Kelimpahan alami unsur

Kelimpahan alami unsur (natural abundance, NA) dalam ilmu kimia mengacu kepada kelimpahan isotop-isotop suatu unsur kimia yang secara alami dapat ditemukan di satu planet. Massa atom (rata-rata bobot) isotop-isotop ini adalah massa atom satu unsur kimia seperti yang ditulis dalam tabel periodik. Kelimpahan isotop berbeda dari planet ke planet, bahkan juga dari tempat ke tempat di Bumi, tetapi tetap konstan setiap saat.

Sebagai contoh, uranium mempunyai tiga isotop yang dihasilkan secara alami: ²³⁸U, ²³⁵U dan ²³⁴U. Kelimpahan alami masing-masing berkisar antara 99.2739 - 99.2752%, 0.7198 - 0.7202%, dan 0.0050 - 0.0059%.^[1] Apabila 100,000 atom uranium dianalisis, seseorang bisa menebak ada sekitar 99,275 atom ²³⁸U, 720 atom ²³⁵U, dan hanya 5 atau 6 atom ²³⁴U. Ini karena ²³⁸U jauh lebih stabil daripada ²³⁵U atau ²³⁴U, dan hal ini dapat dibuktikan dengan waktu paruh tiap isotop: 4.4468×10⁹ tahun untuk ²³⁸U berbanding dengan 7.038×10⁸ bagi ²³⁵U dan 245,500 tahun untuk ²³⁴U. Namun, kelimpahan alami suatu isotop juga dipengaruhi oleh kemungkinan pembuatannnya dalam sintesis nuklir (seperti dalam kasus samarium; ¹⁴⁷Sm dan ¹⁴⁸Sm yang bentuk radioaktifnya lebih banyak di alam daripada ¹⁴⁴Sm yang stabil) dan juga oleh produksi suatu isotop melalui isotop alami radioaktif (seperti dalam kasus isotop timbal radiogenik).

Kelimpahan alami relatif unsur di tata surya. (skala logaritmik)

Dari studi tentang Matahari dan meteorit-meteorit primitif, kini telah diketahui bahwa sistem tata surya awalnya memiliki komposisi isotop yang hampir homogen. Deviasi dari rata-rata galaktik (yang berubah) yang disampel secara lokal sekitar waktu ketika pembakaran inti Matahari dimulai, dapat secara umum diperhitungkan dengan pemeringkatan massa dan sejumlah terbatas peluruhan inti dan proses-proses transmutasi.^[2] Ada juga bukti penyuntikan isotop-isotop berjangka panjang pendek (kini hilang) dari ledakan supernova terdekat yang mungkin telah memulai runtuhnya nebula matahari.^[3] Jadi, penyimpangan dari kelimpahan alami di bumi biasanya dinyatakan dalam bagian per seribu (permil atau ‰) karena kurang dari satu persen (%).

Satu pengecualian untuk ini terletak di dalam butiran pramatahari yang ditemukan dalam meteorit primitif. Ia telah melewati proses penghomogenan, dan sering membawa tanda inti proses-proses sintesis nuklir tertentu yang membentuk unsur-unsur butiran ini.^[4] Dalam materi ini, deviasi dari kelimpahan alami kadang kala diukur dalam faktor 100.

• Kelimpahan unsur

• Tabel Massa Isotop dan Kelimpahan Alami dari Universitas Alberta, Kanada
• Kelimpahan isotop seluruh unsur di alam