RADIOLOGY GLOSSARY

原子番号(Atomic Number)

IN ONE LINE

一言でいうと

原子核に含まれる陽子の数で、元素の種類を決める整数です。放射線と物質の相互作用を考える際の基本量です。

BEGINNER GUIDE

はじめて学ぶ方へ

原子番号は原子核の陽子の数です。同じ原子番号なら同じ元素で、中性子の数が違っても元素名は変わりません。

身近なイメージ

ヨードはZ=53で、診断X線に対して軟部組織より強い減弱を示します。ただし減弱は原子番号だけでなく、光子エネルギーや密度にも依存します。

そもそも原子番号とは?

通常Zで表し、炭素は6、酸素は8、タングステンは74です。

電荷を持たない原子では電子数もZですが、イオンでは電子数が変わります。

定義・しくみ

原子核の陽子数Zを原子番号といいます。質量数Aは陽子と中性子の総数であり、Zとは異なります。電子の出入りによる電離では陽子数は変わらず、原子番号も変わりません。

CORE FORMULA

基本公式

Z = 陽子数;中性原子の電子数 = Z

FORMULA NOTES

公式の補足

Zは個数を表す無次元の整数です。

イオンの電子数は電荷状態を考慮して求めます。

具体例で確認

陽子8個、中性子8個の酸素原子から電子が1個失われたとします。

Z = 8;電子数 = 8 − 1 = 7

正のイオンになっても原子番号は8のままです。電子数と原子番号が等しいのは中性原子の場合です。

専門的にもう一歩

核電荷は+Zeで、電子の束縛や特性X線のエネルギーに関係します。光電効果や電子対生成の確率はZの影響を受けますが、適用するエネルギー範囲や断面積の種類によって依存性は異なります。混合物の実効原子番号も、単一元素の整数Zと同じ量ではありません。

臨床・測定での確認点

  • 高Z物質の効果を述べるときはエネルギー範囲を確認します。
  • 化学的な電離だけでは元素の種類は変わりません。
  • 混合物では組成と密度も評価に必要です。

覚えるポイント

  • 元素の種類は陽子数で決まる
  • 原子番号と質量数を区別する
  • 中性原子だけで電子数=Z

間違えやすい点

  • Zを中性子数としない
  • 電子が抜けると原子番号が変わるとしない
  • Zだけで減弱を完全に決めない

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