卢瑟福、索迪的开创性工作吸引了许多年轻的科学家。就在1903年以后的几年，人们不断地用各种方法从铀、钍、锕等放射性元素中分离出一种又一种“新”的放射性元素。到1907年、被分离出来并加以研究过的放射性元素已近30种，多到周期表中没有可容纳它们的空位。这就产生了矛盾，怀疑周期表对放射性元素是否适用，另外人们对这些新发现的放射性元素进行对比研究后，发现有些放射性不同的元素化学性质则完全一样。例如钍与由它蜕变生成的射钍，尽管放射性显著不同，可是将它们混合后，却难以用化学方法使它们分离。化学性质则完全一样。这类事实积累得愈来愈多。索迪根据这类事实，于1910年提出了著名的同位素假说：存在不同原子量和放射性，但其他物理、化学性质完全一样的化学元素变种，这些变种应该处在周期表的同一位置上，因而命名为同位素。接着索迪根据原子蜕变时放出α射线相当于分裂出一个氦的正离子，放出β射线相当于放出一个电子，从而提出了放射性元素蜕变的位移规则。放射性元素在进行以α蜕变后，在周期表上向前（即向左）移两位，即原子序数减2，原子量减4。发生β蜕变后，向后移一位，即原子序数增1，原子量不变。德国化学家法扬斯和英国化学家罗素也独立地发现了这一位移规则。
根据同位素假说，他们把天然放射性元素归纳为三个放射系列：铀-镭系、钍系、锕系。这不仅解决了数目众多的放射性“新”元素在周期表中的位置问题，而且也说明了它们之间的变化关系。根据位移规则推论，三个放射系列的最终产物都是铅，但各系列产生的铅的原子量却不一样。为了验证同位素假说和位移规则的准确性，1914年美国化学家里查兹完成了此项工作。1919年，英国化学家阿斯顿研制成质谱仪，使人们对同位素有了更清晰的认识。
1914—1919年的第一次世界大战期间，索迪在格拉斯哥大学任阿伯丁讲座教授。这段时间，除了担负一部分战时工作外，他对放射性元素的位移规则进行了深入的研究。1919年，索迪应聘担任牛津大学的化学教授，在这个岗位上，他勤恳地耕耘了17年。在继续从事放射性化学研究的同时，他几乎把大部分精力都投入了改进化学教学和实现实验室的改造。他的晚年似乎在化学研究中没有再作出突出的成就，据后人分析，也可能是因为他只注重个人努力，只身从事实验和研究，显然不适合现代科学研究的要求，由于现代科学研究的深度和广度，大量的研究工作从分散的单纯个人活动转化为社会化的集体活动。在前期的研究中、有像卢瑟福、拉姆塞这样的名家与他合作；在后期研究中，他却没有一个研究群体，在他周围也没有聚集起一些优秀的人才。另外一个原因是，在第一次世界大战中，与索迪工作有往来的另一个青年化学家莫斯莱，投笔从戎，战死在战场。一个已显露出超人才华的科学家仅27岁就过早地去世了，给索迪和整个英国科学界带来极大的悲痛和愤慨。对此索迪深感科学的进步与社会很不协调，为什么科学的进步不能阻止战争，反而加剧了战争给人们造成的危害？从此索迪关心起科学与社会的关系等问题，提出科学促进文明的口号，积极参加各种有关的社会活动，成为一个知名的社会活动家。
因为他是从事放射性元素的研究，所以他特别关心放射性及其能量的和平利用，他提出应当控制放射性即原子能这个大能源库，使它成为人们的又一个太阳。他十分重视科学的社会功能，强调科学家要真正担负起自己的社会职责。1956年9月22日，索迪在英国的伯莱顿去世了，享年79岁。由于他对现代化学和物理学发展的卓越贡献，他的名字将永远和同位素联系在一起。
铅笔芯是铅做的吗？
是的，它是用铅做的。不过这是五百多年前的事情，用铅做的笔写字看起来不太清楚。到了近代，人们就用石墨来制造铅笔了。
石墨是黑色的细鳞片状的晶体，在大自然中，有天然的石墨矿。石墨矿是由一些古代的树木，因为地壳运动埋到地下，在地下受到高压慢慢形成的。可是天然石墨矿太有限，迫使人们无法坐等大自然的恩赐，而要向大自然索取。人们发明了人造石墨的方法，把煤放在电炉里，通入强大的交流电，加热到两三千度，使煤再结晶而变成石墨。
铅笔芯有硬有软，有黑有淡。这是怎么一回事？如果你能注意铅笔杆上标的符号，就不难总结出下面的规律：
6H、5H、4H、2H、H、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B
这里H代表英语的Hard（硬），B代表英语的Black（黑）。铅笔芯只用石黑做原料，虽然很黑，但太软了。所以必须掺些纯黏土，黏土粘得越多，硬度越大，笔迹也就越淡。
中小学生书写用的铅笔多是HB，5B、6B多用于画图画，而5H、6H多用于多层复写。
在铅笔里，工人们把石墨、黏土分别研细，然后混合，再加适当辅助材料，揉成黑面团，在机器里像挤牙膏一样把它变成黑面条。把黑面条烘干，便成了铅笔芯。可是，因为铅笔这个名字已经用了很久，所以直到今天还保留着。
石墨为什么能做铅笔心？
首先，它是黑色的；其次，它质地柔软，是最软的矿石之一，在纸上轻轻划过，就留下痕迹。如果在放大镜下观察，铅笔迹是由一颗颗很细小的石墨粒组成的。
白雪变成灰色了
博物馆的陈列室里陈列着很多幅名贵的油画，其中有几幅雪景画得特别出色，白茫茫的大雪覆盖着天地，衬托出大自然中万物更加生气勃勃。但是过了多年之后，人们发现油画上的白雪变成灰色了，大自然也变得死气沉沉。用什么方法能挽救这些名画呢？聪明的化学家拿来一瓶双氧水，用棉花蘸双氧水，轻轻地在油画上擦拭，最后得到了起死回生的效果。油画上又出现了茫茫的白雪。要问其中的奥妙，不妨做一个化学实验，来解释上面提及的现象。
将一张滤纸（吸水性好的其他白纸也行）贴在墙上，用毛笔蘸约0．5mL的醋酸溶液，在白纸上写几个字，如“变色”，然后取一块固体硫化亚铁，放入试管中，向其内加入浓度约为6ml的盐酸溶液，试管中产生一种硫化氢气体，你将试管口对准刚才写过字的地方，原来白色的纸上出现“变色”两个黑字。接下去你可用另一支毛笔，蘸3～4％的过氧化氢（双氧水）溶液，描一下“变色”两个黑字，马上，黑字消失了，重新变为白纸。
有了上面的实验基础，我们来看聪明的化学家解决问题的理论根据是什么。油画上的白雪是用铅盐作成曲油彩画上去的。天长日久，组成白雪的铅盐和空气中的硫化氢气体反应，生成硫化铅从而使白色变为黑灰色。用双氧水擦拭，实际上是发生了氧化反应。将黑色的硫化铅变为白色的硫酸铅，使白雪重新出现。也许你会问，空气中怎么会有硫化氢气体呢？我们知道煤中含有少量的硫，石油产品中也含有硫，甚至动植物腐烂时也会产生硫的化合物，它们都是硫化氢的来源。尽管空气中硫化氢的量是很少的，但时间长了，会慢慢发生变化，使颜色发生改变。
罗马帝国亡于铅？
人类使用铅已有四千多年的历史了，但是直到200年前，才知道铅是极毒的，最早用铅的是古代罗马人，他们用铅制成器皿贮存糖浆和酒，贵族们用铅制成管子引水，结果受铅毒害首当其冲的是他们。铅是一种慢性中毒的元素，因为它能置换骨中的钙，储存在骨中而不显任何坏影响，人不会注意到它，一旦它开始溶在血液中，中毒已经很深了。铅中毒会导致死胎、流产、不育和弱智儿。因此罗马帝国的贵族的出生率是很低的，铅中毒对罗马帝国的影响很大，以致有个历史学家认为罗马帝国是亡于铅的。
“宝刀”的秘密
优质锋利的钢刀称为“宝刀”。战国时期，相传越国就有人制造“干将”、“莫邪”等宝刀宝剑，那真是锋利无比，“削铁如泥”，头发放在刃上，吹口气就会断成两截。当然，传说难免有点夸张，但是“宝刀”锐利却是事实。过去只有少数工匠掌握生产这类“宝刀”的技术。现在我们通过科学研究知道，制造这类“宝刀”的主要秘密就是其中含有钨、钼一类的元素。
事实上，往钢里加进钨和钼，哪怕只要很少的一点点，比如百分之几甚至千分之几，就会对钢的性质产生重大的影响。这个事实直到十九世纪中叶才被人们所认识，接着大大地促进了钨、钼工业的发展。有计划地往普通钢里加进一种或几种像钨、钼一类的元素——合金元素，就能制造出各种性能优异的特殊钢材——合金钢。
史前玉器表面为何如此光洁
精美的中国史前玉器表面为何如此光洁？美国哈佛大学的华裔研究人员陆述义等人发现，早在6000多年前的新石器时代，中国先民就已经在使用金刚石和刚玉来加工玉器饰物。研究人员用现代物理方法证明，中国人最早使用金刚石和刚玉，他们一度掌握的技巧，用现代加工方法也难以企及。陆述义等人的研究成果发表在《历史纪年》杂志上。这一成果把人类使用金刚石的历史上推了几千年。此前科学界曾相信人类使用金刚石不早于公元前500年。公元一世纪，古罗马作家老普林尼最早记录了可能是金刚石的物质。
陆述义等人研究了四件玉斧饰物，它们是从中国浙江良渚文化遗址和江苏三星村文化遗址发掘出来的，其中较古老的三件约是公元前4000年到公元前3500年的产品，较“新”的一件出土于后期良渚文化遗址，年代大约是公元前2500年。研究人员用X射线衍射、电子探微针和电子扫描镜等手段对玉斧表面的探测显示，玉斧表面含有的细碎刚玉成分最高达到40%左右。
刚玉是硬度仅次于金刚石的天然物质，要将刚玉研磨成如此细微的碎粒也只有金刚石才行。为了验证这一结论，研究人员还用金刚石、硅石、石英砂这三种现代摩擦剂打磨加工玉石原料，并用原子力显微镜分别观察玉斧的表面和他们加工的玉石原料表面，结果发现，只有用金刚石打磨的玉石原料，表面才能最好的和中国出土的玉斧表面吻合。即便如此，用现代工业方法加工的玉石，其表面的精致程度仍然不能与6000年前中国工匠的产品相比。
陆述义猜测，史前的中国工匠，在无数次试验和无数次失败后才发现金刚石是打磨玉器表面最好的材料，而刚玉是用来对玉器进行“粗加工”的。离良渚文化遗址和三星村文化遗址约3000公里的江苏北部和山东南部，各有一个金刚石矿，这为他们的观点提供了合理的依据。
但可惜的是，史前工匠的发现没有在中国很好流传下来。陆述义说，史前的工匠只能通过个人接触来传授经验，而没有文字等将他们的心得记录下来。目前已知中国最早有文字记录的时代是近4000年前的商朝，良渚文化等很可能和商朝没有直接联系，因此无法将金刚石的知识记录下来。中国历史中出现有关金刚石的记录已经是宋朝了。
化学灭火
家里煮饭、取暖，工厂里烧锅炉，都少不了火。人离了火是不行的。但是，如果用火时不小心，就会造成火灾。因此，我们必须注意防火，在发生火灾时，要会使用灭火机，及时把火扑灭。
新建住宅的门框边，往往挂着一个密封的玻璃球，那是四氯化碳灭火弹。
学校、商店、工厂里，在显眼的地方，墙上都挂着刷红漆的钢筒，那是泡沫灭火机。油漆店、汽油站、化学实验室的灭火机常常连着一个喇叭口的圆筒。发生火灾时，在报告消防队的同时，要迅速从墙上摘下灭火机，赶到现场。只要把灭火机倒立过来，马上就会有一股强大的气流从喷嘴里喷射出来，对准火焰扫射，熊熊烈火就可以很快扑灭了。这股强大的气流是二氧化碳气。它既不能燃烧，又不帮助燃烧，还比空气重得多。二氧化碳盖在燃烧物质的上面，就像盖了一层棉被，使燃烧物质和空气隔绝开来。燃烧得不到氧气，无法再继续下去。于是，火被扑灭了。
灭火机里这么多二氧化碳气是从什么物质变化来的呢？
原来，钢筒里贮藏着两种化学物质：碳酸氢钠和硫酸。平时，这两种物质用玻璃瓶隔开分住两处，各不相扰。当灭火机头倒过来时，它俩混到一块儿，发生化学反应，产生大量二氧化碳气体。把硫酸换成硫酸铝，再配上点发泡剂，就成为泡沫式灭火机。它也同样产生二氧化碳气体，同时带有大量泡沫，可以飘在油面上帮助灭火。
喇叭口的灭火机，里头不装化学药品，直接装着二氧化碳，那是用强大的压力把二氧化碳压进钢瓶，使它变成液体。二氧化碳气变成液体以后，体积缩小很多。这样，一个不大的钢瓶内的液体二氧化碳，再变成气体时，就可以充满好几个房间。像液化石油气罐一样，灭火机平时紧闭阀门。救火时一拧开阀门，强大的二氧化碳气流就通过连接着的喇叭口向火焰喷去。这带喇叭的圆筒，就是二氧化碳灭火机。
前面说过的灭火弹里装的是四氯化碳。四氯化碳灭火的道理和二氧化碳一样。平时四氯化碳是液体，在火焰附近遇热，很容易变成气体。它比同体积的空气重得多，也能紧紧地包围住火焰，隔断氧气的来路。四氯化碳灭火效果很好，由于它不导电，尤其适用于电线、电器着火时的扑救。
玻璃生产时的化学变化
在生产玻璃时，熔炉里的原料熔融后发生了比较复杂的物理、化学变化。以普通玻璃生产为例，主要反应过程是下列几个步骤：
开始加热时，粉料在100℃～120℃的范围内开始脱水，在600℃时，石灰石和纯碱通过下列反应生成钙钠的复盐。
CaCO3+Na2CO3=CaNa2（CO3）2
在600℃～680℃时，所生成的复盐与SiO2开始反应。
CaNa2（CO3）2+2SiO2=Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑
在740℃～800℃时，低熔混合物〔Na2CO3·CaNa2（CO3）2〕开始熔化，并不断地和SiO2作用。
Na2CO3+CaNa2（CO3）2+3SiO2=2Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑
CaO熔体与SiO2的反应是在890℃～900℃时开始的。
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
在1010℃时，尚未起反应的CaO也和SiO2形成硅酸钙。
CaO+SiO2=CaSiO3
全部物质在略高于1200℃时熔化，冷却以后即形成玻璃。
变色眼镜如何变色
许多汽车司机在开车时常常戴着一副黑眼镜。在阳光下或者积雪天驾驶汽车的时候，这副黑眼镜能保护眼睛不受强光的长时间刺激。可是，当汽车突然由明处驶向暗处的时候，戴着黑眼镜反而变成了累赘。一会儿戴，一会儿摘，实在太不方便。有什么好办法来解除司机的这个苦恼呢？