Казалось, химикам и впредь остава­лось лишь уточнять значения атом­ных масс по кислородной шкале. Однако с открытием изотопов — сначала для радиоактивных элемен­тов, а затем и для стабильных, гипо­теза Праута получила новую жизнь. Действительно, отсутствие «простых кратных отношений», на которые указывал Менделеев, легко можно было объяснить тем, что элементы состоят из нескольких изотопов, т. е. сортов атомов с одинаковым зарядом ядра Z, но с разным числом нейтро­нов. Атомные же массы отдельных изотопов в самом деле очень близки к целым числам. Близки, но всё же не целые.

Теодор Уильямс Ричардс.

Чтобы говорить о состоятельности гипотезы Праута после открытия изо­топов, необходимо было иметь как можно более точные значения атом­ных масс. И тут-то выяснилось — столь удобная кислородная шкала далека от совершенства. Ведь химики, измеряя, подобно Стасу, соотноше­ния между массами вступающих в ре­акцию элементов, всегда имели дело с природной смесью изотопов. Не со­ставлял исключения и кислород: в природе он представлен смесью трёх нуклидов: ¹⁶О, ¹⁷О и ¹⁸О. Первый нуклид преобладает — его 99,759%, второго — всего 0,037%, третьего — 0,204%. Для использования кис­лородной единицы это было бы не страшно, будь соотношение изото­пов в природном кислороде строго постоянным. Но оно, хотя и в слабой степени, колеблется, так что кисло­родная единица «плавала»; её значе­ние относительно массы атома ¹⁶О могло меняться в 1,000268—1,000279 раза. Для практических расчётов, на­пример при химическом анализе, та­кие ничтожные колебания не имели значения. Однако многих учёных не удовлетворяла сама постановка вопроса: как можно точно измерять относительные атомные массы, если единица измерения не вполне посто­янна? Поэтому наряду с «химической кислородной единицей» физи­ки ввели свою, «физическую кисло­родную единицу». Она определялась как 1/16 массы нуклида ^1бО, а эта мас­са, разумеется, уже была вполне опре­делённой и не подверженной ника­ким колебаниям. По физической шкале атомная масса природного кис­лорода получалась равной 16,0044. Так в течение многих лет и сосуществовали две единицы измерения — очень точная физическая и менее точная химическая. Это, естественно, создавало определённые неудобства. Конечно, химики могли перейти на «строгую» физическую кислород­ную шкалу — но для этого им при­шлось бы увеличить значения атом­ных масс всех элементов в 1,000275 раза (или на 0,0275%). После долгих дискуссий в 1959 г. было принято другое решение: и физики, и химики в качестве единицы вместо 1/16 мас­сы атома ¹⁶О выбрали 1/12 массы ато­ма ¹²С. Причин для этого оказалось достаточно. Во-первых, введение уг­леродной шкалы вызвало необходи­мость уменьшить значения всех атом­ных масс всего лишь в 1,000043 раза (или на 0,0043%). Таким образом, примерно для половины химических элементов относительные атомные массы остались практически прежни­ми, а для остальных изменились весь­ма незначительно (например, для кислорода с 16,0000 до 15,9994). Во-вторых, атомы углерода — основа ог­ромного числа органических соеди­нений, а атомная масса углерода какой была (12,011), такой по новой шкале и осталась. Атомная масса водорода — второго по значению эле­мента в органической химии — так­же практически не изменилась, что очень упрощало многочисленные расчёты по результатам анализов ор­ганических соединений. Наконец, с экспериментальной точки зрения ну­клид ¹²С более удобен для точных из­мерений масс, чем ¹⁶О. В I960 г. но­вую углеродную единицу принял Международный союз теоретической и прикладной физики (ИЮПАП), а в 1961 г. — ИЮПАК.

В честь Джона Дальтона современ­ную атомную единицу массы (а. е. м.), или углеродную единицу (у. с), назы­вают иногда дальтоном и обознача­ют D (или Da); 1 D=1,66054•10^-27 кг. В дальтонах биохимики часто изме­ряют массы больших молекул, напри­мер белков и нуклеиновых кислот.