【譯者之言：鹵素一族——氟、氯、溴、碘、砹，中學(xué)化學(xué)課上我們都能朗朗上口，但你可知道在這些元素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中有多少讓人難忘故事！】

在我年輕的時(shí)候，這還是遠(yuǎn)在抗生素出現(xiàn)之前，一般家庭都常備一種治療像刀傷、擦刮傷一類傷口的藥水。為防止傷口感染，我們會(huì)在傷口涂上碘的酊劑（碘酒）—— 一種碘的酒精溶液。

對(duì)于我來(lái)說(shuō)，碘酒自然成了防止感染的萬(wàn)能藥。雖然碘酒會(huì)讓傷口刺痛，讓人“哎喲！哎喲！”地叫痛，但我仍然感覺非常的好。因?yàn)樽鳛樾『?，我總是覺得這種刺痛就意味著細(xì)菌全部被消滅了。

隨著時(shí)代的變遷，家庭常備藥品也發(fā)生了變化。我親愛的妻子珍尼特是一個(gè)醫(yī)學(xué)博士，她熟悉所有最新的抗感染藥物。她生活中最大的樂趣就是治療我身上的任何小傷（雖然我不是很喜歡，但我很愿意去忍受，因?yàn)槲曳浅鬯２还苁裁磿r(shí)候，只要我受傷，她總是會(huì)在我的傷口上涂滿各種油膏、乳液，或是抗生素軟膏。

然而，在我的藥箱里，我一直堅(jiān)持放了一小瓶碘酒。任何時(shí)候，在我遇到刀傷、擦刮傷時(shí)，只要沒被珍尼特看到，我都會(huì)在傷口上涂點(diǎn)碘酒，享受那種殺滅細(xì)菌的刺痛。

前幾天，我又用了碘酒，不巧被珍尼特發(fā)現(xiàn)，她就此給我作了一大番報(bào)告。我想，既然我不時(shí)寫一些有關(guān)化學(xué)元素的短文，我也應(yīng)該寫寫有關(guān)碘的故事。

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我們首先并不從碘開始，而是從鹽酸開始。

中世紀(jì)的煉金術(shù)士發(fā)現(xiàn)了三種礦物酸。它們與相對(duì)較弱的醋酸相比，能帶來(lái)更劇烈的化學(xué)反應(yīng)。而醋酸是醋的有效成分，也是此前古人能得到的最好的酸。這些礦物酸中有兩種是硫酸和硝酸，而第三種就是鹽酸。

我們并不確切知道，是誰(shuí)在什么時(shí)候發(fā)現(xiàn)的這種酸。在1612年出版的一本書里，第一次清楚地描述了鹽酸的配制方法。書的作者是德國(guó)煉金術(shù)士安德烈亞斯·利保（Andreas Libau）（1560-1616）, 而更多的人更熟悉他的拉丁版名字——里巴維亞斯（Libavius）。

當(dāng)然，他沒有叫它鹽酸。鹽酸這個(gè)名字是在十九世紀(jì)現(xiàn)代化學(xué)命名法發(fā)明出來(lái)以后，才出現(xiàn)的。他把它稱作“spiritus salis”，這個(gè)拉丁文意思是“鹽精”。之所以這樣稱呼它，是因?yàn)樗怯檬雏}和水，加上粘土，并加熱來(lái)配制鹽酸的。它是一種“精”，是因?yàn)樗菀讚]發(fā)，而食鹽本身卻不會(huì)。

在這以后，鹽酸又被稱為“海酸”，因?yàn)樵现坏氖雏}可以從海水中獲取。食鹽還可以從鹵水（陸地上各處的飽和鹽水）中獲取，所以它也被叫做“muriatic acid”，拉丁文，意為“鹵酸”。

這樣又過(guò)了一個(gè)半世紀(jì)。

1774年，瑞典化學(xué)家卡爾·威廉·謝勒（Karl Wilhelm Scheele）（1742-1786）將鹵酸與一種被稱作“軟錳礦”（含有我們今天稱作“二氧化錳”的成份）的礦物一同加熱。他制成了一種帶有讓人窒息氣味的氣體。這種氣體能讓人咳嗽，并使他感到了“壓抑”，但他依然堅(jiān)持對(duì)它進(jìn)行研究（還有其它各種有毒蒸汽，這可能導(dǎo)致了他的早逝——他四十四歲就去世了）。他發(fā)現(xiàn)這種氣體微溶于水，會(huì)腐蝕金屬，能漂白綠葉和花朵。

該化學(xué)反應(yīng)是這樣的：鹵酸的分子由一個(gè)氫原子和一個(gè)氯原子組成（這也就是現(xiàn)在也叫它氫氯酸的原因）。二氧化錳中的氧原子與其中的氫原子結(jié)合，解放出了氯原子，氯原子成對(duì)結(jié)合組成氯分子，最后就形成了氣態(tài)的氯。總之，是謝勒發(fā)現(xiàn)了氯元素。

然而，盡管謝勒是歷史上最偉大的化學(xué)家之一，但因?yàn)楦鞣N陰差陽(yáng)錯(cuò)的原因，卻是最不幸一個(gè)化學(xué)家。有大約六種元素都是他第一個(gè)分離出來(lái)的，但他卻未得到任何一項(xiàng)榮譽(yù)。不是作品出版被耽誤了，讓別人趕到了他的前面，就是榮譽(yù)被授予給了他的合作者，或是別的什么原因。

對(duì)于氯元素，他的報(bào)告是第一個(gè)，而且沒有合作者。但謝勒還是錯(cuò)過(guò)了，因?yàn)樗]有意識(shí)到他分離出的氣體是一種元素。他接受了一種在1700年發(fā)展起來(lái)的理論。這種理論認(rèn)為，燃燒（氧化）反應(yīng)中流失的物質(zhì)叫“燃素（或熱素）”。由于這種蒸汽是鹵酸燃燒產(chǎn)生的，他因此把它叫做“去熱素鹵酸”。

幾乎就在謝勒分離氯的同時(shí)，英國(guó)化學(xué)家約瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）（1733-1804）發(fā)現(xiàn)了氧。（還是謝勒首先發(fā)現(xiàn)的氧，但是他的論文被出版社可恥地延誤了，他因而失去了這項(xiàng)榮譽(yù)）。法國(guó)化學(xué)家安托萬(wàn)·勞倫·拉瓦錫（Antoine Laurent Lavoisier）（1743－1794）在1778年指出，燃燒（氧化）并不是燃素的流失，而是獲得了氧。

這意味著謝勒并不是讓鹽酸喪失了燃素，而是為其添加了氧。去燃素鹵酸也就被稱為了“氧鹵酸”。謝勒的蒸汽仍然沒有被認(rèn)作一種元素，而被看作是一種鹵酸和氧的不牢固結(jié)合物。

拉瓦錫贊成所有的酸都包含氧元素的觀點(diǎn)（這也是氧為什么被叫做希臘語(yǔ)的“oxygen”（意為“酸的制造者”）的原因）。他因此認(rèn)為鹵酸和氧鹵酸都含有氧元素。

英國(guó)化學(xué)家漢弗萊·戴維（Humphry Davy）（1778－1829）也對(duì)此進(jìn)行了研究。1808年，他作出了以下結(jié)論：鹵酸不含有氧元素；與氧結(jié)合的是氫成分；謝勒的蒸汽也不包括氧元素，它是一種單獨(dú)的元素。即是說(shuō)，這種蒸汽已不能被進(jìn)一步分解成更基本的元素了。

由于這種蒸汽顏色呈綠色，戴維稱之為“chlorine”，希臘語(yǔ)的綠色。他認(rèn)為鹵酸是由包含氫元素和氯元素的分子構(gòu)成。因此它又被稱為“氫氯”或“氫氯酸”。因?yàn)檫@些結(jié)論都是正確的，所以發(fā)現(xiàn)氯元素的榮譽(yù)被授予了戴維，而不是謝勒。

然而，并不是所有的人都相信戴維的結(jié)論，尤其是瑞典化學(xué)家瓊斯·雅各布·伯齊利厄斯（Joens Jakob Berzelius）（1779－1848）。他一直堅(jiān)持認(rèn)為戴維的氯元素是什么物質(zhì)的氧化物。伯齊利厄斯是當(dāng)時(shí)最有名的化學(xué)家，事實(shí)上也是當(dāng)時(shí)化學(xué)界的絕對(duì)權(quán)威。由于他拒絕接受戴維的理論，使得該理論一直處于未確定的地位。

這又將我們帶到了法國(guó)化學(xué)家伯納德·庫(kù)爾圖瓦（Bernard Courtois）（1777-1838）那里。

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庫(kù)爾圖瓦是第戎一個(gè)硝石制造商的兒子。由于接受過(guò)良好的化學(xué)教育，于是在1808年接過(guò)了父親的事業(yè)。我們可以稱他為“工業(yè)化學(xué)家”。

那個(gè)時(shí)代，硝石制造并非無(wú)足輕重的職業(yè)。硝石，或者化學(xué)術(shù)語(yǔ)中的“硝酸鉀”，是火藥的重要成份?；鹚幍钠渌煞荩蚧呛湍咎縼?lái)源豐富，容易獲取。而硝石卻不是。

庫(kù)爾圖瓦是在拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)的中期接手公司的。此時(shí)，法國(guó)迫切需要火藥。英國(guó)是法國(guó)的敵人，而英國(guó)海軍又控制了海洋。硝石最好的來(lái)源是海外，由于進(jìn)口渠道被切斷，庫(kù)爾圖瓦的生意陷入了困境。

庫(kù)爾圖瓦試圖從法國(guó)海岸的海草中獲取必要的硝鹽。他將海草燒成灰燼，再用水從灰燼中溶解出硝鹽。水當(dāng)然還溶解了灰燼中的一些其它物質(zhì)。為去除這些雜質(zhì)，庫(kù)爾圖瓦加入了一點(diǎn)硫酸，讓雜質(zhì)沉淀，然后過(guò)濾除去。

當(dāng)然庫(kù)爾圖瓦并不知道，實(shí)際上那時(shí)也沒有人知道，海草中含有微量的，一種未知元素的化合物。

1811年底，庫(kù)爾圖瓦有一次似乎把硫酸多加了一點(diǎn)。讓人吃驚的是他得到了一種紫色蒸汽，它有著和氯氣類似的刺激性氣味。這種蒸汽在冷的物體上凝結(jié)，形成近乎黑色的晶體。

庫(kù)爾圖瓦研究了這些晶體。他發(fā)現(xiàn)，它可以和氫、磷以及金屬結(jié)合，還可以和氨結(jié)合形成一種爆炸物質(zhì)（不過(guò)性能不佳，不能替代火藥）。這種物質(zhì)不能穩(wěn)定地與碳或氧結(jié)合。在所有這些方面，這種新物質(zhì)都與氯都很相近。

庫(kù)爾圖瓦還發(fā)現(xiàn)，對(duì)這種晶體加強(qiáng)熱并不能將其分解成更基本的物質(zhì)。因此，他懷疑自己是不是發(fā)現(xiàn)了一種新元素。但他被迫放棄了自己的研究。一是因?yàn)樗麤]有錢和時(shí)間，他得用盡全力去經(jīng)營(yíng)他那快要破產(chǎn)的公司，來(lái)養(yǎng)活自己和家人。二是因?yàn)樗麘岩勺约旱幕瘜W(xué)能力，是否能夠處理“判斷一種新物質(zhì)是不是一種元素”這樣的困難問題。他中斷了他的研究，甚至沒有發(fā)表他所觀察到的那些現(xiàn)象。實(shí)際上，庫(kù)爾圖瓦一生中都沒有發(fā)表過(guò)一篇論文。

1812年7月，他將自己收集到的信息寄給了當(dāng)?shù)氐膬蓚€(gè)有名的化學(xué)家，尼古拉斯·克萊門特（Nicholas Clement）（1778-1841）以及他的合作者查爾斯·伯納德（Charles Bernard）（1777-1862）。他們繼續(xù)進(jìn)行了研究，并在1813年11月19日將研究成果報(bào)告了法蘭西學(xué)院。他們將這一發(fā)現(xiàn)的所有榮譽(yù)都給了庫(kù)爾圖瓦?？巳R門特對(duì)新物質(zhì)的特性進(jìn)行了更深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)和庫(kù)爾圖瓦所說(shuō)的一樣，與氯相近。他因此宣布這是一種新元素。

此時(shí)，其他化學(xué)家也在研究這種新物質(zhì)，其中包括漢弗萊·戴維和一個(gè)法國(guó)化學(xué)家約瑟夫·路易絲·蓋-呂薩克（Joseph Louise Gay-Lussac）（1778-1850）。他們都同意這是一種與氯相近的新物質(zhì)。蓋-呂薩克以其蒸汽的紫色命名了這種元素。希臘語(yǔ)中“紫色”是“ion”，而“像紫色”是“iodes”。加上“Chlorine（氯）”的結(jié)尾“ine”，即得到“iodine（碘）”這個(gè)詞。

戴維和蓋-呂薩克誰(shuí)發(fā)現(xiàn)在先還存在些爭(zhēng)議，多半是政治因素。戴維是英國(guó)杰出的化學(xué)家，呂薩克也是法國(guó)重要的化學(xué)家，而這兩個(gè)國(guó)家正在進(jìn)行你死我活的戰(zhàn)爭(zhēng)。好在該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的榮譽(yù)并沒有授給他們的哪個(gè)，而是給了庫(kù)爾圖瓦，當(dāng)然庫(kù)爾圖瓦也當(dāng)之無(wú)愧。

因?yàn)樽C據(jù)非常有力，所以化學(xué)家們不久都接受了碘是一種元素的結(jié)論。碘是一種元素的事實(shí)，又讓人不能不去考慮，與它相似的氯，也是一種元素。到了1820年，即使是那個(gè)頑固而權(quán)威的伯齊利厄斯也讓步了。

然而，這一切并沒有給庫(kù)爾圖瓦帶來(lái)任何經(jīng)濟(jì)方面的好處。他的硝鹽生意最終還是衰敗了，他不得不靠制造和出售碘來(lái)維持生計(jì)，但這實(shí)際也幫不了多大的忙。1831年，他因?yàn)檫@項(xiàng)發(fā)現(xiàn)得到了6000法郎的獎(jiǎng)勵(lì)，但獎(jiǎng)金不久就花光了。1838年，他死于貧困中。

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故事還沒結(jié)束。我們還得說(shuō)說(shuō)另一位法國(guó)化學(xué)家安托萬(wàn)·杰羅姆·巴拉德（Antoine Jerome Balard）（1802－1876）。1824年，他還是蒙彼利埃一所制藥學(xué)校的助教。

他對(duì)于尋找碘的新來(lái)源非常感興趣。因?yàn)榇四康?，他開始對(duì)鹽沼地里生長(zhǎng)的各種植物進(jìn)行研究。他將這些植物燒成灰燼，溶于水后濃縮。然后他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他在其中加入某些化學(xué)藥品時(shí)，液體會(huì)變成褐色。

他研究了這種褐色物質(zhì)，最后得到一種略帶紅色的液體。這種液體的性質(zhì)和氯，碘相似，有一種讓人窒息，引人咳嗽的氣味。他又研究了它的特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)都或多或少地介于氯和碘之間。它比氯的顏色深，但又比碘的顏色淺?；瘜W(xué)特性相同，但似乎比碘要活潑，比氯又要差一點(diǎn)。

一段時(shí)間里，巴拉德認(rèn)為他得到的是一種氯和碘的化合物——也就是說(shuō)“碘氯”——但他又無(wú)法將這種新物質(zhì)分解成碘和氯。最后，他宣布這是一種新物質(zhì)，并將它命名為“muride”，取意于產(chǎn)生它的植物所生長(zhǎng)的鹽沼。

法蘭西學(xué)院的一個(gè)小組研究了這種物質(zhì)，其中包括蓋-呂薩克。他們都拒絕接受這個(gè)名字，也許是因?yàn)檫@讓他們想起了那老掉牙的名字“muriatic acid（鹵酸）”?；谶@種物質(zhì)的強(qiáng)烈，而且難聞的氣味，他們給它取名為“bromine（溴）”，希臘語(yǔ)，意思是“臭氣”。

溴的發(fā)現(xiàn)和其它很多發(fā)現(xiàn)一樣，都有不少“擦肩而過(guò)”的經(jīng)歷。

1825年，年輕的德國(guó)化學(xué)系學(xué)生卡爾·羅維格（Carl Lowig）（1803-1890）從鹽泉的溶解物中觀察到一種紅色液體。他將這種紅色物質(zhì)帶到進(jìn)了著名的德國(guó)化學(xué)家利奧波德·格梅林（Leopold Gmelin）（1788-1853）的實(shí)驗(yàn)室中，格梅林立馬建議他去仔細(xì)研究一下這種液體，看看是不是什么新的元素。

羅維格照此做了，但是在他得出結(jié)論之前，巴拉德宣布發(fā)現(xiàn)溴的論文已經(jīng)出現(xiàn)。但是，羅維格還是繼續(xù)了其漫長(zhǎng)而成功的化學(xué)生涯，多數(shù)成果都與溴化合物的研究有關(guān)，這使得他的擦肩而過(guò)沒有成為太大的悲劇。

更富戲劇性的是另外一位德國(guó)化學(xué)家賈斯圖·馮·李比希（Justus von Liebig）（1803-1873）的命運(yùn)。他甚至在羅維格之前就獲得了一種紅色液體的樣本，而且他還仔細(xì)地對(duì)其進(jìn)行了化驗(yàn)。他將其放在一個(gè)小玻璃瓶中，貼上標(biāo)簽，并把它放在了他的實(shí)驗(yàn)室的試劑架上。

當(dāng)看到發(fā)現(xiàn)溴的新聞時(shí)，他奔到試劑架前，取出小玻璃瓶，再次化驗(yàn)了其成分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，他實(shí)際早就得到了純的溴，只是讓它靜靜地在那里呆了好幾個(gè)月。然后，他緊盯著他在標(biāo)簽上寫下的文字——“碘氯”。但李比希最后還是成為了有史以來(lái)最偉大的有機(jī)化學(xué)家之一，因此，對(duì)于他來(lái)說(shuō)這也還不算太大的悲劇。

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顯然，溴的特性介于氯和碘的特性之間。而德國(guó)化學(xué)家約翰·沃爾夫?qū)ざ咆惱准{（Johann Wolfgang Dobereiner）（1780-1849）將其簡(jiǎn)化成了數(shù)字。他注意到，溴的原子量正好在氯和碘的原子量之間，如果將氯和碘的原子量加起來(lái)，再將它們的和除以2，結(jié)果為81，而溴的原子量大約為80。

杜貝雷納注意到，對(duì)于具有相似特性的其它三元素組也有同樣的情況，例如：鈣、鍶和鋇，當(dāng)鈣和鋇的原子量被加起來(lái)，再將它們的和除以2，結(jié)果為89，而鍶的原子量大約為88。

然后有硫、硒和碲，當(dāng)硫和碲的原子量被加起來(lái)，再將它們的和除以2，結(jié)果為80，而硒的原子量大約為79。

1829年，杜貝雷納提出，元素是以三個(gè)為一組出現(xiàn)的，他稱之為“三個(gè)一組”。

這個(gè)說(shuō)法非常重要。到杜貝雷納的年代，已經(jīng)知道了超過(guò)五十種元素，它們的特性變化很大，是一個(gè)雜亂無(wú)章的群體，科學(xué)家們絞盡腦汁試圖去找到次序，實(shí)際上也是出于一種本能。

杜貝雷納的“三個(gè)一組”是與元素次序有關(guān)的最早的提議。這一建議是在溴被發(fā)現(xiàn)之后不久提出的，這不足為奇，因?yàn)槁取搴偷馐恰叭齻€(gè)一組”中最明顯和最清晰的例子。

然而，由于幾個(gè)原因，“三個(gè)一組”的想法并未流行開來(lái)。首先，盡管當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道了五十多種元素，但是還有三十多種尚未被發(fā)現(xiàn)，它們的缺席留下了空白，使得進(jìn)行任何元素排序都十分困難。其次，許多元素的原子量還未得到正確的了解，這使得“三個(gè)一組”的想法使得元素即使在應(yīng)該存在的地方，也會(huì)出現(xiàn)失敗的情況，而在該不存在的地方又可能到場(chǎng)。 再次，元素的真正順序非常精妙，只靠“三個(gè)一組”的簡(jiǎn)單想法是無(wú)法去排列的。

盡管如此，杜貝雷納的提議還是激發(fā)了化學(xué)家們的想象力，其他人也開始著手在明顯混亂的大量元素中尋找次序。

1869年，在“三個(gè)一組”的想法被提出四年之后，俄國(guó)化學(xué)家迪米特里·伊萬(wàn)諾維奇·門捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev）（1834-1907）最終以“元素周期表”的形式解決了元素的真正次序問題。這是繼1778年拉瓦錫（Lavoisier）闡明燃燒的性質(zhì)之后，到1896年法國(guó)化學(xué)家安托萬(wàn).亨利.貝克雷爾（Antoine Henri Becquerel）發(fā)現(xiàn)放射性之前，最偉大的化學(xué)發(fā)現(xiàn)。

“三個(gè)一組”足以讓人們能夠用一個(gè)通用的名稱來(lái)指代一組元素成為可能。氯和鈉結(jié)合形成氯化鈉，或者是普通的食鹽。溴和碘與鈉結(jié)合相應(yīng)形成溴化鈉和碘化鈉，這些化合物在許多方面都與食鹽類似?；谶@個(gè)原因，氯、溴和碘就被稱為“halogen（鹵素）”，希臘語(yǔ)，意思是“鹽的制造者”。

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氯、溴和碘是唯一的三種鹵素嗎？

答案是否定的！氯在三者之中的原子量最小，但是還有一種原子量更小的鹵素，這就是“氟”。

氟壯大了鹵素的隊(duì)伍。碘在常溫下為固體，沸點(diǎn)為184℃；溴為液體，沸點(diǎn)為59℃，而氯和氟在常溫下都是氣體，氯的沸點(diǎn)為-35℃，的氟則為-187℃。

溴的化學(xué)活性比碘更高，但氯還是更活躍一些，而氟是其中最活躍的。氟實(shí)際上是所有化學(xué)元素中最活躍的——最渴望與其它原子相結(jié)合，并且結(jié)合之后也是最難分離開的。

氟存在于某些化合物，似乎相當(dāng)早就已經(jīng)得到確定了，但還是經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間，才有人實(shí)際將它分離開來(lái)，制備成一種氣體元素。1886年，法國(guó)化學(xué)家費(fèi)迪南德.弗雷德里克.亨利.莫桑 （Ferdinand Frederic Henri Moissan）(1852-1907)完成了這項(xiàng)任務(wù)，并在1906年因?yàn)檫@項(xiàng)偉業(yè)獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

在列表的另一端，在碘之后，還有第五種鹵素。1914年，當(dāng)英國(guó)物理學(xué)家亨利.格溫-杰弗里斯.莫斯利（Henry Gwyn-Jeffreys Moseley）（1887-1915）在制定“原子序數(shù)”的概念” 時(shí)發(fā)現(xiàn)了這一情況。

這是通過(guò)給每個(gè)元素賦予一個(gè)整數(shù)，在周期表上畫上點(diǎn)睛的一筆。這意味著它可以確切地知道每個(gè)元素在表中的位置。原子序數(shù)可能讓我們知道，在兩種特定已知的元素之間，可能不存在別的元素——或者可能存在一種或兩種新的元素。

氟的原子序數(shù)是9，氯的為17，而溴的為35，碘的為53。周期表的排列使得在原子序數(shù)為85的地方必須有第五種鹵素，但在這個(gè)位置上并沒有已知的元素。

到莫斯利發(fā)現(xiàn)這一情況時(shí)，已經(jīng)不會(huì)讓人奇怪了。因?yàn)榉派湫砸驯话l(fā)現(xiàn)，很明顯所有原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，并且沒有穩(wěn)定的同位素。

元素90和92（相應(yīng)為釷和鈾）幾乎是穩(wěn)定的，因此它們存在于地球的地殼中，數(shù)量可觀。當(dāng)它們衰變時(shí)，會(huì)形成原子序數(shù)高于83的元素。這些元素僅微量存在，但能夠通過(guò)它們的放射性輻射探測(cè)到它們。

1931年，美國(guó)化學(xué)家弗雷德·艾利森（Fred Alison）利用他自己發(fā)明的一項(xiàng)被稱為“磁光學(xué)”的技術(shù)，向世人報(bào)告發(fā)現(xiàn)了第五種鹵素，并將其命名為“alabamine（砹）”。然而，他被證明是錯(cuò)誤，這樣元素周期表中的這一位置依然空缺。第五種鹵素繼續(xù)被簡(jiǎn)單地被稱為“第85號(hào)元素”或者“eka-iodine（準(zhǔn)碘）”（“Eka”意為梵語(yǔ)的“一個(gè)”，這樣eka-iodine意思就是碘之后的“一個(gè)”）。

如果85號(hào)元素不能在釷和鈾衰變的產(chǎn)物中找到，也許可以在實(shí)驗(yàn)室中制造出來(lái)吧！假設(shè)你從原子序數(shù)為83鉍的開始，使用阿爾法粒子（即氦核，原子序數(shù)為2）轟擊它，如果一些阿爾法粒子與鉍核結(jié)合，組合的原子核的原子序數(shù)就該為85.

1940年，加利福利亞大學(xué)的一個(gè)物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)（包括意大利裔美國(guó)人埃米利奧·塞格雷（Emilio Segre）（1905-1989））嘗試進(jìn)行了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)為他們可能合成了準(zhǔn)碘。然而，第二次世界大戰(zhàn)正在歐洲瘋狂地進(jìn)行，美國(guó)人被卷入其中的機(jī)會(huì)正在穩(wěn)步增加。這個(gè)特定的項(xiàng)目也就被擱置到一旁去了。

1947年，這個(gè)項(xiàng)目再次啟動(dòng)，微量的準(zhǔn)碘被合成，它被命名為“astatine（砹）”，希臘語(yǔ)，意思是“不穩(wěn)定的”，而它的確不穩(wěn)定。它最接近穩(wěn)定的的同位素為砹-210，其半衰期只有8.3小時(shí)。

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假設(shè)我們只考慮氟、氯、溴和碘四種穩(wěn)定的鹵素。一般而言，宇宙中小原子比大原子更常見，盡管也有一些例外。那么，在地球的地殼中，氟是最常見的鹵素就不足為奇了！然后才是氯、溴，最后是碘。

按重量百萬(wàn)分之一比率計(jì)，數(shù)值為氟，700；氯，200；溴，3；以及碘0.3。鹵素最常見的化合物是它們與鈉、鉀形成的化合物，這些化合物都易溶于水。那么，總的來(lái)說(shuō)，這些化合物都容易從土壤中被沖洗出來(lái)，流入海洋。（這也是為什么海水是咸的。）

當(dāng)然，碘在海洋中遠(yuǎn)不及氯那么常見。海洋中碘化鈉的數(shù)量只有氯化鈉數(shù)量的1/8000。要想獲得一盎司碘，你不得不弄干500噸海水，這確實(shí)不是一個(gè)實(shí)際的工藝。

碘對(duì)生命至關(guān)重要，這似乎有些聳人聽聞。（氯也重要，但氯很豐富。氟也很有用，但只是在牙齒形成時(shí)需要很少的量，而據(jù)我們所知，溴對(duì)于生命并非至關(guān)重要的。）

無(wú)可否認(rèn)，人體所需要的碘的數(shù)量也是很少的，人體只含有大約14毫克（大約1/2000盎司）的碘，多數(shù)在甲狀腺中。但是即使是這么小的數(shù)量，我們又是如何設(shè)法去獲取的呢？

幸運(yùn)的是，碘對(duì)于海洋生物也是至關(guān)重要的，海洋的植物世界（包括海帶）將其從海水中過(guò)濾出來(lái)，并濃縮在自己的組織中。（這就是為什么庫(kù)爾圖瓦能從海草中獲取碘；離開海水他是無(wú)法做到的。）

這意味著海產(chǎn)品含有我們所需要的豐富的碘。

但在海產(chǎn)品不常見的內(nèi)陸地區(qū)又怎么辦呢？又非常幸運(yùn)的是，海洋的鹽沫在太陽(yáng)下曬干成細(xì)小的鹽粒（包括碘化鈉），它們能夠被風(fēng)吹到內(nèi)陸。少量的碘化合物在土壤中分解，因此被陸地植物所吸收，我們又從植物中將其攝取。

但是，也有一些地方土壤中碘的含量一直就偏低——比如：阿爾卑斯山、洛基山和美國(guó)中西部，碘缺乏在那里是地方性的。結(jié)果是，甲狀腺長(zhǎng)大并產(chǎn)生甲狀腺腫，伴隨各種不舒服的癥狀。

但是，碘一經(jīng)被發(fā)現(xiàn)之后，人們很快就發(fā)現(xiàn)它對(duì)治療甲狀腺腫很有幫助。最終，少量的碘化鈉被加入了碘缺乏城市的供水系統(tǒng)中。碘化鈉也可以少量加入食鹽中，成為“碘鹽”。

即使到了今天，碘還是能夠被像我這樣的保守分子用作殺菌劑，因?yàn)槲胰匀幌嘈诺鈳?lái)的刺痛比抗生素藥膏更有效。

（作者：艾薩克.阿西莫夫（Isaac Asimov），譯者：勁松）