定义
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。
一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体总重量的相对份额(如百分数),称为该元素在自然体中的丰度2。
研究元素和同位素丰度与分布的意义研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一
宇宙天体是怎样起源的?地球又是如何形成的?地壳与地幔中的主要元素有什么不一样?生命体是怎么产生和演化的?这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和规律3。
元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据
可在同一或不同体系中用元素的含量值来进行比较,通过纵向(时间)、横向(空间)上的比较,了解元素动态情况,从而建立起元素集中、分散、迁移活动等一些地球化学概念。从某种意义上来说,也就是在探索和了解丰度这一课题的过程中,逐渐建立起近代地球化学。
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。
元素丰度的组成(1)克拉克值:是地壳中元素的重量百分数的丰度单位。
(2)区域克拉克值:是指地壳不同构造单元中元素的丰度值。如克拉通地壳元素丰度值。
(3)丰度系数1:
是指某一自然体的元素丰度与另一个可作为背景的自然体的元素丰度的比值。
例:以地球丰度为背境,则地壳中该元素的丰度系数定义为:
K=地壳丰度/地球丰度
当K>1时,称为富集,当K