1. 개요
원소의 양성자와 중성자를 합한 개수를 그 원자의 질량수라 한다. 원자핵은 z개의 양성자와 n개의 중성자로 이루어지며, 그 합인 A = z + n (질량수 = 원자 번호 + 중성자 수 )이 질량수이다. 238Pu와 같이 원소 기호의 왼쪽 상단에 첨자로 표기한다. 즉, 어떤 원소 X의 질량수가 A일 때 AX와 같이 나타낸다.2. 상세
양성자 수는 같지만 중성자 수가 다른 원소를 그 원소의 동위원소라고 하며, 따라서 질량수 A를 동위원소의 식별표시로 이용이 가능하다.중성자수 n은 n = A - z, 즉 질량수와 원자 번호의 차. 대부분의 원소에서 중성자수는 원자 번호와 일치한다. 수소(H)에는 중성자 없이 양성자 1개밖에 없으며, 헬륨(He)와 탄소(C)와 같은 가벼운 원자에는 중성자수와 원자 번호가 일치한다. 중간 정도의 무게를 지닌 원자에서는 중성자수가 양성자수 보다 약간 많으며, 무거운 원자에서는 중성자수가 양성자수의 약 1.5배 이다. 그 이유는 양성자의 정전기적 반발과 관련이 있다.
양성자는 모두 (+)전하를 띠고 있다. 따라서 서로 밀쳐내며, 이 때문에 원자핵의 붕괴를 방지하기 위해 원자 번호 2(헬륨) 이상부터는 중성자가 포함되어 있다. 다만, 양성자의 수가 늘어날수록 중성자의 비율이 높아짐에도 제어하는데 한계가 있어 원소는 불안정해지고 결국 붕괴하며 방사선을 방출한다. 따라서 원자 번호가 큰 원소는 반감기가 매우 짧아 장시간 존재하기 힘들다. 자세한 내용은 원자 번호 를 참고하기 바란다.