钔

Johansson和Rosengren於1975年預測鍆金屬的化合價會主要為2，相似於銪（Eu）和鐿（Yb），而非3。在微量鍆元素上用熱色譜法的研究指出，鍆確實形成化合價為2的金屬。在經驗公式的幫助下，其金屬半徑預測為0.194 ± 0.010 nm。估計的昇華熱介乎134-142 kJ/mol之間。[2]

在發現鍆之前，在水溶液中最穩定狀態的化合價為3。因此，它的化學特性預計與其他3+錒系元素及鑭系元素的相似。在陽離子樹脂交換柱中，化合價為3的錒系元素中，鍆在鐨前一點洗脫出來，證明了該預測。之後所發現到的有，不溶的鍆氫氧化物和氟化物，與化合價為3的鑭系元素共同沈澱。該方法証實了鍆的化合價為3，且半徑小於鐨。利用經驗公式所預測的Md³⁺的離子半徑為0.0192 nm，配位數為6。再利用化合價為3的稀土元素的已知離子半徑，加上配位系數的對數和離子半徑之間的線性關係，預計Md³⁺的平均離子半徑為0.089 nm；而用實驗模型及玻恩-哈伯循環所計算的水化熱為– (3654 ± 12) kJ/mol。在具還原性的環境下，鍆表現出不尋常的化學特性。與BaSO₄的共沈和使用HDEHP的溶劑萃取色譜實驗在不同的還原劑中進行。結果顯示，Md³⁺在水溶液中能夠容易還原為穩定的Md²⁺。在水加乙醇的溶劑中，鍆也可以還原為化合價為1的狀態。Md⁺和化合價為2的離子的共結晶是由於混合晶體的產生。Md⁺的離子半徑為0.117 nm。從Md³⁺到Md⁴⁺的氧化反應並未成功。[3]

在估計該合成方法是否可行時，實驗團隊作出了粗略地計算。將會產生的原子數量，約為撞擊目標的原子數量，乘以截面，乘以離子束強度，乘以撞擊時長。結果為每次試驗會產生1顆原子。因此在最佳情況下，預測每一次試驗會製造出1顆元素101的原子。這樣的計算證明實驗是可行的。[4]

鍆的合成使用了由阿伯特·吉奧索引入的反衝技術。目標元素置於與粒子束相反的位置，反衝的原子落在捕集箔上。所用的反衝目標用了由Alfred Chetham-Strode研發的電鍍技術生產。這種方法的產量很高，而這在產物是極為罕有的鑀目標材料的情況下是必須的。[4]

反衝目標由10⁹個²⁵³Es組成，通過電鍍鋪在一張薄金箔上（也能使用Be、Al和Pt）。在位於伯克利的回旋加速器中，能量為41 eV的α粒子撞擊該目標，粒子束強度極高，在0.05 cm²的面積內每秒有6∙10¹³顆粒子。目標用水或液態氫冷卻。在氣態大氣層中使用氦會減慢反衝原子的速度。該氣體可以通過小孔排出反應間，並形成氣體射流。一部分非揮發產物原子經由射流，積累在箔的表面。該箔片可以定期更換。發現鍆的實驗所用的反應為：[4][7] ²⁵³Es + ⁴He → ²⁵⁶Md + ¹n。

從採集箔片上取下鍆原子時可使用酸浸蝕法或完全溶解薄金箔。鍆的純化和離析能夠通過幾種方式進行。從鑭系裂變產物中分離出化合價為3的錒系元素時，能夠使用陽離子樹脂交換柱，其中用鹽酸飽和的90%水10%乙醇溶液作為洗脫液。要從採集箔片上快速採下鍆，可以使用陰離子交換色譜法，其中用6M鹽酸作為洗脫液。金則會在鍆與其他錒系元素通過時留在柱子上。最後還需要從其他化合價為3的錒系元素中分離出Md³⁺。分離元素99、100和101時，使用經過銨鹽處理的陽離子樹脂交換柱（陶瓦士50交換柱）。鍆在鐨之前一點洗脫出來，以此作出了鍆的化學識別。在一系列重復的試驗中，實驗團隊使用的洗脫液為α-羥基異丁酸（α-HIB）。若使用「氣體射流」的方法，則首兩步可以省略。用這一方法，可以在目標的幾十米以外在一秒以內採集並轉移個別產物原子。要有效地長距離轉移原子，需要在氣體射流中有較大的粒子（如氯化鉀噴霧）。在製造和分離鑀後元素時常使用這一方法。[3]

另一個分離3+錒系元素的方法是溶劑萃取色譜法，用二(2-乙基已基)膦酸為固定有機相，而HNO₃為流動水溶相。錒系元素的洗脫順序與使用陽離子樹脂交換柱時相反。用這一方法的優勝之處是，分離出來的鍆不含有機錯化劑，用樹脂交換柱分離的則有。缺點是，鍆要在鐨之後，到整個順序的後期才會洗脫。[3]

鍆並沒有被直接探測到，而是經過觀察自發裂變產物²⁵⁶Fm探測的。這些事件都發生於1955年2月19日。第四次錄得的事件正式證實了第101號元素鍆的化學特徵。進一步的分析及實驗顯示，該同位素的質量數為256，並通過電子捕獲進行衰變，半衰期1.5小時。