Henry Moseley

Jonggestorven in Gallipoli, verdient Moseley een plaats tussen de groten van de wetenschap

Henry Moseley 1887-1915

Er waren verschillende toekomstige Nobelprijswinnaars die met Ernest Rutherford werkten aan de Universiteit van Manchester enkele jaren voor het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog. Een van hen die deze prijs had kunnen winnen, maar van een veelbelovende wetenschappelijke carrière werd beroofd door de oorlog zelf, was de Engelsman Henry Gwyn Jeffreys Moseley. Hoewel hij maar een paar jaar had om zich te bewijzen in de academische wereld, verdient hij een plaats tussen de grootste namen uit de wetenschap.

Een wetenschappelijke achtergrond

Moseley stamde uit een academische familie. Zijn vader was een vooraanstaand antropoloog en zoöloog en zijn grootvader was, behalve priester, bekend om zijn prestaties op het gebied van de fysica, wiskunde en astronomie. Na zijn jeugd in Weymouth, Dorset, ging Moseley naar Oxford om daar natuurkunde te studeren. Na voltooiing van zijn studie in 1910 kon hij aan de slag bij Rutherford in Manchester. Net als vele anderen daar probeerde hij greep te krijgen op het verschijnsel radioactiviteit, met name van radium. Moseley raakte geïnteresseerd in röntgenstraling en ontdekte nieuwe technieken om hun frequentie te meten. Hij gebruikte een methode om metaal in een röntgenbuis te plaatsen en met behulp van kristallen de vrijgekomen straling, die een golflengte heeft die specifiek is voor het element waarmee geëxperimenteerd wordt, te breken.

Spectra van röntgenstraling

In 1913 onderzocht Moseley de röntgenspectra van meer dan dertig metalische elementen en hun lijnfrequentie. Hij merkte op dat de frequenties overeenkwamen met het atoomgewicht van de elementen. Hij ondekte ook dat de stralingsfrequentie verband hield met het kwadraat van bepaalde oplopende getallen. Deze hele getallen waren op zich aanduidingen voor het atoomnummer van de elementen, en daarmee voor hun positie in het periodiek systeem. Bovendien ontdekte Moseley dat het atoomnummer hetzelfde was als de positieve lading van een atoomkern (en daarom ook van het aantal elektronen met de corresponderende negatieve lading in een atoom). Door de lading van een atoomkern te verbinden met zijn atoomnummer, en zodoende met de plaats van het element in het periodiek systeem, had Moseley een belangrijk verband ontdekt tussen de natuurkundige samenstelling van een element en zijn chemische eigenschappen (zoals aangegeven door zijn plaats in het periodiek systeem). Het betekende dat de eigenschappen van een element voortaan werden beschouwd in termen van zijn atoomnummer in plaats van zijn atoomgewicht, zoals vroeger het geval was.

Mendelejev

Door het periodiek systeem te rangschikken naar het atoomnummer in plaats van het atoomgewicht, konden bepaalde inconsistenties in het systeem van Mendelejev worden hersteld. Het belangrijkste was dat de ‘Wet van Moseley’ (het principe waarbij er een verband wordt gelegd tussen de stralingsfrequentie van een element en zijn atoomnummer) aangaf dat er verschillende ontbrekende elementen waren in het periodiek systeem als dit verbeterd was aan de hand van zijn bevinden. Op grond van hun verwachte positie in het systeem was hij in staat tot het voorspellen van hun atoomnummers, hun atoomgewicht en hun eigenschappen. In de jaren daarop werden de ontbrekende elementen gevonden en op hun rechtmatige plaats in het systeem gezet.

Een leven in de kiem gesmoord

Helaas leefde Moseley niet lang genoeg om zijn voorspellingen bewaarheid te zien worden. Bij het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog nam hij dienst bij de Royal Engineers. Het jaar daarop, in augustus 1915, werd hij gedood door een sluipschutter tijdens de slag om de Suvlabaai in Gallipoli. Daarmee verloor de wetenschap een van zijn briljantste vertegenwoordigers op de leeftijd van net zevenentwintig jaar, die al gelouwerd was door het werk dat hij volbracht had, maar het potentieel had om zijn genie verder uit te bouwen.

1910 Benoemd tot lector in de natuurkunde aan de Universiteit van Manchester. 1913 Eerste artikel over röntgenstraling, waarin al de grondslagen zitten van wat bekend word als de Wet van Moseley. 1914 Publiceert artikel waarin hij het bestaan vermeldt van drie elementen tussen aluminium en goud. 1915 Moseley wordt gedood bij gevechten in Gallipoli in Turkije tijdens de Eerste Wereldoorlog.