核素

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核素

核素是指具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子。例如,原子核里有6個質子和6個中子的碳原子,質量數是12,稱為碳-12核素,或寫成12C核素。原子核里有6個質子和7個中子的碳原子,質量數為13,稱13C核素。氧元素有16O,17O,18O三種核素。具有多種核素的元素稱多核素元素。自然界僅有一種核素存在的元素稱為單核素元素,如氦、氟、鋁、鈉等20種元素。質子數為偶數的元素,可有較多的穩定核素,一般不少於3種,而質子數為奇數的元素,通常只有一個穩定核素,從不會多於兩種,這是由核子的結合能所決定的。多核素元素中各核素互稱同位素,因為它們處於周期表中同一位置上,化學性質基本相同,但核性質不同;單核素元素沒有同位素。核素的質量即原子質量,總小於孤立質子、中子和電子的質量總和,在概念上也不等於質量數,在數值上除12C外均與質量數稍有不同。核素的質量是用質譜儀測定的,這種測定很先進,可測得7位或更多位有效數字。  

關係

核素核素的符號原子序數質量數中子數三者之間的關係:

具有一定核電荷數和質量數,並且具有同一能態的一種原子核或原子,稱為一種核素

核素常用符號AZX 表示,其中X元素符號Z原子序數A質量數A-Z=NN是該核素中的中子數。由於元素符號X已經確定了它的原子序數,因此,通常核素也可簡記為AX。

科學研究表明,穩定性核素對核子總數有一定限度(一般為A≤209),而且中子數和質子數應保持一定的比例(一般為N/Z=1~1.5,也有個別例外)。任何含有過多核子或N/Z不適當的核素,都是不穩定的。A≥209的核素,即元素周期表中釙(Po)之後的所有元素的核素都具有放射性(釙之前的元素,有的核素也具有放射性),它們或是自發地放射出α射線(即He核),而轉變成A較小的新核;或是因核素的N/Z不適當,其核內的中子與質子會自發地相互轉變,從而改變N/Z的值,並同時放出一個β-(或β+)粒子。核素衰變後產生的新核幾乎都是處在激發態,這樣的核或是自發地放射出γ光子而轉變到基態或較低能態,或是繼續進行α衰變(或β衰變),直到變成一個穩定的核素為止。

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