原子番号が大きくなればなるほどその物質は希少？

質問

原子番号が大きくなればなるほどその物質は希少といえますか？
回りを見渡しても、一般にそうなっているかのように思われますがいかがでしょう？そして事実であるとしたらその理由を教えてください。
詳しい方お願いします。
化学は高校レベルまで理解可能です。

回答No.4

90george · ベストアンサー

No.3で回答した者です。

＞最終的にできるのが鉄であるというのはちょっと意外でした。

少し説明に不備がありましたので補足します。
最終的に鉄が出来るというのは普通の核融合の場合です。というのは、それで完全に核融合が終わってしまうのなら鉄より原子番号が大きな原子はありえなくなりますが、現実にはそうなっていないからです。ここで言う普通の核融合とは反応することによってエネルギーが生じる核融合のことです。太陽は水素原子４個をヘリウム原子１個にする核融合によってエネルギーを生じ、輝いています。ヘリウムが炭素、酸素などに変換される核融合も同様です。しかし鉄はあらゆる原子中もっとも安定した原子なのでこれが核融合するには、今までとは反対にエネルギーを吸収しなければなりません。従って恒星が輝くための核融合としては鉄が最終というわけです。
鉄より原子番号の大きな元素はその恒星が超新星として大爆発する際に、その爆発するエネルギーを吸収することによって生成されます。地球上に比較的金やウランがたくさん存在するのは、地球が誕生する前に近くで超新星が発生したからだと考えられています。

長くなりましたが補足でした。

お礼

ありがとうございます。
私が期待していた通りの解答をしていただいてとても参考になります。

回答No.3

90george

基本的にはその通りですが、若干の例外もあります。
宇宙の元素の90%は水素（原子番号１）10%はヘリウム（同２）ですからそれだけで宇宙全体から見たらいいようなものです。回答１の方は地球での話をしていらっしゃいますが、宇宙全体で見ると地球での元素構成比は例外だと言えます。
そもそも水素・ヘリウム以外の元素は太陽のような恒星の内部で核融合反応が起こることで生成されます。水素がヘリウムに、さらに赤色巨星の内部ではヘリウムが炭素、酸素等に変換されていますが、この核融合反応では生成しやすい元素とそうでない元素があり、それによって宇宙の元素構成比が決まっているんです。
地球でよく見る元素（酸素、炭素、珪素（砂を作っている元素です）一般的な金属は作られやすく従ってたくさんありますが、原子番号が小さくてもあまり見かけない元素は生成されにくいということです（あくまで原則ですが）。核融合反応で最終的に作られる元素は鉄で、これ以上の原子番号の元素は非常に作られにくく、従って原子番号の非常に大きな元素は極端に希少となります（ウラン、金など）。
以上、専門的になりましたが、回答となりましたでしょうか？

お礼

ありがとうございます。
以前テレビで核融合の話が出てきまして、その話を忘れてしまったので今回質問させていただきました。
最終的にできるのが鉄であるというのはちょっと意外でした。

回答No.2

ayucat

原子番号のかなり小さなものとかなり大きなものを比べれば、そう言えなくも
ないでしょうが、一般的にその順にはなっていません。
# と言っても、高校レベルの化学が理解可能であれば、既知なことかもしれませ
# んが。

回答No.1

a-kuma

> 原子番号が大きくなればなるほどその物質は希少といえますか？

言えません。

例えば、ヘリウムと窒素、どちらが希少ですか？

地殻では Si が、コアでは Fe が一番多い物質です。ですから、それよりも
原子番号が小さい物質は、珪素や鉄よりも希少である、と言えるんじゃないで
しょうか？