Biografia

A carreira incrivelmente brilhante, mas dolorosamente curta de Henry Moseley

A carreira incrivelmente brilhante, mas dolorosamente curta de Henry Moseley



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Hoje, consideramos o conceito de número atômico um dado adquirido. O número atômico é a medida do número de prótons carregados positivamente dentro do núcleo de um átomo e define o que é um elemento.

Por exemplo, o elemento oxigênio, que possui número atômico 8, é muito diferente do elemento chumbo, que tem número atômico 82 ou o elemento iodo, que tem número atômico 53. O homem que primeiro elucidou o conceito de número atômico é o físico britânico Henry Moseley.

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Um começo brilhante

Henry Moseley nasceu em 23 de novembro de 1887 em Weymouth, Inglaterra, filho de um pai naturalista, Henry Nottidge Moseley, que havia sido membro da Expedição Challenger. Os membros desta expedição viajaram 81.000 milhas (130.000 km) em todo o mundo, pesquisando e explorando os oceanos do mundo.

A mãe de Henry Moseley era filha do biólogo galês John Gwyn Jeffreys e ela mesma era campeã de xadrez britânico. No caso da maçã não caindo longe da árvore, Henry Moseley se destacou em química e física, primeiro no Eton College e depois no Trinity College, em Oxford.

Em 1910, Moseley mudou-se para a Universidade de Manchester para se juntar ao grupo de pesquisa de Ernest Rutherford e dar aulas. Rutherford, conhecido como o pai da física nuclear, é o descobridor da meia-vida dos elementos radioativos, o descobridor do elemento radônio. E ele diferenciou a radiação alfa da radiação beta.

Em Manchester, Moseley criou a primeira bateria atômica do mundo, ou célula beta. Hoje, as baterias atômicas são usadas em qualquer lugar que a energia seja necessária por um longo tempo, como em marcapassos cardíacos e naves espaciais.

Domando a tabela periódica dos elementos

A tabela periódica dos elementos foi criada pelo químico russo Dimitri Mendeleev, 44 anos no início de 1869. Os elementos eram organizados nele de acordo com seu peso atômico e suas propriedades químicas. Então, em 1911, o físico holandês Antonius van den Broek publicou uma hipótese que afirmava que havia algo chamado de número atômico, e que era igual à quantidade de carga no núcleo de um átomo.

Em 1913, Moseley voltou para Oxford, onde teve que autofinanciar seus experimentos. Ele montou um aparelho que disparava elétrons de alta energia em vários elementos químicos e então mediu os comprimentos de onda e as frequências dos raios-x resultantes.

Moseley descobriu que cada elemento emite raios-x em uma freqüência única, e ele descobriu que se ele traçasse a raiz quadrada da freqüência do raio-x contra os números atômicos dos vários elementos, ele obteria um gráfico de linha reta.

Esses dados mostraram que a carga positiva em um núcleo atômico aumentou em uma unidade de um elemento para o próximo na tabela periódica. Assim, o número atômico é igual ao número de prótons no núcleo. Esta obra ficou conhecida como Lei de Moseley.

Antes da descoberta de Moseley, era difícil solicitar elementos como cobalto e níquel, que têm os números atômicos 27 e 28 respectivamente, porque a massa atômica do cobalto é ligeiramente maior do que a do níquel.

Mais importante, Moseley viu que havia lacunas na tabela periódica nos números atômicos: 43, 61, 72 e 75. Levaria anos até que se soubesse que esses números correspondiam aos elementos tecnécio, promécio, háfnio e rênio.

Moseley agora poderia dizer quais elementos estão presentes em qualquer amostra, bombardeando essa amostra com elétrons de alta energia e, em seguida, observando as frequências dos raios-X resultantes. Chamada de espectroscopia de raios-X, hoje essa técnica é usada em laboratórios de todo o mundo.

Abaixo estão os resultados da espectroscopia de raios-X realizada pela sonda Mars Pathfinder em amostras de solo marciano.

Moseley conseguiu mostrar que a série de elementos químicos dos lantanídeos é composta exatamente de 15 elementos químicos metálicos, tendo os números atômicos 57 através 71. Esses números correspondem aos elementos Lantânio a Lutécio.

Junto com seus elementos irmãos, Escândio e Ítrio, esses elementos são conhecidos como elementos de terras raras e são extremamente úteis no mundo de hoje. Elementos de terras raras são usados ​​em smartphones, câmeras digitais, discos rígidos de computador, lâmpadas fluorescentes e LED, televisores de tela plana, monitores de computador e visores eletrônicos.

Primeira Guerra Mundial

Em agosto de 1914, estourou a Primeira Guerra Mundial e Moseley alistou-se na Royal Engineers do Exército Britânico, sentindo que era seu dever patriótico.

De fevereiro de 1915 a janeiro de 1916, no que hoje é Gelibolu, Turquia, Grã-Bretanha, França e Rússia tentaram assumir o controle dos Dardanelos. Este é o estreito estreito de água que faz parte da fronteira entre a Europa e a Ásia.

Moseley estava servindo como oficial de comunicações técnicas na Batalha de Gallipoli quando, em 10 de agosto de 1915, foi baleado na cabeça por um franco-atirador. Moseley tinha apenas 27 anos quando morreu e está enterrado na Península de Gallipoli, na Turquia.

O lugar de Moseley na história

Ao longo dos anos, cientistas como Niels Bohr comentaram sobre como Moseley viveu, ele teria contribuído muito para o conhecimento da estrutura atômica. O físico americano Robert Millikan escreveu sobre o trabalho de Moseley:
"Em uma pesquisa que está destinada a ser classificada como uma das doze mais brilhantes na concepção, hábil na execução e iluminadores nos resultados da história da ciência, um jovem de 26 anos abriu as janelas pelas quais nós pode vislumbrar o mundo subatômico com uma precisão e certeza nunca antes sonhada. "

O famoso autor americano de ficção científica Isaac Asimov escreveu sobre Moseley:
"Em vista do que ele [Moseley] ainda pode ter realizado ... sua morte pode muito bem ter sido a morte mais custosa da Guerra para a humanidade em geral."

Se tivesse vivido, Moseley quase com certeza teria recebido o Prêmio Nobel de Física porque, em 1914, esse prêmio foi concedido ao alemão Max von Laue por sua descoberta da difração de raios X por cristais. Em 1915, o Prêmio Nobel de Física foi para o pai e filho britânicos William Henry Bragg e Lawrence Bragg por suas descobertas na determinação da estrutura dos cristais usando raios-x.

Nenhum Prêmio Nobel de Química ou Física foi concedido em 1916, no entanto, em 1917, a Grã-Bretanha Charles Barkla recebeu o prêmio por seu trabalho na descoberta das frequências características de raios-X emitidas pelos vários elementos.

Hoje, a Medalha e Prêmio Henry Moseley do Instituto de Física é nomeada em homenagem a Moseley.


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