Effet d'Oddo-Harkins

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

L'effet d'Oddo-Harkins désigne le fait que l'abondance naturelle des éléments chimiques de numéros atomiques supérieurs à 4 est plus élevée lorsque ces numéros atomiques sont pairs que lorsqu'ils sont impairs. Ceci s'observe à l'échelle de la Voie lactée aussi bien que du système solaire et, dans une certaine mesure, de la croûte terrestre, où, par exemple, l'abondance relative des lanthanides, qui forment une série de quinze éléments aux propriétés chimiques très homogènes, est sujette à cet effet :

Abondance relative des éléments chimiques dans l'univers.
57 La lanthane 39,0 mg/kg
58 Ce cérium 66,5 mg/kg
59 Pr praséodyme 9,2 mg/kg
60 Nd néodyme 41,5 mg/kg
61 Pm prométhium Traces
62 Sm samarium 7,05 mg/kg
63 Eu europium 2,0 mg/kg
64 Gd gadolinium 6,2 mg/kg
65 Tb terbium 1,2 mg/kg
66 Dy dysprosium 5,2 mg/kg
67 Ho holmium 1,3 mg/kg
68 Er erbium 3,5 mg/kg
69 Tm thulium 0,52 mg/kg
70 Yb ytterbium 3,2 mg/kg
71 Lu lutécium 0,8 mg/kg

D'une manière générale, plus de 80 % des 274 nucléides stables ou quasi stables comptent un nombre pair de protons, et plus de 60 % ont à la fois un nombre pair de protons et un nombre pair de neutrons.

Il s'ensuit que tous les spectres d'abondance naturelle des éléments présentent une structure en dents de scie.

Ceci semble corrélé au fait que l'énergie de liaison nucléaire est plus élevée pour les nombres pairs de chaque type de nucléons (protons et neutrons) que pour les nombres impairs, comme le montre le tableau de données[1] suivant pour les trois premières périodes :

Z N Élément Énergie de liaison
par proton (MeV)
Énergie de liaison
par neutron (MeV)
1 1 Hydrogène[2] 2,225     2,225    
2 2 Hélium 19,814     20,578    
3 3 Lithium 4,588     5,663    
4 4 Béryllium 17,255     18,900    
5 5 Bore 6,586     8,436    
6 6 Carbone 15,957     18,722    
7 7 Azote 7,551     10,553    
8 8 Oxygène 12,127     15,664    
9 9 Fluor 5,607     9,149    
10 10 Néon 12,844     16,865    
11 11 Sodium 6,740     11,070    
12 12 Magnésium 11,693     16,531    
13 13 Aluminium 6,306     11,365    
14 14 Silicium 11,585     17,180    
15 15 Phosphore 5,595     11,319    
16 16 Soufre 8,864     15,042    
17 17 Chlore 5,143     11,508    
18 18 Argon 8,507     15,255    

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. San José State University : The Shell Model of Nuclear Structure
  2. Il s'agit du deutérium, puisque le noyau de protium est un proton isolé, pour lequel il n'y a donc pas d'énergie de liaison.