核素的概念

核素的概念

核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

例如，原子核里有6个质子和6个中子的碳原子，质量数是12，称为碳-12核素，或写成12c核素。

原子核里有6个质子和7个中子的碳原子，质量数为13，称13c核素。

氧元素有16o，17o，18o三种核素。

具有多种核素的元素称多核素元素。

自然界仅有一种核素存在的元素称为单核素元素，如氦、氟、铝、钠等20种元素。

质子数为偶数的元素，可有较多的稳定核素，一般不少于3种，而质子数为奇数的元素，通常只有一个稳定核素，从不会多于两种，这是由核子的结合能所决定的。

多核素元素中各核素互称同位素，因为它们处于周期表中同一位置上，化学性质基本相同，但核性质不同；单核素元素没有同位素。

核素的质量即原子质量，总小于孤立质子、中子和电子的质量总和，在概念上也不等于质量数，在数值上除12c外均与质量数稍有不同。

核素的质量是用质谱仪测定的，这种测定很先进，可测得7位或更多位有效数字。

核素与核素的符号；原子序数、质量数、中子数三者之间的关系： 具有一定核电荷数和质量数，并且具有同一能态的一种原子核或原子，称为一种核素。

核素常用符号azx表示，其中x是元素符号，z是原子序数，a是质量数，a-z=n，n是该核素中的中子数。

由于元素符号x已经确定了它的原子序数，因此，通常核素也可简记为ax。

科学研究表明，稳定性核素对核子总数有一定限度（一般为a≤209），而且中子数和质子数应保持一定的比例（一般为n/z=1～1.5，也有个别例外）。

任何含有过多核子或n/z不适当的核素，都是不稳定的。

a≥209的核素，即元素周期表中钋（po）之后的所有元素的核素都具有放射性（钋之前的元素，有的核素也具有放射性），它们或是自发地放射出α射线（即he核），而转变成a较小的新核；或是因核素的n/z不适当，其核内的中子与质子会自发地相互转变，从而改变n/z的值，并同时放出一个β-（或β+）粒子。

核素衰变后产生的新核几乎都是处在激发态，这样的核或是自发地放射出γ光子而转变到基态或较低能态，或是继续进行α衰变（或β衰变），直到变成一个稳定的核素为止。