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原子核とは?

げんしかく

原子核とは、原子の中心に位置する正電荷を帯びた非常に小さな構造体で、陽子と中性子から構成されています。

原子核(げんしかく、atomic nucleus)は、原子の中心部にある極めて小さく高密度の構造体です。陽子(proton)と中性子(neutron)が強い核力によって結び付いて形成されており、これらをまとめて核子(nucleon)と呼びます。

原子核の大きさは原子全体の約10万分の1程度で、直径はおよそ1〜10フェムトメートル(fm、1fmは10のマイナス15乗メートル)程度です。一方、原子の質量のほぼすべてが原子核に集中しており、非常に高い密度を持っています。

原子核の性質を決める主な要素は次の通りです。

  • 陽子数(原子番号):元素の種類を決める
  • 中性子数:同位体(アイソトープ)の違いを生む
  • 質量数:陽子数と中性子数の合計
  • 結合エネルギー:核子を結びつけるエネルギーの大きさ

原子核は核分裂核融合の際に莫大なエネルギーを放出します。核分裂は原子力発電や核兵器に、核融合は太陽のエネルギー源や将来の核融合炉に応用されます。また、放射性同位体の原子核は自発的に崩壊(放射性崩壊)してアルファ線・ベータ線・ガンマ線を放出します。原子核の研究は素粒子物理学と密接に関わり、物質の根本的な理解を深める分野です。

使い方・例文

「ウランの原子核が中性子を吸収すると核分裂が起きる」というように、原子力・放射線の話題で登場します。理科の授業では原子の構造を説明する際に必ず出てくる概念です。

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