鎄元素合成与提取（元素合成）

锿是在核反应堆中通过对锕系元素进行中子撞击而产生的。锿元素的主要来源是位于美国田纳西州橡树岭国家实验室的85 MW高通率同位素反应炉（HFIR），以及位于俄罗斯季米特洛夫格勒核反应器研究所（NIIAR）的SM-2环流反应器。这两个反应器都是专门用于制造超锔元素的（Z > 96）。两座设施的功率和通量相约，所以两者对超锔元素的生产量应该是相约的，但文献较少报道NIIAR所生产的超锔元素。该实验室通过对锔进行辐射，一般每次可生产数十克（1×10 g）锎、数毫克（1×10 g）锫和锿以及数皮克（1×10 g）镄。

HFIR在1961年首次制成微量的Es，样本大约重10纳克（1×10 g）。研究人员使用了一种特殊的磁秤来估计样本的重量。之后的单次产量增加到1967年至1970年的0.48毫克，然后到1971年至1973年的3.2毫克，再到1974年至1978年的每年3毫克产量。这些数值指的是刚刚完成辐射时的锿元素总量，而接着的分离过程会将纯锿的量降低大约10倍。Es、Fm及Fm不会形成，因为Cf和Es不会进行β衰变。

在实验室中合成

对钚进行强烈的中子辐射能够产生4种锿同位素：Es（α衰变半衰期为20.03天，自发裂变半衰期为7×10年）、Es（β衰变半衰期为38.5小时）、Es（α衰变半衰期为276天）及Es（β衰变半衰期为24天）。另一种合成方式是以氮离子或氧离子高强度撞击铀-238。

锿-247（半衰期为4.55分钟）是以碳离子撞击镅-241，或以氮离子撞击铀-238产生的。后者在1967年于俄罗斯杜布纳进行，参与的科学家因此获得了列宁共青团奖。

同位素Es是以氘离子撞击Cf产生的。它主要以放射电子的形式进行衰变成为Cf，半衰期为25 ± 5分钟；它也会进行能量为6.87 MeV的α衰变，释放的电子数大约是α粒子数的400倍。

较重的同位素Es、Es、Es和Es能够通过对Bk照射α粒子而产生。这种过程会释放1到4颗中子，所以可以用来同时合成4中不同的同位素。

锿-253是通过对0.1至0.2毫克的Cf目标进行热中子照射产生的，中子通量为每秒每平方厘米2至5×10颗中子，照射时长为500至900个小时：

在核爆炸中合成

对1千万吨级核弹“常春藤麦克”的辐射落尘所进行的分析是一项长期项目，其目的为研究在高能核爆中超铀元素的生产效率。使用核爆的原因如下：把铀转变成超铀元素需要多重中子捕获，而捕获概率随中子通量的提升而增加。核爆炸是最强的中子源，每微秒每平方厘米能够产生10个中子（约10中子/(Cm²·s)）。相比之下，高通率同位素反应炉的中子通量也只有5×10中子/(cm²·s)。埃内韦塔克环礁爆炸处随即设立起了一座实验室，以对辐射落尘进行初步分析，因为某些同位素在被送到美国本土之前，便可能已经衰变殆尽了。飞机带着滤纸在核爆之后飞过环礁的上空，并把采回的样本立即送往该实验室。起初，人们希望能够以此发现比镄更重的元素，但在1954年至1956年于该环礁进行了一系列百万吨级核试验之后，却仍没有发现这些元素。

核试验中超铀元素产量的估值

由于相信在局限空间内的核爆可能会增加产生重元素的可能性，因此内华达试验基地（现内华达国家安全区）又在1960年代进行地底核试验，并采集数据。除了一般的铀之外，核弹还装有镅和钍与铀的混合物，以及钚与镎的混合物。试验结果产量偏少，因为装载的重元素提高了裂变率，并导致较重同位素的流失。对产物的提取分离非常困难，因为原子尘分布在地下300至600米处熔化及汽化了的岩石中，而到如此的深度钻地取样又缺乏效率。

在1962至1969年间进行的9次地底核试验中，最后一次的规模最大，而其超铀元素产量也最高。在产量与原子质量数的关系图（左图）中，质量较低并拥有奇数质量数的同位素有较低的产量，因而在图中产生锯齿形的曲线。这是因为拥有奇数核子的同位素有较高的裂变率。研究中最大的问题在于采集爆炸后散落在各处的辐射落尘。载有滤纸的飞机只吸附到总量的4×10，而在埃内韦塔克环礁处所采集到的量也只增加了两个数量级。在“Hutch”核试验60天后提取的500公斤岩石当中也只有总量的10。这500公斤岩石，相比在爆炸7天后取得的0.4公斤石块，其含超铀元素的量只不过高出30倍。这证明超铀元素的量与收集的岩石重量是不成正比的。为了加快样本采集的速度，人们在核试验之前就在爆炸原点钻出了若干个竖井，这样爆炸就会把足够的样本从中心通过竖井带到地表，方便采样。该方法在“Anacostia”和“Kennebec”核试验中得到尝试，并立即为研究提供了数百公斤的物质，但是其中锕系元素的浓度比通过钻地取得的样本的少三倍。这种方法虽然能够有效帮助研究存留时间短的同位素，但却无法提高整体锕系元素的产量。

尽管这一系列核试验没有再产生新的元素（除锿和镄外），而所取得的超铀元素量也不如理想，但是其总体产生的稀有重同位素的量却仍然比此前实验室中能够合成的要多。在“Hutch”核试验中取得的包括大量稀有的Cm同位素，这是很难从Cm产生的：Cm的半衰期（64分钟）相对需数个月时间的反应炉辐射来说太短，但对于核爆炸时间段来说就很长了。

核爆发时的高能量，大量捕获高密度中子的铀238，变成铀235，经一系列β衰变后生产235Cf，再经β衰变后生成253Es.

锿的同位素质量数被认为是从243~256的15种核素。最长寿命的核素252Es，半衰期为1.29年。这些核素是通过用氦离子（α粒子）轰击錇（Bk）、用重离子轰击适当的目标元素、用中子轰击在原子反应堆内的239Pu等方法制取的。锿是在锔以后采用对锕系元素能有效分离的阳离子交换树脂的圆柱色层法来分离的。 [9]

分离

洗提过程：利用色离法分离Fm（100）、Es（99）、Cf、Bk、Cm及Am。

不同的锿合成方式需要相应的分离程序。如果使用回旋加速器使轻离子对重离子进行撞击，那么重离子目标体是固定在金属薄片上的，因此产生的锿在辐射完毕后只需要从薄片上冲洗下来。不过这种方法的锿产量相对较低。使用反应器辐射法能够大大提高产量，但产物将会混有各种锕系元素的同位素，以及核裂变产生的镧系元素。从这种混合物中分离锿元素是个非常繁复的过程，须在高温高压下重复进行正离子交换，再进行色谱法。锿与锫的分离是非常重要的，因为在核反应器中产生的最稳定的锿同位素Es会衰变为Bk，半衰期只有20天。这对于多数实验来说都是个很短的时间段。要分离它们就需要用到锫的化学特性：锫能够轻易地氧化成为 4态的固体，并从溶液中沉淀出来；其他的锕系元素，包括锿，则会在溶液中保持其 3氧化态。

洗提过程：利用色离法分离

要在衰变产物中把三价的锕系元素从镧系元素中分离出来，可以使用正离子交换树脂柱，并注入含有90%水及10%乙醇的氢氯酸饱和溶液，作为洗提剂。其后一般使用负离子交换层析法，所用的洗提剂是浓度为6 M的氢氯酸。最后再以经铵盐处理过的正离子交换树脂柱（Dowex-50交换柱）来分离含有99、100及101号元素的分析层。根据洗提位置随时间的变化，就可以辨认这几个元素，可用的洗提剂包括α-羟基异丁酸溶液（α-HIB）。

对三价锕系元素的分离也可以通过溶剂萃取层析法进行，使用二(2-乙基己基)磷酸酯（简称HDEHP）作为静止的有机相态，并使用硝酸作为流动的水溶相态。锕系元素的洗提顺序与使用正离子交换树脂柱时的顺序相反。以这种方法分离出来的锿不含有机络化剂，而使用树脂柱分离的锿则会含有机络化剂。