원자 질량의 기준은 화학결합을 하지 않은 상태의 탄소 ¹²C 원자(6 양성자 + 6 중성자) 무게의 1/12을 1 단위로 하였다고 합니다(편의상 그것을 1 amu라 합니다. 무게로 환산하면 1.67 x 10^-27 kg).

그런데 인터넷 검색을 해 보면 양성자의 질량은 1.00728 amu, 중성자 질량은 1.00867 amu라고 나옵니다. 그러면 탄소원자는 (1.00728 x 6) + (1.00867 x 6) = 12.0957 amu가 됩니다. 명백히 12 amu 보다 많습니다. 당연히 12.0957에는 전자 여섯의 무게는 포함되지 않습니다.

이에 대한 설명으로는,

양성자 질량 1.00728 amu와 중성자 질량 1.00867 amu는 이들 입자를 단독으로 떼어내서 서로 인력 등의 영향이 미치지 않는 무한대 거리에서 측정한 값이며, 이들이 여섯 개씩 합쳐서 탄소 원자를 생성하면 12.0000 amu가 되고, 그 차이 0.0957 amu에 해당하는 질량은 에너지로 전환되어 이들 열두 개의 입자를 서로 묶어두는 데 사용된다는 것입니다(결합에너지).

역으로, 열두 개의 입자를 완전히 분리하는 데에는 당연히 에너지가 소비되며, 분리가 완료되면 모든 입자를 따로 떼어 놓는데 들어간 에너지(일, work)가 다시 질량으로 전환되어 원래의 무게로 돌아간다는 것입니다. 물질과 에너지가 상호 전환되는 것이죠. 재미난 현상입니다...

위의 내용은, 같은 물질이라도 중성자 수가 조금씩 다른 동위원소의 존재로 인하여 각 물질의 원자량이 정수가 아닌 소수로 표현된다는 것과는 완전히 별개의 이야기 입니다....