金属铼与超越元素周期表极限的科学远见

艾达·塔克与挑战元素周期表极限的金属

二十世纪初，发现一种新的化学元素是智力上的一次大胆行动。1925年，一位名叫艾达·塔克（后称为艾达·诺达克）的年轻德国化学家做到了这一点。在那个很少有女性能够进入实验室的时代，塔克发现了科学界尚未发现的最后几种天然元素之一：铼 (Re)。

她的发现填补了元素周期表上的一个空白，并在多年后让她预见了一项将改变物理学进程的事物：核裂变。

从拉克豪森到实验室

艾达·塔克1896年出生于德国拉克豪森，在柏林学习化学工程，并于1921年获得博士学位。她曾为AEG和西门子-哈尔斯克公司工作，专攻X射线光谱分析——这项技能将成为她探索物质隐藏结构时的决定性优势。

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塔克与瓦尔特·诺达克和奥托·伯格一起，开始系统性地寻找门捷列夫所预言的“缺失”元素。在分析了数百种矿物样本后，他们检测到一条新的光谱线——第75号元素——他们以莱茵河的名字将其命名为铼。

几个月后，他们成功地分离出该元素的纯净形式，确认了它的存在。他们还声称发现了第43号元素（Masurium，锝的早期命名），但其他科学家无法重现这一结果；后来人们发现，这种元素只能通过人工方式产生——即现代的锝。

超越时代的直觉

1934年，已是艾达·诺达克的塔克发表了《论第93号元素》一文。在仅仅两页纸中，她提出，当原子核被中子轰击时，可能会“分裂成大碎片”。

这句在当时几乎被忽视的话，是对核裂变的一次早期描述。没有人关注。十年后，奥托·哈恩和莉泽·迈特纳将通过实验证实诺达克早已预见到的现象。

铼：稀有而坚韧的金属

铼 (Re) 属于元素周期表第7族。它极其稀少——在地壳中含量仅为约十亿分之0.7。

它不形成独立的矿物，而是在精炼铜矿和钼矿过程中，作为辉钼矿 (MoS₂) 的副产品获得。

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它的特性使其与众不同：

• 熔点：≈ 3,182 °C —— 仅次于钨和碳。
• 高密度和卓越的耐腐蚀性。
• 广泛的氧化态范围：从-1到+7。

全球年产量勉强达到60吨，主要产自智利、美国和波兰。

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战略用途

• 航空航天：大约70-80%的铼用于喷气发动机涡轮机的超级合金中，其叶片必须承受超过1,000°C的温度。
• 能源：铂-铼催化剂彻底改变了石油精炼，使得生产高辛烷值无铅汽油成为可能。
• 高精度：用于热电偶、电触点和暴露在极热环境下的灯丝。

其稀有性和高性能使得铼成为现代技术的关键金属。

抵抗中的科学

在1930年代和1940年代，艾达·诺达克面临着科学界的敌意，当时科学界不愿接受女性从事研究工作。即便如此，她继续与丈夫一起发表论文，获得了利比希奖章（1931年），并三次被提名诺贝尔化学奖。

虽然认可来得较晚，但她的工作在欧洲化学史和女性科学家的可见度上都留下了持久的印记。

铼是一种能承受不可能的高温、并在其他金属熔化时保持其结构的金属。在许多方面，艾达·塔克·诺达克也是如此。

她的名字，曾长期被遗忘，如今作为一种严谨、直觉和毅力的象征回归。在每一个喷气发动机和每一个提高能源效率的催化剂中，都留存着她的某种精神——那是一位不顾一切困难、看见了不可见之物的科学家的精神。

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