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    1914年莫斯菜（ Moseley）建立了一種方法，可以測定所有元素原子的核正電荷。這種方法要用到x射線。一種近代x射線線管（圖3－8）是一種改進的陰極射線管，在其中電子是1．硬質玻璃外殼2．陽極3．鎢靶4，電子流5．聚焦杯6，陰極7．窗戶8，燈從電流加熱燈絲通過熱發(fā)射而絲9，x射線獲得的。若將一固體靶子放在圖3－8、在x射線管中，電子打在金屬把如

加速電子流的射程中，就產(chǎn)生鎢上而產(chǎn)生x射線。在莫斯菜的實驗中，曾用許多元素作的靶子種穿透力很強的射線。這種穿透性射線叫叫做x射線。為了研究在x射線管中不同元素（或它們的化合物）組成靶子所產(chǎn)生的x射線，莫斯菜用某些鹽的晶體作為行射光柵把x射線展開形成光譜。這個效應同一東日光通過一塊玻璃棱鏡（圖3－9）展開成為它的組元有色光（光譜）所產(chǎn)

生的效應是相似的。如如果用攝影膠片把X射線光譜記錄下來，它就顯現(xiàn)出作為靶子物質的特征譜線。莫斯萊將不同元素的x射線譜按原子量遞增的順序排列起來時，他發(fā)現(xiàn)（有三個例外）元素越重，組成光譜的主線波長越短。他還發(fā)現(xiàn)，元素的波長與下一個元素的波長相差一相同的數(shù)量（圖3－10）。這個結果指出在元素系列中相鄰二個元素原子的核彼此間相差一個質

子。因此就可能把所有元素按照它們原子核正電荷遞增的順序排列起來。從氫開始作為1。于圖3－10莫斯菜發(fā)現(xiàn)的幾種是，一個元元素的原子序數(shù)就是該元素原在Br和Rb間波長莫斯菜空過了36號子核的正電荷數(shù)。由于一個原子是電中有很大的變動，因為性的，因此原子序數(shù)除了代表核的質子元素數(shù)之外也代表核外電子數(shù)。在圖3－10采用的元素原子序數(shù)是33（As）34（Se）、35（Br）天、36（Kr）37（Rb）和38（S）。氨的原子序數(shù)是36，這個元素在莫斯菜時代尚未發(fā)現(xiàn)。

    原子核中既含有質子，又含有中子，例外情況是普通氫原子核中僅含有一個質子。原子核內(nèi)的這些粒子往往叫做核子子。由于每個質子和每個中子的質量都約為1原子量單位，原子量近似地等于質子數(shù)和中子數(shù)的總和，換句話說，原子量近似等于核子數(shù)（電子的微小質量忽略不計）。表3－1列出了原子序數(shù)從1到10的各元素的原子核組成。

    如果我們注意到每個質子和中子約對原子量貢獻一個單位的原子質量，我們可以預期元素的原子量將近于整數(shù)。許多原子量都遠非整數(shù)這個事實使我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)元素都是以兩種或多種原子質量不同而化學性質相似的原子以混合物而存在的。舉例來說，氯的原子量是35．453，它存在為兩種氯原子，這兩種氯原子的質量極近于整數(shù)35和37。這兩種氯原子的原子序數(shù)都是17，這表明它們的核中各有17個質子。因此它們的區(qū)別一定在于兩類原子的核中的中子數(shù)；氯－35的核中有18個中子，而而氯－37核中有20個中子。具有相同原子序數(shù)但不同質量的原子叫做同位素。很重要的一點是要記住元素的同位素在組成上的唯一區(qū)別是原子核中的中子數(shù)不同。于是，元素的原子量是該元素正常天然存在的同位素質量按豐度比例的平均值。氯的原子量是35．453，這表明重量為35的原子豐度幾乎三倍于重量為37的原子。

    已經(jīng)設計了一套符號系統(tǒng)來區(qū)別一種元素的同位素。氯的兩種同位素用符號C1和C1來標明。注意把質量數(shù)寫成上角碼，

把原子序數(shù)寫成下角碼。