化学物質の状態・構成・変化理科

5分でわかる陽子数・中性子数!数でなにが違う?科学館職員がわかりやすく解説!

よぉ、桜木建二だ。今回のテーマは原子を学ぶ上で欠かせない陽子数、中性子数についてだ。

元素は2020年現在、118個確認されている。その原子がどの元素かということには、原子核に含まれる陽子数が大きく関係しているんだ。例えば最も軽い元素である水素は陽子数1、2番目に軽いヘリウムは陽子数2だ。一方、最も重たい原子は原子番号118番のオガネソンで陽子の数は118個だ。では中性子の数で原子は何が違うのか。中性子と関係が深いのが「同位体(アイソトープ)」だ。

そこで今回は原子に関するあるゆる情報と共に陽子数、中性子数についてを化学系出身の科学館職員、たかはしふみかが解説するぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

たかはし ふみか

ライター/たかはし ふみか

今も高校時代の参考書を愛用する高校は化学部、大学は工学部化学系のリケジョ。最近は理学書や宇宙関連の本、科学雑誌も読むようにしている。

陽子と中性子とは?

陽子と中性子とは?

image by Study-Z編集部

最初にそもそも陽子数と中性子数とは何か?ということを原子の構造を復習しながら確認しましょう。

原子とは物質を構成する、最も基本的な構成単位です。原子は陽子と中性子からなる原子核の周りを、電子が飛びまわっているような構造をしています。陽子とは「原子核を構成する正の電荷を持った粒子」のこと、中性子とは「原子核を構成する無電荷の粒子」のことです。電荷を持つ方が陽子、電荷を持たない方が中性子なのですね。陽子と中性子は原子核を構成する粒子であることから、ふたつあわせて核子(かくし)と呼びます。

という事で今回のテーマである陽子数と中性子数とは原子核を構成する陽子、中性子の数のことです。ある原子がどの元素であるかは陽子数によって決まります。一方、同じ種類の元素であっても中性子の個数は、同じ種類の元素でも異なる場合があるのです。

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原子の作りは大丈夫か?原子は原子核(陽子・中性子)の周りを電子がまわっている。電子は基本的に陽子と同じ数だが、イオンになると数が変わる。金属元素は電子を放出して陽イオンに、非金属は電子を受け取って陰イオンとなるんだ。

原子は化学の基本だ。原子については他の記事できちんと確認しておけよ。

陽子数+中性子数=?

image by PIXTA / 68236185

陽子の数が元素ごとに決まっているのに対し、中性子数は同じ種類の元素でも異なることは先ほど説明しました。陽子と中性子はほとんど同じくらいの重さです。一方、電子は陽子・中性子に比べてとても軽くなっています。陽子、中性子の重さを1とすると

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たかはし ふみか