莫塞莱的表中仍有一些空白——要么是某种元素难以通过X射线光谱仪呈现出来，要么是某种元素尚未被发现。他没有给出任何惰性气体的测量结果，因为这些气体极不活跃。但这也可以算作一种成果——像门捷列夫一样，莫塞莱预见了几种未知元素的存在。他在自己的表中发现了几个空白，可与原子序数为43、61、72、75的元素相对应。这些元素现在分别被称为锝（1937年发现）、钷（可能在1942年就被制造出来，但到1945年才被分离）、铪（1922年发现）和铼（1908年发现，但被误认为43号元素，可能是在1925年重新发现时被正确辨识的）。其中43号和75号这两个元素，门捷列夫也曾预测过。
根据样本发出的X射线，可以判断样本的成分。这是X射线光谱学的基础，其在化学分析中广泛使用，甚至被探测器用来考察火星上的岩石和尘埃
此外，莫塞莱还尝试解决周期表中遗留的其他难题。一段时间以来，科学家们都在猜测氢和氦之间还存在着一种甚至两种元素。氦的原子量是氢的4倍，因此它们之间应该还可以容纳两种元素，原子量分别为2和3。这两种“影子元素”甚至已经分别被命名为“星云素”和“冕素”。但这个假设被莫塞莱的发现轻松打破了。决定性因素在于原子序数而非原子量。由于氦占据了序数2，锂占据了序数3，所以没有空间容纳更多的元素了。
星云素和冕素
1864年，哈金斯在猫眼星云的光谱中发现了一条无法解释的绿线。
1868年，人们通过太阳光谱发现了氦，并承认其为一种元素。于是哈金斯发现的绿线也显得“大有前途”，潜在的新元素被赋予了“星云素”这个名字。
1869年的一次日全食过程中，美国天文学家杨格（C. Young）和哈克尼斯（W. Harkness）各自独立地在日冕的光谱中发现了一条明亮的绿线。他们认为这条线是由一种新元素产生的，并将其命名为“冕素”。60年后，瑞典天文学家厄德朗（B. Edlén）得出结论：这条线是由铁在极端压力下产生的，而非来自一种新元素。
1927年，美国物理学家、天文学家鲍恩（I. Bowen）意识到，所谓的“星云素”其实是双重电离的氧，它在地球上不可能存在，但在星云中却很常见。
高度电离的铁所产生的绿光非常明显，有时在日食过程中肉眼可见
如我们所知，莫塞莱发现了原子核上的电荷（即质子所带的电荷）与元素的原子序数之间的联系。由于质子数正好等于电子数，这种联系就揭示出了已知元素的性质与其在周期表中位置之间的联系，因为元素的化学和物理性质取决于电子的配置情况。实际上，莫塞莱解答了元素的难题，但其中具体的机制和原理，却要等到他英年早逝之后，人们通过进一步研究原子结构才能充分解答。(www.xing528.com)
质子究竟是什么时候被发现的，这个问题我们难以确定。1911年，卢瑟福假设一个带有正电荷的原子核可以平衡电子的负电荷，但他并没有说其中含有与电子一一对应的单个粒子。到了1917年，卢瑟福发现用α粒子（氦核）轰击氮可释放出氢核，他由此认定，氢核一定是氮的构成部分。氮失去一个氢核，变成氧-17（17O），反应过程如下：
14N+α→17O+p
这是第一个有记录的核反应。卢瑟福发现，任何原子核的正电荷总是氢核的整数倍。他在1920年提出了“质子”这个概念，借用自普劳特的母质假说。
原子之谜中还有一个隐秘的角落，那就是中子。尽管卢瑟福已指出，在原子核中一定有另外一种粒子，不带电荷，质量为1（相当于质子），但中子直到1932年才被发现。
从α粒子射入氦原子的路径图中，可以看到一次碰撞（左图）；α粒子轰击氮原子，产生了氧原子和一个被释放的质子（右图）
卢瑟福试图分解原子的努力，不免要反复面对一个事实：原子量总是大于原子序数。由于原子序数是原子核中质子的数量，这就意味着原子核中还存在其他东西，不然无法解释多余的质量。在剑桥大学，年轻学者查德威克（J. Chadwick）与卢瑟福一起做研究。他是一名曾参与过第一次世界大战的老兵，一直把缺失的质量放在心上，试图破解这一谜题。
与此同时，在法国，居里夫人的女儿伊雷娜和女婿弗雷德里克正在使用新方法来寻找放射性粒子。受此启发，查德威克重复了他们的实验，以寻找新的核内粒子存在的证据。1932年，他终于找到了这种粒子，也就是中子，并证明了质子的质量占中子质量的99.9%。德国物理学家海森堡证明：那并不是一对质子—电子，而是一种独立的新型亚原子粒子。
路易士提出以原子最外层电子数为依据，来排列周期表中的部分元素
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