Mở đầu

Các nguyên tố trong tự nhiên

Nguyên tố hóa học là một loại nguyên tử có cùng số proton trong hạt nhân nguyên tử. Hạt nhân nguyên tử được đặc trưng bởi số proton, ký hiệu là Z và số neutron, N. Các đồng vị của một nguyên tố có cùng trị số Z, nhưng có các trị số N khác nhau. Số khối lượng A, là tổng của Z và N.

Hiện nay đã xác định được 118 nguyên tố, trong đó 94 nguyên tố đầu tiên gặp trong tự nhiên trên Trái đất, 24 nguyên tố còn lại là các nguyên tố nhân tạo. Có 80 nguyên tố có ít nhất một đồng vị bền và 38 nguyên tố chỉ có các hạt nhân phóng xạ, chúng phân rã theo thời gian thành các nguyên tố khác. Sắt là nguyên tố phổ biến nhất (theo khối lượng) tạo nên Trái đất, còn oxy là nguyên tố phổ biến nhất trong lớp vỏ Trái đất.

Các nguyên tố hóa học tạo thành tất cả các vật chất thông thường của Vũ trụ. Tuy nhiên, các quan sát thiên văn cho thấy vật chất quan sát thông thường chỉ chiếm khoảng 15 % vật chất Trong Vũ trụ: phần còn lại là vật chất tối không bao gồm các nguyên tố hóa học mà thành phần của vật chất này chưa rõ. Hai nguyên tố nhẹ nhất, hydro và heli, hầu hết được hình thành trong Vụ Nổ lớn và là những nguyên tố phổ biến nhất trong Vũ trụ. Ba nguyên tố tiếp theo (lithi, beryli và bor) chủ yếu được hình thành bằng sự phá vỡ các tia Vũ trụ và do đó hiếm hơn các nguyên tố nặng hơn. Sự hình thành các nguyên tố có từ 6-26 proton xảy ra và tiếp tục trong các ngôi sao dãy chính thông qua quá trình tổng hợp hạt nhân. Độ phổ biến cao của oxy, silic và sắt trên Trái đất phản ánh sự tạo ra chúng trong những ngôi sao như vậy. Các nguyên tố có hơn 26 proton được hình thành do sự tổng hợp hạt nhân trong siêu tân tinh khi chúng phát nổ, làm tung ra các nguyên tố này dưới dạng các tàn dư siêu tân tinh bay vào không gian, tại đây chúng có thể được kết hợp vào các hành tinh khi chúng được hình thành.