原子の構造
重要度：★★☆
原子の構造（陽子，中性子，電子，原子の大きさなど）や同位体，同中性子体，同重体，核子，基底状態，励起状態などの用語の定義について押さえてください．
原子構造の概要
原子の構造は，質量のほとんどを占める正の電荷を持つ原子核（nucleus）を中心に，その周りを負の電荷を持つ電子が回っているという模型で表されます（図1）．
原子核は陽子と中性子からなり，原子核内の陽子数を原子番号（atomic number）としています．独立した原子は電気的に中性で，陽子数に等しい電子が原子核の周りに存在します．陽子及び中性子を核子（nucleon）といい，陽子数と中性子数の和を質量数（mass number）といいます．
原子核の大きさは約10-15～10-14 mで，原子の大きさ（＝原子核の周りの電子の広がり）は約10-10 mです．
核種同士の関係を表す用語の定義を表1に示します．
| 核種の関係 | 定義 | 例 |
|---|---|---|
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（isotope）
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陽子数が等しく中性子数が異なる
（電子数が等しいため化学的性質は同じ）
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12Cと14C，134Csと137Cs
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同中性子体
（isotone）
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中性子数が等しく陽子数が異なる
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15Nと16O
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同重体
（isobar）
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陽子数，中性子数が異なり，質量数（✕質量）が等しい
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14Cと14N，239Uと239Npと239Pu
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鏡映核
（mirror nuclei）
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同重体の内，陽子数と中性子数とが
互いに逆になっている1対の原子核
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7Liと7Be，13Cと13N
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核異性体
（nuclear isomer）
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陽子数，中性子数，質量数が等しく，
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99mTc，137mBa
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【原子の構造に関する暗記項目】
・原子番号50以上の安定な原子核では陽子数が中性子数より少ない．
【原子の構造に関する過去問題】
2005年度物理問5，6
2007年度物理問4
2009年度物理問5
2015年度物理問5
2017年度物理問4
2018年度化学問16
2019年度物理問3
2022年度物理問5
