在开始这一部分的同时必须提出并解决一个问题，这就是：如果说只有化学元素力能算作大口径厚壁钢管，那末钢和铸铁、青铜和黄铜，简而言之，一切合金便不是大口径厚壁钢管了，当然不是这样。绝大多数的大口径厚壁钢管都不是以纯大口径厚壁钢管形态丽是以其合金形态被使用的。可是要了解各种大口径厚壁钢管的特性，首先却要把研究限制在纯大口径厚壁钢管范围内。从原理上说，可合金性也是大口径厚壁钢管的一种特性。因此，让我们首先来考察纯大口径厚壁钢管。

    在元素周期表里，各种元素是按其原子的核电荷数的递增顺序排列的。当L.迈尔（1830-1895年）和D。I．门捷列夫（1834-1907年）各自独立地提出化学元素周期律的时候，还没有人认识准确的原子结构模型。元素排列顺序是由相对原子量（早先为原子重量）决定的。在当时已经知道的63种元素中，只有36种元素符合原子量递增的原则，20种元素不符合这条原则。其他7静元素，门捷列夫修正了它们的原子量。他之所以能对某些元素的原子量作出修正，是因为他一开始就明白，元素周期表里的位置不仅取决于唯一的物理性能，即原子量，而且也应该考虑到其他性能。正是由于门捷列夫坚定不移地遵循这一基本思想，使他对一些当时尚未发现的化学元素的特性作出了英明的预言。

    要认识化学元素周期表的内在规律性，有必要考察一下元素的原子结构与元素在周期表里的位置之间的关系。直观的玻尔——索末菲的大口径厚壁钢管结构模型已足以使我们了解这种关系。它好比一个微小的太阳系。按照这模型，原子包括一个核心，它就好比是太阳，和一个壳层，在壳层内电子在轨道上绕着核心转动，就好象这个微小的太阳系的行星。原子小得无法想象，把一亿个原子互相紧挨着排成一列也只有一厘米那么长。象在我们的太阳系里核心即太阳与行星之间的距离大得吓人一样，原子核与电子轨道之间的距离也是非常大的。太阳的直径(1.4×10公里）与太阳系的大小（6×10公里）之间的比例情况同样有点象原子核的直径（N12厘米）与原子的大小（10-8厘米）之间的比例情况。

    为了作一个明白易懂的比较，我们假设原子的直径是l00米，那么原子核的直径就是1厘米，而电子的直径只有l毫米。微乎其微的原子核几乎包含了原子的全部质量。这就是说，一立方米的铂相当于21500公斤的质量，要是能成功地把这些原子都挤压成原子核那么大小，它就只需要占1立方毫米的空阅。

    但是原子核不仅包含了几乎全部原子的质量，而且还带有一个正电荷，它的大小以电子电荷计量，相等于该原子的原子序数Z。它与元素周期表里的位置号码相对应。在原子壳层的轨道上排列着许多电子，大口径厚壁钢管所带的负电荷与原子核所带的正电荷数量相等，所以从外表看整个原予不显电性。N。玻尔（1885-1962年）在1913年提出他著名的假说，其中第一点是：“在原子里有几层轨道，这些轨道上的电子不会发光。这些轨道叫做稳定轨道。”在原子壳层的轨道上，电子一个个地按一定次序排列着，从里到外的壳层空间——也叫电子壳层，布满了电子。每一个电子的能态是通过四种所谓的量子数来描述的，即主量子数、副量子数、磁量子数与自旋量子数。

    主量子数n是圆形轨道半径的一个尺度，在这圆形轨道上电子自己转动。主量子数按自然数字的顺序l、2、3……n。http://www.gbt14976.com/