主族元素

0族: 惰性氣體元素 (零族元素 )
這族共有六個元素, 它們外層電子構型為 ns²np⁶ (氦為1s²), 具有這種穩定的結構的元素一般不與其他元素作用, 氧化態為"0", 它們的分子以單原子狀態存在, 室溫時全是氣體, 故稱惰性氣體, 又由於它們存在於空氣中的含量極微, 有時被稱為稀有氣體。
人類未能製備氦(He)、氖(Ne)和氬(Ar)的化合物, 氪(Kr)、氙(Xe)和氡(Rn)的化合物已經成為較常見的物質; 氡是唯一氣體放射性元素, 它是多個放射性元素衰變的中間產物。

0族元素的保存: 氣體收集方法可參閱氣體元素的收集段落。氡元素較特殊, 請參閱以下描述:

下圖為近年由中國的元素收集者製作之低壓氣體標本: (He: NGE-51CN, Ne: NGE-22CN, Ar: NGE-43CN, Kr: NGE-47CN, Xe:NGE-43CN)

各種元素在電場激發時的輝光放電: 採用無極感應放電管, 觸發電壓: 交流2500~3500伏特, 電流強度: 30~50毫安, 在相同條件下, 觸發產生光之強度依序為: Ne>He>Ar>Kr>Xe, 但需說明: 所見輝光之色調及波長未必是該元素的特徵光譜線 (元素管藏號: He: NGE-51(A), Ne: NGE-22(A), Ar: NGE-43(A), Kr: NGE-47(A); Xe: NGE-41(A)

NGE-41(L) 少量高純液體氙被封在玻璃管中出現很有趣的超臨界流體(Supercritical fluid, SCF)現象: 在達到臨界壓力和溫度低於攝氏16度時, 氙呈透明流動性強的液體, 此時液態氙和氣態氙的性質類似, 也就是說: 圖中的液體同時具有氣體的性質, 當溫度稍為上昇引起液-氣失去平衡, 此時液相迅速消失而變成空空的氣相氙樣本。

氡(Rn)元素館藏的說明: 這是目前已知唯一沒有穩定同位素的天然放射性氣體元素, 它的最長壽的同位素(氡-222), 其半衰期為3.825日, 按核化學的分類而言, 氡是一種中度毒性的核素, 主要通過呼吸道進入人體, 隨即於體內完成它的蛻變, 放射線及其最終產物的鉛都會損壞肺部, 并會誘發肺癌, 但是 香港一般樓宇的室內都含有氡, 這因含花崗岩物料所致, 花崗岩中不乏有鈾、釷及鐳等成分, 氡是它們放射衰變的必存在的中間產物, 故此氡是嚴重的公害之一。
 天然形成氡的各個放射系: 下列各反應式中以 α 化表Alpha粒子(即氦核, ₂He⁴), β 代表 Beta粒子(即電子流, e^-)。
 (1) 釷系衰變
 ₉₀Th²³² α→ ₈₀Ra²²⁸ β→ ₈₉Ac²²⁸ β→ ₉₀Th²²⁸α→₈₈Ra²²⁴α→₈₆Rn²²⁰(釷射氣)α→₈₄Po²¹⁶α→₈₂Pb²¹²β→₈₃Bi²¹² β,α→₈₄Po²¹² α→₈₁Tl²⁰⁸ b→₈₂Pb²⁰⁸ (鉛的穩定同位素之一)
 (2) 鈾系衰變
 ₉₂U²³⁸α→₉₀Th²³⁴β→₉₁Pa²³⁴ β→₉₂U²³⁴ α→₉₀Th²³⁰ α→₈₈Ra²²² α→₈₆Rn²²²(鐳射氣)α→₈₄Po²¹⁸ α,β→₈₂Pb²¹⁴ β→₈₃Pb²¹⁴ β,α→₈₄Po²¹⁴α→₈₁Tl²¹⁰ b→₈₂Pb²¹⁰β→₈₃Bi²¹⁰ β→₈₄Po²¹⁰ α→₈₂Pb²⁰⁶ (鉛的穩定同位素之一)
 (3) 錒系衰變
 ₉₂U²³⁵α→₉₀Th²³¹β→₉₁Pa²³¹α→₈₉Ac²²⁷α→₈₇Fr²²³β→₈₈Ra²²³α→₈₆Rn²¹⁹(錒射氣)α→₈₄Po²¹⁵α→₈₂Pb²¹¹α,b→₈₃Bi²¹¹α→₈₄Po²¹¹α→₈₁Tl²⁰⁷β→₈₂Pb²⁰⁷ (鉛的穩定同位素之一)
因為氡的半衰期很短 (₈₆Rn²²⁰釷射氣: 55.6秒;  ₈₆Rn²²²鐳射氣: 3.825日;  ₈₆Rn²¹⁹錒射氣: 3.96日), 所以將它收集後再封入玻璃管作展示材料是不可能的, 非常感激元素收集者Theodore Gray先生提供方案及可行性的理論數據等資料, 還耐心地向本室解答元素管的核化學性質等疑問, 使氡的元素管的內容物的可靠性得以核實。

雖然氡元素的壽命很短, 但是它的母體元素(如鈾、鐳或釷, 以下稱為氡源)會不斷因自行蛻變而產生, 由此氡在氡源附近的空間是不會消失的。換言之, 祗要提供氡源, 氡是不難獲得, Gray認為: 如果氡源是密緻晶體(Dense crystal,如固體金屬)狀態時, 釋出的氡隨即被晶體俘獲而不易向空間擴散, 為此, 選取無定形氡源的氧化物是比較合適的。

將氡源的氧化物盛入元素管的底部, 上端以低密度棉覆蓋, 目的是避免粉末在元素管展示窗部分游動, 影響觀察, 氡源以上為真空區, 當玻璃管被熔封後一段時期, 便有達到氡的平衡, 但需多少時間呢?!  Gray這樣回答本室:
(譯文).......氡的實際含量是相對穩定的, 而且約需一周便會到達最終的平衡濃度, 這是因為氡源的半衰期很長, 而氡的半衰期很短(祗數天而矣), 氡數天後蛻變為鉛, 而氡源會持續不斷地發散氡氣, 這個(平衡機制)將會循環不息....... 
(原文).......The actual amount of radon will be relatively constant, and will reach its final equilibrium concentration within a week or so.  This is because the half life of radon source material is very long, while the half life of radon is very short (just a few days).  Radon source material  will continually emit radon, which will circulate for a few days and then decay into lead.......