每经编辑｜陈爱军    

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洞悉本质：锕与铜的“前世(shi)今生”与基本盘(pan)

当(dang)我们在(zai)讨(tao)论“锕”和(he)“铜”时，脑(nao)海(hai)中浮(fu)现(xian)的(de)往(wang)往(wang)是两(liang)种截然不(bu)同的(de)物质(zhi)。它(ta)们(men)同为(wei)元(yuan)素，却在原子(zi)结构、性(xing)质(zhi)以及(ji)最终的应(ying)用上(shang)展现出(chu)天壤(rang)之(zhi)别。要深入理解(jie)锕和铜的区别(bie)，我们得先从它们的“前世今生(sheng)”——也(ye)就(jiu)是它(ta)们在(zai)元素周(zhou)期(qi)表中(zhong)的(de)位置和(he)基础(chu)物(wu)理化学性质(zhi)说起(qi)。

锕：一(yi)个“特(te)殊”的(de)大(da)家(jia)族(zu)，神(shen)秘而强大(da)

“锕”这个名字(zi)，听起来(lai)就带(dai)着(zhe)一(yi)股神(shen)秘感(gan)，这(zhe)并(bing)非偶(ou)然(ran)。锕（Ac）是(shi)元素周期表(biao)中的一个(ge)重要成员，它(ta)是(shi)锕系元素（ActinideSeries）的鼻(bi)祖，原子序(xu)数(shu)为(wei)89。锕系(xi)元素(su)是原(yuan)子序数从89（锕）到(dao)103（铹）的(de)15种(zhong)化(hua)学元(yuan)素，它们都被归类于(yu)内(nei)过(guo)渡金(jin)属，并且大部分(fen)都具(ju)有放(fang)射性(xing)。

这正(zheng)是“锕”这个(ge)名字(zi)的(de)由(you)来，它(ta)源(yuan)自希(xi)腊(la)语“aktis”，意为“光(guang)线”或“射线”，形象地(di)描绘了(le)这类(lei)元素的(de)放射性(xing)特征(zheng)。

物理特性上的“低(di)调”与“高(gao)调”：

纯(chun)净的金属(shu)锕是一(yi)种(zhong)银白色(se)的(de)活泼(po)金属，在(zai)空气中(zhong)容易(yi)被氧(yang)化，所以通常以氧化(hua)物或(huo)盐的(de)形式存在(zai)。它的(de)熔点(dian)和沸(fei)点(dian)相对(dui)较(jiao)高，但(dan)由于其(qi)放射性(xing)，对纯(chun)金属锕的(de)研(yan)究和获(huo)取都非(fei)常困(kun)难，所以我们鲜(xian)少(shao)见到(dao)实实(shi)在(zai)在的金(jin)属(shu)锕。更多(duo)时候，当我们提(ti)及“锕”时，实际上(shang)是在指代(dai)包含(han)锕系(xi)元(yuan)素的那(na)个大家(jia)族，或(huo)是(shi)这个家(jia)族中一些(xie)更为人(ren)熟知(zhi)的成员，比(bi)如铀（U）、钚（Pu）等(deng)。

放射(she)性(xing)：这(zhe)是锕及(ji)其(qi)家族(zu)成员最显著(zhu)的(de)特征。它们的原(yuan)子(zi)核(he)不稳(wen)定(ding)，会(hui)自发地发生衰变，释放出α粒(li)子(zi)、β粒子(zi)或γ射(she)线等(deng)，并(bing)伴随着(zhe)能量的(de)释放。这种放(fang)射(she)性(xing)既是它(ta)们在核(he)能、核(he)医学(xue)等领(ling)域应(ying)用的(de)根基(ji)，也是它(ta)们(men)带(dai)来(lai)巨(ju)大(da)挑战(zhan)（辐射(she)防护、核(he)废(fei)料处理）的原因(yin)。化学(xue)活(huo)泼性：锕及(ji)其(qi)化(hua)合(he)物的化(hua)学性质相当(dang)活泼(po)，容(rong)易与水、酸、卤素等发(fa)生(sheng)反应。

它(ta)们能形(xing)成多(duo)种价态的化合(he)物，这(zhe)使得(de)它们在(zai)化学(xue)研(yan)究中具有(you)一定(ding)的复杂性。稀有(you)性与获取(qu)难度(du)：大部(bu)分锕系元(yuan)素(su)在自(zi)然(ran)界(jie)中的含(han)量都(dou)极其微少，而且它们(men)通常(chang)伴随着放(fang)射性，需(xu)要(yao)极其(qi)专业(ye)的(de)技术和(he)设备才(cai)能(neng)进(jin)行(xing)提取(qu)和(he)纯化。

铜(tong)：熟悉(xi)的“老朋友”，遍布(bu)日(ri)常的(de)“暖(nuan)色调(diao)”

与锕的神秘(mi)相比(bi)，铜（Cu）则是(shi)一个(ge)我们再(zai)熟(shu)悉不过(guo)的元(yuan)素(su)了。它在元(yuan)素(su)周(zhou)期(qi)表中的(de)位(wei)置(zhi)是29，属于过(guo)渡金(jin)属。铜(tong)以其独特(te)的暖(nuan)黄色(se)光泽(ze)、优良的导(dao)电导(dao)热性以(yi)及(ji)良好(hao)的延(yan)展性，早已(yi)融入了我们生活(huo)的方(fang)方(fang)面面(mian)。

铜的(de)“多面(mian)手(shou)”属(shu)性：

物(wu)理特(te)性(xing)：铜是一种质地(di)较(jiao)软、有(you)韧性且延(yan)展性(xing)极(ji)佳的金(jin)属。它具有(you)非(fei)常(chang)低的电(dian)阻(zu)率(lv)，是(shi)仅次于(yu)银的第二优(you)良(liang)导体，这也(ye)是(shi)它成为电(dian)线制(zhi)造首选材(cai)料(liao)的(de)原因(yin)。铜也是一(yi)种(zhong)优(you)良的(de)导热(re)体(ti)，常用于(yu)制造散热器和(he)炊(chui)具。它的熔点(dian)（1084.62°C）和沸点（2562°C）相比大多数金属更(geng)为(wei)适中。

化(hua)学(xue)特性(xing)：铜在(zai)干燥(zao)空(kong)气(qi)中相对(dui)稳(wen)定，但(dan)在潮(chao)湿空(kong)气(qi)中(zhong)会缓(huan)慢氧化，表(biao)面生(sheng)成一层绿(lv)色的铜锈（主要(yao)成分是碱(jian)式碳(tan)酸铜），这(zhe)也是它具有独特(te)美学(xue)价值的一个来(lai)源。铜(tong)能与(yu)稀酸(suan)反应，但不能与(yu)非氧(yang)化性酸（如(ru)盐酸）反应(ying)，只能与氧化(hua)性酸（如(ru)硝酸）反应(ying)。它(ta)也(ye)容(rong)易(yi)与卤(lu)素、硫(liu)等(deng)发生反应(ying)。

普遍(bian)性(xing)与(yu)易获取(qu)性：铜(tong)是(shi)一种在地(di)壳中含量相对(dui)丰(feng)富的金属(shu)，并且自古以来(lai)就(jiu)被人(ren)类(lei)发现(xian)和使(shi)用。它(ta)的开(kai)采、冶炼和(he)加工(gong)技术非常成(cheng)熟(shu)，价格也相对亲民，这(zhe)使得铜材(cai)在工业(ye)和(he)日常生活(huo)中(zhong)得(de)到了(le)广泛的应(ying)用。

核心差(cha)异(yi)概览：一脉相承还(hai)是截(jie)然不(bu)同(tong)？

简(jian)单来(lai)说，区分(fen)锕和铜(tong)，我们可(ke)以(yi)从以(yi)下(xia)几个核(he)心(xin)层(ceng)面着手(shou)：

元素家(jia)族与定位(wei)：锕属于锕系元(yuan)素(su)（内(nei)过渡金属(shu)），是一(yi)个庞大(da)且多数(shu)带有放射(she)性的(de)家族(zu)；铜(tong)则属(shu)于(yu)过渡(du)金属(shu)，是一(yi)个(ge)相对(dui)独立且(qie)性质(zhi)稳定的元(yuan)素。放射性：这是(shi)最(zui)根本(ben)的(de)区别(bie)。锕及(ji)其(qi)大部(bu)分(fen)同位素都(dou)具(ju)有(you)放射性(xing)，甚至具(ju)有较(jiao)高(gao)的(de)放射(she)性；而纯(chun)金属铜(tong)是稳定元素，本身(shen)不具有(you)放射(she)性（除非经过人(ren)工同位素(su)制(zhi)备(bei)）。

普遍性(xing)与应用：铜(tong)因(yin)其优(you)良的(de)物理性(xing)能和易(yi)获取(qu)性(xing)，在(zai)电力(li)、建筑(zhu)、机械、装饰(shi)等领域被广泛应(ying)用；锕及其同(tong)位(wei)素则主(zhu)要用(yong)于核能、核医学(xue)、科(ke)学研究等专(zhuan)业领(ling)域，普(pu)通人接触的机会极(ji)少(shao)。外观(guan)与性质(zhi)：纯金(jin)属(shu)锕是银(yin)白色(se)的活(huo)泼(po)金(jin)属，而(er)铜(tong)则是标(biao)志性的(de)暖黄(huang)色金(jin)属。在化学性(xing)质上(shang)，铜的(de)稳定(ding)性(xing)相对较(jiao)高，而(er)锕则更(geng)为活泼(po)，并伴随放射性(xing)衰(shuai)变(bian)。

理解(jie)了(le)这(zhe)些基(ji)础性(xing)的(de)“基(ji)因”差异，我们(men)就能更好(hao)地理解(jie)它们(men)在后续(xu)应(ying)用和识(shi)别上(shang)的(de)区别(bie)。下一部分(fen)，我(wo)们(men)将深入探(tan)讨它(ta)们(men)在具体应用(yong)中的“角色扮演(yan)”，以及(ji)如(ru)何(he)通过更直观(guan)的(de)方式来(lai)区分它(ta)们。

应用场(chang)景的(de)“角色(se)扮演”与生(sheng)活(huo)中的“慧(hui)眼识(shi)铜”

当我们对(dui)锕和铜有(you)了(le)基础(chu)的认识后(hou)，下(xia)一步(bu)便(bian)是(shi)审视它(ta)们(men)各自(zi)在广(guang)阔的世界中扮演(yan)着怎样的(de)“角色(se)”，以及如(ru)何在实(shi)际生(sheng)活中，甚至(zhi)是(shi)在(zai)特定的专(zhuan)业环境中，去“慧眼识(shi)铜”，避免被(bei)“混淆(xiao)视(shi)听”。

锕：神(shen)秘的(de)“幕(mu)后英雄(xiong)”，高科技领域的(de)“硬实力”

如前(qian)所(suo)述，锕及其(qi)家族(zu)成员之所(suo)以能成为(wei)“明星(xing)”，并非因(yin)为(wei)它们(men)遍布(bu)街头巷(xiang)尾(wei)，而是(shi)因(yin)为(wei)它们(men)在一(yi)些极其(qi)特(te)殊且重要(yao)的(de)领(ling)域发挥(hui)着(zhe)不可替代(dai)的(de)作(zuo)用。

核能的(de)“心脏”：锕系(xi)元素中的铀（U）和钚（Pu）是(shi)当前(qian)核反应(ying)堆(dui)中主(zhu)要的核燃(ran)料(liao)。它(ta)们具(ju)有可(ke)裂变(bian)性，在(zai)核反(fan)应中(zhong)能够释放出(chu)巨(ju)大(da)的能量(liang)，为我们(men)提(ti)供电(dian)力。这使(shi)得锕成(cheng)为(wei)现代能(neng)源(yuan)结构中一个至关重要的组(zu)成部(bu)分。核(he)医(yi)学(xue)的“生(sheng)命之光”：放(fang)射性(xing)同位(wei)素在(zai)医学(xue)领(ling)域(yu)有着广泛(fan)的应用(yong)，例如诊(zhen)断和治(zhi)疗(liao)癌症(zheng)。

一些(xie)锕系(xi)元素(su)及其衰(shuai)变产物(wu)，经过(guo)精(jing)确(que)控制(zhi)和制(zhi)备(bei)后(hou)，被用(yong)作放射(she)性药物(wu)，用于PET（正电子发(fa)射(she)断(duan)层扫描）等(deng)高(gao)端医(yi)学(xue)影像(xiang)诊断(duan)，以(yi)及(ji)放射性粒子治疗(liao)。科(ke)学(xue)研究(jiu)的(de)“探索(suo)者”：科学(xue)家(jia)们利用锕系元(yuan)素独(du)特(te)的(de)核物(wu)理和(he)化学(xue)性(xing)质(zhi)，进行(xing)着基础科学(xue)的(de)研究(jiu)，探索(suo)原子(zi)核(he)的(de)奥(ao)秘(mi)，开发(fa)新型(xing)材料(liao)和(he)能(neng)源技术。

关(guan)于“锕”的几(ji)点重(zhong)要提(ti)示：

高风(feng)险性：由(you)于其强(qiang)放射性，锕及其(qi)大(da)部分(fen)同(tong)位素都(dou)属于(yu)危险品，需要(yao)严(yan)格的防护措施(shi)和专业(ye)的处理(li)。普通人几乎不(bu)可能接(jie)触到(dao)纯(chun)金属锕或(huo)其高(gao)活性的化合(he)物。非日常(chang)用品(pin)：您(nin)不会在日(ri)常生(sheng)活(huo)中(zhong)见(jian)到(dao)用(yong)锕制作(zuo)的(de)物(wu)品(pin)，比(bi)如电线(xian)、水(shui)管、餐(can)具等(deng)。这(zhe)些(xie)应用(yong)领域几乎都被(bei)铜、铝、不(bu)锈钢等(deng)更安(an)全、更经济(ji)的材(cai)料所(suo)占据(ju)。

“锕”的(de)概念多指(zhi)“锕系元素”：很多(duo)时候(hou)，当(dang)我们谈(tan)论(lun)“锕”时(shi)，实际上(shang)是在(zai)指代整个(ge)锕系元(yuan)素家(jia)族，或是(shi)其中一些(xie)更(geng)具(ju)代(dai)表性的(de)元素(su)，而不是(shi)单(dan)独(du)的金(jin)属(shu)锕。

铜：随处(chu)可(ke)见的“万(wan)能(neng)选手”，日(ri)常生(sheng)活(huo)的(de)“暖色调”

与(yu)锕的(de)“高(gao)冷(leng)”和专(zhuan)业性截然不同(tong)，铜是我们生(sheng)活(huo)中最(zui)亲近(jin)、最熟(shu)悉的(de)金属之一(yi)。它的(de)应用几乎(hu)渗透到我(wo)们生(sheng)活的每(mei)一个角落。

电(dian)力(li)的(de)“血管(guan)”：铜是电(dian)线(xian)电缆(lan)的最(zui)佳选择(ze)之一。从家(jia)里的电(dian)线到手(shou)机(ji)里(li)的(de)电(dian)路(lu)板，再(zai)到输送电力(li)的(de)电网(wang)，铜都(dou)扮(ban)演(yan)着(zhe)至(zhi)关重要(yao)的(de)角色。它的高(gao)导电性(xing)和良好(hao)的延展(zhan)性，使其能够被(bei)加工成(cheng)细长的导线，高效地(di)传(chuan)输电(dian)流。建(jian)筑的(de)“骨骼”与“皮肤(fu)”：铜(tong)材在(zai)建筑(zhu)领域(yu)也有广泛(fan)应用(yong)，例如(ru)水(shui)管(guan)、屋顶(ding)材(cai)料(liao)、装(zhuang)饰(shi)性金(jin)属件等。

铜管耐(nai)腐蚀、不易生锈(xiu)，并且能有(you)效抑制(zhi)细菌(jun)生(sheng)长，是(shi)高品质(zhi)供水系统的好(hao)选择。铜板制成(cheng)的屋顶和外(wai)墙，不仅(jin)美(mei)观，而且经(jing)久(jiu)耐用，会(hui)随(sui)着时间(jian)推(tui)移(yi)形成(cheng)独特(te)的绿色铜锈patina，更(geng)添历(li)史韵味。机械与(yu)工业(ye)的“驱(qu)动(dong)力”：铜(tong)及(ji)其合(he)金（如黄(huang)铜、青铜(tong)）因(yin)其优(you)良(liang)的(de)机械性能、耐磨性和抗腐蚀(shi)性，被(bei)广泛用于制(zhi)造(zao)轴承、齿轮(lun)、阀门(men)、发(fa)动机零件以(yi)及各种精(jing)密仪(yi)器。

艺(yi)术与(yu)装饰的(de)“灵魂”：铜(tong)的暖黄色(se)光泽和易于加工的(de)特性(xing)，使其(qi)成为(wei)雕塑(su)、工艺品(pin)、乐(le)器、首饰以(yi)及(ji)建筑装(zhuang)饰(shi)的理想(xiang)材(cai)料(liao)。许多传世(shi)的铜(tong)雕和古典家具上的(de)铜(tong)饰件，都(dou)展现(xian)了(le)铜(tong)独特(te)的(de)艺术(shu)魅力。热交换的“能手(shou)”：铜(tong)优异(yi)的导热(re)性(xing)使其成(cheng)为制造(zao)散热器(qi)、锅(guo)炉、热交(jiao)换器等设备(bei)的理想(xiang)材料，广(guang)泛应用于空调、冰箱、汽车(che)发动(dong)机冷却(que)系统等领域(yu)。

如(ru)何在生(sheng)活中“慧(hui)眼(yan)识铜”？

看颜(yan)色：纯铜具有非常独(du)特的暖(nuan)黄(huang)色金(jin)属光(guang)泽。虽(sui)然有(you)时(shi)会(hui)因(yin)为(wei)氧化(hua)而略(lve)显暗(an)淡，但其(qi)基本色(se)调(diao)是(shi)温(wen)暖(nuan)的黄色。相(xiang)比之(zhi)下，锕（纯金属）是(shi)银白色的(de)。掂(dian)重(zhong)量（相对密度）：铜的(de)密度(du)约为8.96克(ke)/立(li)方(fang)厘(li)米。在相同体(ti)积下，铜(tong)会(hui)感觉(jue)比(bi)较重。当(dang)然，这需要(yao)与一(yi)些其他(ta)常(chang)见金(jin)属（如铝、铁(tie)）进行(xing)对比(bi)才能体现(xian)。

听声音：纯(chun)铜敲(qiao)击时会发(fa)出沉(chen)闷而悠(you)长的声(sheng)音，而许(xu)多其他(ta)金属(shu)（如(ru)铁）则会发(fa)出清脆的“叮(ding)当”声。触感(gan)：铜的(de)触感(gan)相(xiang)对(dui)温润(run)，且不易(yi)导(dao)热，不(bu)会像铁(tie)那(na)样轻易感受到(dao)冰冷(leng)（除非环(huan)境(jing)温度(du)极低）。氧化(hua)痕(hen)迹(ji)（铜锈(xiu)）：如(ru)果看到(dao)金属表(biao)面有绿(lv)色的(de)、粉末(mo)状或(huo)蜡状(zhuang)的物质，并且闻到(dao)一种特有的“金属味”或“老旧味”，这很可能就是铜(tong)锈。

这(zhe)是铜(tong)在(zai)与空气(qi)中的(de)二氧(yang)化碳(tan)、水(shui)分(fen)等(deng)发(fa)生化(hua)学反应(ying)后形成(cheng)的，是(shi)铜(tong)的标志(zhi)性“身份证明”。锕则不(bu)会形成这(zhe)种绿(lv)色(se)的(de)铜锈。应用(yong)场(chang)景(jing)：如果(guo)您看到的(de)是电线(xian)、水(shui)管、暖气片(pian)、空(kong)调外(wai)机(ji)翅片(pian)、老(lao)旧(jiu)的门把手(shou)、某些(xie)乐器（如萨(sa)克斯(si)风、小(xiao)号）、铜(tong)币(bi)（如(ru)果存(cun)在）、铜(tong)雕艺(yi)术(shu)品(pin)，那么(me)基本可(ke)以断定(ding)是铜(tong)材。

而锕，除(chu)非是(shi)在特定的(de)核设施、实(shi)验(yan)室(shi)或(huo)核医学影像(xiang)设备中，否则在(zai)日常(chang)生活(huo)中几(ji)乎不会出(chu)现(xian)。

总(zong)结：理(li)性(xing)认(ren)识，安(an)全为(wei)先

总(zong)而言(yan)之，锕和铜(tong)是两(liang)种截(jie)然不同的元(yuan)素，它们在原(yuan)子结(jie)构、物理化(hua)学性质(zhi)、放(fang)射性、稀有(you)程度(du)以(yi)及(ji)应用领域上都存在着(zhe)本质的(de)区别。铜是大家熟悉(xi)的、安(an)全的(de)、广泛应用的日(ri)常金属；而锕则(ze)是一(yi)种(zhong)极度专(zhuan)业化(hua)、具有放(fang)射(she)性、主要服务于(yu)高科(ke)技(ji)领(ling)域的(de)“特殊”元(yuan)素(su)。

在日(ri)常(chang)生(sheng)活中(zhong)，我们(men)主要(yao)接触(chu)和使用的(de)是铜。在涉(she)及铜(tong)材(cai)的(de)选择(ze)时，我(wo)们更应关(guan)注其导(dao)电(dian)性、导(dao)热性(xing)、耐腐蚀性、机械(xie)强(qiang)度(du)以及(ji)成本效(xiao)益(yi)。而对(dui)于“锕”，我(wo)们(men)应(ying)当(dang)保持(chi)一种科学(xue)的认知态度，了(le)解其在国家战(zhan)略、尖端科(ke)技领域的重要(yao)性(xing)，但(dan)同时也(ye)要认识到其(qi)潜在(zai)的危险(xian)性(xing)，在(zai)任(ren)何情(qing)况下(xia)，都(dou)应严格(ge)遵守(shou)相关(guan)的(de)安(an)全规范，远(yuan)离(li)辐(fu)射源(yuan)，确保(bao)自身(shen)安全。

希(xi)望通过(guo)这篇文章，您已经(jing)对锕和(he)铜的(de)区别(bie)有了(le)更清(qing)晰、更(geng)深入的认(ren)识，告(gao)别了(le)“选择(ze)困难症”，能(neng)够更(geng)加自(zi)信(xin)地辨(bian)别(bie)这(zhe)两(liang)种截(jie)然不(bu)同(tong)的物(wu)质！

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图片来源：每经记者 阮成武 摄

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