15 种元素

锕系元素

锕系元素从锕到铹，填充 5f 轨道。它们都有放射性。自然界中只有钍和铀大量存在，其余主要在反应堆和加速器中制得。它们包括核燃料铀和钚。

全部锕系元素

20世纪40年代以前，钍、镤和铀一直被放在元素周期表的主体中，位于铪、钽和钨的下方。西博格的团队制得镅和锔后，发现它们的性质与稀土相似，于是他提出：最重的那些元素在镧系下方构成第二个系列。同事们警告说，这个想法会毁掉他的前程。结果证明他是对的，而且这一理论指导了此后每一种锕系元素的发现。

只有锕、钍、镤和铀在自然界中有可观的含量，此外还有痕量的镎和钚。从镅开始的每一种元素，最初都是人工制造的，或在核反应堆中，或在回旋加速器中，而锿和镄则是在氢弹试验的残骸中首次发现的。

在这一系列中越往后，元素就越难制备，衰变也越快。钚的产量以吨计；锎全世界每年的产量只有几克；而最重的锕系元素，从镄到铹，每次都只能制得寥寥几个原子。

各成员的发现时间及发现者。

所有锕系元素都没有稳定同位素。钍-232和铀-238衰变极其缓慢，要经过数十亿年，因此地球形成时的大部分钍和铀至今仍在。它们的衰变为地球内部提供热量，也产生了我们从地下开采的大部分氦。

另一些锕系元素寿命极短，人们只能通过理论推知它们的性质。处理放射性较强的锕系元素需要使用手套箱、远程机械手和屏蔽设施。

让锕系元素大显身手的核性质，也让它们的废料难以处置。乏燃料在数千年内都具有危险性，芬兰等国家正在建造深地质处置库，将其与外界隔离。

哪些锕系元素是天然存在的？

锕、钍、镤和铀存在于铀矿和钍矿中，那里也会形成微量的镎和钚。其他锕系元素都是人工制造的。

锕系元素为什么具有放射性？

它们的原子核中质子太多，质子之间的电斥力压倒了将原子核束缚在一起的强核力，因此每一种同位素最终都会衰变。

最重的锕系元素是哪一种？

铹，即第103号元素，发现于1961年。它填满了5f系列；此后的元素都属于d区。