原子序数
yuán zǐ xù shù
原子序数是原子核中质子的数目；它标识了元素种类，并决定了元素在周期表中的排列顺序。
Definition
原子序数就是原子拥有的质子数目，每种元素都有自己独特的原子序数，就像一个身份标签。原子序数记作 $Z$，它唯一地标识了元素，等于中性原子中的电子数目，并决定了元素在周期表中的排列顺序，这也是为什么元素性质会呈现周期性重复的原因。从物理本质上看，$Z$ 就是以基本电荷 $e$ 为单位的核电荷数；1913年莫塞莱通过 X 射线光谱学确立了它作为基本性质的地位，并纠正了门捷列夫按原子质量排列元素表时出现的顺序问题。$Z$ 与中子数 $N$ 相加就得到质量数 $A = Z + N$；化学反应永远无法改变 $Z$，但核反应可以。
Example
氢的原子序数是 $1$，氧是 $8$，金是 $79$。铁的 $Z = 26$，所以每个铁原子都有 $26$ 个质子，中性铁原子有 $26$ 个电子；下一个元素钴的 $Z = 27$。在 β⁻衰变中，碳-14（$Z = 6$）会因一个中子转变为质子而变成氮-14（$Z = 7$）：质量数仍是 $14$，但元素种类因为 $Z$ 改变而变了。
Key Insight
从左到右阅读周期表，其实就是在数质子的个数。门捷列夫按原子质量排列元素，因此把几种元素放错了位置；后来证明，真正的排列依据是原子序数，而不是质量。从 $1$ 号到 $118$ 号（鿫）的每一种元素如今都已被观测到，序列中没有任何空缺。