铼是什么？
铼（符号Re）是元素周期表中的第75号元素，属于6周期7族的过渡金属。 地壳中最稀有的元素之一，也是让喷气发动机涡轮能够在更高温度下运行的金属。 在室温下为固态。
背后的故事
铼是什么，以及我们如何发现它
地壳中最稀有的元素之一，也是让喷气发动机涡轮能够在更高温度下运行的金属。
铼的发现
最伟大的元素探索
铼于1925年被发现，标志着一个时代的结束——它是自然界中发现的最后一种稳定元素。这段史诗般的科学侦探故事历时三十年，涉及杰出的德国化学家，并证明了坚持不懈甚至可以征服自然界中最难以捉摸的目标。
1905-1914：失踪元素之谜
德米特里·门捷列夫的元素周期表预测，在锰和锝之间应该存在一种元素，他将其称为“二锰”。20年来，世界各地的化学家疯狂地寻找这块缺失的元素拼图，分析了数千份矿物样本，却始终没有成功。
虚假警报：多次“发现”最终被证明是错误的，包括来自日本的“nipponium”和来自德国的“masurium”。每一次失败都让谜团更加深重——第75号元素究竟藏在哪里？
1922：X射线突破
亨利·莫斯利的遗产为搜索提供了指导。他的X射线晶体学研究表明，第75号元素应产生特征性的X射线发射，从而提供了一种明确的鉴定方法。这一突破为化学家找出自然界“大海捞针”般的目标提供了所需工具。
1925：诺达克夫妇的胜利
瓦尔特·诺达克和伊达·诺达克与奥托·贝格在柏林大学完成了不可能的任务。他们处理了660 kg的铂矿石和钼矿物，利用革命性的光谱技术检测到了第75号元素的特征X射线信号。
“我们成功证明了第75号元素的存在……我们提议将其命名为铼，以纪念流经我们德国故乡的莱茵河。”——瓦尔特·诺达克，1925年
难以置信的挑战：他们的第一份样本中，只有从超过半吨矿石中提取出的1 milligram铼化合物，浓度仅为0.0002%！相比之下，在纽约市找到某个特定的人都显得轻而易举。
1928：制得纯金属
发现三年后，诺达克夫妇终于通过氢还原高铼酸铵，分离出1 gram纯铼金属。这份比黄金还贵重的微小样品证明了铼的独特性质，并开启了数十年对其应用的研究。
科学英雄
瓦尔特·诺达克 (1893-1960)
德国分析化学家，开创了用于发现元素的X射线光谱学。他严谨的研究方法和革命性的技术，使铼的检测成为可能，而此前其他人都未能成功。
伊达·塔克-诺达克 (1896-1978)
杰出的德国物理学家，也是第一位发现化学元素的女性。她在X射线晶体学方面的专长对铼的鉴定至关重要。她还在核裂变得到证实前50年就预测了这一现象！
奥托·贝格 (1873-1939)
专门研究稀有元素提取的德国化学家。他在化学处理方面的专业知识，使得从浓度极低的矿石中分离出纯铼成为可能。
铼为何如此难以发现
极度稀有
铼在地壳中的含量仅为0.7 parts per billion，用常规分析几乎无法检测。大多数矿物样本中根本不含铼。
化学分散
铼不会形成自己的矿物，而是以痕量水平随机替代其他元素，因此无法在可发现的矿床中富集。
分析局限
20世纪20年代的分析化学无法检测低于milligram级的数量。只有X射线光谱学才能为铼的检测提供足够的灵敏度。
提取困难
即使检测到铼，提取纯铼仍需要处理巨量矿石，并经过数十道化学分离步骤。
“铼”这个名字
诺达克夫妇选择“铼”这个名字，是为了纪念流经他们德国故乡的莱茵河（拉丁语为Rhenus）。这一爱国主义命名反映了20世纪20年代人们对科学成就的强烈民族自豪感。具有讽刺意味的是，莱茵河中检测不到铼——这种元素甚至稀有到强大的莱茵河中也没有！
从实验室中的好奇发现到太空时代的必需品
诺达克夫妇永远无法想象，他们在实验室中的好奇发现最终会为喷气发动机提供动力，并推动太空探索。他们通过严谨工作鉴定出1 milligram铼化合物，由此开启了如今年产值达数十亿美元的产业。今天的每一次商业飞行，都依赖于他们在1925年柏林实验室中的突破。
科学遗产
铼的发现确立了至今仍用于痕量元素检测的分析化学技术。诺达克夫妇的X射线光谱学方法发展成了现代仪器，能够检测单个原子。他们追求不可能目标的坚持，仍在激励着今天攻克最具挑战性研究问题的科学家。