什么是原子序数定义

原子序数

原子由一个小而大的核被迅速移动的云团包围电子．原子核是由质子和中子．原子核中质子的总数称为质子数原子序数(或质子数)，给出了原子的符号Z．

电中性原子中的电子数与原子核中的质子数相同。因此，原子核的总电荷是+泽，其中e(基本电荷)等于1602 x 10^-19年库仑．每个电子都受到原子中正电荷和其他(Z - 1)负电荷产生的电场的影响。

由于电子的数量决定了原子的化学性质，因此原子序数识别各种化学元素。

原子的化学性质是由质子的数量决定的，实际上是由电子的数量和排列决定的。这些电子的构型遵循量子力学的原理。每种元素的电子壳层，特别是最外层价壳层中的电子数，是决定其化学键成键行为的主要因素。在元素周期表中ob欧宝体育官方网站，元素是按原子序数Z增加的顺序排列的。

例如，氢(H)由一个电子和一个质子组成。的数量中子在原子核中被称为中子数并且被赋予N象征．原子核中核子的总数，即质子和中子的总数，等于Z + n = a，其中A被称为质量数．原子核中含有特定数量的质子和中子的各种原子称为原子核素．每个核素都用元素的化学符号表示Z)，以原子质量数为上标。

因此,符号¹H指的是原子核为一个质子的氢的核素。²H是原子核中有一个中子和一个质子的核素(2H也被称为氘或重氢)。原子等¹H,²原子核中含有相同数量的质子但不同数量的中子(不同的A)的H称为同位素．

原子序数与核稳定性

核稳定是一个有助于确定同位素稳定性的概念。要确定一种同位素的稳定性，就需要找出它的比值中子质子。要确定同位素的稳定性，可以使用中子/质子的比值(N/Z)。为了帮助理解这个概念，还有一个核素的图表，称为Segre图表。这个图表显示了已知核素的原子数和中子数的函数关系。从图表中可以看出有中子比质子多在核素Z更大而不是大约20(钙)。这些额外的中子对于较重的原子核的稳定性是必要的。多余的中子有点像核胶水。

参见:Livechart——iaea.org

原子核由质子和中子组成，它们相互吸引的核力，而质子通过通道相互排斥电场力因为它们带正电荷。这两种力相互竞争，导致了原子核的各种稳定性。只有中子和质子的特定组合才会形成稳定的原子核．

中子使原子核稳定因为它们相互吸引和质子，这有助于抵消质子之间的电斥力。结果，随着质子数量的增加，需要增加中子与质子的比率形成稳定的原子核如果中子过多或过少，相对于一定数量的质子，产生的原子核就不稳定，它就会经历放射性衰变．不稳定的同位素衰变通过各种放射性衰变途径，最常见的是α衰变，β衰变或电子捕获。许多其他罕见类型的衰变，如自发裂变或中子发射是已知的。应该注意的是，所有这些衰变途径可能伴随着随后产生的伽马辐射．纯衰变是非常罕见的。

原子序数-它在核反应中保存吗?

一般来说,原子序数不是守恒的在核反应。

在分析核反应时，我们应用许多守恒定律．核反应都受制于古典收费的自然保育法例，动力，角动量,能源(包括其他能量)。其他的守恒定律，没有被经典物理学预测到，是电荷，轻子数而且重子数．有些法律在任何情况下都能遵守，有些则不然。我们已经接受了能量和动量守恒。在反应堆物理(非相对论物理)中，我们假设质子数(原子序数)，中子数(中子数)及其和(原子质量数)通常是单独保存的。我们将找出这条规则不成立的情况和条件。当我们考虑非相对论性核反应时，它本质上是正确的。然而，我们正在考虑相对论性核能量或涉及弱相互作用(例如，在衰变中原子序数是不守恒的)，我们将发现这些原理必须加以推广。

电荷守恒

如前所述，原子核的总电荷是由原子序数决定的，等于+泽。电荷守恒被认为是一个普遍的守恒定律．目前还没有观察到任何违反这一原则的实验证据。

例如:

考虑一个典型的裂变反应比如下面列出的这个。

通常,当铀235原子核发生裂变，分裂成两个更小的核(三重裂变也很少发生)，以及一个几中子(热中子平均每裂变2.43个中子)和以热和形式释放的能量伽马射线．从这些反应中我们发现，在裂变中，母核:

• ²³⁵U含有92个质子(带+92e电荷)，
• 入射中子是电中性的。

的裂变碎片：

• ¹³⁹Ba含有56个质子(带+56e电荷)，
• ⁹⁴Ba含有36个质子(一个电荷为+36e)

我们看到反应前后的总电荷是92e;因此，电荷是守恒的。值得注意的是，反应前后的核子总数也是一样的。

高原子序数材料的使用-屏蔽伽马辐射

简而言之，在大多数情况下，有效屏蔽伽马辐射是基于使用具有以下两种材料特性的材料:欧宝体育客户端

• 高密度的材料。
• 高原子序数材料(高Z材料)

然而，低密度材料和低Z材料可以通过增加厚度进行补偿，这与屏蔽应用中的密度和原子数一样重要。

铅被广泛用作伽马屏蔽。铅屏蔽的主要优点是由于其较高的密度而使其紧凑。另一方面贫铀是否更有效高Z．贫铀用于便携式伽马射线源的屏蔽。

在核电站屏蔽的反应堆堆芯可由反应堆压力容器、反应堆内部材料(中子反射器)．此外，重型混凝土通常用于屏蔽两者中子和伽马辐射。

虽然水不是高密度也不高Z材料，通常用作伽马屏蔽。在乏燃料池的储存或从和进入的运输过程中，水对乏燃料池中的燃料组件提供辐射屏蔽反应堆堆芯．

原子数密度

原子序数不应该与原子数密度，两者的物理量完全不同。

在核物理中宏观横截面代表了所有核的有效目标区域包含在材料体积中的。的宏观横截面来自微观的横截面和原子数密度(N)：

Σ=σ。N

在这个方程中原子数密度作为微观截面起着至关重要的作用，因为在反应堆堆芯某些物质(如水)的原子数密度主持人)可以简单地转换成certain反应性变化．为了理解这些的本质反应性变化，我们必须理解原子序数密度这个术语。

原子序数密度(N;原子/厘米^3.)为单位体积内某一特定类型的原子数(V;厘米^3.)的材料。原子序数密度(N;原子/厘米^3.)一种纯物质的原子量或分子量(M;克/摩尔)材料的密度(⍴;克/厘米^3.)可以用阿伏伽德罗数(N_一个= 6.022×10²³每摩尔原子或分子):

参见:

核结构