Abundancia natural

En física, la abundancia natural se refiere al grado de presencia de los isótopos de un elemento químico encontrados de forma natural en un planeta determinado. La masa atómica relativa (la media de la fracción molar ponderada por los porcentajes de abundancia) de estos isótopos es el peso atómico del elemento en la tabla periódica. La abundancia de un isótopo varía de un planeta a otro, e incluso de un lugar a otro en la Tierra, pero se mantiene relativamente constante en el tiempo (en una escala a corto plazo).

Por ejemplo, el uranio tiene tres isótopos naturales: ²³⁸U, ²³⁵U y ²³⁴U. Sus respectivas abundancias en la fracción molar natural están comprendidas en los intervalos porcentuales [99,2739-99,2752%], [0,7198-0,7202%] y [0,0050-0,0059%].^[1]​ Si se analizasen 100.000 átomos de uranio, podría esperarse encontrar aproximadamente 99.274 átomos de ²³⁸U, aproximadamente 720 átomos de ²³⁵U, y muy pocos (muy probablemente 5 o 6) átomos de ²³⁴U. Esto se debe a que ²³⁸U es mucho más estable que ²³⁵U o que ²³⁴U, como la vida media de cada isótopo revela: 4.468 × 10⁹ años para el ²³⁸U en comparación con 7.038 × 10⁸ años para el ²³⁵U y 245.500 años para el ²³⁴U.

Justamente porque los diferentes isótopos de uranio tienen diferentes vidas medias, cuando la Tierra era más joven, la composición isotópica del uranio era diferente. A modo de ejemplo, hace 1,7 millones de años la abundancia natural del ²³⁵U era del 3,1%, en comparación con el actual 0,7%. Esta abundancia permitió la existencia de reactores de fisión nuclear naturales, algo imposible con la abundancia isotópica actual.

Sin embargo, la abundancia natural de un isótopo dado también se ve afectada por la probabilidad de su creación mediante nucleosíntesis (como en el caso del de los isótopos radioactivos del samario ¹⁴⁷Sm y ¹⁴⁸Sm, que son mucho más abundantes que el isótopo estable ¹⁴⁴Sm) y por la producción de un isótopo dado por procesos de radiación natural (como en el caso de los isótopos de plomo radiogénicos).

1. ↑ Uranium Isotopes, consultado el 14 de marzo de 2012 .