2.原子、原子核 ― 原子 ―

2. 原子、原子核

A. 原子

a. 原子の構造と模型

○量子数 (2016 06、2015 04)

量子数(n) 方位量子数(n)  磁気量子数 スピン 配置可能電子数
1(K殻) 0 0(s) ×2 2
2(L殻) 0
0、1
0(s)
1(p)=-1、0、1 
×2 8
3(M殻) 0
0、1
0、1、2
0(s)
1(p)=-1、0、1
2(d)=-2、-1、0、1、2
×2 18

b. 軌道電子の結合エネルギー

c. 電離、励起

 (2012 10)
 W値:1イオン対を生成するのに必要なエネルギー
    電離エネルギーの約2倍で、放射線の種類に依らない値
    原子番号が大きい → W値が小さい
    空気のW値=34eV   
    水素のイオン化エネルギー=13.6eV

d. 平均励起ポテンシャル 

f. 特性X 線 、オージェ電子

○特性X線の発生

(2013 22)
 励起状態の原子が基底状態に戻るために放出する光子
・K特性X線:K殻に生じた空位により生じた特性X線
         Kα,Kβなどがある
 K特性X線のエネルギー=K殻結合エネルギーL殻結合エネルギー
 放出確率:KαKβ  エネルギー:Kα

・特性X線のエネルギー
 K特性X線L特性X線 
 (K殻結合エネルギー>L殻結合エネルギー)

・吸収端エネルギー:各殻における結合エネルギー

・蛍光収率=「特性X線放出数」÷「軌道空席
 原子番号が大きい(Z≧32くらいから)
 → 蛍光収率が大きい
  → 特性X線の割合が大きい

○オージェ電子 

(2017 09 31、2015 05)
特性X線の代わりに放出される外側軌道電子
・オージェ電子のエネルギー
 = 特性X線のエネルギー - 軌道電子の結合エネルギー
  K殻オージェ電子のエネルギー>L殻オージェ電子のエネルギー
・K殻オージェ電子:K殻に生じた空位によって放出されるL殻以上の電子

○モーズリーの法則

 (2014 21)
 特性X線の振動数ν=C2R2(Z-σ)2
 C:光速         R:リュードベリ定数 
 Z:ターゲットの原子番号 σ:遮蔽定数
 特性X線のエネルギーE=hνであり、
 Eはターゲットの原子番号にのみ依存する

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