原子质量单位（amu或u）是用于衡量原子或分子质量的单位，其定义和特性如下：

一、定义

基于碳-12原子

原子质量单位被定义为碳-12原子质量的1/12，即：

$$

1\ \text{amu} = \frac{1}{12} \times \text{碳-12原子质量}

$$

这一定义确保了单位的一致性和国际通用性。

数值表示

现代测量值约为：

$$

1\ \text{amu} = 1.66053886 \times 10^{-27}\ \text{kg} = 1/6.022 \times 10^{-24}\ \text{g}

$$

其中，$N_A$（阿伏伽德罗常数）约为$6.022 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$。

二、单位符号与使用习惯

符号：

常用 u或 amu表示。

默认单位：在化学计算中常省略单位，直接使用数值（如氧-16单位曾定义为1/16氧原子质量）。

生物化学中的替代单位：对于大分子（如蛋白质），常用 千道尔顿（kDa）表示，1 kDa = 1000 Da。

三、历史演变

旧定义：

1961年前，原子质量单位曾定义为氧-16原子质量的1/16。

现行标准：

自1961年起，国际标准统一采用碳-12定义，废止了氧单位。

四、应用示例

元素原子量：氢（H）约为1 u，氧（O）约为16 u，铁（Fe）约为56 u。

分子量计算：水（H₂O）分子量为18 u（2×1 u + 16 u）。

五、其他相关单位

千道尔顿（kDa）：用于表示大分子（如蛋白质、核酸）的摩尔质量，1 kDa = 1000 Da。

原子量与分子量的区别：原子量是相对值（以碳-12为基准），分子量是实际质量（以g/mol为单位）。

通过以上定义和特性，原子质量单位成为化学、生物学、材料科学等领域中不可或缺的量化工具。