| 核素 nuclide 同一种同位素的核性质不同的原子核。它们的质子数和中子数相同，结构方式不同，表现出不同的核性质。核素概念最初为确切描述元素的原子量而引入。最初的化学原子概念是元素原子，即同一种元素对应有同一种原子，元素原子的相对质量即元素的原子量。同位素的发现揭示出元素并不是化学性质和质量完全相同的一类原子，同一种元素的原子其质量可以不同，因而元素原子量所反映的是各种同位素原子质量的平均值。原子物理学的研究进一步表明，原子的质量主要由构成原子核的质子和中子的数目决定，元素的化学性质只同质子数有关。为了进一步区分元素的同位素，引进了同位素的质量数概念，即质子数和中子数之和。这时，核素只是同位素的别称，它只表明从原子核的角度看，同位素是同一种元素的质量不同的原子核。后来发现地球上天然存在的和人工制造的原子核都有“同核异能态”的现象，即具有相同质子数和中子数的原子核所显现出来的核性质，如衰变方式，半衰期、能量等可以不同。同核异能态是原子核层次的同分异构体。同位素概念并不足以反映这种现象，核素就被定为表达核性质的独立概念。核素内容已不能由元素周期表来表达，于是有人提出一个与核素概念相适应的表达方式，即核素图。在核素图中，核素按原子序数和质量数递增的顺序排列。在这个意义上，核素图是周期表的进一步发展。核素图侧重于描绘原子核的性质，如衰变方式、半衰期、热中子反应截面、射线性质和能量等，而略去核子电子壳层结构。现代化学元素周期系理论和核外电子壳层结构理论是等价的，现代化学元素周期表如何进一步向超重元素发展，实质上是核素周期系理论所要回答的问题。建立在核子壳层结构模型基础上的幻数核素理论，在一定程度上描述了核素的稳定性，初步揭示了原子核的内在规律性，但它还不完整，量子力学理论在核层次的应用还没有成功。核素图仅仅是探索核素周期性图表形式的初步尝试。 |