很多元素可以根据它的同伴来判断它是什么样的性格,但铋不行。它被元素周期表中最令人讨厌、毒性极强的一些元素包围着,你可能会因此认为它同样会对人不利。氮族元素也被称为“投毒者之巷”,然而,在氮族的底部,存在着希望和幸福的火花。

铋是元素周期表上的道林·格雷[1],拥有不被时间磨灭的美貌。尽管和很多有毒元素同属一族,而且被众多放射性元素所包围,但铋却没有毒性和放射性这些问题,依然保持着美丽的外貌和不错的声誉。铋的阁楼里没有丑陋的画像。

很少有金属能够像铋那样因其固有的美丽而受到赞赏。许多人欣赏由不同金属组合而成的雕塑,但很少有金属本身就能够作为饰品。然而,很多书桌和书架上都装饰着纯铋的晶体,因为它们能够生长出令人惊叹的阶梯状图案,反射出彩虹般的颜色,就像埃舍尔[2]嗑药之后的作品。这些晶体在边缘处形成最快,留下有棱角的空洞,因而由内而外形成了这些五彩缤纷的金字塔。铋斑斓的色彩,来自覆盖在表面的氧化铋层,白光照射上去会衍射出不同的颜色。当大多数金属与氧气发生反应时,通常会变得暗淡无光,而铋会变得更加美丽。铋看起来很棒,它也可以让你看起来很棒。

铋和氧、氯一起生成氯氧化铋,这种化合物也被称为珍珠白,因为它类似珍珠母。由氧、氯和铋形成的表层晶体中的不同深度反射出各异的光线,使其发出美丽的珍珠般的光芒。古埃及人将它添加到化妆品中以增加非凡的魅力,他们开创了一种延续至今的化妆潮流,头发、美甲产品、眼影和粉底中都含有氯氧化铋。珍珠白色的薄片使皮肤散发出柔和的光芒,还可以遮掩皱纹和斑点。

但是,把重金属化合物涂在脸上,这明智吗?尤其是这种重金属的前后左右都是臭名昭著的剧毒物。不要害怕,铋是声名狼藉的氮族家庭中的异类,它不仅安全,而且在某种情况下对你还有点好处。广受欢迎的抗酸药物次水杨酸铋(Pepto-bismol)可以杀死导致胃部不适的细菌,缓解胃黏膜发炎(但使用前一定要先阅读说明书)的症状。听起来铋好得令人难以置信,如果它有那么一点点辐射,肯定会损害它的声誉。

从元素周期表中所在的位置来看,铋应该是不稳定的、有破坏性的,但它却非常容易满足和克制。从氢开始,到原子序数更高的元素,微小的原子核里就要装下越来越多带正电的质子。正电荷会互相排斥,为了防止它们散开,还必须增加中子的数量,将它们聚合在一起。这样,系统大抵运转得比较正常,但是到了比铅更重的元素,这套系统就不稳定了。为了减轻负荷,这些较重的元素以不同的速率和不同的力从原子核中喷射出粒子,将自己变成更轻、更稳定的元素。这就是放射性。

铋比铅“更进一步”,是元素周期表中最后一个稳定的元素,理应具有放射性。理论计算表明,铋可以通过释放阿尔法粒子(氦核,含两个质子和两个中子)而发生衰变,变成稳定的铊。铋虽然确实有放射性,但它却如此低调,以至于人们好几十年都没有发现这一点。

直到2003年,科学家们才发现了这种难以捉摸的衰变现象,他们探测到肿胀的铋核喷出的阿尔法粒子。为了这项研究,科学家们搜集到了大量的铋原子(62克,约17.8万亿亿个铋原子),放入一个极其灵敏的探测器里,然后就是等待。在五天的时间里,只有128个铋原子释放出阿尔法粒子,变成了铊。也就是说,样品中一半的铋原子发生衰变所需的时间是宇宙年龄的10亿倍。铋的衰变速度如此缓慢,跟没有放射性差不多。它是元素周期表里最稳定的不稳定元素,寿命比我们所有人都长得多。

[1] 道林·格雷是一个虚构人物,是奥斯卡·王尔德1890年创作的小说《道林·格雷的画像》的主角。他是维多利亚时代的贵族,这位美少年出卖灵魂,将自己的画像锁在阁楼里,让自己的美貌永驻。

[2] 荷兰著名画家,因其绘画中的数学性而闻名。曾创作过著名的《白天和黑夜》《瀑布》等作品,展现了形状渐变、几何体组合和光学幻觉方面的魅力。这些作品如今成为无数数学家、科学家的研究对象。埃舍尔患有自闭症,经常服用镇静剂。