
【化】 unified atomic mass unit
consolidate; integrate; unification; unify; unite
【医】 unification
【经】 unity
【化】 atomic mass unit
【医】 atomic mass unit
统一的原子质量单位(Unified Atomic Mass Unit,符号 u 或 Da),是国际计量体系(SI)认可的、用于表示原子、分子及亚原子粒子质量的非SI单位。其核心定义基于自然界中最丰富的碳元素同位素:
精确定义:1个统一的原子质量单位(u)等于一个处于基态、未受扰动的碳-12中性原子(⁶₁₂C)质量的十二分之一 。
数学表达为:
$$
1 u = frac{m(ce{^{12}{6}C})}{12}
$$
其中 ( m(ce{^{12}{6}C}) ) 表示一个碳-12原子的质量。
数值与SI单位关系:
根据国际科学理事会科技数据委员会(CODATA)推荐值,1 u 的精确质量为:
$$
1 u = 1.660 539 066 60(50) times 10^{-27} text{kg}
$$
此数值由碳-12原子质量及阿伏伽德罗常数精确测定。
与道尔顿(Dalton)的关系:
“道尔顿”(Da)是统一的原子质量单位的同义词,尤其在生物化学领域广泛使用(如蛋白质分子量)。两者完全等价:
$$
1 text{u} = 1 text{Da}
$$
历史背景与统一性:
该单位于1960年由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)和国际纯粹与应用物理学联合会(IUPAP)共同引入,取代了此前分别基于氧-16同位素的“物理原子质量单位”和“化学原子质量单位”,实现了物理学与化学领域的质量标度统一。
实际应用:
权威参考来源:
统一的原子质量单位(unified atomic mass unit,符号为u,也称道尔顿,符号Da)是国际上用于衡量原子、分子及亚原子粒子质量的标准化单位。以下是详细解释:
1 u被定义为碳-12同位素原子质量的1/12。具体来说,一个处于基态且未结合的碳-12原子的静止质量的十二分之一即为1 u。该定义于1961年由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)和国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)共同确立,旨在消除此前不同标准(如以氧-16为基准)的混乱。
在统一标准前,化学家曾用氧-16的1/16作为原子质量单位,而物理学家使用天然氧的平均质量1/16,导致微小差异。碳-12的引入解决了这一分歧,因其同位素纯度高且实验测量更精确。
统一的原子质量单位(u)通过碳-12标准化,实现了科学界对微观粒子质量的统一计量,是连接宏观物质与微观粒子的重要桥梁。
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