Атомная единица массы

А́томная едини́ца ма́ссы (русское обозначение: а. е. м.[1]; международное: u), она же дальто́н (русское обозначение: Да, международное: Da), она же углеродная единица[2] — внесистемная единица массы, применяемая для масс молекул, атомов, атомных ядер и элементарных частиц. Атомная единица массы определяется как 1⁄12 массы свободного покоящегося атома углерода 12C, находящегося в основном состоянии[3].

Запрос «Дальтон (единица)» перенаправляется сюда; см. также другие значения.
Запрос «МДа» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Атомная единица массы не является единицей Международной системы единиц (СИ), но Международный комитет мер и весов относит её к единицам, допустимым к применению наравне с единицами СИ[3]. В Российской Федерации она допущена для использования в качестве внесистемной единицы без ограничения срока действия допуска с областью применения «атомная физика»[1]. В соответствии с ГОСТ 8.417-2002 и «Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», наименование и обозначение единицы «атомная единица массы» не допускается применять с дольными и кратными приставками СИ[1][4]. Однако дольные и кратные единицы допустимы для использования с синонимичным названием единицы «дальтон»; например, массы биологических макромолекул часто выражаются в килодальтонах (кДа) и мегадальтонах (МДа), а чувствительность масс-спектрометрической аппаратуры может выражаться в миллидальтонах (мДа) и микродальтонах (мкДа).

Рекомендована к применению ИЮПАП в 1960 и ИЮПАК в 1961 годах. Официально рекомендованными являются англоязычные термины atomic mass unit (a. m. u.) и более точный unified atomic mass unit (u. a. m. u.) — «универсальная атомная единица массы»; в русскоязычных научных и технических источниках последний употребляется реже.

Численное значение

Рекомендованное Комитетом по данным для науки и техники значение а. е. м. на 2018 год[5]:

1 а. е. м. = 1,660 539 066 60(50)⋅10−27 кг.

1 а. е. м., выраженная в граммах, численно практически равна обратному числу Авогадро (более того, до изменения определения моля через фиксацию числа Авогадро равенство было точным), то есть 1/NA, выраженному в моль−1. Молярная масса определённого вещества, выраженная в граммах на моль, численно совпадает с массой молекулы этого вещества, выраженной в а. е. м.

Поскольку массы элементарных частиц обычно выражаются в электронвольтах[6], важным является переводной коэффициент между эВ и а. е. м.:

1 а. е. м. = 0,931 494 102 42(28) ГэВ/c2;[7]
1 ГэВ/c2 = 1,073 544 102 33(32) а. е. м.[7]

Здесь c — скорость света.

История

Понятие атомной массы ввёл Джон Дальтон в 1803 году, единицей измерения атомной массы сначала служила масса атома водорода (так называемая водородная шкала). В 1818 году Берцелиус опубликовал таблицу атомных масс, отнесённых к атомной массе кислорода, принятой равной 103. Система атомных масс Берцелиуса господствовала до 1860-х годов, когда химики опять приняли водородную шкалу. Но в 1906 году они перешли на кислородную шкалу, по которой за единицу атомной массы принимали 1⁄16 часть атомной массы кислорода. После открытия изотопов кислорода (16O, 17O, 18O) атомные массы стали указывать по двум шкалам: химической, в основе которой лежала 1⁄16 часть средней массы атома природного кислорода, и физической с единицей массы, равной 1⁄16 массы атома нуклида 16O. Использование двух шкал имело ряд недостатков, поэтому в 1960 году сначала X Генеральная ассамблея Международного союза теоретической и прикладной физики (ИЮПАП), а в 1961 году и конгресс Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) приняли углеродную шкалу[8].

Кратные и дольные единицы
Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Да декадальтон даДа daDa 10−1 Да децидальтон дДа dDa
102 Да гектодальтон гДа hDa 10−2 Да сантидальтон сДа cDa
103 Да килодальтон кДа kDa 10−3 Да миллидальтон мДа mDa
106 Да мегадальтон МДа MDa 10−6 Да микродальтон мкДа µDa
109 Да гигадальтон ГДа GDa 10−9 Да нанодальтон нДа nDa
1012 Да терадальтон ТДа TDa 10−12 Да пикодальтон пДа pDa
1015 Да петадальтон ПДа PDa 10−15 Да фемтодальтон фДа fDa
1018 Да эксадальтон ЭДа EDa 10−18 Да аттодальтон аДа aDa
1021 Да зеттадальтон ЗДа ZDa 10−21 Да зептодальтон зДа zDa
1024 Да иоттадальтон ИДа YDa 10−24 Да иоктодальтон иДа yDa
     рекомендовано к применению      применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике

Ссылки

Примечания
  1. Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации (недоступная ссылка). Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Росстандарт. Дата обращения: 21 мая 2017. Архивировано 18 сентября 2017 года.
  2. Углеродная единица // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  3. Non-SI units accepted for use with the SI, and units based on fundamental constants (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI). Международное бюро мер и весов (2014). Дата обращения: 15 августа 2015.
  4. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. (недоступная ссылка). Дата обращения: 31 января 2015. Архивировано 10 ноября 2012 года.
  5. Unified atomic mass unit (англ.). The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. Дата обращения: 20 мая 2019.
  6. CERN — Glossary Архивная копия от 17 февраля 2009 на Wayback Machine: «Electronvolt (eV): A unit of energy or mass used in particle physics» (англ.)
  7. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Fundamental Physical Constants — Complete Listing
  8. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 23. — ISBN 5-7050-0118-5.

Литература
  • Атомные единицы массы // Физический энциклопедический словарь (в 5 т.) / Б. А. Введенский. — М.: Сов. энциклопедия, 1960. — Т. 1. — С. 117. — 664 с.
  • Гаршин А. П. Относительная атомная масса // Общая и неорганическая химия в схемах, рисунках, таблицах, химических реакциях: Учебное пособие. — СПб.: Питер, 2011. — С. 11—13, 16—19. — 288 с. — ISBN 978-5-459-00309-3. (недоступная ссылка)
  • Атомная единица массы // Физическая энциклопедия (в 5 т.) / А. М. Прохоров (ред. кол.). — М.: Сов. энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 151—152. — 704 с.
  • Атомная единица массы // Химическая энциклопедия (в 5 т.) / И. Л. Кнунянц (ред. кол.). — М.: Сов. энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 216. — 623 с.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.