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词条 丰度
释义

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

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更新时间:2025/3/22 17:47:58