Атомная единица массы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «КДа»)
Перейти к навигации Перейти к поиску

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 112 массы свободного покоящегося атома углерода 12C, находящегося в основном состоянии[3].

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[4][1]. 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[править | править код]

В 1997 году во 2-м издании справочника терминов ИЮПАК установлено численное значение а. е. м.:

1 а. е. м. = 1,660 540 2(10) × 10−27 кг = 1,660 540 2(10) × 10−24 г.

1 а. е. м., выраженная в граммах, численно равна обратному числу Авогадро, 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[5], важным является переводной коэффициент между эВ и а. е. м.:

1 а. е. м. = 0,931 494 095 4(57) ГэВ/c2;[6]
1 ГэВ/c2 = 1,073 544 110 5(66) а. е. м.[6]

Здесь c — скорость света.

Рекомендованное Комитетом по данным для науки и техники значение а. е. м. на 2014 год[7]:

1 а. е. м. = 1,660 539 040(20) × 10−27 кг.

История[править | править код]

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 116 часть атомной массы кислорода. После открытия изотопов кислорода (16O, 17O, 18O) атомные массы стали указывать по двум шкалам: химической, в основе которой лежала 116 часть средней массы атома природного кислорода, и физической с единицей массы, равной 116 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[править | править код]

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
     применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике

Ссылки[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Росстандарт. Проверено 21 мая 2017.
  2. Углеродная единица // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
  3. 1 2 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). Проверено 15 августа 2015.
  4. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.  (недоступная ссылка — история). Проверено 31 января 2015. Архивировано 10 ноября 2012 года.
  5. CERN — Glossary: «Electronvolt (eV): A unit of energy or mass used in particle physics» (англ.)
  6. 1 2 http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Fundamental Physical Constants — Complete Listing
  7. Unified atomic mass unit (англ.). The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. Проверено 30 мая 2015.
  8. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 23. — ISBN 5-7050-0118-5.

Литература[править | править код]