X-straalontdekking (vervolg) - Fisika - 2021
Die gelukkige 8 November 1895
In die laaste dekade van die vorige eeu was navorsing oor katodestrale die mees bruisende tema in die hele Europa, en dit lyk dus natuurlik dat Roentgen, destyds direkteur van die Instituut vir Fisika aan die Universiteit van Würzburg, sommige van die gepubliseerde eksperimente wou herhaal. . Volgens Fuchs en Romer het Roentgen se eksperimente in 1894 begin, maar byna alle historiese literatuur besef dat hierdie werke in 1895 begin het. Later sal ons hierdie klein raaisel bespreek. Ons sal hier aantoon wat bekend is van die feite wat op daardie Vrydag 8 November 1895 plaasgevind het.
Oor die evolusie van die feite is daar kontroversie in die literatuur, maar een ding lyk seker: Roentgen werk al langer as drie jaar nie met X-strale nie. Daarbenewens het hy binne minder as 8 weke feitlik al hul fundamentele eienskappe ontdek, drie referate oor die onderwerp geskryf en teen 1897 teruggekeer na sy gunsteling vakke, en hy het 'n onderwerp van so 'n vrugbaarheid laat vaar, wat hom die Nobelprys verdien het. Fisika, nie net vir hom nie (1901), maar ook aan Lenard (1905), Thomson (1906), Laue (1914), WH Bragg en WL Bragg (1915), Barkla (1917) en Siegbahn (1924).
In 'n brief wat in Februarie 1896 aan sy groot vriend Ludwig Zehnder gestuur is, sê Roentgen dat hy tydens die eksperimente niemand van sy werk vertel het nie, behalwe sy vrou. Die inleidende paragraaf van hierdie artikel, geneem uit 'n rekening van Manes, kan dus onwaar wees; Dit is hier gebruik as 'n krag vir dramatiese uitdrukking. Wat wel bekend is, is dat Roentgen op 28 Desember 1895 aan die president van die Würzburg Society of Physics and Medicine (SFMW) 'n manuskrip met die titel "About a New Type of Lightning" ("Op 'n nuwe soort strale "of in Duits "Ueber eine neue art von strahlen "), wat hy as 'n 'voorlopige kommunikasie' beskou. Gegewe die diepte en beknoptheid waarmee die resultate aangebied word, is dit nie verbasend dat dit die belangrikste van Roentgen se drie werke was nie. Op 9 Maart 1896 stuur hy sy tweede mededeling na dieselfde samelewing onder dieselfde titel as die eerste. In sy artikel skryf Watson hierdie twee kommunikasies oor; die oorspronklike weergawes in Duits en die vertalings in Engels. Volgens Jauncey is die derde artikel gedateer 10 Maart 1897. In die uitgawe van 23 Januarie 1896, natuur publiseer 'n Engelse weergawe van die eerste kommunikasie en word onmiddellik gereproduseer in Science, Scientific American Supplement, Tydskrif vir die Franklin Institute en in die gewilde tydskrif Hersiening van resensies (soortgelyk aan Reader's Digest). Die Duitse tydskrif Annalen der Physik, reproduseer in sy uitgawe van 1 Januarie 1898 die drie artikels. Afskrifte van die eerste werk, met 'n een-hand-röntgenstraal, is van einde Desember tot begin Januarie aan die toonaangewende wetenskaplikes in Europa gestuur, wat verneem het van die deurbraak, aangesien die annale van SFMW wyd versprei is. beperk, prakties plaaslik.
Roentgen het talle konferensie-uitnodigings ontvang, maar dit blyk te wees dat dit afgeneem het, behalwe een wat op 23 Januarie 1896 by SFMW aangebied is, waarin hy ten spyte van sy erkende skaamheid uiters suksesvol was. Op hierdie konferensie neem hy verskeie radiografieë, waaronder een wat deur die groot anatomis, professor aan die Universiteit van Würzburg, A. von Kölliker, beroemd gemaak is. Met elke x-straal wat hy gekry het, reageer die gehoor met entoesiasme en luide applous.
Die eerste twee kommunikasies
Roentgen se eerste twee kommunikasies, wat hy as een beskou, is goeie voorbeelde van objektiwiteit en beknoptheid, sonder om die diepte wat die onderwerp benodig, te verwaarloos. Dit beïndruk die hoeveelheid data wat in so 'n kort tydjie verkry word, maar frustreer die verwagting van die leser wat belangstel in die heuristiek van die ondersoek en die samestelling van die toerusting; Daar is geen gedetailleerde inligting daaroor nie. Hy meld dat hy 'n groot Ruhmkorff-spoel gebruik het, maar gee nie 'n spesifieke tipe vakuumbuis wat hy gebruik het nie; Ons sal hierdie saak later bespreek.
Die resultate word in 21 onderwerpe aangebied, waarvan baie 'n enkele paragraaf bevat, waarin Roentgen feitlik alle fundamentele X-straaleienskappe bespreek. Hierdie eienskappe is in die volgorde waarin dit in die kommunikasie verskyn, soos volg. Eerstens kan die strale opgespoor word deur op 'n fosforescerende skerm te flikker of deur op 'n fotografiese plaat te druk. Anders as die katodestraal, kan X-strale waargeneem word, selfs as die skerm op 'n afstand van ongeveer twee meter van die vakuumbuis geplaas word (die kathodestraal is nie meer as agt sentimeter in die lug nie). Roentgen toets die deursigtigheid van 'n groot hoeveelheid materiale en vind dat twee eienskappe belangrik is: materiaaldigtheid en dikte; hoe digter en dikker, hoe minder deursigtig. Nadat deursigtigheid getoets is, ondersoek Roentgen brekings- en refleksie-effekte. Hy neem ook nie waar nie, hoewel hy twyfelagtig was oor die besinning. Dit probeer om X-strale te buig met behulp van 'n magneetveld, maar versuim om dit te doen, en vestig hier een van die fundamentele eksperimentele verskille tussen x-strale en katodestraal, omdat dit maklik deur 'n magneetveld gebuig word.
In onderwerp 12 bespreek hy een van die mees fundamentele kwessies rakende X-straalidentifisering en kom tot die gevolgtrekking dat hierdie strale geproduseer word deur die katodestraal op die glaswand van die ontladingsbuis! Daarna berig hy dat hy X-strale wat deur die skok van katodestraal op 'n aluminiumplaat geproduseer is, waargeneem het en belowe om ander materiale te toets. 'N Jaar later, op 17 Desember 1896, het die Engelse fisikus Sir George Stokes gedemonstreer dat X-strale geproduseer word deur die vertraging van gelaaide deeltjies, 'n verskynsel wat voorkom wanneer byvoorbeeld hoë-energie-elektrone 'n swaar materiaal binnedring! Of, in die taal van die tyd, wanneer katodestrale swaar materiaal binnedring!
In onderwerp 17, waarin die eerste kommunikasie afgesluit word, bespreek hy die aard van x-strale en dit is duidelik dat dit identiteit met katodestraal weggegooi word. Dit dui daarop dat dit iets soos ultraviolet lig kan wees as gevolg van die fluoresserende effekte en die druk van fotografiese plate, maar as daar ander eienskappe vergelyk word, kom dit tot die gevolgtrekking dat x-strale nie dieselfde aard as gewone ultravioletlig kan hê nie. Die artikel word afgesluit deur aan te dui dat x-strale longitudinale vibrasies in die eter kan wees. Soos bekend, is hierdie hipotese deur die Duitsers (Goldstein, Hertz, Lenard en ander) gebruik om die kathodestraal te verklaar.
Aan die begin van die tweede mededeling, onderwerp 18, ondersoek Roentgen die kwessie van die effek van x-strale op geëlektrifiseerde liggame, met verwysing na die resultate wat deur Lenard gepubliseer is. Dit dui onmiddellik daarop dat die gevolge wat Lenard aan katodestraal toegeskryf het, eintlik te wyte was aan die X-strale wat op die aluminiumvenster van sy vakuumbuis geproduseer is. (Lenard het die X-strale voor hom gehad en het dit nie geweet nie!)
In die laaste onderwerpe, 19, 20 en 21, word praktiese vrae bespreek: werking van induksiespoel, onderhoud van vakuum en verskil tussen aluminium en platinum, met betrekking tot die intensiteit van die geproduseerde balk.
Wat anders as kans?
Om die ontdekking van X-strale as gevolg van 'n beplande wetenskaplike werk te begryp, veel meer as 'n toevallige gebeurtenis, sal kennis van die heuristieke wat die navorsingsbeplanning gelei het, nodig wees. Helaas gee Roentgen geen insig in hierdie heuristiek nie. Soos ons hierbo gesien het, beskryf hul resultate objektief die resultate wat verkry is, sonder veel toeligting of teoretiese veronderstelling. Die historikus het die alternatief om van bekende feite te spekuleer in 'n poging om 'n aanneemlike rasionele skema vir die groot ontdekking op te stel. Twee twyfel is nog nooit in die literatuur beantwoord nie:
Het Roentgen verskillende soorte vakuumbuise gebruik? As die inligting van Fuchs en Romer korrek is, waarom het Roentgen dan Lenard se buis vervang met 'n konvensionele buis (Hittorf of Crookes)?
Waarom die buis met swart karton toegedraai word?
In 'n onderhoud met die joernalis Dam in Januarie 1896, meld Roentgen dat hy 'n Crookes-buis gebruik ten tyde van die ontdekking (8 November 1895). In 'n brief wat aan Zehnder (Februarie 1896) gestuur is, sê hy dat hy 'n 50/20 cm Ruhmkorff-spoel met Deprez-skakelaar en ongeveer 20 ampère primêre stroom gebruik het. Die stelsel word oor 'n paar dae met 'n Raps-pomp ontruim. Die beste resultate word verkry as die ontladingselektrodes ongeveer 3 cm van mekaar is. Weereens spesifiseer dit nie die tipe pyp wat gebruik word nie; Dit sê slegs dat die verskynsel in enige soort vakuumbuis, waaronder gloeilampe, waargeneem kan word.
Dit is ongetwyfeld dat Roentgen toevallig X-strale ontdek het. Hoe anders kon iets so onverwags ontdek word? Wat nie seker is nie, is watter ongeluk die ontdekking veroorsaak het en wanneer dit plaasgevind het. Dit is moeilik om te dink dat Roentgen in die eerste eksperimentele reëling die buis met die karton toegedraai het. Wat het hy verwag om deur die swart karton te sien, indien nie X-strale nie? Hoe is dit moontlik om binne minder as twee maande enige enorme hoeveelheid fundamentele aspekte van 'n onbekende verskynsel te benader, hoe briljant ook al? Aan die ander kant, as die 'ware' oomblik van ontdekking nie op 8 November is nie, waarom laat Roentgen ons glo dat dit die regte datum is?
Of dit nou 'n ongeluk was of nie, die feit is dat die impak van die ontdekking van so 'n aard was dat die eerste Nobelprys in Fisika (1901), met reg, aan Roentgen toegeken is.
Die onmiddellike gevolge
Wat die onmiddellike gevolge betref, blyk die ontdekking van x-strale 'n unieke geval in die geskiedenis van die wetenskap te wees. Die waarneming van die sonsverduistering van 1919, wat deel uitmaak van Einstein se teorie van algemene relatiwiteit, is 'n teenstander van respek as daar na die gevolge in die pers gekyk word, maar dit ding nie eens mee mee as hy die gevolge in die wetenskaplike wêreld oorweeg nie. (Die onlangse ontdekking van supergeleidende keramiek het ook 'n sterk invloed op die pers en die wetenskaplike gemeenskap gehad, maar ons het geen kwantitatiewe kennis van die impak nie.) Die merkwaardige toepassings in medisyne is onmiddellik opgemerk deur Roentgen self, wat 'n radiografie van sy hand gemaak het. Navorsers oor die hele wêreld het Roentgen se eksperiment herhaal, nie net om nuwe toepassings te probeer ontdek nie, maar ook om die verskynsel te begryp, 'n taak wat menslike intelligensie vir bykans drie dekades uitgedaag het.
Die eerste groot vraag het betrekking op die aard van bestraling. In werklikheid het Jauncey se opname oor die nuus die verwarring getoon tussen X-strale en katodestraal. Nie net die koerante het hierdie twee terme uitruilbaar gebruik nie, maar ook sommige fisici. Wat die belangrikste is, is dat Thomson twee jaar na die ontdekking van Roentgen ontdek het dat die katodestraal elektrone was. Selfs wetenskaplikes wat nie katodestraal met X-strale verwar het nie, weet nie wat Roentgen ontdek het nie. Daar was twee denkrigtings. Een, waartoe die Engelse Thomson en Stokes behoort het, het geglo dat X-strale dwarsvibrasies in die eter was, net soos gewone lig. Die ander skool, waartoe die Duitse Lenard behoort het, het aangevoer dat X-strale longitudinale vibrasies in die eter was. Na uitgebreide eksperimente is die twis gunstig vir die Engelse skool beslis.
Toe Einstein in 1905 die idee van die energiefoton voorstel, 'n konsep wat 'n corpuskulêre karakter aan die lig gee, was dit moontlik om die golflengte wat met x-strale geassosieer word, te bereken, maar eksperimentele bewyse van die corpuskulêre karakter kom slegs uit Bragg se werk. , na 1908. Omstreeks 1912 het daar meer verwarring gekom. Laue en sy studente W. Friedrich en P. Knipping het daardie jaar X-straaldiffraksie in sinksulfiedkristalle ontdek ('n definitiewe eksperiment om die golwende karakter van X-strale te bepaal). is met die werk van van Broglievanaf 1923. Die huidige siening van X-strale is dus dat hulle tot die elektromagnetiese spektrum behoort, en as sodanig die deeltjie-golfdualiteit voorstel: afhangend van die omstandighede, toon hulle corpuskulêre of golfeienskappe. Die elektromagnetiese spektrum bevat sigbare lig, radiogolwe, ultraviolet, infrarooi en gammastraling. Wat die een straling van die ander onderskei, is fundamenteel golflengte. Om u 'n idee te gee, is die golflengte van sigbare lig duisend keer langer as die van x-strale.
Benewens hierdie enorme belangstelling wat in die wetenskaplike gemeenskap gewek word, is dit interessant om die belangstelling in die lekegemeenskap te evalueer, wat grootliks daartoe bygedra het om 'n folklore rondom die verskynsel te skep. Ter illustrasie, kom ons kyk na enkele van die kleurvolste nuus wat deur die Amerikaanse koerant gepubliseer is. St Louis na versending. Op 11 Februarie 1896 kom 'n nota uit 'n uitvindsel deur 'n professor uit Perugia (Italië) wat die menslike oog x-strale laat sien het. Op 13 Februarie het die koerant berig dat Roentgen sy brein verlig het. en jou polsslag gesien. Die volgende dag vertel 'n verhaal die mening van sommige wetenskaplikes dat Roentgen se ontdekking nuwe teorieë oor die skepping van die wêreld kan vestig.
Ander buitensporige nuus word in die artikel van Jaucey berig. In 'n ongeïdentifiseerde koerant word 'n verhaal gewaarsku oor die kwesbaarheid waaraan almal blootgestel is ná die ontdekking van röntgenstrale, en volgens die koerant kan elkeen met 'n vakuumbuis 'n volledige beeld van die binnekant van 'n koshuis hê. Ander nuus dui op fantastiese toepassings vir x-strale, soos om mense wat elektrokut uitsterf, te laat herleef. Een beroemde elektriese ingenieur, wat beweer dat X-strale of katodestraal geluidsgolwe was, het beweer dat hy die strale gehoor het. 'N Ander elektriese ingenieur het die menslike brein probeer fotografeer, maar was nie suksesvol nie.
Die sensasionistiese karakter wat die onderwerp opwek, het die motivering aangewakker New York Times om op 15 Maart 1896 gewaarsku te word: "Wanneer iets buitengewoons ontdek word, neem 'n menigte skrywers die onderwerp vas, en ken, sonder om die wetenskaplike beginsels te ken, maar gedryf deur sensasionele neigings, veronderstellings wat nie net die begrip van die verskynsel oortref nie, maar ook in baie ander. gevalle oorskry die grense van moontlikhede. Dit was die lot van Roentgen se X-strale. ".
Hierdie geweldige nuuskierigheid het daartoe gelei dat baie mense ernstige gesondheidsrisiko's geneem het toe hulle nuwe X-straaltoepassings probeer doen het. Op 29 Maart 1896 het die koerant St. Louis Globe-demokraat het die eerste openbare waarskuwing gemaak oor die gevaar van x-strale vir die oë. Terloops, daar is 'n skynbaar volksverhaal dat 'n New Yorkse skoenwinkel 'n groot bemarkingsappèl gehad het dat persoonlike skoene met behulp van X-strale getoets is!
Hoe x-strale geproduseer word
In sy publikasies spesifiseer Roentgen nie die tipe toerusting wat gebruik word nie, maar dit is nie moeilik om die moontlike komponente van sy eksperimentele opstelling voor te stel nie: 'n gelykstroombattery, 'n induksiespoel, 'n vakuumbuis en 'n vakuumpomp. Hierdie komponente word aangevul deur fantastiese tegnologiese ontwikkelings en met verskillende name, en word steeds in moderne wetenskaplike navorsing gebruik. In Roentgen se tyd was hulle bekend onder die name van hul ontdekkers. Die belangrikste batterye was dus die van Volta (uitgevind in 1800) en dié van Bunsen (1843). Onder die induksie spoele was Ruhmkorff's (1851) die bekendste.
Wat die gebruik van vakuum betref, is die eerste bekende eksperiment uitgevoer deur die Italiaanse Gasparo Berti, omstreeks 1640. Van hierdie eksperimente af deur die Torriceli-barometer (1644) en die eerste vakuumpomp wat deur Guericke gebou is (1650) kom ons by die verskillende pompe beskikbaar aan die einde van die vorige eeu, waaronder opvallend: die Hauksbee (1709) dubbele suierpomp, die Geissler (1855), Toepler (1862) en Sprengel (1873), en die Fluess Oil Pump (1892). In 'n brief aan Zehnder berig Roentgen dat hy 'n Raps-bom gebruik het waarvan die beskrywing nie in die betrokke literatuur voorkom nie.
Die ontwerp van vakuumbuise vir waarneming van elektriese ontlading het begin met die werk van William Morgan, omstreeks 1785, en eksperimentele konsekwentheid met die resultate wat Faraday omstreeks 1833 behaal het. Dit was egter eers na die ontwikkeling van die vakuumpompe. vakuum, wat plaasgevind het na 1850, dat navorsing oor elektriese ontladings in seldsame gasse aansienlike momentum gehad het. Gevolglik dra die bekendste vakuumbuise die name van die navorsers van hierdie era. Opmerklik is die pype van: Geissler, Pluecker, Hittorf, Crookes en Lenard.
As 'n historiese herstel, bied ons kort beskrywings van die moontlike toerusting wat Roentgen gebruik.
Die Ruhmkorff-spoel, wat volgens die huidige transformatorbeginsel werk, is in staat om hoë spannings te produseer. Dit bevat twee spoele wat in 'n ysterkern toegedraai is, wat van mekaar geïsoleer is. Die binneste (primêre) spoel word vervaardig met 'n relatiewe kort draad (30 tot 50 meter), terwyl die buitenste (sekondêre) spoel met 'n baie lang draad (honderde kilometers) gemaak is. Vir die werking van die toerusting word 'n gelykstroombattery (bv. Skootbattery) gebruik om 'n sekere spanning aan die primêre spoel te lewer. As die stroom skielik onderbreek word, word 'n hoër spanning in die sekondêre spoel geïnduseer. Die spanningstransformasiefaktor is eweredig aan die verhouding van die draadlengtes. Die spoele wat aan die einde van die vorige eeu gebruik is, het spanning van duisende volt opgelewer. Kragonderbreking kan byvoorbeeld uitgevoer word met behulp van 'n skakelaar wat vir die Moreg-kode telegrafiese transmissies gebruik word. Die kragte van hierdie spoele, gemeet aan die lengte van die vonk wat hulle geproduseer het, dien om die laboratoriums van die tyd te klassifiseer. Om 'n idee te kry van die volgorde van grootte, die Royal Institution of London behou 'n groot Ruhmkorff-spoel van 280 km lank in die sekondêre spoel, wat vonke van 42 duim lank kan lewer.
Dit lyk seker of Roentgen se eerste vakuumbuis 'n Lenard-buis was, maar hy het blykbaar ander konvensionele katodestraalbuise gekoop. Die wesenlike verskil tussen die een en die ander buis is dat Lenard 'n aluminiumvenster het wat ontwerp is om die katodestraal aan die buitekant te bestudeer. Hierdie buise was van glas gemaak en het slegs twee elektrodes binne. Met die toenemende gebruik van x-strale, het ander buise begin bou. Tot 1913 was die fokusbuis wat die meeste gebruik word, maar kort daarna is die Coolidge-buis algemeen aanvaar, 'n model wat vandag nog gebruik word.
Uit wat bekend is, kan ons ons die volgende prosedure voorstel wat deur Roentgen toegepas is: die Ruhmkorff-spoel-terminale is aan die vakuumbuiselektrodes gekoppel; deur 'n hoogspanningstelegraafskakelaar tussen die terminale te manipuleer; die skok van die katodestraalstraal (elektrone) met die anode (positiewe elektrode) wat x-strale opgelewer het.In wese is die prosedure wat tans gebruik word dieselfde. Daar word gewoonlik twee soorte x-strale onderskei wat in hierdie proses vervaardig word. Een daarvan is die deurlopende spektrum, bremsstrahlung in Duits, en is die resultaat van die vertraging van die elektron tydens penetrasie van die anode. Die ander tipe is die kenmerkende x-straal van die anodemateriaal. Dus is elke X-straalspektrum die superposisie van 'n kontinue spektrum en 'n reeks kenmerkende anodespektrale lyne.
X-strale en die Periodieke Tabel
Teen 1913 het Moseley die frekwensies van kenmerkende X-straal-spektrale lyne van ongeveer 40 elemente gemeet. Vanaf die vierkantswortel frekwensie grafiek versus die atoomgetal Z van die element, verkry hy 'n verband wat bekend gestaan ​​het as die wet van Moseley (sien besonderhede in die teks oor elementêre x-straalkonsepte). Die onmiddellike gevolge van hierdie resultaat was die verandering van die periodieke tabel. Moseley se werk het 'n groot rol gespeel in die konsolidasie en internasionale aanvaarding van Bohr se model. In werklikheid was dit die eerste van die eksperimentele werk om Bohr se voorspellings te bevestig. In 'n brief wat op 16 November 1913 aan Bohr geskryf is, merk Moseley op dat sy formule geskryf kon word in 'n vorm wat identies is aan die van Bohr se model.
Voor Moseley se werk is die atoomgetal geassosieer met die posisie van die atoom in Mendelev se periodieke tabel, wat die elemente volgens hul gewig versprei het. Moseley het byvoorbeeld getoon dat argon Z = 18 moet hê in plaas van Z = 19 (volgens Mendelev se tabel). Aan die ander kant moet kalium Z = 19 hê in plaas van Z = 18. Hy het ook getoon dat kobalt nikkel moet voorafgaan, hoewel Co se atoomgewig hoër is as die van Ni. Volgens Mendelev was die atoomgetal ongeveer gelyk aan die helfte van die atoomgewig. Moseley het die atoomgewig gedefinieer as gelyk aan die aantal elektrone in die elektries neutrale atoom.
As ons die uitdrukkings wat deur Moseley verkry is met die Bohr-afgeleide Balmer-Rydberg-formule, vergelyk, sien ons dat dit verskil deur die teenwoordigheid van 'n aftrekkonstante van die waarde van Z. Moseley het dit verklaar as gevolg van die beskermingseffek van die kernlading. deur die mees intense orbitale elektrone.
Moseley se wet het die resultate heel anders gestel as dié van die huidige wetenskaplike paradigma. Hieruit het Moseley afgelei dat daar tussen waterstof en uraan presies 92 soorte atome moet wees waarvan die chemiese eienskappe deur Z beheer is, nie deur atoomgewig nie. Dit het beteken dat die periodieke tabel die stygende volgorde van die atoomgetal moes volg en nie die atoomgewig nie. Deur hierdie volgorde te gehoorsaam, het sommige plekke in die tabel vakant geraak, wat ooreenstem met Z = 43, 61, 75, 85 en 87. Teen hierdie tyd was daar 'n groot kontroversie onder chemici oor die presiese aantal seldsame aardes; Daar is bespreek of dit van Z = 58 tot Z = 71 of tot Z = 72 strek.
Die groot skaars aardstudent was Georges Urbain, en hy was selfs die ontdekker van een van hulle, die Lutetium (Z = 71), in 1907. In 1911 het Urbain gedink dat hy 'n ander seldsame aarde isoleer, met Z = 72, wat hy genoem het céltio. Die chemiese ontledingsmetodes wat tot dusver gebruik is, was ingewikkeld en onseker. Na verneem word van Moseley se metode in 1914, verhuis Urbain van Frankryk na Engeland en neem monsters van seldsame aardes, waaronder een van die waarskynlike Celsius. Binne 'n paar uur het Moseley dit ondersoek en geklassifiseer sonder om die skeuring te bevestig. Sy voorbeeld, het Moseley opgemerk, was niks meer as 'n mengsel van bekende seldsame aardes nie. Urbain was so beïndruk deur Moseley se werk dat hy besluit het om dit in die chemikusgemeenskap bekend te maak. Ondanks hierdie houding het Urbain voortgegaan om te glo dat die element Z = 72 'n seldsame aarde was, en sy soeke voortgesit. Hierdie geloof is sterk hernu toe Alexandre Dauvillier in Mei 1922 aangekondig het dat hy certium geïsoleer het deur die L-tipe X-straalspektrum te ontleed van monsters wat die ytterbium-seldsame aard (Z = 70) en lutetium bevat. Hierdie nuus was so fantasties dat dit Rutherford selfs beïndruk het, aangesien hy sedert 1914 met groot belangstelling die omstredenheid oor die vraag of 'n seldsame aarde sou wees, element 72 volg. Rutherford het geglo dat hierdie kontroversie geëindig het, 'n brief aan natuur (17/06/1922) waarin gesê word dat een van die vakante poste in die periodieke tabel Moseley pas gevul is.
Deense fisici, gebaseer op Bohr se model, beweer dat element 72 'n metaal soortgelyk aan sirkonium moet wees. Bohr het self hierdie stelling op sy sesde gemaak lesing WolfskehlBedien te Göttingen op 21 Junie 1922. Tydens die lees van Rutherford se brief van natuur Op die 17de het Bohr gedink dat sy stelling verkeerd was, soveel dat hy hierdie mening uitgespreek het in 'n brief wat op 15 Julie van dieselfde jaar aan James Franck gestuur is. Na aanleiding van die feit dat Dirk Coster, 'n kenner van X-straalspektroskopie, nie met Dauvillier se vertolking saamgestem het nie, het Bohr besluit om hom uit te nooi om in Kopenhagen te gaan werk, sodat die drie saam met von Hevesy so 'n kontroversiële saak kon besleg. . Coster het in September in Kopenhagen aangekom, en onmiddellik met die soeke na element 72 in sirkoniumerts begin. Op 11 Desember, net 'n paar minute voor sy uitlating NobellesingBohr het 'n oproep van Coster ontvang wat positiewe resultate lewer. Aan die einde van sy "Nobelklas" het Bohr die belangrike ontdekking aangekondig. In volume 111 van natuur (20/01/1923), in 'n brief onderteken deur Coster en von Hevesy, leer die wetenskaplike wêreld die ontdekking van hafnium, die atoomgetal 72. Die naam is gegee ter ere van Kopenhagen, wat in Latyns beteken hafniae. Volgens Mehra en Rechenberg was hierdie ontdekking die grootste triomf van Niels Bohr.
Wat die elemente deur Moseley verskaf het, moet daarop gelet word dat element 75, die renium, in 1925 deur die Noddack-egpaar ontdek is. Element 87, ontdek in 1939 deur Marguerite Perey, word francium genoem en behoort tot 'n natuurlike radioaktiewe familie. Die ander elemente (43, 61 en 85) is kunsmatig verkry. Aangesien hul gemiddelde lewensduur baie kort was, kon hierdie elemente nie natuurlik geproduseer word, of ten minste waargeneem word nie.