原子与原子核的相互关系及特性

世界万物是由各种不同物质组成的，物质又是由无数的小颗粒组成的，这种小颗粒不能用任何化学方法再分割，但它们可以结合在一起形成形形色色的物质，这种组成物质的小颗粒叫做“原子”，由几个原子还可以组成较复杂的粒子叫“分子”。

进一步研究发现，各种原子尽管性质各异，但其结构却十分相似，都是由原子核和围绕原子核旋转的电子组成，原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动，类似于太阳系中行星绕太阳的运动，原子核好比太阳，电子好比行星。图1.1所示为原子结构图，原子核带正电，电子带负电，整个原子的正负电荷相等，因此原子呈中性。

图1.1　原子结构(https://www.xing528.com)

原子核的质量占原子质量的99.98%，核外电子运行轨道以壳层模型排列，每个壳层有一定数目的轨道，每个轨道上只能有两个电子运行。距核最近的电子壳层（第一层）称为K壳层，由内向外数第二层叫L壳层，其他依次称为M、N、O……壳层。在不同壳层的轨道上运行的电子具有不同能量，靠核最近的K壳层上的电子受原子核束缚最紧，位能最低。距核越远的壳层电子受原子核束缚程度越小，位能越高。

原子核是由质子和中子组成的。质子的质量为1个原子质量单位，一个质子带一个单位正电荷，数值上和一个电子所带电荷量相等。中子不带电，其质量和质子的质量相近。质子或中子的质量约为电子的1840倍。核内的质子数和中子数之和就是原子核的核子数，又称质量数，原子核中质子数目称为原子序数。

原子核的符号表示：任何一个原子核都可以用符号来表示。右下标N表示核内中子数，左下标Z表示质子数或电子数，左上标A（A=N+Z）为核内的核子数，又称质量数。元素符号X与质子数Z具有唯一确定的关系，例如，、等。实际上，只要简写为XA，足以代表一个特定的核素，左下标Z往往可以省略。

原子核还可以表述为X-A，例如铯-137或Cs-137。