Elemente, 1) Chemie: chem. Grundstoffe, solche Stoffe, deren Atome sämtlich durch die gleiche Kernladung charakterisiert sind (Tab. siehe hinten im Einband). Der so gegebene Elementbegriff präzisiert die klassische Definition, nach der E. Stoffe darstellen, die durch chem. oder physikalische Methoden nicht mehr in einfachere Stoffe zerlegt werden können. Wichtige Kenngrößen der E. sind die Ordnungszahl Z und die Massenzahl M.

Von den bisher bekannten 112 E. stellen 19 E., die sämtlich durch ungerade Ordnungs- und Massenzahlen charakterisiert sind, Reinelemente dar, d. h., sie bestehen ausschließlich aus Atomen gleicher Protonen- und Neutronenzahlen. Reinelemente sind, Cäsium, Aluminium, Phosphor, Arsen, Bismut, Fluor, Iod, Scandium, Yttrium, Niob, Mangan, Cobalt, Rhodium, Gold; ferner Praseodym, Terbium, Holmium, und Thulium. Sämtliche übrigen E. sind Mischelemente, hier liegen Atome gleicher Protonenzahl aber unterschiedlicher Neutronenzahlen (Isotope) vor. Die Atommasse dieser E. wird durch die Relationen der natürlich vorkommenden Elementisotope bestimmt. Jedes E. wird durch ein bestimmtes chem. Symbol charakterisiert. Zur Kennzeichnung der einzelnen Kernarten (Nuclide) wird an das Elementsymbol links unten die Ordnungszahl, links oben die Massenzahl angefügt. Die schweren Elemente mit Z > 83 bilden ausschließlich instabile, radioaktive Isotope (Radionuclide). Die E. mit Z = 43 (Technetium) und 61 (Promethium), ferner auch die Transurane (Z > 92) sind ausschließlich durch Kernreaktionen zugänglich; ebenfalls wurden die E. Astat und Francium zunächst über Kernreaktionen erhalten. Solche Kernreaktionen stellen heute eine wichtige und vielfach genutzte Methode zur EIementumwandlung dar. Elementsynthesen durch Kernverschmelzung bilden die wesentliche Energiequelle im Weltall, so z. B. die kohlenstoff- und stickstoffkatalysierte Wasserstoffverschmelzung zu Helium in der Sonne. Neben den oben genannten stark radioaktiven E. sind für eine Reihe weiterer E. Nuclide geringer Aktivität, hoher Halbwertszeiten bekannt, z. B. für Kalium, Rubidium, Beryllium, Calcium, Indium, Blei, Bismut, Tellur, des weiteren Vanadium, Hafnium, Rhenium und Platin, ferner Lanthan, Cer, Neodym, Samarium, Gadolinium und Lutetium. Nach ihrer Stellung im Periodensystem lassen sich die E. in Hauptgruppenelemente und Nebengruppenelemente einteilen.

Häufigkeit. Hinsichtlich ihrer Häufigkeit in der Erdkruste, dem äußeren, etwa 16 km dicken Gesteinsmantel der Erde, sind für die E. große Unterschiede festzustellen, wobei E. mit gerader Ordnungszahl allgemein häufiger als E. mit ungerader auftreten (Harkinssche Regel). Mit Anteilen von 50,5 und 27,7 % sind Sauerstoff bzw. Silicium die meist verbreiteten E. Ihnen folgen Aluminium (8,1 %), Eisen (3,38 %), Calcium (3,4 %), Natrium (2,63 %), Kalium (2,59 %), Magnesium (1,93 %), Wasserstoff (0,81 %), Titan (0,43 %), Chlor (0, 19 %) und Kohlenstoff (0,12 %). Für die übrigen Elemente ergeben sich folgende Anteile:

10^-1 ... 10^-2 %: P, F, Mn, S, Ba, Sr, Zr, Rb;

10^-2 ... 10^-3 %: V, Ce, Cr, Ar, Zn, La, Ni, Li, Yb, 

 Y, Nd, B, Nb, Ga, Pb, Sc, Th, Co;

10^-3 ... 10^-4 %: Br, Sm, Gd, Pr, Dy, U, Er, Sn,

 Cu, Ta, Hf, Cs, As, Be, Ho, W, Ge, TI, Eu, Tb, Mo, Lu;

10^-4 ... 10^-5 %: I, Sb, Tm, Se, Hg, Cd;

10^-5 ... 10^-6 %: Bi, In, Ne, Ag, Kr;

10^-6 ... 10^-7 %: Pt, Pd, He, Au, Te;

10^-7 ... 10^-10 %: Re, Ir, Os, Rh, Ru, Xe;

10^-10 ... 10^-11 %: Ra, Pa;

10^-14 .... 10^-16 %: Ac, Po, Np, Pu

10^-19 .... 10^-21 %: Rn, Er.

Die Entdeckung weiterer neuer E. durch Kernreaktionen mit hochbeschleunigten Schwerionen wird erwartet.

2) Physik: galvanische E., elektrochemische Stromquelle.