　12 ppm　6 ppm　
　9.6 ppm　31,000 吨

镨　Pr　
　9.5 ppm　8.7 ppm　
　9.2 ppm　2400 吨

硼　B　痕量　950 ppm (?)　8.7 ppm　
　10 ppm　1,000,000 吨

钆　Gd　
　7.7 ppm　5.2 ppm　
　6.2 ppm　400 吨

镝　Dy　
　6 ppm　6.2 ppm　
　5.2 ppm　100 吨

铪　Hf　
　5.3 ppm　3.3 ppm　
　3.0 ppm　50 吨

铒　Er　
　3.8 ppm　3.0 ppm　
　3.5 ppm　500 吨

镱　Yb　
　3.3 ppm　2.8 ppm　
　3.2 ppm　50 吨

铯　Cs　
　3 ppm　1.9 ppm　
　3 ppm　20 吨

铍　Be　
　2.6 ppm　1.9 ppm　
　2.8 ppm　364 吨

锡　Sn　痕量　2.2 ppm　2.2 ppm　
　2.3 ppm　165,000 吨

铕　Eu　
　2.1 ppm　1.8 ppm　
　2.0 ppm　400 吨

铀　U　
　无　1.8 ppm　
　2.7 ppm　

钽　Ta　
　2 ppm　1.7 ppm　
　2.0 ppm　840 吨

锗　Ge　
　1.8 ppm　1.4 ppm　
　1.5 ppm　80 吨

钼　Mo　痕量　1.5 ppm　1.1 ppm　
　1.2 ppm　80,000 吨

砷　As　
　1.5 ppm　2.1 ppm　
　1.8 ppm　47,000 吨

钬　Ho　
　1.4 ppm　1.2 ppm　
　1.3 ppm　10 吨

铽　Tb　
　1.1 ppm　0.94 ppm　
　1.2 ppm　10 吨

铥　Tm　
　0.48 ppm　0.45 ppm　
　0.52 ppm　50 吨

溴　Br　
　0.37 ppm　3 ppm　
　2.4 ppm　330,000 吨

铊　Tl　
　0.6 ppm　0.530 ppm　
　0.850 ppm　30 吨

锑　Sb　
　0.2 ppm　0.2 ppm　
　0.2 ppm　53,000 吨

碘　I　痕量　0.14 ppm　0.490 ppm　
　0.450 ppm　12,000 吨

镉　Cd　
　0.11 ppm　0.15 ppm　
　0.15 ppm　13,900 吨

银　Ag　
　0.070 ppm　0.080 ppm　
　0.075 ppm　9950 吨

汞　Hg　
　0.05 ppm　0.067 ppm　
　0.085 ppm　8400 吨

硒　Se　痕量　0.05 ppm　0.05 ppm　
　0.05 ppm　600 吨

铟　In　
　0.049 ppm　0.160 ppm　
　0.250 ppm　75 吨

铋　Bi　
　0.048 ppm　0.025 ppm　
　0.0085 ppm　6000 吨

碲　Te　
　0.005 ppm　0.001 ppm　
　0.001 ppm　215 吨

铂　Pt　
　0.003 ppm　0.037 ppm　
　0.005 ppm　30 吨

金　Au　
　0.0011 ppm　0.0031 ppm　
　0.004 ppm　1,400 吨

钌　Ru　
　0.001 ppm　0.001 ppm　
　0.001 ppm　0.12 吨

钯　Pd　
　0.0006 ppm　0.0063 ppm　
　0.015 ppm　24 吨

铼　Re　
　0.0004 ppm　0.0026 ppm　
　0.0007 ppm　4.5 吨

铑　Rh　
　0.0002 ppm　0.0007 ppm　
　0.001 ppm　3 吨

锇　Os　
　0.0001 ppm　0.0018 ppm　
　0.0015 ppm　0.06 吨

铱　Ir　
　0.0000003 ppm (?)　0.0004 ppm　
　0.001 ppm　3 吨