قانون موزلی چیست؟

0

تا سال ۱۲۹۲ / ۱۹۱۳ عناصر برحسب جرم اتمیشان در جدول تناوبی چیده می‌شدند و این موضوع مشکلاتی را در جدول تناوبی به وجود آورده بود. به عنوان مثال از آنجایی که جرم اتمی کبالت اندکی بیش از نیکل بود، کبالت یک خانه پس از نیکل در جدول قرار می‌گرفت؛ اما ویژگی‌های فیزیکی و رفتار شیمیایی این عناصر نشان می‌داد که در جای درستی در جدول تناوبی قرار نگرفته‌اند. در حالی که وجود چنین اشکالاتی در جدول تناوبی عناصر شیمیدانها و فیزیکدان‌ها را سردرگم کرده بود، یک فیزیکدان انگلیسی به نام هنری موزلی راه حل این مشکلات را پیدا کرد.

موزلی دریافت چنانچه عناصر را به جای جرم اتمی بر حسب بار هسته‌ای در جدول تناوبی بچینیم تمامی مشکلات آن برطرف خواهند شد و جدول، نظم واقعی خود را پیدا خواهد کرد. اما ببینیم بار هسته‌ای چیست؟ با کشف هسته اتمی توسط رادرفورد و ارائه مدل سیارهای اتم و سپس تکمیل و اصلاح آن توسط نیلز بوهر مشخص شده بود که در هسته اتم به اندازه تعداد الکترون‌های مداری آن بار مثبت وجود دارد. بر این اساس به تعداد بارهای مثبت هسته اتم اصطلاحا بار هسته‌ای اتم گفته می‌شد (بعدها با کشف پروتون مشخص شد که بار هسته‌ای در واقع نشان دهنده تعداد پروتون‌های موجود در هسته است).

اما چگونه می‌شد بار هسته‌ای یک اتم را مشخص کرد؟ خوشبختانه موزلی توانست راهی برای این کار پیدا کند. محاسبات او براساس مدل اتمی بوهر نشان می‌داد که به کمک طیف پرتوی X اتمها می‌توان بار هسته‌ای آن‌ها را معین کرد. بر این اساس قانونی را کشف کرد که به افتخار خود او، «قانون موزلی» نامیده شد. | بر مبنای قانون موزلی، جذر بسامد تابش ایکس گسیل شده از هر اتم با بار هسته‌ای آن متناسب است.

موزلی با کمک این قانون توانست بار هسته‌ای تعدادی از عناصر را مشخص کند و به عنوان مثال معلوم شد بار هسته‌ای کبالت، ۲۷ و بار هسته‌ای نیکل ۲۸ است؛ بنابراین نیکل باید بعد از کبالت در جدول تناوبی قرار گیرد و نه قبل از آن. علاوه بر این موزلی به کمک همین روش چند جای خالی هم در جدول تناوبی پیدا کرد که مربوط به عناصری بود که هنوز کشف نشده بودند. بدین ترتیب موزلی با اندازه‌گیری بار هسته‌ای اتمها حتی توانست وجود چند عنصر جدید و ناشناخته برای بشر را نیز پیش بینی کند؛ عناصری که طی سال‌های بعد توسط شیمیدانها کشف شدند.

از آنجایی که در چیدمان جدیدی که موزلی برای جدول تناوبی کشف کرده بود بار هسته‌ای عملا مکان قرار گرفتن هر اتم در جدول را نیز نشان می‌داد؛ بنابراین بار هسته‌ای اصطلاحا عدد اتمی» هم نامیده شد. کشف موزلی یعنی پیدا کردن روشی برای اندازه‌گیری عدد اتمی عناصر و نیز چیدمان مجدد عناصر بر حسب عدد اتمی در جدول تناوبی دستاورد بزرگی در عرصه علم محسوب می‌شد و احتمالاکمیته نوبل به مناسبت این کشف مهم، یک مدال برای موزلی کنار گذاشته بود؛ اما متأسفانه موزلی هیچ‌گاه فرصت دریافت آن را پیدا نکرد. با آغاز جنگ جهانی اول در سال ۱۲۹۳ / ۱۹۱۴ موزلی که در آن زمان جوانی ۲۶ ساله بود پژوهش‌های خود در دانشگاه آکسفورد را رها کرد و به طور داوطلبانه به ارتش پیوست.

او سرانجام در روز ۱۰ آگوست ۱۹ / ۱۹۱۵ مرداد ۱۲۹۴ در حالی که به عنوان افسر مخابرات در خط مقدم خدمت می‌کرد در نبرد معروف گالیپولی در تنگه دار دانل مورد اصابت گلوله قرار گرفت و کشته شد. پس از این واقعه تأسف بار، دولت انگلستان به ارتش دستور داد که هرگز اجازه ندارد دانشمندان برجسته و چهره‌های علمی کشور را حتی به طور داوطلبانه به خط مقدم جنگ بفرستد، قانونی که امروزه نیز همچنان اجرا می‌شود.


   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.