Effet d'Oddo-Harkins

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

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.