地球上鈹、鋰的儲量為何遠遠小於硅、氧、鐵、碳、鋁等元素？

01-07

鈹、鋰的化學性質不像氦那樣穩定，易於失電子，與其他帶負電離子形成晶體，而且作為原子序數這麼小的元素，其他的第二周期元素在地球上儲量比鋰好像大得多（引用百度百科的資料，鈹的儲量只有44.1萬噸，鋰只有1200萬噸，而國土資源部網站報道全世界硼的儲量為4.1億噸，碳、氮、氧之類就不說了）。這到底是為什麼呢？是因為在核聚變中，較之其他常見元素，鈹和鋰更難以形成呢？還是在漫長的地質年代中，鈹和鋰的較穩定的同位素較其他元素少，導致大部分的這些元素早就衰變成其他更輕的元素了呢？
附資料來源：2007-2008年世界硼礦產品市場綜述
鋰礦資源_百度百科
鈹礦資源_百度百科

先從維基百科上偷一幅圖。先仔細看看這幅圖，如果恍然大悟，就不用再看下去了。

好了，不賣關子了。

這是一幅核聚變能量圖。當然這和我們化學裡學的能量態不一樣。這裡縱軸變化越高，就代表核聚變釋放的能量越多。也就是說核聚變反應越可續。

1、從氦4到鋰6這是個「虧本」的反應，所以不是可持續的。

2、從鋰6或鋰7到鈹又能「大賺一筆」，釋放的能量是第二多的，僅次於氫到氦。

所以從能量的角度來講，鋰不如其它元素穩定。當然這幅圖不包含放射性核，只討論穩定元素。

3、那麼鈹呢，它從鋰聚變來的能量，應該是大到足以觸發下一個反應，讓鈹變成硼，讓硼變成碳等等。

4、到了碳，這是一個相對穩定的元素。再讓它聚變成氮就是「小賠」了。

5、而氧又是一筆「小賺」，這個「小賺」，讓氧成為地球上第一多的元素。

總結一下，只要恆星內部的溫度高到可以活化一切核反應，那麼元素的多少取決於它的熱力學穩度。鋰處在最不穩定的地方，而鈹和硼又處在可以繼續反應的斜坡上。只有處在能量峰上的碳和氧可以大量存在。（白矮星也主要由這兩種元素組成）

順便說一下，氦在能量峰上，而能量壁壘比氧還高，可在地球上卻很少？我猜是因為氦不能形成穩定化合物，又是比重僅次於氫氣的氣體，所以早就飛到大氣層頂上讓太陽風給刮沒了。。。

（PS 本人化學專業，沒有多少核物理的知識，純屬用熱力學思維回答，如有錯誤，歡迎反對）

用比結合能來解釋Li、Be含量小都是想當然的結果。事實上，就算是計算反應率，也不是光用比結合能就能解釋清楚的。

在整個宇宙中，Li和Be的含量都是比較少的。如果仔細看核素圖我們可以發現，在A=5和A=8兩處並沒有穩定核素（尤其是A=5，連束縛核素都沒有），因此通過俘獲質子（也就是H）來提升A的路徑就斷掉了。所以實際上，星體內通過與質子俘獲反應向重核推進的過程He就中斷了。本來按照這種情況，我們人類應該就不存在了（因為並沒有一個穩定的路徑能夠合成大量的碳以上的核素），然後上帝神奇的給我們的碳-12中加上了一個名叫Hoyle態的能級...

宇宙中跨過A=5和A=8兩個斷層的方法是通過3α反應，也就是先有兩個He-4合成一個Be-8。細心的知友可能會說，不是A=8沒有穩定核素么？的確，Be-8確實不是穩定核素，不僅不穩定，連束縛核素都不是。但是星體環境允許存在He-4+He-4?Be-8的平衡存在，而碳-12中Hoyle態的能量剛剛處在Be-8+He-4的結合能處，因此會形成一個很強的共振，使截面大大增加。這樣核合成一下就可以跨過A=5和A=8兩個gap，為後面的更複雜的核合成路徑提供原料。這也就是Li和Be的含量很低的原因（因為被跨過去了啊~）。

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回答一個回復。

金鳴回復諶陽平

地球的核素是上一代恆星坍縮時形成的，所以和穩定恆星內部溫度沒啥關係

@金鳴

太陽系確實是上代恆星爆發後的殘骸（嚴格來說，應該是一個幾代恆星爆發殘骸的混合產物）。但是地球的核素並不是全部在爆發過程中產生的，Fe以前的元素基本上是恆星燃燒產生的（比如氫燃燒、氦燃燒、碳燃燒乃至硅燃燒）。Fe以後的元素主要來源應該是s過程、r過程、rp過程等等。超新星爆發階段，主要過程是r-過程，可能還有νp過程，因此可以產生比Fe更重的核素。但是這些過程研究的並不是很清楚。

這個問題很好解釋，首先我們來看太陽系中元素的丰度

可以明顯看出，Li和Be是虧損的。所以其在地球上的丰度相較於其他元素也不會太高。

再來看元素在地球上的分布，這是地球與地殼上前10中元素的，這幾種元素佔了總數的95%以上。所以和這些元素相比其他元素只能稱為「微量元素」。

再來看地球的結構：

當我們考慮某種元素的儲量是僅考慮人類可開發利用的那一部分，也就是地殼當中的含量，所以Li和Be在地殼中的丰度決定了其能否形成大規模的礦產。

此外，元素在地球化學活動中表現出「聚集」和「發散」的性質，傾向於「聚集」的元素易於成礦，而傾向於「發散」的元素及時其在地殼上的丰度很高也難以成礦。

所以，Li和Be在太陽系形成時其含量就低於其他元素，而在地殼中又沒有傾向於「聚集」的性質，故我國的Be和Li的儲量遠低於其他礦產。

希望可以幫到題主。

鋰原子的比結合能較低，不穩定，容易生成其他原子。

行星的誕生受很多因素影響，粗略說是隨機的