天然存在比

天然存在比（てんねんそんざいひ、英: Natural abundance）または同位体比（どういたいひ）はある元素について、同位体の種類ごとに自然界に存在する割合である^[1]。通常、周期表では元素の重量について、同位体を含んだ加重平均の値が記されている。天然存在比は場所ごと、惑星ごとに違うが、短い期間の中では比較的一定である。

例として、ウランにはウラン238、ウラン235、ウラン234の3つの同位体が主に天然に存在する。それぞれの天然存在比は、99.2739–99.2752%、0.7198–0.7202%、 0.0050–0.0059%である^[2]。もし100,000個のウラン原子を分析した場合、約99,274個のウラン238原子と、約720個のウラン235原子と、とても少数の（おそらく5個か6個の）ウラン234原子が見つかることが期待される。ウラン238が他の同位体に比べて圧倒的に多い理由は、各同位体の半減期が示すように、ウラン238がウラン235やウラン234よりもずっと安定しているからである。各同位体の半減期は、ウラン238が4.468 × 10⁹年であるのに対して、ウラン235が7.038 × 10⁸年でウラン234が245,500年である。

半減期はウランの同位体ごとに違うため、太古にはウランの天然存在比が今と異なっていた。例えば、今はウラン235の天然存在比は0.7%だが、1.7×10⁹年前には3.1%だった。そのため、今ではありえない天然原子炉が存在していた。

しかし、天然存在比は核種合成や親核種の量にも影響される。サマリウムの例では、放射性同位体のサマリウム147やサマリウム148は安定同位体のサマリウム144よりはるかに天然存在比が高い。