原子 番号 2 は 何。 原子の構造と原子番号と電子数および質量数

元素の一覧

原子 番号 2 は 何

では、安定な原子核は限られているという話をしましたが、では、不安定な原子核は、いったいどうなってしまうのでしょうか。 第1章で安定な核の領域を示しましたが、それは、陽子の数と中性子の数が同じくらいの原子核です。 そこから外れるほど不安定になるのですが、あまりに大きく外れた、つまり陽子数と中性子数があまりに違いすぎる原子核は、そもそも存在することが困難です。 ある程度数が異なると (上図の水色の部分)、陽子が持つ電磁力 (すべてが同じプラスの電荷なので反発する力)が、原子核を結合させる強い力に勝ってしまって、原子核は分裂してしまいます。 それは核分裂と言って、原子力発電や核兵器で用いられますが、本サイトでは対象外とします。 ここでは、すこしだけ数が違う、つまり、すこしだけ修正すれば安定な状態になる原子核について、あつかうこととします。 その「すこしだけ修正」のひとつめの方法は、原子核の一部を放出することです。 放出のしかたにはいろいろあってもよさそうなのですが、じつはそうではなくて、ひととおりしかありません。 それは、陽子2つと中性子2つの塊、つまり ヘリウム4の原子核とおなじものを放出することです。 単純に考えれば、陽子が中性子に変わればよいのですが、それにはふたつの方法があります。 そして、ここから、まずは反電子ニュートリノだけを右辺に移します。 このサイトでは反粒子については説明しませんが、粒子は、左右の辺を移動するときに、粒子・反粒子の反転をします。 ちょうど数式の移項と同じです。 反粒子については、拙著『』に詳しく解説していますので、そちらをごらんください。 反電子ニュートリノだけを右辺に移します。 この反応を「 電子捕獲」と呼びます。 陽子はどこから電子をつかまえてくるのかというと、原子核の周りを回っている電子を、です。 これであれば、ひとつの原子の中で完結していますので、原子全体の電荷総量は保たれたまま、つまり原子は中性のままです。 この反応では、ニュートリノを放出してはいますが、ニュートリノは他の物質とほとんど反応しませんので、実際の観測では無視されます。 例としては、アルゴン37が塩素37へと変わる反応があります。 次に、左辺の電子も右辺に移しましょう。 左辺の電子も右辺に移すと、電子は符号が反転して陽電子となる。 これは、陽子が中性子になる際に、陽電子とニュートリノを放出することを意味しています。 原子核には、結合させるための強い力が働いていることはでお話ししましたが、力が働いているということはエネルギーが生じているわけで、そのエネルギーが過剰にあるときにも、原子核は不安定となります。 第1章では強い力をバネにたとえましたが、バネが必要以上に縮められると、そこに過剰なストレスがたまってしまいます。 それを安定させるには、バネの余分な縮みを伸ばし、ストレスを緩和してやればよいのです。 そのとき、バネにたくわえられたエネルギーが解放されることになります。 原子核では、その余分なエネルギーは、光(電磁波)として放出されます。 どれも原子核が安定するために「放射」するものです。 その正体は、それぞれ、ヘリウム4の原子核、電子 (または陽電子)、光、です。 どれもとても身近なもので、電子や原子核などは、われわれの身体の「もと」となる、いわばわれわれの身体そのものです。 にもかかわらず、一般に放射線が危険であるとされるのはなぜなのでしょうか。 私事で恐縮ですが、僕が10年以上前に行ったライブでの経験です。 それは数十組ものグループが出演するライブで、僕はそのとき、客席最前列で、それよりずっとあとに登場する、僕のおめあてのアーティストを待っていました。 ステージでは、当時とても人気のあったグループが歌っていました。 すると、突然、そのメンバーのひとりに向かって、僕の後方の客席から、携帯 (当時はガラケー)が投げつけられました。 そのメンバーは、頭だけ傾けてその携帯をかわしたあと、ふん、と鼻で嗤いました。 僕はそのグループにもそのメンバーにも興味はありませんでしたが、その瞬間だけは惚れてしまいそうになりました。 携帯、今ではスマートフォンは、われわれの日常生活に欠かせない、とても大切な機器で、これひとつであらゆることができる、まさに文明の利器ですが、このように勢いをつけて投げつければ、とても危険な凶器ともなりうるのです。 特にiPhoneのボディはアルミニウム合金の削りだしですしね。 電子も原子核も同じです。 われわれの身の回りのものの「もと」となるありふれた粒子も、大きな速度、言いかえれば大きなエネルギーを持てば、とても危険なものになるのです。 それが、放射線が危険な理由です。 ところで話は変わりますが、みなさんは、ノーベル物理学賞の記念すべき第1回受賞者の名前はご存じでしょうか。 子供のころから日本で暮らしている方であれば、きっと聞いたことがあるはずです。 ドイツの物理学者、ヴィルヘルム・コンラート・レントゲンです。 彼の受賞理由は、X線の発見です。 日本では、X線撮影のことを、レントゲン撮影、なんて呼ぶ人もいますね。 このX線も、放射線の一種です。 電子のような荷電粒子は、加速したり減速したり進路を変えたり、加速度が生ずる運動をするときには、自分のエネルギーを電磁波の形で放出します。 これが X線です。 中性子が他の放射線と大きく異なる点は、電荷を持っていないことです。 このことが、放射線が人体に与える影響や、放射線からの防護の面で、とても重要になってきます。 それについては、第3章から第6章にかけて、詳しくお話しします。 加速器という装置を使って、電子だけでなくいろんな粒子を加速して、人工的な放射線をつくりだすことは可能ですし、実際に世の中で広く活用されています。 不安定な原子核から出てくる放射線は、種類もエネルギーも決まっていますが、 加速器を使えば、望みの種類の粒子で望みのエネルギーの放射線をつくりだせます。 これについては、第9章でお話しします。 第2章まとめ.

次の

化学【3分でわかる】原子半径(原子の大きさ)と周期表での大小関係

原子 番号 2 は 何

覚えるべし! 質量数の定義 この定義を使ったよくある問題は、「 中性子の数を求めなさい」っていう問題です。 覚えなくていいですが、 中性子数=質量数ー原子番号 で求められます。 質量数と原子番号を元素記号で表すと? このように、左上が質量数、左したが原子番号を表します。 分子を表したり、化学反応式で元素記号を使う時は、これらの数字は省略されます。 質量数は書くけど、原子番号は当たり前すぎて省略されることもよくあります。 このような、元素記号を見て中性子の数を聞かれることもあります。 質量数と原子番号の関係は? 原子番号と質量数の関係ですが、原子番号=陽子数ですので、質量数と陽子の数はどのように関係しているのか? がわかればいいですよね。 原子番号の2倍が質量数になることが多いです。 だいたい陽子の数と中性子の数が1:1くらいでないと原子核が爆発します。 原子核の構造はこのようになっています。 陽子と中性子から原子核はできています。 もし、中性子が少なくて、陽子が多かったらどうなるでしょうか? このように、中性子が少ないと陽子どうしが反発して飛び散ります。 そして原子核が崩壊します。 なので、陽子同士の反発を防げるように、目安にすぎませんが、 だいたい質量数は原子番号の2倍くらいです。 「だいたい」とか「くらい」と表現しているのは、厳密に2倍なわけではないからです。 例えば原子番号17の塩素は質量数35と質量数37の同位体が存在します。 このように、陽子よりも中性子が多いパターンもよくあるので、「質量数が原子番号の2倍」は目安程度に思っておいてください。 質量数の単位は? 質量数って 単位ないんですよ。 すなわち、原子量にも単位がないんです。 gでもないし、個でもないんです。 炭素の質量数12は炭素原子に陽子が6個と中性子が6個含まれていることを表します。 それだけで、質量に関わりがあるのは間違いありませんが、質量数の単位はgではありません。 質量数と原子番号は覚えるのか? 受験生で疑問になるのが、この2つどこまで覚えたらいいんだ? ってことですよね。 これはズバリ、.

次の

原子の構造!原子番号と質量数の関係!

原子 番号 2 は 何

P oint! 原子とはボクたちの身の周りの物すべてを構成している 小さくて丸いツブである。 ボクたち人間も、飼っているペットも、いまいじっているパソコンやスマホも、全部この原子からできている。 現在確認されてる原子の種類は118種類で、そのうち自然界を構成しているのは92種類である。 ちなみに、原子にはそれぞれ番号がつけられていて、その番号を 原子番号ということは覚えておこう。 原子核・電子 それでは、原子の中身を詳しく見ていこう。 下の図全体が原子を表している。 原子の中心にいる赤いマルを 原子核、原子核の周りをグルグルまわっている青いマルを 電子という。 原子核はプラスの電荷を、電子はマイナスの電荷を帯びている。 陽子・中性子 次に、原子核の中身を詳しく見ていこう。 まず覚えてほしいのは 「原子核は 陽子と 中性子から成り立っている」ということである。 オレンジ色のマルが 陽子、緑色のマルが 中性子を表している。 ちなみに、 陽子はプラスの電荷を帯びており中性子は電荷を帯びていない。 これが、先ほど「原子核(陽子+中性子)はプラスの電荷を帯びている」と述べた理由である。 原子のサイズ 原子の直径は約10 -8cm(1cmの1億分の1)である。 対して原子核の大きさは、約10 -13〜10 -12cmなので、原子の大きさの10万分の1〜1万分の1しかない。 これは、1円玉(原子核)と甲子園球場(原子)の大きさの関係に相当する。 陽子・中性子と比較して電子は極めて軽いことがわかるね。 質量(g) 質量比 陽子 1. 化学では電子に注目することが多い(化学結合や酸化還元など)ため「電子」と答えたくなるかもしれないが、実はその電子の数を決めているのは「陽子」なんだ。 この原子の場合、陽子(プラス)が2コあるので、電子(マイナス)が2コ引き寄せられる。 このように、原子の化学的な性質を決めるのは陽子なので、陽子の数をその原子の番号( 原子番号)とする。 質量数 (原子の物理的性質) 原子の物理的な性質(運動性など)を決める要素は「重さ」である。 前ページに表で示したように、原子を構成する3つのパーツの質量比は次のようになっている。 P oint! 陽子が原子の化学的な性質を決定するので原子番号は陽子の数と等しい。 1コの陽子が1コの電子を引き寄せるので原子に含まれる陽子の数と電子の数は等しい。 原子の重さを表す質量数は(極端に軽い電子は省くので)陽子の数と中性子の数を足した値となる。 原子の表記法 原子は元素記号という1〜2文字のアルファベットで表される。 元素記号の 左上に質量数、左下に原子番号を書く。 この表記を見て陽子の数・電子の数・中性子の数を言えるようにしておこう。 原子番号=陽子の数なので、陽子の数は6コ 陽子の数=電子の数なので、電子の数も6コ 陽子の数+中性子の数=質量数なので、中性子の数も6コ となる。 応用:中間子と核力 ヘリウム(原子番号2)以降の原子は陽子を複数個持つため、原子核に陽子しかない場合プラス同士の電気的な反発が起こる。 これを避けるために中性子が存在している。 陽子と中性子は「 中間子」と呼ばれる素粒子を素早く交換しながら結びついている。 つまり、陽子が中間子を放出し、中性子がこれを受け取ると、 陽子は中性子に、中性子は陽子に変化する。 これを繰り返すことで中間子によって陽子の正電荷が絶えず運び続けられる。 結果、陽子と中間子の間には(陽子同士の反発を無力化するほどの)強い相互作用(= 核力)が働くため原子核は安定して存在できる。 演習問題.

次の