锕系元素（actinides，5f 系）

在镧系正下方坐落着第二条神秘的条带：锕系元素，从锕、钍、铀一直到铹共十五个元素，其中更深的一组轨道——5f 壳层——正在被填满。它们当中有两个——铀和钍——存在于岩石里，并为核时代提供了动力；其余的，即超铀元素，大多是人造的，诞生于反应堆和加速器中。每一个锕系元素都共有一个决定性的特征：它们全都有放射性。

在化学上，锕系是镧系那位更粗粝、更复杂的表亲。乍一看它们应当与 4f 系如出一辙——填满 5f 壳层、预期一个占主导的 +3 态、预期近乎相同的化学——而较晚的锕系确实如此表现。但较早的锕系以一种耐人寻味的方式打破了这个图样。在钍、铀、镎、钚中，5f 轨道还没有像镧系里的 4f 轨道那样深埋；它们更靠近表面，与成键轨道重叠得更多，所以它们的电子更可供化学使用。结果是较早的锕系拥有宽广而多彩的氧化态范围（铀可达 +6，镎和钚更加灵活），然后这个系列才在较晚的锕系（约自镅起）安定下来，随着 5f 壳层终于沉到够不着处，转入与镧系相同的 +3 行为。

它们的重要性怎么强调都不为过。铀和钍是核裂变的燃料；钚由铀在反应堆中生成，既是燃料也是武器材料；而不断造出更重的人造锕系的缓慢进军，勾勒出了周期表遥远的尽头。它们的重要性也在于一个警示：因放射性，处置它们十分危险，而它们长寿命的废料是核电的核心难题之一。诚实的提醒：锕系被研究得远不如镧系完整，因为多数锕系剧烈放射、稀少，或一次只能得到区区几个原子——我们对最重的几个所「知」的许多，都建立在屈指可数的转瞬即逝的测量之上。