原子の質量と原子量
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/11 07:48 UTC 版)
原子の質量を表すのには、統一原子質量単位（u）がしばしば用いられる。これは、質量数12の炭素原子である12C（炭素12）1個（ただし、静止して基底状態にあり自由な時）の質量を12 uと定義したものであり、1 u = 1.6605402(10)×10-27 kgである。 また、原子の相対的な質量比を表すものとして原子量があり、これは先述の12C（炭素12）1個の質量を12と定めた場合の他の元素の質量比である。ある原子の原子量の値はその原子一個の質量をuで表した時の値と全く同一であるが、原子量はあくまで比率を表す量であり、単位を付けない無次元数である。 原子量と質量数はほぼ同程度の大きさとなるが、その定義上必ず整数値をとる質量数とは異なり、12C以外の原子の原子量は厳密には小数になる。これは、原子核を構成する陽子と中性子の質量が微妙に異なり、かつそれら核子の結合エネルギーによる質量欠損が原子により異なるためである。それでも原子の相対質量は、凡そ質量数に近い数値をとる。 複数の同位体を含む元素では、整数値からさらに離れた値を取る場合がある。これは多くの元素では質量数の異なる原子（同位体）が存在し、その存在比率もまちまちなためである。例えば、12Cの原子量が厳密に12であるのに対し炭素の原子量は12.011であるが、これは炭素には12Cの他に少量の13C（更にごく少量の14C）が含まれているためである。原子量の概数は計算によって求めることができ、例えば塩素の原子量は35.453であるが、この場合35Clの存在比が約76%、37Clの存在比が24%となっているため、35×0.76＋37×0.24という計算によって概数（35.48となり誤差は約0.1％）が求まる。
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