Aatommassiühik

"Dalton" suunab siia. Teiste tähenduste kohta vaata lehekülge Dalton (täpsustus). Aatommassiühik (tähis u) või dalton (tähis Da) on massi mõõtühik, mida kasutatakse aatomite ja molekulide massi väljendamiseks. Alates 1961. aastast on kasutusel ühtne aatommassiühik (ingl unified atomic mass unit, siit ka ühiku tähis u), mis on 1/12 süsiniku isotoobi 12C aatomi massist. Aatommassiühik ei kuulu SI-süsteemi, kuid Rahvusvahelise Vihtide ja Mõõtude Komitee liigituse järgi loetakse ta ühikute hulka, mida võib kasutada kõrvuti SI-süsteemi ühikutega ja mille arvväärtus SI-süsteemi ühikutes määratakse katseliselt. Süsiniku 12C aatomi tuumas on 6 prootonit ja 6 neutronit, kokku 12 nukleoni. Kui nende nukleonide mass 12-ga jagada, saame ühe nukleoni massi. Seega on aatommassi ühikuks ühe nukleoni (prootoni või neutroni) mass. Kuna kõikide keemiliste elementide aatomituumad koosnevad samasugustest prootonitest ja netronitest, siis on nende aatommassid ligikaudu aatommassiühiku kordsed. Elektronide mass on võrreldes nukleonide massiga väga väike, sellepärast seda arvesse ei võeta. Aatomite massi määratakse massispektromeetri abil. Aatommassiühiku väärtus kilogrammides 1 u = 1,660 539 040 ( 20 ) ⋅ 10 − 27 k g {\displaystyle 1\,\mathrm {u} =1{,}660\,539\,040(20)\cdot 10^{-27}\,\mathrm {kg} } ehk antud mõõtemääramatust arvestades vahemikus 1,660 539 020 ∙ 10−27 kg kuni 1,660 539 060 ∙ 10−27 kg. Tulenevalt massi ja energia ekvivalentsusest saab aatommassiühiku väärtuse väljendada ka elektronvoltide (eV) kaudu: 1 u = 931,494 061 ( 21 ) M e V / c 2 . {\displaystyle 1\,\mathrm {u} =931{,}494\,061(21)\,\mathrm {MeV} /\mathrm {c} ^{2}.} Aatommassiühiku võttis kõigepealt kasutusele inglise keemik John Dalton 1803. aastal. Ta valis ühikuks vesiniku aatomi massi. Hiljem leiti, et mõõtetehnilistel põhjustel on suhtelisi aatommasse kohasem väljendada hapniku aatomi kaudu, eeldades selle aatommassiks 16. Selle ühiku rahvusvaheliseks tähiseks oli amu (inglise keele sõnadest atomic mass unit), eesti keeles vastavalt amü. Kui 20. sajandi esimestel aastakümnetel avastati, et algainetel, sealhulgas hapnikul, on mitmeid isotoope ja sellest tulenevalt erisugused aatommassid, võeti füüsikas ja keemias kasutusele teineteisest veidi erinevad ühikud: füüsikaline aatommassiühik – 1⁄16 hapniku isotoobi 16O massist; keemiline ühik – 1⁄16 hapniku isotoopide loodusliku segu keskmisest aatomi massist. Kuna looduslik hapnik sisaldab mõnevõrra isotoope 17O ja 18O, siis osutus, et keemiline ühik oli füüsikalisest 1,000282 korda suurem. Nimetatud ja muudelgi põhjustel kehtestati 1961. aastal süsiniku isotoobil 12C põhinev standard, mis asendab nii füüsikalise kui keemilise aatommassiühiku (amu). Süsinik-12 valiti sellepärast, et tema aatommassi väärtus oli kõige täpsemalt kindlaks tehtud (mõõtetulemuste erinevus väiksem kui teiste elementide puhul). Ühtse aatommassiühiku nimetusena on biokeemias ja orgaanilises keemias kasutusel ka dalton (tähis Da, ka kDa) ja seda peamiselt lühiduse pärast. Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit avaldas 2003. aastal toetust selle rööpnimetuse kasutamisele. Avogadro arv Atkins, Jones, 2012: 41 Fundamental Physical Constants: unified atomic unit Unified atomic mass unit IUPAC Green Book, 2008:22