Unité de masse atomique unifiée

L'unité de masse des atomes unifiée (symbole u ; en anglais : unified atomic mass unit) est une unité de mesure standard, utilisée pour mesurer la masse des atomes et des molécules.

Cette unité n'appartient pas au système international (SI), et sa valeur est obtenue expérimentalement. Elle est définie comme 1/12 de la masse d'un atome du nucléide ¹²C (carbone), non lié, au repos et dans son état fondamental. En d'autres termes, un atome de ¹²C a une masse de 12 u et, si on prend N (nombre d'Avogadro) atomes de ¹²C (1 mole d'atomes), une masse de 12 g est obtenue. En conséquence une u vaut approximativement 1,660538921 × 10^-27 kg.

Valeur

Dans les unités SI, le CODATA de 2010 recommande la valeur suivante :

$m_{u}=1/(N_{A}\times 10^{3})\simeq 1,660\ 538\ 921(73)\times 10^{-27}\ {\mbox{kg}}$

Soit une incertitude relative de 5,0×10^-8, ou bien 5,0×10^-6 %.

En physique nucléaire, il est plus pratique d'exprimer la masse en eV/c². Le Particle Data Group recommande en 2008 la valeur suivante :

$m_{u}\simeq 931,494\ 028(23)\,{\mbox{MeV/c²}}$

En biochimie

Dans le domaine de la biochimie, on appelle également l'unité de masse des atomes le dalton (symbole Da), en l'honneur de John Dalton pour son travail sur la théorie atomique.

Un dalton est défini comme égal à 1/12 de la masse d'un atome de carbone 12, masse qui s'avéra ensuite estimée à partir d'un mélange de plusieurs isotopes (principalement carbone 12 et carbone 13, possédant respectivement 6 et 7 neutrons en plus des 6 protons de tout atome de carbone). Un dalton est, avec une assez bonne précision, la masse d'un atome d'hydrogène, la valeur exacte étant 1,007 94 u.

Le kilodalton (kDa) est beaucoup plus utilisé que le dalton en biologie et biochimie, du fait de la taille des molécules étudiées, pouvant contenir plusieurs milliers, voire millions, d'atomes. À titre de repère grossier, la plupart des molécules cellulaires ont typiquement une masse comprise entre 20 et 100 kDa. Un acide aminé de protéine représente environ 110 Da, une protéine plus de 12 kDa , une base d'ADN avec le désoxyribose et le phosphate, (soit un nucléotide) environ 330 Da.