2. 原子の構成はどのようになっているの?
地球や宇宙にあるすべての物質は、「原子」からできています。
2-1 原子の構成
画像:原子の構成
原子は原子核とその周りを回る電子から構成されています。原子核は、陽子と中性子で構成されます。質量は、陽子と中性がほぼ同じで、電子はその約1,800分の1です。
| 電子 | マイナスの電荷をもっている |
|---|---|
| 陽子 | 電子と同じ大きさのプラスの電荷をもっている |
| 中性子 | 電荷をもっていない |
| 原子番号 | 原子の持つ陽子の数 |
| 質量数 | 原子の持つ陽子の数と中性子の数の合計 |
| 元素 | 陽子の数が同じものでまとめたもの |
参考1
原子の化学的性質は「原子番号」で決まります。例えば、水素は陽子が1個の元素ですが、中性子がそれぞれ0個、1個、2個の水素が存在していますが、いずれも化学的性質は同じです。
参考2
世の中には、およそ110種類ほどの元素があります。水素(原子番号1)からウラン(原子番号92)までの92種類は、ほとんどが自然界で発見されましたが、ネプツニウム(原子番号93)以降は人工的に作り出された元素です。
原子力文化財団ホームページ:「原子力総合パンフレット2022」を基に作成
https://www.jaero.or.jp/sogo/detail/cat-03-02.html
2-2同位体とは?
- 陽子の数が同一(同じ元素)で、中性子の数が異なる原子を「同位体」といいます。
- 同位体の中でもエネルギー的に安定な原子を「安定同位体」といいます。
- 高いエネルギーを持った不安定な状態のものを「放射性同位体(ラジオアイソトープ(RI:Radioisotope))」といいます。
| 水素 | 重水素 (デューテリウム) |
3重水素 (トリチウム) |
|
|---|---|---|---|
| 原子構成 | 画像:水素の原子構成 |
画像:重水素の原子構成 |
画像:3重水素の原子構成 |
| 陽子の数 | 1 | 1 | 1 |
| 中性子の数 | 0 | 1 | 2 |
| 質量数 | 1 | 2 | 3 |
| 存在比 | 99.98% | 0.02% | ごく微量 |
| 性質 | 安定 | 安定 | 放射性 |
備考
- 水素は、水素(陽子1個、中性子0個)、重水素(陽子1個、中性子1個)、3重水素(陽子1個、中性子2個)の3種類があります。
- 水素、重水素が「安定同位体」で、3重水素が「放射性同位体」です。
- それぞれ、水素1(H1)、水素2(H2)、水素3(H3)のように、元素名の後に質量数を記載して区別します。
日本科学技術振興財団ホームページ:「放射線教育支援サイト"らでぃ"」を基に作成
https://www.radi-edu.jp/2023/04/15/6676