質量数（A）：定義、表記法、原子番号・原子質量との違い

関連する量との違い

• 原子番号（Z）：陽子だけの個数であり、化学的な同一性を決定する（原子番号）。
• 原子質量：単一の原子の物理的な質量で、一般に統一原子質量単位で表す。整数である質量数とは同一ではない（原子質量）。
• 相対原子質量／原子量：地球上での天然の同位体存在比を反映した元素の平均値であり、通常は整数ではない（相対原子質量）。
• 周期表の記載：標準的な周期表には元素記号、原子番号、標準原子量が載るが、各元素には多くの同位体があるため、単一の質量数は記載されない（周期表）。

重要性と応用

Aを知ることは核科学において不可欠である。核反応の結果、崩壊様式、放出されるエネルギーは、陽子数と中性子数に依存する。質量数は、核反応式の記述、放射年代測定に用いる同位体の識別、医用画像診断や治療、核燃料の記述に用いられる。たとえばウラン235とウラン238は区別される。また、ZとNの特定の組合せは安定な原子核をつくり、他の組合せは放射性となるため、原子核の安定性の予測にも役立つ。

測定、歴史、実例

同位体が発見され、原子質量および組成を測定する質量分析法などの技術が発展するにつれて、質量数の概念は明確になった。代表例として、水素の同位体には軽水素（1H、A=1）、重水素（2H、A=2）、三重水素（3H、A=3）がある。最も一般的な炭素同位体は炭素12である。ウラン235（A=235）とウラン238（A=238）は、原子力工学で重要な別個の同位体である。原子質量の測定値は、結合エネルギーおよび電子質量のために整数のAからわずかに異なることが示されるが、質量数そのものは核種にとって単純で不可欠な整数の標識であり続ける。

要するに、質量数Aは原子核が含む核子、すなわち陽子と中性子の総数を簡潔に示す方法である。同位体の分類、核反応の記述、原子核の微視的な同一性の区別において中心的な役割を果たす。