u的概念与计算详解-原子物理学的质量单位

学习问题

在物理试题中经常出现1u，12u；请问这里的u指的是什么？u和能量之间有什么关系？

物理网王尚回答

质量用原子质量单位u表示，1u等于一个C12原子质量的十二分之一。
请同学们注意，这里的质量是真实的质量，与化学上的相对原子质量是不一样的。
u与千克、克一样，是质量的单位。不过我们在研究原子物理学时，大部分粒子（比如阿尔法粒子）质量都太小了，我们就用u来作为基本计量单位。
规定了上述的u之后，我们就可以知道氢核、氮核的质量分别为1．0u与14u。

u与千克之间的换算

1u=1.660566 *10-27千克（-27指的是次方），大部分题中保留1u=1.7*10-27千克。

u与能量之间的换算

u指的是质量，能量的单位是焦耳，两者不同。考虑到爱因斯坦的质能方程E=△mc^2；即质量的亏损会意味着能量的产生。
我们可以通过运算，得到这样的数据1u的质量亏损，对应的能量产生是931.5Mev；

一道关于u的计算题

原子物理中常用一个特殊的质量单位，即“原子质量单位”，符号为u，1u =1. 6606 ×10的-27次方kg( 电子电量为e=1.6 ×10的-19次方C) ，相当于931.5 MeV的能量，秦山核电站第一期工程装机容量为30万千瓦，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2 ×10的10次方J ，请问1g铀235完全裂变的质量亏损是____ （保留两位有效数字）．假定所产生的能量都变成了电能，那么每年（一年按365 天计算） 消耗铀235___kg.
答案：5.5×1020u；115

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文章作者：王尚；笔者博客地址

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