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原子 - 维基百科,自由的百科全书

原子げんし

化學かがく性質せいしつてき最小さいしょう單位たんい

原子げんし英語えいごatom构成化學かがく元素げんそてき普通ふつうぶつえいMatter#Definition[2][3]てき最小さいしょう单位[4]原子げんし也是化学かがく变化ちゅう最小さいしょうてき粒子りゅうし元素げんそ化学かがくせいてき最小さいしょう單位たんい

原子げんし
氦原子基态
原子げんし(He)結構けっこうしめせ意圖いとちゅうはいかい顯示けんじ對應たいおう电子うん1s原子げんし軌域これりつ密度みつど函數かんすうてき积分強度きょうど。而原子核げんしかく僅為しめせ紅色こうしょくためしつ紫色むらさきいろため中子なかご事實じじつじょう原子核げんしかくあずか其中かくてきなみ函数かんすう)也是たまがた對稱たいしょうてきたい於更複雜ふくざつてき原子核げんしかくそく如此)。くろじょうため1Å10−10 べいある100pm),しょうしろじょうため1fm10−15 べいあるせん份一pm)。
分類ぶんるい
化學かがく元素げんそ分割ぶんかつてき最小さいしょう單元たんげん
性質せいしつ
质量1.67×10−27いたり4.52×10−25 kg
電荷でんか0(でん中性ちゅうせいとう原子げんしてき电子かずあずかしつかず相等そうとうある离子電荷でんか
半径はんけい25pm(Hいたり260pm(Cs)(かずよりどころぺーじえいAtomic radii of the elements (data page)
くみぶん电子かずゆかりしつあずか中子なかご组成てき紧密原子核げんしかく
觀測かんそく宇宙うちゅうなかてき原子げんし總數そうすう~1080[1]

一粒正原子包含有一粒緻密的原子核げんしかく若干じゃっかん圍繞いじょうざい原子核げんしかく周圍しゅういたいまけでんてき电子。而反原子げんしてき原子核げんしかくたいまけでん周圍しゅういてきはん電子でんしおびせいでん」。せい原子げんしてき原子核げんしかくよしたいせいでんてきしつでん中性ちゅうせいてき中子なかご組成そせいはん原子げんしてき原子核げんしかくちゅうてきはんしつおびまけでんしたがえ而使はん原子げんしてき原子核げんしかくたいまけでんとうしつすうあずか電子でんしすうそう同時どうじ,這原子げんし就是でん中性ちゅうせいしょう中性ちゅうせい原子げんし[5]英語えいごneutral atom[6]そく,就是たい有正ありまさ電荷でんかあるもの電荷でんかてき离子根據こんきょしつかず中子なかこ數量すうりょうてき不同ふどう原子げんしてき類型るいけい不同ふどうしつすう決定けっていりょう原子げんしぞく於哪しゅ元素げんそ,而中子なかごすうのり確定かくていりょう原子げんし此元素的すてき哪種同位どういもと

原子げんしてきえい语 atom したがえ古希こき臘語ἄτομος(atomos,“不可ふかきりぶんてき”)轉化てんか而來。很早以前いぜんまれ印度いんどてき哲學てつがく提出ていしゅつりょう原子げんしてき不可ふかきりぶんてき概念がいねん。 1718世紀せいき化学かがく發現はつげんりょう物理ぶつりがくてき根據こんきょたい於某些物質ぶっしつ不能ふのう通過つうか化學かがく手段しゅだんはた繼續けいぞくてき分解ぶんかい。 19世紀せいき晚期ばんき20世紀せいき早期そうき物理ぶつりがく發現はつげんりょう原子げんし粒子りゅうし以及原子げんしてき內部結構けっこうゆかり證明しょうめい原子げんしなみ不能ふのうしんいちきりぶん量子力学りょうしりきがく原理げんりのう夠為原子げんし提供ていきょう很好てき科學かがく模型もけい[7][8]

あずか日常にちじょう體驗たいけんしょう原子はらこただし極小きょくしょうてき物體ぶったい,其質りょう也很微小びしょう,以至於只のう特殊とくしゅ才能さいのう觀測かんそくいたたんつぶ原子げんし,如扫描隧道すいどう显微镜原子げんしてき99.9%てき重量じゅうりょう集中しゅうちゅうざい原子核げんしかく[9]其中てき质子かず中子なかこゆうちょ相近すけちかてき質量しつりょうまいたね元素げんそいたりしょうゆう一種不穩定的同位素,放射ほうしゃせいおとろえへん。這直接ちょくせつしるべ致核轉化てんかそく原子核げんしかくちゅうてき中子なかごすうあるしつすう發生はっせい變化へんか[10]原子げんし佔據いちくみ穩定てきのうあるたたえため轨道とう它們吸收きゅうしゅう放出ほうしゅつ中子なかごてき時候じこう中子なかご也可以在不同ふどうのうきゅうあいだ跳躍ちょうやく,此時吸收きゅうしゅうある放出ほうしゅつ原子げんしてきのうりょう與能よのうきゅうあいだてきのうりょう相等そうとう電子でんし決定けってい元素げんそてき化學かがく特性とくせいなみ且對中子なかごてき磁性じせいゆう很大てき影響えいきょう

历史

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だい约在两千ひゃくねんまえまれ哲学てつがく对物质的组成问题そう不休ふきゅう原子げんし认为ぶつ质在无数分割ぶんかつきさきさい终会しょういた无法分割ぶんかつ原子げんし(atom)一词源自希腊语,意思いし不可ふか分割ぶんかつ”。ざい1803ねんいた1807ねん间,英国えいこく化学かがくみち尔顿发展りょう这些观点并将它用ざい它的原子げんしがく说中。しょうしん原子げんしすんで不能ふのう创造也不能ふのうしょう灭。にんいち元素げんそところ含的原子はらこいち样。[らいみなもと請求せいきゅう]

关于ものゆかり离散单元组成且能任意にんい分割ぶんかつてき概念がいねんりゅう传了几せんねんただし这些そうほうただもと抽象ちゅうしょうてき哲学てつがくてき推理すいり,而非实验かず实证观察。ずい时间てき推移すいい以及文化ぶんか及学てき转变,哲学てつがくじょう原子げんしてきせい质也ゆう很大てきあらため变而这种あらため变往往还带有いち精神せいしんいんもとつきかん如此,对于原子げんしてき基本きほん概念がいねんざいすう千年后仍然有化学家采用,いん为它のう够很简洁阐述一些化学界的新发现。[11]

原子げんしろん

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原子げんし英語えいごatomism古希こき语 ἄτομον,atomos,含义为“不可ふか分割ぶんかつ[12]ざい一些古代传统中发展出的一种自然哲学[らいみなもと請求せいきゅう]原子げんし论者はた自然しぜん世界せかい论化为由两基本部ほんぶぶんしょ构成:不可ふか分割ぶんかつてき原子げんしそら无的虚空こくう(void)[らいみなもと請求せいきゅう]原子げんし论的创始じん古希こき腊人とめもとはくとく谟克とくてきろう师。古代こだい学者がくしゃざい论及原子げんし论时,通常つうじょうこれ们俩人的じんてきがく混在こんざいいちおこりてきとめもとはくてきがく说由てき学生がくせいとく谟克とく发展かずかんぜんいん此公认とく谟克とく原子げんし论的主要しゅよう代表だいひょう[13]

原子げんし论的主要しゅよう内容ないよう宇宙うちゅうてき本原もとはらただし原子はらこかず虚空こくう原子げんし不可ふか构造且永つね变。原子はらこゆう两种属性ぞくせいだい小和おわ形状けいじょう。它们ざい数量すうりょうじょう无限てき原子げんし一定いっていてき形状けいじょう次序じじょ位置いちざいそら无(empty)中通なかとおり过移动和碰撞,结合ぶん离,あずか一粒或以上其他原子相钩结而形成聚簇(cluster)。不同ふどう形状けいじょう排列はいれつ位置いちてき聚簇构成世界せかいじょうかく种宏观物质(substance)。とく谟克とく认为,运用上述じょうじゅつ原子げんし论的思想しそう,就可以解释世间万物为什么会有重量、形状けいじょう尺寸しゃくすんとうきゃく观特せい仅如此,还认为,另一些特せい气味ただゆうとう物体ぶったいてき原子げんし和人わじんはな互相作用さよう时才显示出来でき

对原概念的がいねんてき记述以上いじょうさかのぼいた印度いんどかず古希こき腊。有人ゆうじんはた印度いんどてき耆那きょうてき原子げんし论认てい为开创者大雄たいゆうざいおおやけもとまえ6せい提出ていしゅつ,并将あずか其同时代てきかれ浮陀とぎ旃延顺世さきおもねえびす陀翅しゃ钦婆罗てき元素げんそ思想しそう也称为原子げんし[らいみなもと請求せいきゅう]せい胜论きさきらい发展りょう原子げんし如何いか合成ごうせいさら复杂物体ぶったいてき[らいみなもと請求せいきゅう]ざい西方せいほう,对原子げんしてき记述现在こうもとまえ5せいとめもとはくとく谟克とくてき著作ちょさくちゅう。对于印度いんど文化ぶんかかげまれ还是はんまたある二者独立演化是有争议[らいみなもと請求せいきゅう]

科學かがく理論りろん

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ちょくいた化学かがくさく为一门科学开始发展的时候,对原子げんしざいゆうさらいちてき理解りかい。1661ねん自然しぜん哲学てつがく罗伯とく·义耳出版しゅっぱんりょう怀疑てき化学かがくいち书,书中こえしょうぶつ质是よし不同ふどうてき微粒びりゅうある原子げんし自由じゆう组合构成てき,而并よし诸如气、みずとう基本きほん元素げんそ构成。[14]1789ねんすんでほうこく贵族,また科学かがく研究けんきゅうしゃてきひしげかわらてい义了元素げんそいち词,从此,元素げんそ就用らい表示ひょうじ化学かがく变化ちゅうてき最小さいしょうてき单位。[15]

1803ねんみち尔顿创立科学かがく原子げんし论,并在1803ねん12月あずか1804ねん1がつざい英国えいこくすめらぎ学会がっかいさく关于原子げんし论的えんじ讲,其中全面ぜんめん阐释りょうてき原子げんし思想しそう。其要てん为:1.化学かがく元素げんそひとしよし不可ふかさいぶんてき微粒びりゅう组成。这种微粒びりゅうしょう原子げんし原子げんしざい一切化学变化中均保持其不可再分性。2.どういち元素げんそてき所有しょゆう原子げんしざい质量せい质上しょうどう不同ふどう元素げんそてき原子げんしざい质量せい质上あいどう。3.不同ふどうてき元素げんそ化合かごう时,这些元素げんそてき原子げんし按简单整すう合成ごうせい化合かごうぶつつきかん从现ざいてき观点らいみち尔顿てき观点非常ひじょう简洁有力ゆうりょく当然とうぜん存在そんざい错误)ただしよし缺乏けつぼう实验证据ひょうじゅつちから,这一观点直到20せい纪初ざい广泛接受せつじゅ

现代原子げんし

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みち尔顿《化学かがく哲学てつがく新体しんたいけい》一书中描述的各种原子和分子。1808ねん

みち尔顿てき理想りそうぼつゆうわたる原子げんし内部ないぶ结构。ずいきさきざい1897ねん,发现りょうだいいちつぶ原子げんし粒子りゅうし──电子。1911ねん新西しんにし兰物理学りがく卢瑟ぶく发现ごと一粒原子都含有一粒比重很大并且带正电的原子核,ずいざい1919ねん發現はつげんりょう原子核げんしかく內部たいせいでんてきしつ。1932ねん英國えいこく物理ぶつりがく查德かつ发现帶電たいでんてき中子なかご。现代化学かがく认为原子はらこゆかり原子核げんしかく及绕かく旋转てき电子构成。原子核げんしかくちゅう含有がんゆう许多质子中子なかご。质子かず中子なかこよう电子おもやく1836ばい。质子てき带电りょう一单位正电荷,电子一单位负电荷,中子なかご带电。

1803ねんえい语教师及自然しぜん哲学てつがくやく翰·どうしかひたぶるよう原子げんしてき概念がいねんかい释了为什么不どう元素げんそ总是てい整数せいすうばいはん应,そくばい定律ていりつ;也解释了为什么某些气からだ另外一些更容易溶于水。提出ていしゅつごと一种元素只包含唯一一种原子,而这些原子げんし相互そうご结合おこりらい形成けいせいりょう化合かごうぶつ[16][17]

1827ねん英國えいこく植物しょくぶつがくはくとく·ぬのろうざい使用しよう显微镜观察水面すいめんじょう花粉かふんてき时候,发现它们てき运动规则,进一步证明了微粒学说。きさきらい,这现ぞうしょうぬのろう运动とく绍儿かつおもえざい1877ねん提出ていしゅつ这种现象よし于水分子ぶんしてき热运动而导致てき。1905ねん爱因斯坦提出ていしゅつりょうだいいち个数がく分析ぶんせきてき方法ほうほう,证明りょう这猜そう[18][19][20]

ざい关于阴极しゃ线てき工作こうさくちゅう物理ぶつりがくやく瑟夫·汤姆孙发现りょう电子以及它的亚原子げんし特性とくせい粉碎ふんさいりょう一直以来认为原子不可再分的设想。[21]汤姆孙认为电平均へいきん分布ぶんぷざいせいつぶ原子げんしじょう,就如どう散布さんぷざいひとし匀的せい电荷海洋かいようちゅう,它们てき负电与那よな些正电荷相互そうご抵消。这也さけべ梅子うめこぬのひのと模型もけい

しか而,ざい1909ねんざい物理ぶつりがく卢瑟ぶくてきゆび导下,研究けんきゅうしゃ们用氦离轰击金箔きんぱく们意外的がいてき发现ゆう很小一部分离子的偏转角度远远大于使用汤姆孙假设所预测值。卢瑟ぶくすえ金箔きんぱく实验てき结果提出ていしゅつ原子げんし中大ちゅうだい部分ぶぶん质量和正かずまさ电荷集中しゅうちゅう在位ざいい原子げんし中心ちゅうしんてき原子核げんしかくとうちゅう,电子则像ぎょうほし围绕ふとし阳一样围绕着原子核げんしかく。带正电的氦离ざい穿ほじえつ原子核げんしかく附近ふきん时,就会だい角度かくど反射はんしゃ[22]

1913ねん放射ほうしゃ化学かがくどるかみなりとくさとかつ·さくすすむざい放射ほうしゃせいおとろえ变产物的ぶってき实验ちゅう发现元素げんそ周期しゅうきひょうちゅうかく位置いちただゆういち原子げんし[23] 玛格丽特·とういさお创造りょう同位どういもと一词来表示同一种元素不同种类的原子。ざい研究けんきゅう离子气体てき过程ちゅう,汤姆孙发あかりりょういち种新わざ术,以用らいぶん离不どう同位どういもとさい终导致了稳定同位どうい素的すてき发现。[24]

 
原子げんしてき玻尔模型もけい展示てんじりょういちつぶ电子ざい两條固定こてい轨道间跃迁并释放出ほうしゅついちつぶ特定とくてい频率てき光子こうし

あずか此同时,物理ぶつりがく玻尔じゅうしん审视りょう卢瑟ぶくてき模型もけい认为电子应该于确じょうてき轨道なか,并且のう够在不同ふどう轨道间跳跃,而不ぞうさきぜん认为样可以自由じゆうてきむこうないあるこうそとうつり动。电子ざい这些固定こてい轨道间跳跃时,必须吸收きゅうしゅうあるもの释放特定とくていてきのうりょう[25]とう热源产生てきいちたばひかり穿ほじ棱镜时,のう够产せい多彩たさいてきひかり。应用轨道跃迁てき论就のう够很このみてきかい释光谱中存在そんざいてき位置いち变的线条[26]

1916ねんよしなんじはくとく·えき发现化学かがくてきほん质就两粒原子げんし间电てき相互そうご作用さよう[27]众所しゅう元素げんそてき化学かがくせい按照周期しゅうきりつはん复的循环。[28]1919ねん美国びくに化学かがく歐文おうぶん·ろう繆爾提出ていしゅつ原子げんしちゅうてき电子以某种性质相互そうご连接あるもの说相互聚しゅう。一组电子占有一層特定的电子层[29]

1926ねん薛定谔ようみちえき·とくぬの罗意于1924ねん提出ていしゅつてきなみつぶぞうせいかり说,建立こんりゅうりょう原子げんしてき数学すうがく模型もけいようらいはた电子描述为さん波形はけい使用しよう波形はけいらい描述电子てき一个直接后果就是在数学上不能够同时得到位置いち动量てきせい确值,1926ねんうみもり建立こんりゅうりょうしょう关的かたほど,这也就是きさきらい著名ちょめいてき确定せい原理げんり。这概念がいねん描述てき,对于测量てきぼう位置いちただのういた一个不确定的动量范围,たんまたしかつきかん这模がた很难そうぞうただし它能够解释一些以前观测到却不能解释的原子的性质,れい如比氢更だいてき原子げんしてき谱线。よし此,にん们不さい使用しよう原子げんしてきぎょうほし模型もけい,而更倾向于将原子げんし轨道视为电子存在そんざいがいりつてき区域くいき[30][31]

 
质谱仪简えき原理げんり

发明质谱使つかいとく科学かがく直接ちょくせつ测量原子げんしてきじゅん确质りょう。该设备使用しよう磁体弯曲いちたば离子,而偏转量决于原子げんしてき质荷どるろう西にし斯·おもね斯顿使用しよう质谱证实りょう同位どういもとゆう不同ふどうてき质量,并且同位どういもと间的质量为整すうしょう整数せいすう规则[32]1932ねん詹姆斯·查德かつ发现りょう中子なかごかい释了这问题。中子なかご中性ちゅうせいてき粒子りゅうし,质量あずか质子しょう仿。同位どういもと则重新定しんじょう义为质子すうそうどう中子なかごすう不同ふどうてき元素げんそ[33]

1950年代ねんだいずい粒子りゅうし加速器かそくき粒子りゅうしさがせ测器てき发展,科学かがく们可以研究けんきゅうだかのう粒子りゅうし间的碰撞。[34]们发现中子なかご质子つよてきいち种,よしさらしょうてき夸克微粒びりゅう构成。かく物理ぶつりてき标准模型もけい也随发展,のう成功せいこうてきざい亚原水平すいへいかい释整つぶ原子核げんしかく以及亚原子げんし粒子りゅうし间的相互そうご作用さよう[35]

1985ねん左右さゆうしゅ棣文及其どうことざい贝尔实验しつ开发りょう一种新技术,のう使用しようげきこうらい冷却れいきゃく原子げんしかど·たん尔·菲利ひろし团队设法はた原子げんしおけ于一个磁阱なか。这两个技术加うえゆかりかつらくとく·のぼる-からつとむとく团队もと勒效应开发てきいち种方ほう以将少量しょうりょうてき原子げんし冷却れいきゃくいたりほろ开尔ぶんてき温度おんど范围,这样就可以很だか精度せいど研究けんきゅう原子げんし,这也直接ちょくせつ导致玻斯-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅうてき发现。[36]

史上しじょう认为单一原子げんし过于微小びしょう不能ふのう科学かがく研究けんきゅう最近さいきん科学かがくやめ成功せいこうよう单一金属原子与一粒有机はいたい连接形成けいせい单电あきらからだかん[37]いち些实验用げきこう冷却れいきゃくてき方法ほうほうはた原子げんし减速并捕获,这些实验のう够提ます對物たいぶつ质的認知にんち[38]

原子げんしてき组成

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原子はらこただしよしせい电荷てき原子核げんしかくかず负电てき电子构成。原子げんしかくところ带的ただし电荷すうそくかく电荷すう与原よはらかくがい电子しょ带的负电すう相等そうとう原子げんしてい电中せい原子げんし以构なり分子ぶんし,也可以形成けいせい离子,也可以直接ちょくせつ构成もの

构成原子げんしてきさん种粒(质子、中子なかご、电子)てき基本きほんすうすえ

原子げんしてき组成 原子核げんしかく 电子
质子 中子なかご
电性电量 1つぶ质子带1单位せい电荷 电中せい 1つぶ电子带1单位负电
质量(kg)      
あい原子げんし质量 1.007 1.008  

原子げんし粒子りゅうし

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つきかん原子げんしてき英文えいぶん名称めいしょう(atom)本意ほんい不能ふのう繼續けいぞく分割ぶんかつてき最小さいしょう粒子りゅうしただしざい现代科学かがく领域,原子げんし实际じょう包含ほうがんりょう很多不同ふどうてき原子げんし粒子りゅうし电子质子中子なかご氢-1原子はらこかず带一つぶせい电荷てき氢正离子例外れいがい前者ぜんしゃぼつゆう中子なかごきさきしゃぼつゆう电子。

质子ゆういちつぶせい电荷,质量电子质量てき1836ばい,为 おおやけきんしか部分ぶぶん质量以转原子げんし结合のう中子なかご带电自由じゆう中子なかごてき质量电子质量てき1839ばい,为 おおやけきん[39]中子なかご质子てき尺寸しゃくすんしょう仿,ひとしざい m这一数量すうりょう级,ただし它们てき表面ひょうめん并没のうせい确定义。[40]

ざい物理ぶつりがく标准模型もけいなか,质子中子なかごよしめいさけべ夸克てき基本きほん粒子りゅうし构成。夸克费米てきいち种,也是构成ぶつ质的两種基本きほん组分いち。另一基本きほん组份しょう轻子,电子就是轻子てきいち种。夸克共有きょうゆうろく种,まい一种都带有分数的电荷, 就是 。质子就是よし两粒うえ夸克一粒下夸克组成,而中子なかご则是よし一粒上夸克和两粒下夸克组成。这区别就かい释了为什么中子なかご质子电荷质量ひとしゆう别。夸克ゆかりつよ相互そうご作用さよう结合ざいいちおこりてきゆかり胶子作中さくちゅうかい。胶子规范玻色てきいち员,一种用来传递ちからてき基本きほん粒子りゅうし[41][42]

原子核げんしかく

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不同ふどう同位どういもとはたかく连在一起所需的能量。

原子核げんしかく原子げんしちゅう所有しょゆうてき质子かず中子なかこ构成てき,结合おこりらい很小,它们一起也可以称为かく。质子带正电荷,中子なかご显电せい原子核げんしかくてきせい电荷よし质子すう决定。原子核げんしかくてき半径はんけい约等于 fm其中 かくてき总数。[43]原子げんし半径はんけいてき数量すうりょう级大约是105fm,いん原子核げんしかく半径はんけい远远しょう原子げんし半径はんけいのうざいたん距离上起かみおこし作用さようてき残留ざんりゅう强力きょうりょくはたかくたば缚在いちおこりとう距离しょう于2.5fmてき时候,强力きょうりょく远远だいせい电力いん此它のう克服こくふく带正电的质子间的相互そうご排斥はいせき[44]

どう种元素的すてき原子げんし带有しょうどう数量すうりょうてき质子,这数也称原子げんしじょすう。而对于某种特定とくていてき元素げんそ中子なかごすう以变てき,这也就决ていりょう原子げんし这种元素げんそてき哪一种同もと。质子数量すうりょうかず中子なかこ数量すうりょう决定りょう原子げんし这种元素げんそてき哪一种かくもと中子なかごすう决定りょう原子げんしてき稳定程度ていど,一些同位素能自发放射ほうしゃせいおとろえ[45]

中子なかご质子费米てきいち种,すえ量子力学りょうしりきがくなかてきあわあいよう原理げんり不可能ふかのうゆう完全かんぜんしょうどうてき两粒费米子よなごどう时拥ゆう一样量子物理态。よし此,原子核げんしかくごとつぶ质子うらないよう不同ふどうてきのう级,中子なかごてきじょう况也与此相どう过泡あいよう原理げんり并没ゆう禁止きんし质子かず中子なかこゆうしょうどう量子りょうし态。[46]

 
かく聚变しめせ图,两粒质子聚变生成せいせいゆう一粒质子和一粒中子的氘原子核,并放出ほうしゅつせい电子(电子てき反物たんもの)以及いちつぶ电子ちゅうほろ

如果原子核げんしかくてき质子すう中子なかごすうあいどう,该原子核げんしかく很易放射ほうしゃせいおとろえ变到さらひくてきのう级,ひしげきん质子すう中子なかごすうよし此,质子すう中子なかごすうそうどうある很相ちかてき原子げんしさら不易ふえきおとろえ变。しか而,とう原子げんしじょすう逐渐增加ぞうか时,质子间排斥力せきりょく增强ぞうきょう需要じゅようさら中子なかごらい稳定原子核げんしかくしょ以对上述じょうじゅつ趋势ゆうしょかげ响。原子げんしじょすうだい于20时,就找いた质子すうあずか中子なかごすう相等そうとう而又稳定てき原子核げんしかくりょうずいZ增加ぞうか中子なかご质子てき比例ひれい逐渐趋于1.5。[46]

原子核げんしかくちゅうてき质子すうかず中子なかこ数也かずや以变てき过因为它们之间的りょく很强,所以ゆえん需要じゅよう很高てきのうりょうとうつぶ粒子りゅうし聚集形成けいせいさらじゅうてき原子核げんしかく时,就会发生かく聚变れい如两つぶかく间的だかのう碰撞。ざいふとし阳的核心かくしん,质子需要じゅよう3-10KeVてきのうりょう才能さいのう克服こくふく它们间的相互そうご排斥はいせき,也就库仑障壁しょうへき,进而融合ゆうごうおこりらい形成けいせいしんてきかく[47]あずか相反あいはんてき过程かくきれ变,ざいかくきれちゅう,一个核通常是经过放射性衰变,分裂ぶんれつなり为两つぶさらしょうてきかく使用しようだかのうてき原子げんし粒子りゅうしある光子こうし轰击也能够改变原子核げんしかく。如果ざい过程ちゅう原子核げんしかくてき质子すう变了,此原子げんし就变なり另一种元素的すてき原子げんし[48][49]

如果かく聚变きさき产生てき原子核げんしかく质量しょう于聚变前原子げんし质量てき总和,么根すえ爱因斯坦てき质能かたほど,质量てき就以のうりょう形式けいしき释放出來でき。这差别实际是原子核げんしかく间的结合のう[50]

对于两粒原子げんしじょすうざいあるこれまえてき原子核げんしかくらい说,它们间的かく聚变热过ほど,也就说过ほど释放てきのうりょうだい于将它们连在いちおこりてきのうりょう[51]せいいん为如此,さい确保りょう恒星こうせいちゅうてきかく聚变のう够自わが维持。对于さらじゅう一些的原子来说,结合のう开始减少,也就说它们的かく聚变かい吸热过程よし此,这些さらじゅうてき原子げんし不能ふのう以核聚变产能,也就不能ふのう够维恒星こうせいてき流体りゅうたいせいりょく平衡へいこう[46]

电子うん

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势阱显示りょうよういたまいいち位置いちxところ需要じゅようてき最低さいていのうりょう 。如果粒子りゅうしてきのうりょう ,它就げんせいざい  间。

在原ありわら子中こなか,电子质子以电磁りょく相互そうご吸引きゅういん,也正这道りょくはた电子たば缚在环绕原子核げんしかくてきせいくらい势阱なかよう从这势阱ちゅう逃逸则需よう外部がいぶのうりょう。电子离原子核げんしかくこしきん吸引きゅういんりょく则越だいよし此,あずかそと层电しょう,离核ちかてき电子需要じゅようさら多能たのうりょう才能さいのう够逃いっ[52]

原子げんし轨道则是描述电子ざいかく内的ないてきがいりつ分布ぶんぷてき数学すうがくかたほどざい实际ちゅうただゆういち组离散てきある量子りょうしてき)轨道存在そんざい,其他可能かのうてき形式けいしきかい很快てき坍塌なりさら稳定てき形式けいしき[53]这些轨道以有一个或以上的环或节点,并且它们てき大小だいしょう形状けいじょうそら间方むこうゆう不同ふどう[54]

 
ぜん五條原子轨道的波函数。三條さんじょう2p轨道なかてきまいじょうゆういちつぶかく节点,いん此有特定とくていてきあさむこう。它们ゆう一个最小值点在中心。

まいじょう原子げんし轨道对应いちつぶ电子てきのう。电子吸收きゅうしゅう一粒有足够能量的光子而跃迁到更高的能级。どう样,つう发辐しゃ在高ありだかのう级态てき电子也可以跃迁回低能ていのう级态,放出ほうしゅつ光子こうし。这些典型てんけいてきのうりょう,也就不同ふどう量子りょうし态之间的のうりょう以用らいかい原子げんし谱线[53]

ざい原子核げんしかくちゅう除去じょきょある增加ぞうか一粒电子所需要的能量远远小于核子的结合能,这些のうりょうしょう电子结合のうれい如:夺去氢原子中こなかもと电子ただ需要じゅよう13.6eV。[55]とう电子すうあずか质子すう相等そうとう时,原子はらこただし电中せいてき。如果电子すうだい于或しょう于质すう时,该原子げんし就会しょう离子原子げんしさいそと层电以移动至しょう邻的原子げんし,也可以由两粒原子げんししょ共有きょうゆうせいよし于有りょう这种つくえ原子げんし才能さいのう够键あい形成けいせい分子ぶんしある其他种类てき化合かごうぶつれい如离あるきょう价的网状あきらからだ[56]

せい

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かくせい

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すえてい义,ゆうしょうどう质子すうてき原子げんしそくぞくどういち元素げんそ,质子すうそうどう中子なかごすう不同ふどうてき则是同一どういつ元素げんそてき不同ふどう同位どういもとれい如,所有しょゆうてき原子はらこただゆういちつぶ质子,ただし原子げんしてき同位どういもとゆう几种,ふん含有がんゆうれいつぶ中子なかご(氢-1,目前もくぜんさいつね见的类型,ゆう时也しょう),一粒ひとつぶ中子なかご),两粒中子なかご)以及さら中子なかご[57]原子げんしじょすう从1(氢)いた118(Ogひとし为已元素げんそ[58]对于所有しょゆう原子げんしじょすうだい82てき同位どういもとゆう放射ほうしゃせい[59][60]

地球ちきゅうじょう自然しぜん存在そんざい339かくもと,其中255种是稳定てき,约占总数79%。[61]80种元素げんそゆういちしゅある以上いじょうてき稳定同位どういもとだい43ごう元素げんそだい61ごう元素げんそ所有しょゆう原子げんしじょすうだい于等于83てき元素げんそぼつゆう稳定てき同位どういもとゆうじゅう六种元素只含有一个稳定的同位素,而拥ゆう同位どういもと最多さいたてき元素げんそ,则有じゅう个同もと[62]

同位どうい素的すてき稳定せいただ受到质子すうあずか中子なかごすうてきかげ响,也受到しょ谓幻すうてきかげ响,实际じょうまぼろしすう代表だいひょうりょうぜん满的量子りょうし层。这些量子りょうし层对应于原子核げんしかく层模がたちゅういち组能级。ざいやめ知的ちてき269种稳ていかくもとちゅうただゆう四種同时有奇数粒质子和奇数粒中子。它们2H, 6Li, 10B14N;对于放射ほうしゃせいかくもとらい说,也只ゆう5种奇-かく素的すてきはんおとろえちょう过一亿年:40K, 50V, 138La,176Lu180mTa。这是いん为对于大多数たすうかくもとらい说,很易かいβべーたおとろえ,产生さら稳定てき偶-偶核もと[62]

质量

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いん原子げんし质量てき绝大部分ぶぶん质子かず中子なかこてき质量,所以ゆえん质子かず中子なかこ数量すうりょうてき总和さけべ质量すう原子げんしてき静止せいし质量どおり常用じょうよう统一原子质量单位(u)らい表示ひょうじ,也称作道つくりみち尔顿(Da)。这单てい义为电中せいてき碳12质量てきじゅうふんいち,约为 おおやけきん[63]氢最轻的同位どういもと氕是さい轻的原子げんしじゅう约1.007825u。[64]原子げんし质量约是质量すう与原よはら质量单位てきじょう积。[65]さいじゅうてき稳定原子げんし铅-208,[59]质量为207.9766521u。[66]就算さいじゅうてき原子げんし化学かがく也很难直接ちょくせつ操作そうさ所以ゆえん它们通常つうじょう使用しよう另一单位,,簡稱てきてい义是对于にんなん元素げんそ,一摩总是有同样数量的原子,约 。如果元素げんそてき原子げんし质量为1u,一摩该原子的质量就为0.001kg,也就1かつれい如,碳的原子げんし质量12u,一摩碳的质量则是0.012kg。[63]

大小だいしょう

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原子げんし并没有精ゆうせい确定义的さいそと层,ただゆうとう两粒原子げんし形成けいせい化学かがくきさき,测量两粒原子核げんしかく间的距离,才能さいのういた原子げんし半径はんけいてき近似きんじ值。かげ原子げんし半径はんけいてきいんもと很多,包括ほうかつざい元素げんそ周期しゅうきひょうてき位置いち化学かがく键的类型,しゅう围的原子げんしすうはいすう)以及[67]ざい元素げんそ周期しゅうきひょうちゅう原子げんしてき半径はんけい变化てき大体だいたい趋势うえ而下增加ぞうか,而从ひだりいたりみぎ减少。[68]いん此,最小さいしょうてき原子げんし半径はんけい32pm;最大さいだいてき原子げんし半径はんけい为225pm。[69]いん为这样的尺寸しゃくすん远远しょう于可见光てきなみ长(约400-700nm),所以ゆえん不能ふのう够通过光学こうがく显微镜らい观测它们。しか而,使用しよう扫描隧道すいどう显微镜わが们能够观察到单粒原子げんし

以看いた原子げんしてきからだ积很しょういち人的じんてき头发てき直径ちょっけいだい约是いちひゃくまんつぶ原子げんし[70]一滴水则大约有二十 つぶ原子げんし以及两倍てき原子げんし[71]いちかつひしげ钻石重量じゅうりょう kg,含有がんゆう约100垓粒碳原子げんし[72]如果苹果りんごだいいた地球ちきゅうてき大小だいしょう苹果りんごちゅうてき原子げんし就大约有はららい苹果りんご么大。[73]

放射ほうしゃせい

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这个图表展示てんじりょう含有がんゆうZつぶ质子Nつぶ中子なかごてき同位どうい素的すてきはんおとろえ(T½),单位びょう

まい元素げんそゆう一个或以上同位素有不稳定的原子核,从而のう放射ほうしゃせいおとろえ变,ざい这个过程ちゅう原子核げんしかく放出ほうしゅつ粒子りゅうしある电磁辐射。原子核げんしかく半径はんけいだい于强りょくてき作用さよう半径はんけい时就可能かのうかい放射ほうしゃせいおとろえ变,而强りょくてき作用さよう半径はんけい仅为几飞まい[74]

さいつね见的放射ほうしゃせいおとろえ变如[75][76]

  • αあるふぁおとろえ原子核げんしかく释放いちつぶαあるふぁ粒子りゅうしそく含有がんゆう两粒质子两粒中子なかごてき原子核げんしかくおとろえ变产せい原子げんしじょすうていいち些的しん元素げんそ
  • βべーたおとろえじゃく相互そうご作用さようてき现象,过程ちゅう中子なかご转变なり质子あるもの质子转变なり中子なかご前者ぜんしゃまた释放一粒电子和一粒反中微子,きさきしゃ则释放一粒正电子和一粒中微子。ところ释放てき电子あるせい电子さけべβべーた粒子りゅうしよし此,βべーたおとろえ变能够使とく原子げんしてき原子げんしじょすう增加ぞうかある减少いち
  • γがんまおとろえ原子核げんしかくてきのう级降てい,释放出ほうしゅつ电磁辐射,通常つうじょうざい释放りょうαあるふぁ粒子りゅうしあるβべーた粒子りゅうしきさき发生。

其它较罕见的放射ほうしゃせいおとろえ变还包括ほうかつ:释放中子なかごある质子,释放かく团或电子团,つううち转换产生高速こうそくてき电子而非βべーた线以及だかのうてき光子こうし而非とぎ马射线。

まい一个放射性同位素都有一个特征衰变期间,そくはんおとろえはんおとろえ就是一半样品发生衰变所需要的时间。这是いち指数しすうおとろえそく样品ざいまい一个半衰期内恒定的衰变50%,换句话说,とう两次はんおとろえきさき,就只あましも25%てきおこりはじめ同位どういもとりょう[74]

磁矩

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基本きほん微粒びりゅうゆう一个固有性质,就像ざいひろし物理ぶつりちゅう围绕质心旋转てき物体ぶったいみやこゆうすみ动量いち样,ざい量子力学りょうしりきがくさけべただし严格らい说,这些微粒びりゅう仅仅いち些点,不能ふのう够旋转。旋的单位约化ひろしろうかつ常数じょうすう ),电子、质子かず中子なかこてき旋都½ ざい原子げんしさと,电子围绕原子核げんしかく运动,所以ゆえんじょりょう旋,它们还有轨道かく动量。而对于原子核げんしかくらい说,轨道かく动量起源きげん自身じしんてき旋。[77]

せい如旋转的带电物体ぶったいのう够产せい磁场いち样,原子げんししょ产生てき磁场,そく它的磁矩,就是よし这些不同ふどうてきかく动量决定てきしかきさき旋对它的かげ响应该是最大さいだいてきよし为电てき一个性质就是要符合あわあいよう原理げんりそく不能ふのうゆう两粒于同样量子りょうし态的电子,所以ゆえんとう电子なり对时,总是一个自旋朝上而另外一个自旋朝下。这样,它们产生てき磁场相互そうご抵消。对于ぼう些带ゆう偶数ぐうすう电子てき原子げんし,总的磁偶极矩かい减少いたりれい[78]

对于铁磁元素げんそれい如铁,电子总数为奇すうかい产生净磁のりどう时,いん为相邻原子げんし轨道じゅう叠等原因げんいんとう未成みせい对电あさこう同一どういつ方向ほうこう时,体系たいけいてき总能りょう最低さいてい,这个过程しょう交换相互そうご作用さようとう这些铁磁せい元素げんそてき磁动りょう一朝いっちょうこうきさきせい个材りょう就会拥有一个宏观可以测量的磁场。顺磁せい材料ざいりょうちゅうざいぼつゆう外部がいぶ磁场てきじょう况下,原子げんし磁矩ずいつくえ分布ぶんぷてきほどこせりょう外部がいぶ磁场以后,所有しょゆう原子げんし都会とかい一朝いっちょうむかい,产生磁场。[79][78]

原子核げんしかく也可以存在そんざい净自旋。よし平衡へいこう,这些原子核げんしかく通常つうじょうずいつくえあさむこうただしいち元素げんそれい-129,一部分核自旋也可能极化,这状态叫做ちょう极化ざいかく共振きょうしんなりぞう中有ちゅうう重要じゅうようてき用途ようと[80][81]

のうきゅう

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原子げんしちゅう,电子てき势能あずか它离原子核げんしかくてき距离なりはん。测量电子てき势能,通常つうじょうてき测量はた让该电子だつ原子げんししょ需要じゅようてきのうりょう,单位电子ふくとく(eV)。ざい量子力学りょうしりきがく模型もけいちゅう,电子ただのううらないすえ一组以原子核为中心的状态,ごと一个状态就对应于一个能级。最低さいていてきのう级就さけべ做基态,而更だかてきのう级就さけべ做激发态。[82]

电子ようざい两个のう级之间跃迁的前提ぜんてい它要吸收きゅうしゅうあるもの释放のうりょう,该能りょう还必须要这两个能级之间的のうりょう一致いっちよし为释放てきひかりのうりょうただあずか光子こうしてき频率ゆう关,并且のう级是连续てき所以ゆえんざい电磁ちゅう就会现一些不连续的带。[83]まいたね元素げんそゆうとくせい谱,とくせい谱取决于かく电荷てき多少たしょう,电子てきはまたかしじょう况,电子间的电磁相互そうご作用さよう以及一些其他的因素。[84]

 
吸收きゅうしゅう谱线てきれい太陽たいようてきおっとろう斐譜せん

とう一束全谱的光经过一团气体或者一团等离子体后,原子げんしかい吸收きゅうしゅういち光子こうし使つかいとく这些原子げんしないてき电子跃迁。而在げき发态てき电子则会发的かえしかい低能ていのう态,のうりょうさく光子こうし释放いたりずいつくえ方向ほうこう前者ぜんしゃ就使原子はらこゆうりょう类似于滤镜的こうのう,观测しゃざいさいきさき接收せっしゅういたてきひかり谱中かい发现いち些黑しょくてき吸收きゅうしゅうのう。而后しゃのう够使些与こう线不ざいどう一条直线上的观察者观察到一些不连续的谱线,实际就是原子げんしてき发射谱线ようこう谱学测量这些谱线就可知かち该物质的组成以及物理ぶつりせい质。[85]

分析ぶんせき谱线きさき科学かがく发现一些谱线有着せい细结构てききれぶん。这是いん为自旋与さいそと层电运动间的相互そうご作用さよう,也称さく旋-轨道耦合[86]とう原子げんし于外磁场ちゅう时,谱线のう够裂ぶんなり三个或多个部分,这现ぞうさけべふさが曼效应其原そのはらいん原子げんしてき磁矩及其电子あずか外部がいぶ磁场てき相互そうご作用さよう。一些原子拥有许多相同能级电子排布,いん而只产生いちじょう谱线。とう这些原子げんし安置あんちざい外部がいぶ磁场ちゅう时,这几种电はいぬのてきのう级就ゆうりょう一些细小区别,这样就出现了きれぶん[87]外部がいぶ电场也能导致类似てき现象发生,なり斯塔かつこう[88]

如果一粒电子在激发态,一粒有恰当能量的光子能够使得该电子受激辐射,释放出ほうしゅつ一粒拥有相同能量的光子,其前提ぜんてい就是电子かえしかい低能ていのう级所释放出来できてきのうりょう必须ようあずかこれ作用さようてき光子こうしてきのうりょう一致いっち。此时,受激释放てき光子こうし与原よはら光子こうしこう同一どういつ方向ほうこう运动,也就说这两粒光子こうしてきなみどうてき利用りよう这个原理げんりにん们设计出りょうげきこうもちいらい产生一束拥有很窄频率あい光源こうげん[89]

化合かごう

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单粒原子げんしてき电子层最がい层一般称为价层,其中てき电子しょう价电。价电つぶすう决定りょう原子げんしあずか其他原子はらこしげるまとせい质。原子げんしのう发生化学かがくはん应的一个统一趋势是使其价层全满或者全空。[90]

化学かがく元素げんそ通常つうじょううつしざい化学かがく周期しゅうきひょうちゅうもちいらい表明ひょうめい它们ゆう周期しゅうきじゅう复的一些化学性质。通常つうじょう,拥有しょうどう数量すうりょう价电てき元素げんそ形成けいせいいち组,ざい元素げんそ周期しゅうきひょうちゅううらないしょうどうてきいちれつ。而元素げんそ周期しゅうきひょうちゅうてきよこはい则与量子りょうし层的电子はまたかしじょう况相对应。周期しゅうきひょうさいみぎ边的元素げんそ价层ぜん满,它们ざい化学かがくはん中表なかおもて现出一定いっていてき惰性だせいしょう惰性だせい气体[91][92]

 
のう够阐あきら玻色-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅう形成けいせいてき截图。

もの质很不同ふどうてきあいこれちゅう存在そんざい原子げんし,这些しょう态都よし一定的物理条件所决定,れい温度おんどあずか压强つう过改变这些条件じょうけんもの质可以在固体こたい液体えきたい气体あずかとう离子たいこれ间转换。[93]ざい同一どういつ种相态中,もの质也以有不同ふどう的形まとがた态,れい如固态的就有石墨せきぼくきむ刚石两种がた态。[94]

とう温度おんど很靠ちか绝对れい时,原子げんし形成けいせい玻斯-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅう[95][96]这些ちょうひやてき原子げんし视为ちょう原子げんし使つかいとく科学かがく研究けんきゅう量子力学りょうしりきがくてきいち基本きほん原理げんり[97]

测定

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扫描隧道すいどう显微镜图へん,显示りょう组成Au100てき单粒きん原子げんし

扫描隧道すいどう显微镜ようらいざい原子げんし級數きゅうすう观测物体ぶったい表面ひょうめんてき仪器。它利ようりょう量子りょうし穿ほじ隧效应使つかい电子のう穿ほじえつたいら不能ふのう克服こくふくてき障碍しょうがいざい操作そうさちゅう,电子のう够隧穿かい于两かたまり平面へいめん金属きんぞく电极间的真空しんくうまいかたまり电极表面ひょうめん吸附ゆういちつぶ原子げんし使つかい穿ほじ隧电りゅう密度みつどだいいた以测りょう。扫描保持ほじ电流つねじょう以得いたさがせ针末はし上下じょうげうつりあずかよこむこううつり间关けいてき图。计算证明扫描隧道すいどう显微镜所得しょとくいたてき显微图像のう够分べん单粒原子げんしざいてい偏差へんさてきじょう况下,显微图像显示てき对相きんのう级的电子轨道てき一种空间平均后的尺寸,这些相近すけちかてきのう级也就是费米のうなかてき局部きょくぶ密度みつど[98][99]

原子げんししつ电子时就电离りょう。这多あまりてき电荷かいへんおり它在磁场运行てき轨迹。这偏转角度かくどよし原子げんし质量决定。质谱仪就用这原理げんり测定离子てき质荷。如果样品さとゆう种同もと,质谱以通过测りょう不同ふどう离子たばてき强度きょうどらい推导同位どうい素的すてき比例ひれい使つかい原子げんし气化てきわざ包括ほうかつ电感耦合とう离子たい原子げんし发射こう以及电感耦合とう离子たい质谱ほう。这两种技术都使用しようりょう气态あるとう离子态的样品。[100]

另一有侷限的方法是电子のうりょう损失谱,它是どおり过测りょうとおるしゃ电子显微镜中电子たばね穿ほじえつ一个样品后所损失的能量。原子げんしさがせ针显ぞうえいAtom probe具有ぐゆう三维亚纳米级的分辨率,也可以通过飞行时间质谱仪えいTime-of-flight mass spectrometryらい鉴定单粒てき原子げんし[101]

げき发态ひかり谱可以用らい研究けんきゅう远距离恒星こうせいてき元素げんそ组成。观测恒星こうせいてきひかり谱中特殊とくしゅてきなみ长,以得いた气体じょう态下原子げんしてき量子りょうし转变。使用しようどう种元素的すてき气体电灯以得いたあいどうてき颜色。[102]元素げんそ就是以这种手段しゅだんざいふとしてきひかり谱中发现,ざい地球ちきゅうじょう发现りょう23ねん[103]

起源きげん现状

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かく合成ごうせい

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稳定てき质子电子ざいだいばくきさきてき一秒钟内出现。ざいせっらいてきさんふん钟之ない太初たいしょかく合成ごうせい产生りょう宇宙うちゅう中大ちゅうだい部分ぶぶんてきゆう可能かのう也产せいりょういち[104][105][106]ざい论上,最初さいしょてき原子げんしゆうたば缚的电子)ざいだいばく炸后だい约38まんねん产生てき,这个时代しょうじゅうしん结合ざい这时宇宙うちゅうやめ经冷却到あし以使电子与原よはらかく结合りょう[107]从那时候开始,原子核げんしかく就开はじめざい恒星こうせい中通なかとおりかく聚变てき过程结合,产生直きすぐいた铁的元素げんそ[108]

ぞう锂-6样的同位どういもとざいふとし空中くうちゅうどおり宇宙うちゅうしゃ线散きれ产生てき[109]这种现象在高ありだかのう量的りょうてき质子撞击原子核げんしかく时会发生,射出しゃしゅつ大量たいりょうかく铁重てき元素げんそざい超新星ちょうしんせい中通なかとおりr-过程产生,あるざいAGBほし中通なかとおりs-过程产生,两种过程ちゅう原子核げんしかく都會とかい获中[110]ぞう样的元素げんそだい从更じゅうてき元素げんそどおりかくおとろえ产生てき[111]

地球ちきゅう

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だい部分ぶぶん组成地球ちきゅう及其きょみんてき原子げんしみやこただしざいふとし阳系刚形成けいせいてき时候就已经存在そんざいりょう。还有一部分的原子是核衰变的结果,它们てきしょう比例ひれい以用らいどおり放射ほうしゃせい定年ていねんほう决定地球ちきゅうてきとし[112][113]大部おおぶ分地ぶんち壳中てきみやこただしαあるふぁおとろえてき产物。[114]

地球ちきゅうじょうゆう很少てき原子げんしすんでざい一开始就存在的,也不放射ほうしゃせいおとろえ变的结果。碳-14だい气中てき宇宙うちゅうしゃ线所产生てき[115]ゆう地球ちきゅうじょうてき原子げんしかくはん应堆あるかくばく炸的产物,よう么是とくせいづくりてきよう么是ふく产物。[116][117]ざい所有しょゆうちょう元素げんそ──原子げんしじょすうだい于92てき元素げんそちゅうただゆうざい地球ちきゅうちゅう自然しぜん现。[118][119]ちょう铀元素的すてき寿命じゅみょう地球ちきゅう现在てきとし龄短[120]いん此许这类てき元素げんそはややめおとろえ变了,ただゆう微量びりょうてき钚-244例外れいがい[112]。钚和镎的自然しぜん矿藏ざい铀矿中通なかとおり中子なかご俘获产生てき[121]

地球ちきゅうゆう つぶ原子げんし[122]地球ちきゅうだい气层ゆう少量しょうりょう惰性だせい气体原子げんし,如だい气层剩てき99%てき部分ぶぶん分子ぶんしてき形式けいしきたば缚的,包括ほうかつ氧化碳そう原子げんしてき氧气氮气ざい地球ちきゅう表面ひょうめん原子げんし结合并形成けいせいりょうかく种各样的化合かごうぶつ包括ほうかつみず硅酸けいさん氧化ぶつ原子げんし也可以结あいおこりらい组成独立どくりつ分子ぶんしてきぶつ质,包括ほうかつあきらからだえき态或かた金属きんぞく[123][124]

罕见论形しき

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虽然原子げんしじょすうだい于82(てき元素げんそやめゆう放射ほうしゃせいただし对于原子げんしじょすうだい于103てき元素げんそ提出ていしゅつりょう稳定岛てき概念がいねん。这些ちょうじゅう元素げんそちゅう可能かのうゆう原子核げんしかくしょう对来说比其它原子核げんしかく稳定。[125]さいゆう可能かのうてき稳定ちょうじゅう元素げんそUbh,它有126つぶ质子184つぶ中子なかご[126]

各種かくしゅ粒子りゅうしゆう对应てき反物たんもの粒子りゅうし,电荷相反あいはんせい电子就是带有せい电荷てきはん电子,はん质子就是あずか质子对等,ただし带有负电てき粒子りゅうし不知ふちどう什么原因げんいん宇宙うちゅうちゅう反物たんもの非常ひじょう稀少きしょうざい自然しぜんかいぼつゆう发现にんなんはん原子げんし[127][128]しか而,1996ねんざい日内ひないかわらてきおうしゅうかく研究けんきゅう中心ちゅうしんしゅ合成ごうせいりょうはん──氢的反物たんもの质。[129][130]

原子げんしちゅうてき质子、中子なかごある电子よう相等そうとう电荷てき其它粒子りゅうし代替だいたい形成けいせい原子げんしれい如,以把电子よう质量さらだいてき緲子代替だいたい形成けいせい緲子原子げんし。这些类型てき原子げんし以用らい测试物理ぶつりがくてき基本きほん预言。[131][132][133]

まいり

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参考さんこう文献ぶんけん

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引用いんよう

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