贝克勒尔的研究引起了居里夫人的注意。她与丈夫彼埃尔·居里经过艰苦工作，终于在1898年发现了两种新的元素——钋与镭，它们能够发出比铀更强的放射性射线。于是，人们把铀、钋、镭等能自发放出射线的元素叫做放射性元素。不久，一些天然的和人造的放射性元素，随着科学技术的发展也逐渐被人们一个个地发现。
放射性元素发出的看不见的射线是非常厉害的，当它的强度超过一定程度时，能杀死细胞、损害身体。贝克勒尔自己就吃过“苦头”：一天，他出去讲演，顺手把一管镭盐装在口袋里。可是，过了许多天以后，在曾靠近镭管的皮肤上出现了红斑，原来是镭的射线灼伤了他的皮肤。彼埃尔·居里为了探索放射性元素的秘密，曾拿自己的一个手指做实验：让手指受放射性射线照射，起初发红，随后就出现了溃疡与死肉，经过几个月才痊愈。居里详细地记述了这一切。
除了镭以外，现在人们常用钻－60、碘－132、磷－32等放射性元素的射线，来治疗肿瘤病。人们还利用这些放射性元素作“示踪原子”：如果内服或注射极少量的放射性元素，这些射线就能透过身体的表层组织，向外边的“放射性射线指示器”报告它在什么地方。于是，医生就可以知道，你什么地方有病变。放射性物质不仅能用来治病，还可用在生产上，例如示踪原子可以用来测定炼钢过程的时间、合金的结构、水管检漏、勘探地下水等等。
水是什么
春宵秋夜，碎雨敲窗，淅淅沥沥，从天而降的水，是雨水。
雨水聚积到江河湖泊中，就称河水或湖水。
河水、湖水到了自来水厂，经过加工，就变成清洁的自来水。
江河的水，注入浩瀚的海洋，就是海水。
在山区，从地下涌上来的水是泉水。
离江河湖泊远的村庄，就得凿井而饮，从井底潺潺流出的水，称井水。
水的名目那么多，其实都是一种东西，只是来源不同，里面含的杂质多少不同而已。
天天和水打交道，水是什么东西呢？
水的真面目第一次被人们识破，是十八世纪中叶。那时，英国有个化学家普利斯特利，常常爱给朋友们表演魔术：他拿了个“空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他敏捷地把一支点着的蜡烛移近瓶子。
“啪！”震耳欲聋的一声，朋友们给吓了一大跳。瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了。
原来，这位魔术师在瓶子里早已装满两种没颜色的气体——氢气与空气。氢气有个脾气，它与空气混合后一烧起来，就会发出巨大的声响——“爆鸣”。这种混合气体，在化学上叫做“爆鸣气”。
普利斯特利给好奇的朋友们，表演了很多次这种逗人的魔术。但是，这位化学家始终没有注意到，他变完把戏的瓶子里，还住着一位神秘的“客人”。
终于有一次，普利斯特利的目光，在瓶壁上停留了很久：咦！瓶壁上有不少水珠！这在当时，确是个不解之谜，也是件非常惊人的事儿。
普利斯特利起初还不相信，以为自己的瓶子本来就没擦干。于是，他用干燥的氢气、干燥的瓶子，重新一次又一次开始耐心地进行试验。
一次又一次的实验证明：氢气在空气中燃烧（与氧气化合）后，就变成了水。换句话说，水是由氢与氧组成的。不少科学家继续研究，终于证明一个水分子里，含有两个氢原子和一个氧原子。
为了揭开水的秘密，后来人们用“拆开”的办法，证实水是由氢和氧两种元素变出来的。
怎么拆法呢？办法很有趣。
在一盆水里，先加进几滴硫酸。接着把干电池的两个电极上的铜丝，插进水中去。一个有趣的现象就出现了，两个电极都有气体冒出来。
把从阴极出来的气体用下方排水集气法收集在小试管中，用火一点，就有淡蓝色的火焰烧起来。若把它充进气球中去，气球就会冉冉升上高空。这是什么气体呢？你一定会说：是氢气。
从阳极出来的气体可不一样，它不会燃烧，但能帮助燃烧。把一根将熄未熄的火柴，投入这气体，火柴立刻会冒出强光，炽烈地烧起来。这是什么气体呢？这是氧气。
电流通过水中，两个电极不断冒出气体，而水却慢慢减少，一直到剩下几滴硫酸为止。这个有趣的玩艺，就是电解。
在水中放几滴硫酸是什么意思呢？原来硫酸充当了拆散水分子中的氢和氧的“角色”。
水分子被拆开，得到氢气和氧气。从拆开的结果来看，证实了一个水分子的确是由两个氢原子和一个氧原子组合而成的。
水的性情非常安静。氢和氧一级结合成水，就不愿轻易分开。把水加热到2000℃，1000个水分子中，也只有18个分子被分解成氢和氧！
重水是水吗
冰在0℃开始融化。这是大家都熟悉的事儿。
然而，世界上竟而有“热冰”——它在3.8℃方才融化！
是不是结成这种冰的水不纯呢？不，这是道道地地的水，但又与普通的水不一样，它叫重水。
重水是水。普通水的分子，是由一个氧原子与两个氢原子组成的。重水的分子，也是由一个氧原子与两个氢原子组成。重水与普通水的不同，只是在于组成重水的氢原子不是普通的氢原子，而是重氢，学名叫做“氘”。重氢也是氢：普通氢原子的原子核，是由一个质子组成的，而重氢的原子核除了有一个质子外，还多含有一个中子。1升重水比1升普通水大约要重105.6克。
在外貌上，重水与普通水差不多，都是没颜色的、透明的、流来流去的液体。但是，它俩貌似神离，脾气可大不相同：如果你用重水养金鱼的话，鱼儿没多久就肚皮朝天地死去了，喝了重水的老鼠，也会很快丧命；普通的水在100℃就沸腾了，重水在101.4℃才沸腾；盐类在重水里的溶解度比在普通水里要小些；许多化学反应进行的速度，在重水里也要比普通水里慢一些。
更奇怪的是：当用电流电解水时，普通水的分子很容易被电流“拆开”成氢气与氧气，从两极跑掉。而重水几乎不会被电解！
在大自然中，普通的水大约有140万万亿吨那么多，重水却很少，在100吨水里大约含有17公斤重水。现在，人们就是利用电流来大批大批地电解水。久而久之，因为重水不易被电解，电解液里重水的浓度便越来越大，最后把电解液蒸馏一下，就制得了很纯的重水。这样，制备重水常常要消耗掉大量的电能，提炼1公斤重水比熔炼1吨铝所需的电能还大3倍！
在大自然中，重水的分布是很不均匀的：雪、雨水与地表面的水里，重水很少。然而，在一些动植物体中，特别是一些矿物（如变质绿泥石）中，重水的含量却较多。
尽管为了得到一丁点儿的重水，要付出巨大的电能，人们还是大批大批地电解水来制备重水，而且即使这样做，重水仍然感到供不应求呢！
这是为什么？
原来，重水在现代原子能反应堆里，是一位非常重要的角色——减速剂。在所有的减速剂中，要算是重水最好了，因为它几乎不吸收中子。
重水是在1932年才第一次被人们发现。短短的四十多年间，它成了一位非常重要的“人物”。在将来，重水将越发重要，人们称它为“未来的燃料”，因为重水是热核反应的“燃料”，是一种取之不尽，用之不竭，而释放出来的能量又是异常巨大的好“燃料”！
“干冰”是冰吗
在美国的得克萨斯州，曾经发生过一件奇怪的事：有一次，几个地质勘探队员去勘探油矿。
他们用钻探机往地下打孔，钻到很深的地方。突然，地下的气体以极高的压力，从钻孔里冲了出来。顿时，钻孔口喷出了一大堆白色的“雪花”。好奇的地质勘探队员们上前滚雪球，结果，手上不是起了泡就是变黑了。
原来，那“白雪”不是雪，而是“干冰”。干冰不是冰，因为它不是由水凝结成的，而是由无色的气体——二氧化碳凝结而成的。
如果把二氧化碳装在一个钢筒里，再一加压力，它就变成水一样的液体了。如果温度更低一些，那它就变成白色的东西，宛如冬天的雪花，这就是干冰。不过，它比雪更细一些，并且，千万不能直接用手去拿，因为它的温度低到-78.5℃以下，会把手冻伤的。冻伤后，皮肤上出现黑色的斑点，过几天就开始溃烂。
要是你把干冰放到房间里，它很快就会销声匿迹，变成了二氧化碳气体，逍遥于空气之中。这是因为干冰在常压下，不会呈液态，它在吸收热量后就直接转变为气态，这种过程称为升华。
有趣的是，由于干冰温度很低，它急剧升华的时候，会使周围的空气温度迅速降低，空气里的水蒸气就会凝结成雾。利用干冰的这个特点，拍电影的时候，在周围撒点干冰，就可以造成云雾绕绕的景象。另外，在必要的情况下，从飞机上往云朵里撒干冰，还可以进行人工降雨哩。
地壳中最主要的元素
地壳中含量最多的元素是氧。
纯氧只存在于大气之中，约占空气总体积的21％，氧在地壳中的含量更多，竟占地壳总质量的48.6％，是地壳里最多的元素。
但是，氧在地壳里不是以纯氧的形态存在的，它与好多元素化合，构成化合物，例如氧化铝、氧化硅、碳酸钙……它们都是土壤和岩石的主要成分，氧为什么能生成那么多化合物呢？这是因为氧的性质很活泼，就好象一个人善于广交朋友一样，氧的朋友多极了，它能和许多元素结合成化合物。这些丰富多采的化合物，除了构成土壤、岩石和我们熟悉的水以外，还是许多重要矿藏的主要成分，如磁铁矿是四氧化三铁，石英砂是二氧化硅，锡矿是二氧化锡……
实验室里制造氧，是靠富有氧而又不太稳定的物质分解出氧来。平常用加热氯酸钾（在催化剂存在下）或高锰酸钾的办法来制取氧。
工业上制备氧，主要是用液态空气，在低温下（<-183℃）把空气压缩成液体，利用氧的沸点与其他气体元素不同分离出氧，再在一百多个大气压的压力下，把分出来的纯氧压进钢瓶里贮存起来，成瓶出售。
气体氧是无色的，液体氧呈浅蓝色；在0℃时，100体积水中能溶解约5体积氧气，这对水中的生物有重要的意义，金鱼缸为什么要常换水，就是因为水中的氧是金鱼生存必不可少的。每当换过新鲜的水后，金鱼就会欢快地游动起来，并且大口大口地吸水。
从化学角度来看，呼吸的本质是生物体内的碳和氢与空气里的氧相化合，同自然界里各处进行的氧化过程没有什么两样。登山运动员经常需要呼吸纯氧，因为高山上空气稀薄；危重病人也要呼吸纯氧，因为病人呼吸功能差。
简单地说，氧化就是物质和氧的化合，假如伴随着氧化发出大量的热和光，那就是燃烧。一切氧化过程，在纯氧里都要比在空气中进行得更剧烈，下面的实验可以证明这一点：如果往一个盛满纯氧的玻璃瓶里伸进一支烧红的铁丝，铁丝就会剧烈地燃烧起来，发出麦黄色的火花，如同焰火一样，而常温下铁在空气里是不能燃烧的。
氧是重要的工业原料，气焊需要纯氧，用氧气和乙炔（一种可燃气体）形成的“氧炔焰”温度可达3000℃，那真是削铁如泥，可以顺利地切割厚钢板。炼钢也要用纯氧，在炼钢炉顶吹氧，铁水里过多的碳可以烧掉，生铁就能炼成钢，过多的硅烧成二氧化硅，进入炉渣里除去，钢水就变得更加纯净，钢的质量就能提高。
除了普通的氧气外，还有一种“臭氧”（臭读成xiù，它的分子是由三个氧原子构成的，气体臭氧呈天蓝色，具有特殊的气味，有很强的杀菌力，医院和研究所的无菌室常用它来灭菌消毒。臭氧不稳定，容易自发地转化为氧。
大气中的最主要成员
地球上白天的最高温度和夜晚的最低温度相差不大，就连夏季的最高气温和冬季的最低气温相差也不会超过80℃。月球就不同了，在赤道处中午为127℃，晚上最低可达零下183℃，温差竟有310℃！
为什么地球和月球有这么大的差别呢，主要是在地球上有一层厚厚的大气包围着，调节着气温，而月球上却基本上没有大气。
大气里最多的不是氧而是氮，氮气约占大气总体积的78％，它无色无味，在常温下比较稳定，不爱和别的物质化合；只是到了高温时，它才活泼起来：在闪电中，氮和氧能化合成氧化氮，溶解在雨水里就是很稀的硝酸，然后随着雨水倾泻到大地上。
大家都知道，氮、磷、钾是植物生长的三要素，硝酸就是很好的氮肥，雷雨一年带给大地的氮，约等于四亿吨化肥。二十世纪初，德国化学家哈柏研究成功了用氮气和氢气直接合成氨的方法，开始在工厂里生产氮肥。氨溶于水形成氨水，是速效氮肥；被硫酸吸收后就成为硫酸铵，用盐酸吸收可做成氯化铵，这些都是常用的化肥。氨氧化后还可以制成硝酸，硝酸是含氮化合物中最重要的一员，它是制造炸药、染料和塑料的原料，高浓度的硝酸会发出棕红色的烟气，叫做发烟硝酸，是火箭发射剂的燃料添加剂，当点燃火箭时，它受热分解出充足的氧，供火箭燃料剧烈燃烧之用。
在人体内，氮也是重要的一员。人的身体主要由血液、骨骼、内脏和肌肉组成，而肌肉、血液和内脏里的蛋白质就是氮的化合物。人通过饮食摄取动植物的蛋白质，把它们消化后重新合成人体的蛋白质，充实到血液、肌肉和脏器里。可以认为，蛋白质是生命的基础，它是由氮、氢、氧、碳等元素构成的。没有氮，氢、氧和碳只能合成水和糖类，而水和糖类是不能组成人的肌肤、毛发和血液的。可见，氮是蛋白质的基础，也是生命的基础。
