X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل

کِم سِنتر

عدد اتمی و مرگ زود هنگام یک شیمیدان - هنری موزلی

 هنری موزلی، در23 نوامبر سال 1887در ویموث واقع در ولایت دورست شایر انگلستان زاده شد. پدرش یک زیست شناس و استاد تشریح تطبیقی بود. موزلی کودک بسیار باهوشی بود وزمانی که تنها چهار سال داشت، پدرش را از دست داد.


در سال 1910، درسن23 سالگی به گروهی پیوست که زیر نظر ارنست رادرفورد در دانشگاه ویکتوریا در منچستر کار می کردند. او با این گروه به مدت دوسال همکاری داشت ودر این جمع به عنوان شایسته ترین فرد شناخته شد.


پس از چندی موزلی بر آن شد تا کار براگ و بارکلا را با هم درآمیزد. او برای طبقه بندی پرتوهای x مربوط به فلزهای گوناگون از روش نسبتاً ناقص بارکلا بر حسب نفوذ پذیری ، چشم پوشی کرد و به جای آن ، هم چون براگ ، پرتوهای یاد شده را از بلورها گذراند وطول موج آنها را با دقت اندازه گرفت. این کار در سال1912انجام شد ، یعنی زمانی که هنوز موزلی به آکسفورد منتقل نشده بود وبه طور مستقل کار می کرد.


او متوجه مجموعه ای از پرتوهای x برای فلزهای کلسیم تا مس ، در طول دوره ی چهارم جدول تناوبی شد که طول موج آن ها با پیشروی در این دوره از جدول با نظم چشم گیری کاهش می یافت و بنابراین انرژی بیشتری را از خود به نمایش می گذاشتند.

یادآوری می شود که در آن زمان هنوز اسکاندیم دردسترس موزلی قرارنداشت و دراین مجموعه از فلزها ، جای بررسی روی پرتوهایx مربوط به این عنصر خالی بود.


در واقع ، اگر جذر طول موج در نظر گرفته می شد ، رابطه به صورت یک خط مستقیم بود واین ، نکتهی بسیار مهمی به شمار می رفت. زیرا تغییر در جرم های اتمی که تا آن زمان برای داوری نظم حاکم بر جدول تناوبی مورد توجه بود ، چنین نظم بی مانندی را نشان نمی داد.


موزلی با جرم های اتمی عنصرها که تا یک دهم اعشار مشخص شده بود کار می کرد . بنابراین میان عنصرها تفاوت در جرم اتمی وجود داشت . از این رو، فاصله های نا منظم میان جرم های اتمی عنصرها به روشنی ، بانظم مطلق موجود در روند تغییر طول موج پرتوهای x همان عنصرها قابل توجه بود.


افزون براین ، در برخی مکان های جدول ، اگر جرم اتمی به عنوان ملاک نظم مورد استفاده قرار می گرفت ، نظم کلی در مورد قرار گرفتن عنصرها با اشکال هایی روبرو می شد. چنان که جرم اتمی نیکل ، اندکی از کبالت کم تر بود اما این عنصر، بنابه خواص شیمیایی باید پس از کبالت در جدول جای می گرفت. در صورت استفاده از پرتوهایx چنین بی نظمیی هرگز به چشم نمی خورد ، چرا که انرژی پرتوهای یاد شده برای نیکل از کبالت بیش تر بود.


موزلی چنین نتیجه گیری کرد که جرم اتمی یک عنصر، نشان دهنده ی ماهیت اساسی آن نبوده ، به خودی خود برای شناسایی عنصرها کافی نیست. از سوی دیگر، طول موج پرتوهایx ویژگی اساسی عنصرها را نشان می دهد.


موزلی برای یافتن آن چه که می توانست این ویژگی را به نمایش بگذارد ، متوسل به نتیجه ی مجموعه ای از آزمایش های رادرفورد دربارهی اصول ساختار اتمی شد ودر همین حال، 50 سال پس از سازماندهی جدول توسط مندلیف ، از اندیشه ی این شیمی دان نیز الهام گرفت. به این ترتیب بود که پیشنهاد کرد که جایگاه هر عنصردر جدول با شماره ای مشخص شود.


این شماره نمایانگر دو مفهوم بود: 1) تعداد بار های مثبت موجود در هسته ی اتم های مفهوم بود. 2) جایگاه قرار گرفتن آن عنصر در جدول. بنا براین، هیدروژن به عنوان نخستین عنصر این جدول با شماره ی1 نشان داده شد و انتظار می رفت که هسته ی آن یک واحد بار مثبت داشته باشد؛ هسته ی اتم هلیم ، دو بار مثبت داشت واز این رو باید دومین عنصر جدول در نظر گرفته می شد و این واقعیت تا اورانیم که آخرین عنصر شناخته شده در آن زمان بود ، ادامه یافت.


موزلی در سال های1913و 1914 باقاطعیت بیان کرد که عدد اتمی همان تعداد بارهای مثبت هسته ی یک اتم است و یافته های خود در این زمینه رادر سالهای 1913 به چاپ رساند که توجه همگان را برانگیخت. چنان چه ، ژرژاوربن در پاریس برآن شد که یافته های موزلی را به آزمایش بگذارد.


به این ترتیب سال ها با دقت و زحمت فراوان به جدا کردن عنصرهای خاک های کمیاب پرداخت و مخلوطی از چند اکسید تهیه کرد وگمان می کرد که کسی به جز یک کارشناس نمی تواند آن را تجزیه کند. سپس این مخلوط را به دانشگاه آکسفورد آورد وطول موج پرتوهای x را برای آن به دست آورد.


اوربن ، پس از چندی به درستی اعلام کرد که این مخلوط شامل اوربیم تولیم ، ایتریم ولوتسیم است در این حال درست به اندازه ی موزلی از این کشف درشگفت شد. او به پاریس بازگشت ونظریه ی عدد اتمی را با ایمان کامل به آن ، منتشر کرد. هنگامی که مفهوم عدد اتمی ارایه شد ، میان هیدروژن تا اورانیم ، 87 عنصر شناخته شده قرار داشت. از آن جا که در جدول برای 92عنصرمکان های ویژه ای وجود داشت ، بازهم هفت عنصر کشف نشده باقی مانده بود. افزون براین ، عدداتمی آن ها نیز تعیین شد که به این قرار بود: 43 61،72 ،75 ،85 ،87 و91 .


موزلی با بهره گیری از مدل اتمی بور ورادرفورد متوجه شد که فرکانس پرتوی x باید تعیین کننده ی بار هسته ی نشر دهنده ی این پرتوها باشد. اوطیف های این پرتوها را بررسی کرد و در یافت که در طیف های گوناگون ، برای خط های متناظر از عنصری به عنصر دیگر، یک جابه جایی در جدول وجود دارد که با معادله ی زیر سازگار است: که در آن، طول موج خط، z عدد اتمی عنصرو aوb مقدارهای ثابتی هستند.


در پایان او به این نتیجه رسید که همه ی خواص شیمیایی اصلی یک اتم ناشی از بار هسته ی آن است نه جرم اتمی آن. با این همه تلاش، موزلی شایستگی در یافت جایزه ی نوبل در شیمی یا فیزیک را پیدا کرده بود.انتظار می رفت که او در سا ل1916 این جا یزه را دریافت کند.


اما افسوس که در سال 1914 نخستین جنگ جهانی آغاز شدو موزلی با درجه ی ستوانی در بخش مهندسی ارتش برای شرکت در جنگ داوطلب شد. در بهار سال 1915 انگلیسی ها بر آن شدند تا کنترل تنگه ی باریکی را، که دریای مدیترانه را به دریای سیاه می پیوندد، در دست گیرند.


در پی این تصمیم آن ها در گالیپولی واقع در غرب ترکیه نیروی زیادی پیاده کردند و موزلی نیز در13جون 1915 رهسپار گالیپولی شد. در10 اگوست همان سال، هنگامی که موزلی فرمانی را مخابره می کرد، گلوله ای به سرش برخورد کرد و در سن 28 سالگی به زندگیش پایان داد. پیکر موزلی در گالیپولی به خاک سپرده شد. آسیموف بر این باور بود که مرگ موزلی در کنار میلیون ها قربانی این جنگ، گرانبارترین ضایعه ی وارد بر نژاد انسانی به شمار می رفت.


در سال 1916، هنگام اعطای جایزه ی نوبل ، به دلیل ادامه ی جنگ ، مراسمی به این منظور برگزار نشد.در سال 1917، جایزه ی نوبل به بارکلا داده شد؛ مردی که کارهایش پیش درآمد کشف بزرگ موزلی بود. به این ترتیب ، نادانی بزرگ نژاد انسانی به تدارک نا محدودیک بی عدالتی شرم آور پرداخت. بااین همه ، هر گاه یادآوری شود که در سال 1916، هیچ جایزه ای با عنوان جایزه ی نوبل ارایه نشده است ، جامعه ی علمی آن را حق موزلی می داند. اگر موزلی زنده می ماند ، کارهای جالب تر و مهم تر دیگری نیز انجام می داد وبدون شک موفق به دریافت جایزه ی نوبل هم می شد. چنان که ، سیگبان ، فیزیکدان سوئدی ، در نتیجه ی پیشگیری کار موزلی این جایزه را دریافت کرد.

نظرات (0)
نام :
ایمیل : [پنهان میماند]
وب/وبلاگ :
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)