概念と仕組み
原子核は、陽子と中性子を含み、それを取り巻く電子が存在します。原子番号 Z は陽子の数を表すため、電子を失っても元素の種類の変化は起こりません。
同一元素の原子で、中性子の数が異なるものを同位体と呼びます。炭素-12と炭素-14は、陽子の数が同じ（6）ですが、中性子はそれぞれ6個と8個です。
関係式と成立条件
質量数 A は、陽子の数と中性の数の合計を表します。これは、電子の数を陽子の数から引くことによって得られます。
原子質量数は、核子の数を表す整数です。これは、実際の原子質量、つまり結合エネルギーと異種原子の存在、または周期表に記載されている平均原子質量とは異なります。
仮想実験で読み取る変化
中性子は同位体を、電子はイオン電荷を変えます。元素はプロトン数で決まります。
粒子係数モデルです。電子シェルは入門用の模式図であり、実際の電子の円軌道ではありません。核サイズ・粒子サイズは比例しません。核の安定性、崩壊、電子バッチエネルギーは計算しません。
重要な関係式と記号
Z=p・A=p+n・電荷=p−e
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| Z | 陽子数・原子番号 | 単位なし |
| A | 陽子数 + 中性子数 | 単位なし |
| p, n, e | 陽子・中性子・電子の個数 | 個 |
例で確かめる
C-12とC-14が同じ元素であるのはなぜですか？
元素はプロトン数で決まります。同位元素は陽子数が同じで中性子数が異なります。
よくある誤解
- 中性子の数が変化したとしても、その元素が変化したとは言えない。 元素を区別するための基準は、陽子の数である。