كتب contribution to physics and chemistry

تجريب الطاقة من جزيئات β-في عام 1912، أظهر موزلى أن إمكانات عالية يمكن تحقيقها من مصدر المشعة من الراديوم، وبالتالي اختراع البطارية الذرية الأولى، على الرغم من أنه لم يتمكن من إنتاج 1MeV اللازمة الضرورية لوقف الجسيمات.

في عام 1913، لاحظ موزلي وقياس أطياف الأشعة السينية من العناصر الكيميائية المختلفة (معادن في الغالب) التي تم العثور عليها من خلال طريقة حيود من خلال البلورات. كان هذا الرائد من استخدام أسلوب التحليل الطيفي للأشعة السينية في الفيزياء، وذلك باستخدام قانون براج حيود لتحديد الأطوال الموجية للأشعة السينية. اكتشف موزلي وجود علاقة منتظمة بين الرياضية الأطوال الموجية للأشعة X وإنتاج الأرقام الذرية للمعادن التي كانت تستخدم لأهداف في أنابيب الأشعة السينية. أصبح هذا يعرف باسم قانون موسلي في.

قبل اكتشاف موزلي، وكان يعتقد أن الأعداد الذرية (أو عدد العناصر) من عنصر وعدد شبه التعسفي متتابعة، استنادا إلى سلسلة من الكتل الذرية، ولكن تعديل بعض الشيء حيث الكيميائيين وجدت أن هذا مرغوب فيه، مثل من قبل الكيميائي الروسي العظيم، ديمتري مندليف إيفانوفيتش. في اختراعه من الجدول الدوري للعناصر، وكان مندليف متبادل على أوامر من عدد قليل من أزواج العناصر من أجل وضعها في أماكن أكثر ملاءمة في هذا الجدول للعناصر. على سبيل المثال، تم تعيين الكوبالت والنيكل المعادن الأرقام الذرية 27 و 28، على التوالي، على أساس الكيميائي والخصائص الفيزيائية المعروفة، على الرغم من أنها لديها ما يقرب من الجماهير نفس الذرية. في الواقع، فإن الكتلة الذرية من الكوبالت هو أكبر قليلا من ذلك من النيكل، والتي كان قد وضعها لهم من أجل الوراء إذا كان قد تم وضعها في الجدول الدوري بصورة عمياء وفقا لالكتلة الذرية. وأظهرت التجارب موسلي في الأشعة السينية التحليل الطيفي مباشرة من الفيزياء في أن الكوبالت والنيكل لديهم أرقام مختلفة الذرية و 27 و 28، والتي يتم وضعها في الجدول الدوري بشكل صحيح عن طريق القياسات موسلي في الهدف من أعدادها الذرية. وبالتالي، أثبتت اكتشاف موزلي بأن الأعداد الذرية للعناصر ليست مجرد أرقام عشوائية بدلا يعتمد على الحدس والكيمياء من الكيميائيين، ولكن بدلا من ذلك، لديهم أساس متين التجريبية من فيزياء الأطياف الأشعة السينية الخاصة بهم.

وبالإضافة إلى ذلك، أظهرت أن هناك موسلي الفجوات في التسلسل العدد الذري في أرقام 43، 61، 72، و 75. ومن المعروف الآن هذه المساحات، على التوالي، لتكون الأماكن من العناصر الاصطناعية تكنيتيوم المشعة وعنصر فلزي، وأيضا الأخيرين نادرة جدا طبيعيا مستقرة عناصر الهافنيوم (اكتشف 1923) والرنيوم (اكتشف 1925). كان يعرف شيئا عن هذه العناصر الأربعة من العمر في موسلي، وليس حتى وجودها ذاته. بناء على الحدس من ذوي الخبرة جدا في الكيمياء، وكان ديمتري مندليف توقع وجود العنصر المفقود في الجدول الدوري، الذي عثر عليه في وقت لاحق المطلوب شغلها من قبل تكنيتيوم، وبوهوسلاف براونر كان قد تنبأ بوجود عنصر آخر مفقود في هذا الجدول، وعثر في وقت لاحق والتي يتم شغلها من قبل عنصر فلزي. أكدت التجارب هنري موزلي في هذه التوقعات، من خلال اظهار بالضبط ما كانت الأرقام في عداد المفقودين الذرية، و 43 و 61. وبالإضافة إلى ذلك، توقع موسلي عنصري غير المكتشفة أكثر، أولئك الذين لديهم الأرقام الذرية 72 و 75، وأعطى دليلا قويا جدا أنه لا توجد ثغرات أخرى في الجدول الدوري بين عناصر الألومنيوم (العدد الذري 13) والذهب (العدد الذري 79 ).

وكان هذا السؤال الأخير حول إمكانية العناصر ("مفقود") أكثر غير المكتشفة كانت مشكلة دائمة بين الكيميائيين من العالم، لا سيما بالنظر إلى وجود عائلة كبيرة من سلسلة اللانثينيدات من العناصر الأرضية النادرة. وكان موسلي قادرة على إثبات أن هذه العناصر اللانثينيدات، أي من خلال اللانثانم اللوتيتيوم، يجب أن يكون بالضبط 15 عضوا - لا أكثر ولا أقل. وكان عدد العناصر في اللانثينيدات كان السؤال الذي كان بعيدا جدا عن أن يسوى عن طريق الكيميائيين من أوائل القرن 20th. أنها لا يمكن أن تنتج حتى الآن عينات نقية من جميع العناصر الأرضية النادرة، وحتى في شكل أملاحها، وفي بعض الحالات أنهم لم يتمكنوا من التمييز بين خليط من اثنين من عناصر مشابهة جدا الأرضية النادرة (المجاورة) من المعادن النقية القريبة في الجدول الدوري. على سبيل المثال، كان هناك ما يسمى ب "العنصر" التي أعطيت حتى الاسم الكيميائي "didymium". و"Didymium" وجدت بضع سنوات في وقت لاحق أن يكون مجرد خليط من عنصرين الأرضية النادرة حقيقية، وأعطيت هذه الأسماء في النيوديميوم والبراسيوديميوم، وهذا يعني "التوأم الجديد" و "التوأم الأخضر". أيضا، لم طريقة فصل العناصر الأرضية النادرة من طريقة التبادل الأيوني اخترع حتى الآن في الوقت الذي موسلي.

كان أسلوب التحليل الطيفي موسلي في وقت مبكر راي X-قادرة على فرز المشاكل الكيميائية أعلاه فورا، وبعضها كان الكيميائيين المحتلة لعدد من السنوات. موسلي يتوقع أيضا وجود عنصر 61، والتي يعتبر وجودها وكان اللانثينيدات لم تكن متصورة من قبل. تماما بعد سنوات قليلة، تم إنشاء هذا العنصر بشكل مصطنع 61 في المفاعلات النووية وكان اسمه عنصر فلزي.