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原子序数是一个原子核内质子的数量。拥有同一原子序数的原子属于同一化学元素。原子序数的符号是Z。
一般原子序数被写在元素符号的左下方：
1H是氢，8O是氧。
但因为一个元素的原子序数总是确定的，因此这个值很少被这样写出来。
德米特里·门捷列夫在制定他的元素周期表时发现，假如他将元素按其原子核质量来排列会出现一些不规则的情况。比如碲的原子核比碘重，但从化学性能上来说，碲明显是与氧、硫、硒一族的，而碘与氟、氯、溴是一族的，也就是说，碘要排在碲之后。1913年亨利·莫斯莱发现这个异常的解决方法是不按原子重量，而按原子核的电荷数，既原子序数来排列。
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