質量数・原子量

原子は主に陽子、中性子、電子で構成されています。これらの素粒子の中には質量を持つものもあり、原子の総質量はこれらの素粒子が担っている。しかし、電子のように大きな質量を持たない素粒子もある。元素の同位体は、それぞれ特定の原子量と質量数を持っています。

原子質量とは何ですか？

原子質量は、原子の質量です。つまり、1つの原子に含まれる中性子、陽子、電子のすべての質量の集合体で、特に原子が運動していないときの質量（静止質量）である。静止質量は、物理学の基本原理によれば、原子が超高速で運動するときに質量が増加することがわかるからだ。しかし、電子の質量は、陽子や中性子の質量に比べればずっと小さい。つまり、電子は原子の質量にあまり寄与していないと言えるのです。周期表にあるほとんどの原子には、2つ以上の同位体が存在する。同位体には、同じ量の陽子と電子を持っていても、中性子の数が異なるという違いがあるのです。中性子の量が異なるため、それぞれの同位体は異なる原子量を持っています。

さらに、原子の質量は非常に小さいので、グラムやキログラムといった通常の質量単位で表すことができない。私たちの目的には、原子質量の測定に原子質量単位（amu）という別の単位を使用します。原子質量単位はC-12同位体の質量の12分の1である。原子の質量をC-12同位体の質量の12分の1で割ると、その相対質量が求まる。しかし、一般に元素の相対原子量といえば、その原子量を意味する（すべての同位体から算出されるため）。原子質量と原子量は、ほとんどの人が同じ意味で使っています。しかし、両者は意味が異なり、両者をひとつにまとめるとバルクの計算に大きな誤差が生じる。

質量数とは何ですか？

質量数とは、原子の原子核に含まれる中性子と陽子の総数のことです。中性子と陽子の集まりは、核子とも呼ばれる。したがって、質量数は原子の原子核に含まれる核子の数として定義することもできる。通常、要素の左上（上付き文字）に整数値で表現される。同位体によって質量数が異なるのは、中性子の数が異なるからです。したがって、質量要素で整数。元素の質量数と原子番号の差は、その元素が持っている中性子の数である。