原子核は陽子と中性子から構成されていますが、
唯一例外があるとききました。
それはなんですか?
ちなみに、水素、水素分子、水素原子核、などではないそうです。
どうしてですか?

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A 回答 (11件中1~10件)

 ペ-パ-薬剤師で天然物化学研究者の rei00 です。

ですので薬学部出身,薬化学の講義も当然受けましたというか,有機薬化学講座出身です。

 ですので,一応薬化学の専門家として答えますが,原子核に関しては経験者程度です。

 薬化学では「ハイパー核」までは出てきません。出てきても雑談の類でテストに出る事はありません(と思います)。

 hitsuyu さんが sanekazura さんのお礼に書かれている『「原子は電子と原子核からなり、原子核は唯一の例外〇〇を除いて陽子と中性子からなる」この文が書かれたプリントを配り〇〇を埋めろといわれたんです。それで、先輩方の間違った答えとして水素、水素分子などがあげられてました。』がその通りだとすると,次の事が考えられます。

 御質問には「水素原子核」が間違った答えとして入っており,上記のお礼の中には入っていませんが,どちらなんでしょうか。

 答えは「水素原子」あるいは「水素原子の原子核」しかないと思います。では,なぜ「水素、水素分子、水素原子核、などではない」かですが。

 「水素」は物質の名前であり,「水素分子」は分子の名前で,どちらも問われている「原子核」あるいは「原子」の名前ではありません。また,「水素原子核」といった呼び方はしなかったと思います(siegmund さん合ってますか?)。

 これらの理由から,「水素、水素分子、水素原子核」が誤った答えだという先生の指摘になったのではないでしょうか。

この回答への補足

水素原子核も間違った答えとして、書かれていました。

補足日時:2001/04/23 12:44
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これって、、、


単に、重水素や、三重水素とかの同位体ををのぞく表現に
しろってことじゃ無いんでしょうか?

1H原子、または、1H原子の原子核って感じで。
(1は添え字。位置は忘れましたので、補足願います。)

いきなりレベル下がった回答で恐縮ですが。

この回答への補足

前回、来週の水曜日には
答えをお知らせしますといいましたが、
GWのため、学校が休みなので
まだわかりません。
もう1週間かかってしまいますが、
もうすこし待っててください。

補足日時:2001/05/01 13:03
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rei00 です。

質問者の hitsuyu さんが先生の意見を紹介して下さるとの事で,回答待ちで一件落着のようですが,折角 siegmund さんからの返事がありましたので,私も一言。

siegmund さんがお書きの『単に「水素」はどうか? (中略)そこまで文章にこだわるかという気もします.状況からして,「水素」と書いてあっても「水素の原子核」を意味することだと容易に想像がつきます.入試問題でも作るのならともかく,学生の答案にそこまでやりますかね? 』について:
 私もそう思います。実際,先の回答を書く時にも,一度は「水素あるいは水素原子核」と書いたくらいです。ただ,「水素、水素分子、水素原子核、などではない」を正しいものと考えると,そういった細かい点を問題にしているのかもしれないと思った次第です。

siegmund さんがお書きの『 「水素原子核」という言い方をするか? 私は使っています.念のため,物理学辞典(培風館)をあちこちひっくり返してみました.He原子核,ウラン原子核,等という表現が載っています.』について:
 そうですか,わざわざ物理学辞典まで引いて下さって申し訳ありません。本来なら回答を書く前に私が調べるべきものでしたね。先にも書きましたが,私も最初は「水素原子核」と書いたものの,これが違う理由を考えているうちに「そんな表現有ったかな」と思い出し,先の回答になった次第です。回答時にはきちんと裏をとらないとダメですね(反省)。

siegmund さんがお書きの『結局,何かの間違いか,それとも「水素の原子核」の「の」が入っていないとダメというような話か,それくらいしか考えられませんね. 』について:
 そうですよね。私もそう思います。

 来週の水曜日が楽しみですが,私個人的にはこの問題を出した薬化学の先生が気になりますね。「薬化学」ですよね。「○○薬化学」とか「医薬品化学」の略とかではなく。まさか,私が知っているあの先生じゃないだろうな・・・。

この回答への補足

皆さん大変お待たせしました。
レポートがかえってきたので、正解を発表します。

H(前に1を二つ書き、軽水素であることを示す)原子の原子核

これが答えだそうです
ほかにも何か言ってたのですが
はっきりしゃべらない先生なので
聞き取れませんでした。
プルトニウムといったような気もします。

皆さん、回答ありがとうございました。

補足日時:2001/05/10 17:07
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素粒子物理を専門としているものです。



思いついたものをいくつか。 (すでに皆さんが書いてますが)
・反原子の原子核  →  唯一でない
・ハイパー核    →  唯一でない、原子核?
・中性子星     →  原子核?
・ダイバリオン(クォーク6つからなる複合粒子)→  発見されていない

どれも微妙なところですね。
私なら水素原子核と答えます。


回答からそれますが、
ハドロンという言葉をもう少しきちんと書いておきます。
クォーク3つからなる粒子をバリオン (重粒子)、
1個のクォークと1個の反クォークからなる粒子をメゾン (中間子)
そして、これらの総称をハドロンと言います。
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siegmund です.



rei00 さん:
> 「水素」は物質の名前であり,「水素分子」は分子の名前で,
> どちらも問われている「原子核」あるいは「原子」の名前ではありません。
> また,「水素原子核」といった呼び方はしなかったと思います
>(siegmund さん合ってますか?)。

水素分子は明らかに間違いですよね.
単に「水素」はどうか?
確かに,rei00 さんの言われるとおり,水素は物質の名前で原子核のことではないですが,
そこまで文章にこだわるかという気もします.
状況からして,「水素」と書いてあっても「水素の原子核」を意味することだと
容易に想像がつきます.
入試問題でも作るのならともかく,学生の答案にそこまでやりますかね?

「水素原子核」という言い方をするか?
私は使っています.
念のため,物理学辞典(培風館)をあちこちひっくり返してみました.
He原子核,ウラン原子核,等という表現が載っています.
物理学辞典は物理学界の権威が細心の注意を払って書き,
かなりのチェックも入っていますから,
あまりおかしな表現が見過ごされて載っているとも思えません.
「水素の原子核」ならOK?
まさかと思いますが...

結局,何かの間違いか,それとも「水素の原子核」の「の」が入っていないと
ダメというような話か,
それくらいしか考えられませんね.

これは,質問者の hitsuyu さんが,
先生に「ずいぶん考えたんですがわかりません.教えてください」と言って,
結果をここに書いていただく一手ですね.

この回答への補足

みなさん、真剣に答えていただきありがとうがざいました。
薬化学の授業は毎週水曜にあります。
明日先生に答えをレポートとしてだし、
早くても来週には答えがわかると思います。
わかり次第、みなさんにお知らせするので、
しばらくお待ちください。

答えとして 水素原子・水素の原子核
を書くつもりです。

補足日時:2001/04/24 13:49
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siegmund です.



ハイパー核のことはちょっと気づきませんでしたが,
単に原子核と言ったときにハイパー核も含めるかどうかは微妙なところですね.
手元の理化学辞典を見ると,原子核は陽子と中性子から成る複合粒子
だと書いてあります.
物理学辞典も本質的に同様の内容です.
一方,ハイパー核の方を見ると
理化学辞典:
「原子核を構成する核子のうち1個または複数個を
ストレンジネスをもつバリオン(Λ粒子やΣ粒子など)で置き換えたものをいう」
物理学辞典:
「奇妙さ(ストレンジネス)をもつ重粒子(Λ粒子やΣ粒子等)を含む原子核」
とあります.
正確な定義云々より,今どういうレベルあるいは分野の話をしているかで
変わると考えるべきでしょう.
普通,物理学者に「原子核の構成要素は?」と聞いたら,
「陽子と中性子」という答が返ってくるでしょう.

で,もとの hitsuyu さんの質問ですが,
薬化学の授業で,ハイパー原子核の話とはちょっと信じられません.
ハイパー原子核なんて物理学科の学部の授業でもまず出てこないでしょう.
もしかすると,
原子核の理論あるいは実験の卒論や論文購読の
レベルなら出てくるかも知れませんが...
hitsuyu さんの「原子は電子と原子核からなり、原子核は唯一の例外〇〇
を除いて陽子と中性子からなる」
という文からしますと,○○は水素としか思えませんね.

最初に rei00 さんが書かれているように,
やっぱり何かの間違いと思います.
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陽子、中性子だけでないものから構成されている原子核というのは存在します。



「唯一例外」という表現があてはまるかどうかは微妙ですが。

陽子、中性子のようにクォーク3つからなる粒子をハドロンとよびますが
陽子、中性子以外のハドロンが原子核に束縛されているものも
原子核と呼べます。

たとえば、陽子、中性子の次に軽いハドロンであるΛ(ラムダ)粒子が
はいった原子核はハイパー核、またはハイパー原子核なんて呼ばれてます。
人間の感覚からいくとすぐに崩壊するみたいですが。
下のURLでやさしくハイパー核についてかいてありました。

もし正解がこれだとするとどういうシチュエーションででてきたのでしょうか?

参考URL:http://ccwww.kek.jp/public/class/nucleus/hyper.h …
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この回答へのお礼

答えていただき、誠にありがとうございます。

ハドロン・・・ですか。
薬化学の授業で、先生にきかれたんです。
「テストにだすとみんな間違うのだが、調べて答えろ。」
という具合に
「原子は電子と原子核からなり、原子核は唯一の例外〇〇
を除いて陽子と中性子からなる」
この文が書かれたプリントを配り
〇〇を埋めろといわれたんです。
それで、先輩方の間違った答えとして
水素、水素分子などがあげられてました。

お礼日時:2001/04/22 14:57

原子核の話からそれてしまうかもしれませんが、


中性子星という天体は中性子だけの塊だと聞いた事があります。
陽子と中性子の組み合わせで構成されない物質、
というニュアンスで例外と呼べないでしょうか。
それ意外は思い当たりませんねー。

この回答への補足

お答えいただいて、ありがとうございます。

補足日時:2001/04/22 14:57
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rei00 さんと同意見です.



反水素原子(反陽子が原子核)の類の話じゃないですよね.
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この回答へのお礼

お答えいただいてありがとうございます。

お礼日時:2001/04/22 15:00

 カーボンボール原子のことでしょうか?



 でもこれにしたって唯一の例外ってほどのこともないですね(^_^;
 炭素を60個とか150個とか組み合わせるとボールになります。これをカーボンボールと言います。
 このボールの中に原子を入れると、電子がボールの外側を回転し、さも、そのボールが原子核であるかのように振る舞います。
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この回答へのお礼

お答えいただいてありがとうございます。

お礼日時:2001/04/22 14:59

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質問の丸投げはいけないかと思い、苦し紛れに書き出してみました。左から順に、P(陽子)、N(中性子)、+(陽電子)、-(陰電子)の個数です。誤っている所を訂正し、末尾の?のうち著しく不適当な所はご意見をお聞かせ下さると有難いです。

―――――――P、N、+、-
陽子―――――1、0、1、0(水素原子核の別名?)
水素イオンー-ー1、0、1、0(陽子の別名?)
軽水素(原子)ー1、0、1、1(水素原子の別名?)
水素原子核――1、0、1、0(陽子の別名?)
水素原子―――1、0、1、1(誤解がなければ水素という?)
水素分子―――2、0、2、2(誤解がなければ水素という?)
重水素――――1、1、1、1
重水素の分子―2、2、2、2
三重水素―――1、2、1、1
三重水素の分子2、4、2、2
四重水素―――1、3、1、1
四重水素の分子2、6、2、2

なお、当方は大目に見ても高校生の知識しかありません。また、考えたり調べたりしないと回答を読解できないことがありますので、お礼には幾晩も要する可能性があります。
よろしく、お願いします。

太陽では核融合で「陽子がヘリウム原子核に変換している」といったり、「水素がヘリウム原子核に変換している」といったりします。
水素(ばかりとは限りませんが)には紛らわしい呼び名や物質が沢山あります。そこで次の各物質の構成要素の数を纏めておきたいと思います 。
質問の丸投げはいけないかと思い、苦し紛れに書き出してみました。左から順に、P(陽子)、N(中性子)、+(陽電子)、-(陰電子)の個数です。誤っている所を訂正し、末尾の?のうち著しく不適当な所はご意見をお聞かせ下さると有難いで...続きを読む

Aベストアンサー

そもそもこの表で「陽電子」を書く欄があるのは可笑しい(陽電子に出番はない)ので、単純に電荷として考えてみると良いでしょう。

陽子・・・・・・・・・・・P1、N0、E0、+
水素イオン・・・・・・・・P1、N0、E0、+
軽水素・・・・・・・・・・P1、N0、E1、0
水素原子核(=陽子)・・・P1、N0、E0、+
水素原子(=軽水素)・・・P1、N0、E1、0
水素分子(水素原子×2)・P2、N0、E2、0
重水素原子・・・・・・・・P1,N1、E1、0
重水素分子・・・・・・・・P2、N2、E2、0
三重水素原子・・・・・・・P1、N2、E1、0
三重水素分子・・・・・・・P2、N4、E2、0
四重水素原子・・・・・・・P1、N3、E1、0
四重水素分子・・・・・・・P2、N6、E2、0

※Pは陽子とその数、Nは中性子とその数、Eは電子とその数、最後の数字は全体的な電荷を表す。

Q陽は正の電気を持ち、中性子は中性である。 そのため、狭い原子核内では電気的に陽子は強く反発し合い、ま

陽は正の電気を持ち、中性子は中性である。
そのため、狭い原子核内では電気的に陽子は強く反発し合い、また中性子と陽子は結びつかないので、
これらの互いに重力が弱くしか効かない(質量の小さい)粒子から成る原子核はバラバラになるはずである。
なのに、実際には殆どの原子は安定して存在する。
この理由を簡潔に記せ。

至急この問題の答えを教えてほしいです。

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簡潔に書くなら「強い相互作用が働いているから」です。

強い相互作用は中性子や陽子とを結びつける力です。力の強さは電磁相互作用の100倍以上なので、陽子同士の反発に打ち勝って中性子や陽子を結びつけています。

みんな大好きWikipedia「強い相互作用」
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%B7%E3%81%84%E7%9B%B8%E4%BA%92%E4%BD%9C%E7%94%A8

Q水素原子の核(陽子)の構造について

水素原子核(陽子)の構造について教えてください。宇宙が誕生して、陽子がどのように、誕生したのかについても教えてください。

Aベストアンサー

陽子の構造について説明するだけでも大変です。核子は3つのクォークから構成されますが、その中でも陽子のクォーク構成は、uudとなります。この3つのクォークの質量を加えても陽子の質量には不足します。陽子の質量を説明する方法が、「自発的対称性の破れ」、陽子の場合には、「カイラル対称性の破れ」になります。クォークは電荷も2e/3,-e/3など素電荷の分数倍です。単独でこのような半端な電荷を取り出すことはできません。クォークとクォークを結びつける力が強いからです。この結びつける力を媒介するのがグルーオンです。尚、陽子の質量だけでなくスピンについても、クォークスピンの和で陽子スピンを説明することはできません(EMCの実験)から、結構複雑ですね。
ここまで、長々と書きましたが、理論抜きでこのようなことを覚えても何の意味もありません。ただ意味も分からず鵜呑みしただけの知識は無意味です。詳しくは、QCDの理論を学んで下さい。

Q気体分子運動論 2原子分子 3原子分子 なぜ振動は

こんにちは、気体の分子運動論について確認させてください。また質問をさせてください。どうぞ宜しくお願いします。

気体の運動エネルギーを考える際、
単原子分子の場合、内部エネルギーの変化 ΔU = 3/2 nRΔT
となりますが、この3の意味は単原子分子のとる自由度の数だと教わりました。
そしてその自由度とは、XYZ方向への並進運動とのことですね。

二原子分子の場合、これら3自由度の並進運動に加え、回転の自由度を加えるとのことでした。
回転は、二原子分子の線分をたとえば、z軸にそろえて載せた場合、X軸を回転軸とする回転、Y軸を回転軸とする回転の二つが加えられる。したがって、合計5の自由度があり、ΔU = 5/2 nRΔT
となる。

Q1: もうひとつZ軸を軸とした回転(つまり鉛筆を両方の掌ではさんで回すような回転)については、他の二回転に比べて運動エネルギーが小さいため考えない、と理解しているのですが、いかがでしょうか。

Q2:並進、回転運動の他にも、自由度として振動が考えられますが、なぜこれは加えないのでしょうか。

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Q3: 直線分子の場合、二原子分子と同じ考えで、並進、回転運動の自由度の合計は5となりそうですが、どうでしょうか。ただ、ここでも振動をどう扱うのか分かりません。振動の自由同は、三原子直線型分子の場合、4つあるようですが、これらの振動は考慮しなくて良いのでしょうか。

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また、しつこいようですみませんが、振動はどうなのでしょうか。非直線分子の場合、振動の自由度は3あるそうですが、このことは内部エネルギー変化を考える場合に考慮に入れる必要はないのでしょうか?

以上となるのですが、私の理解があっているかどうかも含め、是非質問に回答頂ければ幸いです。どうか宜しくお願いします。

分かり難い記述があるようでしたら、訂正いたしますゆえ、どうか重ねて宜しくお願いします。

こんにちは、気体の分子運動論について確認させてください。また質問をさせてください。どうぞ宜しくお願いします。

気体の運動エネルギーを考える際、
単原子分子の場合、内部エネルギーの変化 ΔU = 3/2 nRΔT
となりますが、この3の意味は単原子分子のとる自由度の数だと教わりました。
そしてその自由度とは、XYZ方向への並進運動とのことですね。

二原子分子の場合、これら3自由度の並進運動に加え、回転の自由度を加えるとのことでした。
回転は、二原子分子の線分をたとえば、z軸にそろえて載せた場合、X軸...続きを読む

Aベストアンサー

>振動は含めないと言うことは、考慮すべきは並進運動と回転運動ですが、並進運動
>は常にXYZの三つ、回転については直線型分子だと2、屈曲した分子ならば3と、「常
>に」考えてもよいでしょうか。
>
>『Q4:これも、ご推察のとおりです。3個以上の原子からなる"剛体"としての
>分子の場合、古典物理学的には自由度は最大6なのですね。』
>ということは、この考えは正しいかと存じますが、いかがでしょうか。
>例えば、4原子分子の場合でも、直線ならば回転は2、屈曲ならば3でしょうか。
>
>複雑な形をした分子、例えば、人間のように四肢があるような形をした分子の場合、
>右手だけの回転、左足だけの回転、など複雑な回転機構が考えられそうですが、剛
>体と考えるならば、このような回転の自由度は考慮しなくてよさそうですが、いか
>がでしょうか。

 はい、そのとおりです。
 3原子分子以上の多原子分子でも、直線状の分子なら、回転の自由度は2、それ以外の形状なら回転の自由度は3となります。どんなに複雑な形状を持つ分子の場合でも、剛体なら、回転の自由度は2または3となります。これは、次のように説明されます。
 多数の粒子が、互いの相対的な位置関係を崩さないで、まとまり(粒子系)を作っているとします。つまり"剛体"を、極く小さな構成粒子の集団と見なしてしまおうということですね。
 任意の座標系を用意して、粒子系の全ての粒子の座標を確定するには、何種類の情報が必要なのかを数え上げたのが、自由度と呼ばれる数値です。
 そのうち、特に、粒子系の中の任意の1つ(Pとしましょう)に固定した座標系(Pは座標の原点に在るものとします)を考え、物体系が任意の回転をしたとき、他のすべての粒子(Qi)の位置を表そうとすれば一体いくつの情報量が有れば済むのかを数え上げたものを、回転の自由度と呼ぶのです。剛体の回転を考える時には、粒子間の相対的な位置が確定しています(互いの相対的な距離は変わりません)から、必要な情報は、Qiが、Pから見て、x軸周りにθ、y軸周りにφ、z軸周りにδ回転した、という情報だけです。
 たとえば、地球から見ると、各星座は一斉に同じ方向に日周・年周運動しているように見えます。これは、地球と星座を作っている恒星とが、相対的な位置関係を保ったままになっているので、或る天体(地球)から見て、任意の恒星(ペテルギウス)の回転さえ知ることができれば、他の任意の恒星位置が確定されるのと同じことです。
 つまり、θ,φ,δの3つの情報を知ることができれば、全てのQiの、Pに対する相対的な位置を確定できるわけです。このことを、回転の自由度が3であるというのです。
 ただし、物質系の粒子の位置関係によっては、θ,φ,δのどれかが何°であっても位置関係確定には影響しないこともあります。たとえば、x軸上に全ての粒子が配置されているとき、x軸周りの回転角度θがいくつかという情報は価値がありません。無意味ですね。このような場合は、回転の自由度がθの分だけ、1つ減ることになります。しかし、多粒子系なら、2方向の軸周りの回転情報が同時に無意味になることはありえません(x軸上とy軸上の2つの軸方向にすべての粒子が並ぶというようなことはあり得ません)から、剛体の回転の自由度は最低でも2、最大でも3なのです。

>振動は含めないと言うことは、考慮すべきは並進運動と回転運動ですが、並進運動
>は常にXYZの三つ、回転については直線型分子だと2、屈曲した分子ならば3と、「常
>に」考えてもよいでしょうか。
>
>『Q4:これも、ご推察のとおりです。3個以上の原子からなる"剛体"としての
>分子の場合、古典物理学的には自由度は最大6なのですね。』
>ということは、この考えは正しいかと存じますが、いかがでしょうか。
>例えば、4原子分子の場合でも、直線ならば回転は2、屈曲ならば3でしょうか。
>
>複雑な形をした分...続きを読む


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