Biografia di Henry Moseley | Scienziati famosi.

Henry Moseley è stato un fisico sperimentale straordinariamente abile. Nel 1913 ha usato attrezzature auto-costruita per dimostrare che l'identità di ogni elemento è univocamente determinata dal numero di protoni che ha. La sua scoperta gli ha permesso di prevedere con sicurezza l'esistenza di quattro nuovi elementi chimici, che sono stati trovati.

Infanzia ed educazione

Henry Gwyn Jeffreys Moseley è nato nella città di Weymouth, in Inghilterra, il 23 novembre 1887.
I suoi genitori erano entrambi da famiglie istruite. Suo padre, che è stato anche chiamato Henry, era un professore di anatomia e fisiologia. Sua madre, Amabel, era la figlia di un avvocato che aveva cambiato la carriera per diventare un biologo di mollusco.
Henry Moseley fu educato in scuole private. La sua prima scuola era estate campi scuola – una scuola elementare. Ci ha vinto una borsa di studio per il College di Eton, che è probabilmente la più prestigiosa scuola di alta della Gran Bretagna.
Qualche tempo dopo il suo arrivo a Eton ha deciso di che lezioni di fisica della scuola erano troppo facile, quindi ha lavorato sul tema in modo indipendente. 18 anni, ha vinto premi di chimica e fisica di Eton.
Già un alta achiever, fu ammesso nel 1906 a Università della Trinità di Università di Oxford, dove studiò fisica. Non ci ha deluso se stesso. Stava soffrendo gravemente da febbre da fieno quando sedeva suoi esami finali. Ha ottenuto una laurea con lode in seconda classe in fisica, non il 'primo' aveva sperato e previsto.

Laboratorio di Ernest Rutherford

Nel 1910 Moseley si trasferì all'Università di Manchester per unire il gruppo di ricerca di Ernest Rutherford.
Rutherford era diventato mondo famoso due anni prima quando ha ricevuto il premio Nobel per la chimica per la scoperta della radioattività.
Anche se il grado di Moseley era 'solo un secondo', Rutherford lo colse il sentite dai professori a Oxford che egli era un fisico molto promettente.
Le loro personalità sono stati opposti. Rutherford era loquace e rumoroso, mentre Moseley era piuttosto riservato, non utilizzando più parole che trovò necessario.
(Rutherford sembra essere stato un carattere molto forte, così forte che alcuni colleghi quali Geoffrey Fellows fatto battute su di esso).
A Manchester, Moseley ha insegnato fisica e svolto attività di ricerca. Ha imparato presto che non poté godere il lato di insegnamento del suo lavoro.
Dopo Moseley fosse stato a Manchester per un anno, Rutherford, molto impressionato con il suo lavoro, gli offrì una borsa di ricerca. Moseley accettato questo felicemente – gli ha permesso di concentrare tutta la sua attenzione sulla ricerca e rilasciare il suo lavoro di insegnamento.

Scoperte scientifiche di Henry Moseley

La batteria atomica

Lavorando in gruppo di Rutherford, era inevitabile che Moseley avrebbe funzionato con elementi chimici radioattivi.
Dopo familiarizzare con il campo, egli là esperimenti gli altri aveva pensato e si avvicinò con il proprio tocco particolare.
Nel 1912 ha tentato di utilizzare alte tensioni positive a tirare beta particelle (elettroni ad alta energia) nuovamente dentro la loro sorgente radioattiva. (Questo suona come un divertimento o cose del genere, comunque, ma Moseley sperava di utilizzare i risultati per far luce su una delle previsioni della teoria della relatività di Einstein speciale: che la massa aumenta con la velocità.)
Ha provato a tirare le particelle beta torna da isolante loro sorgente radioattiva (radio) in modo che sarebbe diventato sempre più positivo in quanto le particelle beta trasportare carica negativa.

La carica positiva su radium aumenta quando perde cariche negative dall'emissione di particella beta. Se il radio può essere molto ben isolato, si svilupperà un'altissima carica positiva.

Se il radio potrebbe raggiungere un potenziale elettrico di 1 milione di volt, quindi anche le particelle beta più energiche sarebbe tirate indietro nell'origine man mano che sono stati generati. Purtroppo, l'alto grado di perfezione necessaria in isolante radium non poteva essere raggiunti, così non poteva essere raggiunto 1 milione di volt.
Tuttavia, generando tensioni (circa 150.000 volt) su una sorgente radioattiva, Moseley effettivamente creato prima batteria atomica del mondo – una cellula beta. Ha chiamato una batteria di radium.
Oggi, le batterie atomiche sono utilizzate dove lunga durata della batteria è fondamentale, come in veicolo spaziale e pacemaker cardiaci.

La tavola periodica ha spiegato finalmente

Qualcosa non è giusto

Nel 1913 Moseley ha festeggiato il suo 26 ° compleanno. Tavola periodica di Dmitri Mendeleev era vecchio; era stato intorno per 44 anni. Nuovi elementi chimici erano ancora essere scoperti e aggiunto ad esso. Dal tempo di Mendeleev, elementi della tavola periodica erano stati organizzati secondo i loro pesi atomici e loro proprietà chimiche.
C'era, tuttavia, un difetto di base nella tabella: la posizione preveduta da peso atomico di un elemento non corrisponde sempre alla posizione preveduta dalle sue proprietà chimiche. In questi casi gli elementi sono stati posizionati nella tavola periodica secondo le loro proprietà, piuttosto che il loro peso atomico.
Era possibile che gli elementi potrebbero avere una proprietà più fondamentale che il peso atomico?

Ipotesi di Antonius van den Broek

Nel 1911 Antonius van den Broek aveva pubblicato la sua ipotesi quel numero atomico – che in questo momento era semplicemente la posizione di un elemento della tavola periodica – potrebbe effettivamente essere uguale alla quantità di carica nel nucleo dell'atomo. Non c'era, tuttavia, alcuna prova sperimentale per dimostrare questa ipotesi.
Entra Henry Moseley!

Sparando elettroni degli elementi

Moseley aveva imparato da William e William Lawrence Bragg che quando gli elettroni ad alta energia ha colpito solidi quali i metalli, i solidi emettono raggi x.
Questo incuriosito Moseley, che si chiedeva se egli potrebbe studiare questi raggi x per saperne di più su ciò che accade all'interno di atomi; Egli aveva ipotesi di van den Broek in mente in particolare.
Ritornò a Oxford nel 1913. Rutherford aveva offerto una nuova borsa di studio presso Manchester a condizioni migliori, ma Moseley ha deciso che il percorso migliore per la sua carriera sarebbe quella di ottenere esperienza in diversi laboratori diversi. Non c'era nessuna borsa di studio aperto a Oxford, ma Moseley creduto uno stava arrivando. Egli è stato dato spazio di laboratorio, ma dovette auto-finanziare il suo lavoro.
In una piccola quantità di tempo ha messo insieme personalmente apparato sperimentale per sparare elettroni ad alta energia a diversi elementi chimici e misurare la lunghezza d'onda e frequenze dei raggi x risultanti.

Moseley ha una linea retta quando ha tracciato le radici quadrate delle frequenze dei raggi x degli elementi contro numeri atomici degli elementi.

Ha scoperto che ogni elemento emette i raggi x ad una frequenza unica. Trovò anche che egli potrebbe ottenere un grafico a linea retta tracciando la radice quadrata della frequenza dei raggi x contro numeri atomici degli elementi.
Sorprendentemente, Moseley realizzato che il suo lavoro aveva confermato la ipotesi di van den Broek.
Suoi dati resi più senso se la carica positiva nel nucleo atomico aumentato di esattamente un'unità come si guarda da un elemento a quello successivo nella tavola periodica. In altre parole, ha scoperto che è il numero atomico di un elemento è identico a come molti protoni ha.

Elementi chimici = protone numeri

Questo è stato enormemente importante. Significava che Moseley aveva scoperto che la differenza fondamentale tra gli elementi è il numero di protoni che hanno. Si rese conto che un elemento è definito dal suo numero di protoni. Se un elemento ha un protone si deve essere idrogeno; due protoni deve essere Elio, tre protoni deve essere al litio, ecc, ecc. Anche se questo può sembrare ovvio per noi, oggi, è stata una scoperta enorme nel 1913.

Aggiunta di un protone produce un nuovo elemento. L'idrogeno ha un protone, così suo numero atomico è uno. Aggiungere un protone e ottenete elio con numero atomico due. Aggiungere un altro protone e si arriva al litio con numero atomico tre, ecc.

Quando Moseley disposti gli elementi della tavola periodica secondo il loro numero di protoni, piuttosto che loro pesi atomici, i difetti nella tavola periodica che aveva reso gli scienziati scomodo per decenni semplicemente scomparso.

Quattro nuovi elementi chimici

Inoltre, proprio come Mendeleev avevano fatto 44 anni prima, Moseley visto lacune nella sua nuova tavola periodica. Ha predetto l'esistenza di quattro nuovi elementi, con 43, 61, 72 e 75 protoni. Questi elementi sono stati scoperti più tardi da altri scienziati; oggi li chiamiamo tecnezio, promezio, afnio e renio.

Nuovo metodo di identificazione degli elementi

Come se la sua spiegazione della tavola periodica non bastasse, Moseley aveva anche scoperto un nuovo metodo non distruttivo per scoprire quali elementi sono presenti in tutto il campione: si bombardano il campione con elettroni ad alta energia e osservare le frequenze dei raggi x risultanti. Questi raggi x sono buone come un'impronta digitale per tutti gli elementi presenti nel campione.
Al momento, questa era una tecnica particolarmente gradita per i chimici di terre rare, che avevano trovato il loro lavoro diventando quasi da incubo. I metalli di terre rare si comportano così allo stesso modo che per analizzare un campione contenente che questi elementi potrebbero richiedere anni di lavoro. Moseley ora potrebbe farlo in pochi minuti!
Spettroscopia a raggi x è ora usata nei laboratori di tutto il mondo. Serve anche per studiare altri mondi, come Marte.

Henry Moseley ha inventato l'analisi dello spettro dei raggi x nel 1913. Nell'immagine sopra, il suo metodo è stato utilizzato dal lander di Mars Pathfinder per scoprire gli elementi presenti nel suolo marziano. (Frazioni rispetto al silicio). Immagine cortesia della NASA.

La fine

Nel 1914 Rutherford e Bragg consigliato all'Università di Oxford che Moseley dovrebbe essere nominato ad una cattedra di fisica che stava diventando vacante ci.
Moseley, tuttavia, aveva altre idee.
Quando 1 guerra mondiale iniziò nel 1914 si arruolò come volontario nella Royal Engineers dell'esercito britannico. Sua famiglia supplicato con lui per continuare le sue ricerche scientifiche, e l'esercito era riluttante ad accettare lui. Moseley ha dovuto lottare duramente per entrare nell'esercito.
Sottotenente Henry Moseley fu ucciso in battaglia all'età di 27 a Gallipoli, Turchia il 10 agosto 1915. La sua tomba si trova nella penisola turca di Gallipoli.
A causa della morte di Moseley e dopo molte pressioni da Ernest Rutherford, il governo britannico ha disposto il divieto altri scienziati di fama che serve nei ruoli di prima linea.
Nel 1916 nessun premi Nobel sono stati assegnati in fisica o chimica. C'è un forte consenso scientifico che Henry Moseley, se fosse stato vivo, avrebbe ricevuto uno di questi premi.

Tradotto dal sito Web: Famous Scientists per scopi didattici.