锿

化學特性

和所有錒系元素一樣，鑀在化學上非常活潑。其+3氧化態在固體及水溶液中最為穩定，並呈淺粉紅色。在固體中，鑀還可以形成+2態。這種+2態在許多別的錒系元素中是不存在的，包括鏷、鈾、錼、鈽、鋦和鉳。Es²⁺化合物可以通過使用二氯化釤還原Es³⁺來取得。氣態化學研究臆測可能存在+4態，但這仍待證實。

同位素

鑀已知共有19種同位素及3種同核異構體，原子量從240到258不等。它們全都具有放射性，其中最穩定的同位素為²⁵²Es，半衰期為471.7天。其他較穩定的同位素包括²⁵⁴Es（半衰期為275.7天）、²⁵⁵Es（39.8天）及²⁵³Es（20.47天）。其餘所有的同位素半衰期都在40小時以下，大部分的在30分鐘以下。三種同核異構體中，最穩定的為²⁵⁴ᵐEs，其半衰期為39.3小時。

核分裂

鑀具有高核分裂率，因此要持續核連鎖反應所需的臨界質量很低。一個純²⁵⁴Es同位素球體的臨界質量為9.89公斤，只要加上一條30厘米長的鋼條或水反射層就能把臨界值降到2.9甚至2.26公斤。然而，這一數值遠比目前總共製造出的鑀元素要多，其中²⁵⁴Es的總產量則更少。

天然存量

由於鑀的所有同位素半衰期都很短，所以一切原始的鑀核素，也就是在地球形成時可能存在的鑀，至今都已全部衰變。鑀也可以通過地殼中錒系元素（鈾和釷）的多次中子捕獲產生，但這發生的可能性極低。因此地球上幾乎所有的鑀都是在科學實驗室、高能核反應爐或是核武器試驗中產生的，並在合成後只存留不超過幾年的時間。鑀和鐨曾在位於加彭奧克洛的天然核反應爐中自然產生，但至今已不再形成了。

合成與提取

鑀是在核反應爐中通過對錒系元素進行中子撞擊而產生的。鑀元素的主要來源是位於美國田納西州橡樹嶺國家實驗室的85 MW高通率同位素反應爐（HFIR），以及位於俄羅斯季米特洛夫格勒核反應器研究所（NIIAR）的SM-2環流反應器。這兩個反應器都是專門用於製造超鋦元素的（Z > 96）。兩座設施的功率和通量相約，所以兩者對超鋦元素的生產量應該是相約的，但文獻較少報導NIIAR所生產的超鋦元素。該實驗室通過對鋦進行輻射，一般每次可生產數十克（1×10¹ g）鉲、數毫克（1×10⁻³ g）鉳和鑀以及數皮克（1×10⁻¹² g）鐨。
HFIR在1961年首次製成微量的²⁵³Es，樣本大約重10奈克（1×10⁻⁹ g）。研究人員使用了一種特殊的磁秤來估計樣本的重量。之後的單次產量增加到1967年至1970年的0.48毫克，然後到1971年至1973年的3.2毫克，再到1974年至1978年的每年3毫克產量。這些數值指的是剛剛完成輻射時的鑀元素總量，而接著的分離過程會將純鑀的量降低大約10倍。

在核爆炸中合成

對1千萬噸級核彈「常春藤麥克」的輻射落塵所進行的分析是一項長期項目，其目的為研究在高能核爆中超鈾元素的生產效率。使用核爆的原因如下：把鈾轉變成超鈾元素需要多重中子捕獲，而捕獲機率隨中子通量的提升而增加。核爆炸是最強的中子源，每微秒每平方厘米能夠產生10²³個中子（約10²⁹中子/(cm²·s)）。相比之下，高通率同位素反應爐的中子通量也只有5×10¹⁵中子/(cm²·s)。埃內韋塔克環礁爆炸處隨即設立起了一座實驗室，以對輻射落塵進行初步分析，因為某些同位素在被送到美國本土之前，便可能已經衰變殆盡了。飛機帶著濾紙在核爆之後飛過環礁的上空，並把採回的樣本立即送往該實驗室。起初，人們希望能夠以此發現比鐨更重的元素，但在1954年至1956年於該環礁進行了一系列百萬噸級核試驗之後，卻仍沒有發現這些元素。 
由於相信在局限空間內的核爆可能會增加產生重元素的可能性，因此內華達試驗基地（現內華達國家安全區）又在1960年代進行地底核試驗，並採集數據。除了一般的鈾之外，核彈還裝有鋂和釷與鈾的混合物，以及鈽與錼的混合物。試驗結果產量偏少，因為裝載的重元素提高了裂變率，並導致較重同位素的流失。對產物的提取分離非常困難，因為原子塵分布在地下300至600米處熔化及汽化了的岩石中，而到如此的深度鑽地取樣又缺乏效率。 
在1962至1969年間進行的9次地底核試驗中，最後一次的規模最大，而其超鈾元素產量也最高。在產量與原子質量數的關係圖（左圖）中，質量較低並擁有奇數質量數的同位素有較低的產量，因而在圖中產生鋸齒形的曲線。這是因為擁有奇數核子的同位素有較高的裂變率。研究中最大的問題在於採集爆炸後散落在各處的輻射落塵。載有濾紙的飛機只吸附到總量的4×10⁻¹⁴，而在埃內韋塔克環礁處所採集到的量也只增加了兩個數量級。在「Hutch」核試驗60天後提取的500公斤岩石當中也只有總量的10⁻⁷。這500公斤岩石，相比在爆炸7天後取得的0.4公斤石塊，其含超鈾元素的量只不過高出30倍。這證明超鈾元素的量與收集的岩石重量是不成正比的。為了加快樣本採集的速度，人們在核試驗之前就在爆炸原點鑽出了若干個豎井，這樣爆炸就會把足夠的樣本從中心通過豎井帶到地表，方便採樣。該方法在「Anacostia」和「Kennebec」核試驗中得到嘗試，並立即為研究提供了數百公斤的物質，但是其中錒系元素的濃度比通過鑽地取得的樣本的少三倍。這種方法雖然能夠有效幫助研究存留時間短的同位素，但卻無法提高整體錒系元素的產量。 
儘管這一系列核試驗沒有再產生新的元素（除鑀和鐨外），而所取得的超鈾元素量也不如理想，但是其總體產生的稀有重同位素的量卻仍然比此前實驗室中能夠合成的要多。在「Hutch」核試驗中取得的包括大量稀有的²⁵⁰Cm同位素，這是很難從²⁴⁹Cm產生的：²⁴⁹Cm的半衰期（64分鐘）相對需數個月時間的反應爐輻射來說太短，但對於核爆炸時間段來說就很長了。

分離

不同的鑀合成方式需要相應的分離程序。如果使用迴旋加速器使輕離子對重離子進行撞擊，那麼重離子目標體是固定在金屬薄片上的，因此產生的鑀在輻射完畢後只需要從薄片上沖洗下來。不過這種方法的鑀產量相對較低。使用反應器輻射法能夠大大提高產量，但產物將會混有各種錒系元素的同位素，以及核分裂產生的鑭系元素。從這種混合物中分離鑀元素是個非常繁複的過程，須在高溫高壓下重復進行正離子交換，再進行色譜法。鑀與鉳的分離是非常重要的，因為在核反應器中產生的最穩定的鑀同位素²⁵³Es會衰變為²⁴⁹Bk，半衰期只有20天。這對於多數實驗來說都是個很短的時間段。要分離它們就需要用到鉳的化學特性：鉳能夠輕易地氧化成為+4態的固體，並從溶液中沉澱出來；其他的錒系元素，包括鑀，則會在溶液中保持其+3氧化態。
要在衰變產物中把三價的錒系元素從鑭系元素中分離出來，可以使用正離子交換樹脂柱，並注入含有90%水及10%乙醇的氫氯酸飽和溶液，作為洗提劑。其後一般使用負離子交換層析法，所用的洗提劑是濃度為6 M的氫氯酸。最後再以經銨鹽處理過的正離子交換樹脂柱（Dowex-50交換柱）來分離含有99、100及101號元素的分析層。根據洗提位置隨時間的變化，就可以辨認這幾個元素，可用的洗提劑包括α-羥基異丁酸溶液（α-HIB）。
對三價錒系元素的分離也可以通過溶劑萃取層析法進行，使用二(2-乙基己基)磷酸酯（簡稱HDEHP）作為靜止的有機相態，並使用硝酸作為流動的水溶相態。錒系元素的洗提順序與使用正離子交換樹脂柱時的順序相反。以這種方法分離出來的鑀不含有機絡化劑，而使用樹脂柱分離的鑀則會含有機絡化劑。

氧化物

三氧化二鑀（Es₂O₃）呈無色立方晶體，可通過燃燒硝酸鑀(III)燃燒製成。其首次被研究時的量只有數微克，晶體大小約為30奈米。該氧化物還有其他兩種相態，結構分別屬於單斜晶系及六方晶系。Es₂O₃形成時的相態取決於其製備方式，目前還沒有相關的相態圖。在鑀的自我輻射及加熱下，三種相態會自發互相轉變。其六方晶系的相態與三氧化二鑭同型：Es³⁺離子被O2–離子以六配位的形式包圍。

有機化合物

鑀的高放射性有用於放射性療法的潛力。科學家曾合成鑀的有機錯合物，從而將鑀原子帶到身體中指定的器官裏。曾經有實驗把檸檬酸鑀（以及鐨化合物）注射到狗的體內。Es³⁺也被加入到β-二酮螯合物中，因為在紫外線照射下，鑭系元素的β-二酮螯合物在所有金屬有機化合物中擁有最強的冷發光效應。當製備鑀錯合物時，要用Gd³⁺把Es³⁺稀釋1000倍。這樣可以降低化合物被自身輻射破壞的程度，使化合物能夠在實驗所需的20分鐘內不至於瓦解。Es³⁺發光的強度太弱，因此未能被探測到。這是因為化合物中各部分的相對能量不理想，所以螯合物框架不能有效地把能量傳遞到Es³⁺離子中。在換成鋂、鉳及鐨元素後，實驗有相同的結果。
Es³⁺離子的發光效應卻在無機氫氯酸溶液及含有二(2-乙基己基)正磷酸的無機溶液中被觀測到。波長峰值位於1064奈米（半值寬度為100奈米），可經由綠光照射來激發（約495奈米波長）。發光持續數微秒，量子產額低於0.1%。Es³⁺的非輻射衰變率比鑭系元素的高，而這是由於Es³⁺的f軌域電子與內層電子間具有較強的交互作用。

安全

有關鑀毒性的數據主要來自對動物的研究。當老鼠進食了鑀以後，只有大約0.01%的鑀進入了血液。進入血液的鑀中有65%進入了骨骼，並存留大約50年；25%進入了肺部，生物半衰期約為20年。但由於鑀本身半衰期更短，所以這些數值是沒有實際關係的。另外0.035%進入了睪丸或0.01%進入卵巢，並永久存留。進食的量中大約10%被排放出來。鑀在骨骼表面均勻分布，這和進食了鈽後的結果相同。