原子番号・質量数計算機の使い方
この原子番号・質量数計算機（原子計算機）には、元素検索と手動計算の2つのモードがあります。陽子・中性子・電子の数を確認したいときに利用できます。
元素検索モード：
- 元素を検索する — 検索欄に元素記号（例：
Na）、英語の元素名（例：Sodium）の先頭、または原子番号（例：11）を入力します。 - 結果を確認する — 118元素の組み込みデータから、元素記号と元素名、原子番号、陽子数、中性原子の電子数、中性子数を表示します。
- 質量数を確認する — 中性子数の計算には、データベースに登録されたその元素の代表的な質量数（A）を使います。特定の同位体の質量数を指定する場合は、手動計算モードを使ってください。
- 計算結果を読む — 原子番号（陽子数）、中性子数、電子数、質量数がすぐに表示されます。
手動計算モード：
- 陽子数（原子番号）を入力する — 1〜118の整数を入力します。陽子数が元素を決めます。
- 質量数を入力する — 原子核中の陽子数と中性子数の合計（A）を入力します。
- 電荷を入力する（任意） — 陽イオンは正、陰イオンは負の整数を入力します。初期値は0（中性原子）です。
- 結果を読む — 入力値から陽子数・中性子数・電子数・質量数を計算します。電荷が0でない場合は、電子数の計算式も表示されます。
公式と理論 — 原子番号・質量数計算機
この原子番号・質量数計算機は、原子の基本的な構成粒子の関係を使います。
基本式：
陽子数（Z） = 原子番号（Z）
中性子数（N） = 質量数（A）− 原子番号（Z）
電子数 = 原子番号（Z）− 電荷（c）イオンの場合：
陽イオン（正電荷 +n）：電子数 = Z − n [電子を失った状態]
陰イオン（負電荷 −n）：電子数 = Z + n [電子を得た状態]同位体は、原子番号（陽子数）が同じで質量数（陽子数＋中性子数）が異なる原子です。核種の表記では、質量数を元素記号の左上に置きます（例：²³Na、³⁵Cl、¹²C）。このページは表記例を説明しますが、イオンの上付き表記や電子配置そのものを結果として表示する機能はありません。
この計算機で扱わない量： 原子の個数（単位：個）、物質量（単位：mol）、試料の質量（単位：g・kg）、モル質量、アボガドロ定数を使った換算は計算しません。物質量と粒子数の関係は一般に N = n × Nₐ で、アボガドロ定数は Nₐ = 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ と正確に定義されていますが、このツールの入力・出力には含まれません。
なお、質量数（A）は質量そのものではなく、陽子と中性子の個数の合計です。元素は原子番号で定まる種類を指し、単体は1種類の元素だけからなる純物質を指します。この計算機は元素・同位体レベルの構成粒子を扱うもので、化合物や混合物、試料の純度・組成・含有原子数は判定しません。
内蔵データの質量数は、元素ごとの代表的な安定同位体または一般的な同位体を整数で近似した値です。天然の同位体存在比を加重平均した原子量や、個々の同位体の厳密な原子質量を表すものではありません。入力した整数どうしの引き算は正確ですが、質量数は整数として入力してください。質量数が原子番号より小さい場合は、中性子数が負として表示されます。実際の同位体質量・標準原子量・同位体の安定性を調べる場合は、信頼できる周期表や核種データを参照してください。
原子番号・質量数計算機の用途
この原子番号・質量数計算機は、化学・物理の次のような学習に役立ちます。
- 高校・大学の化学 — 原子番号と質量数から、陽子数・中性子数・電子数をすばやく確認できます。
- 同位体の学習 — 同じ元素で質量数を変えたとき、中性子数がどう変わるか比較できます。
- イオンの学習 — 陽イオンと陰イオンの電荷を入力し、電子数を確認できます。
- 原子核物理 — 質量数を変えながら、核種の構成粒子数を調べる手がかりになります。
- 元素の簡易検索 — 元素記号、英語名、原子番号から周期表の基本情報を確認できます。
この原子番号・質量数計算機は、周期表の元素情報と原子の構成粒子数を結び付け、原子構造の基本を直感的に学べるようにします。