واحد جرم اتمی (u) ( $ 1\,\text{u} = 1.66053906660 \times 10^{-27}\,\text{kg} $ )، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
واحد جرم اتمی (u) ( $ 1\,\text{u} = 1.66053906660 \times 10^{-27}\,\text{kg} $ ) :
Atomic mass unit (u) که با نام دالتون (Da) نیز شناخته می شود، یکای جرم در مقیاس اتمی و مولکولی است. یک واحد جرم اتمی برابر با ۱/۱۲ جرم یک اتم کربن-۱۲ در حالت پایه و غیرپیوندی است. مقدار آن بر حسب کیلوگرم:
\[ 1\,\text{u} = 1.66053906660 \times 10^{-27}\,\text{kg} \].
این واحد به گونه ای تعریف شده است که جرم اتمی کربن-۱۲ دقیقا ۱۲ u باشد. جرم اتمی سایر عناصر نسبت به این استاندارد تعیین می شود.
جرم یک پروتون حدود ۱.۰۰۷۲۷۶ u، جرم یک نوترون حدود ۱.۰۰۸۶۶۵ u، و جرم یک الکترون حدود ۰.۰۰۰۵۴۸۵۸ u است. مشاهده می شود که بیشتر جرم اتم مربوط به پروتون ها و نوترون هاست.
واحد جرم اتمی با عدد آووگادرو (N_A) ارتباط دارد:
\[ 1\,\text{u} = \frac{1}{N_A}\,\text{g} = 10^{-3}\,\text{kg}/N_A \]. بنابراین جرم مولی یک ماده بر حسب گرم بر مول، از نظر عددی برابر با جرم اتمی یا مولکولی آن بر حسب u است.
\[ 1\,\text{u} = 1.660539 \times 10^{-27}\,\text{kg} \qquad N_A = 6.02214076 \times 10^{23}\,\text{mol}^{-1} \]در فیزیک هسته ای، نقص جرم (mass defect) و انرژی پیوندی هسته با استفاده از u محاسبه می شود. هر u معادل ۹۳۱.۴۹۴ MeV/c² انرژی است.
مثال: جرم اتم اکسیژن-۱۶ حدود ۱۵.۹۹۴۹ u، جرم مولکول آب (H₂O) حدود ۱۸.۰۱۵ u، جرم اتم اورانیوم-۲۳۸ حدود ۲۳۸.۰۵۰۷ u است.
واحد جرم اتمی برای بیان جرم اتم ها، مولکول ها و ذرات زیراتمی ضروری است.
