半衰期长的同位素是²²⁶Ra和²²⁸Ra。在海水中，主要测定²²⁶Ra。测定²²⁶Ra就要測定达到放射平衡时其子核稀有气体氡-222（²²²Rn），这种方法很早以前就被采用，此外也用过辛蒂雷逊计算法和α－波高分析法。

表3．43  海水中镭的含量

    镭在海水中的平均含量是0．7×10^-13克／升，如表3．43所示，其浓度随海区、深度而异。由埃文斯（ Evans）对加利福尼亚沿岸水进行的研究，可看出，镭随深度而增加，如图3．66和3．67所示，即使在赤道太平洋和北太平洋西部部，已经查明也是如此分布。镭在底层水中的浓度比其在表层的浓度约增加一倍。

作为控制镭的垂直分布的主要因素，科齐（ Koczy）认为是因为从沉积物中母核²³⁰Th生成的镭重新溶出，再扩散到上层而造成的。他曾推测其溶出量为1．5×10^-10克镭／米²／年。发现与镭同族的元素钡在海水中也有同样的垂直分布，其原因一般认为是生物输送所致。由海底溶出和由表层供给，生物输送占有多大比例的问题，尚不明了，但因为镭是难以遭到生物浓缩的元素，所以控制这种复杂的水平和垂直方向分布的因素，可能主要依靠由海底溶出。研究海底附近海水中²²⁶Ra的分布，对推测海水的更新时间，推测垂直方向的涡动扩散系数，都提供了很好的线索。
    ²²⁶Ra在海水中的存在量不到与其母核铀的放射平衡量的10％，另外相对²³⁰Th来说，约为放射平衡量的100倍。这种非平衡是由两个原因引起的：一个是处于铀和镭之间的母核²³⁰Th由海水中选择性地被移除，而浓缩到沉积物中；另一个是²²⁶Ra由海底底质重新溶出。
    ²²⁸Ra是²³²Th的子核，被认为是海洋中²²⁸Th过量存在的原因。在北大西洋海水中铺含量为（2－66）×10^-18克／升，此含量超过²³²Th的放射平衡量的5－140倍。
    浮游生物中的镭平均含量为2．2×10^-13克／克灰分（8．4×10^-14克／每克干燥体）。相对于海水的浓缩系数为1000。在印度洋的悬浮物中平均含有2．1×10^-13克／克（0．2－12）×10^-13克／克）的镭。这只不过约相当于海水中镅的3％。
    就瑞典沿岸的贝壳和海水来看，贝壳中的Ra含量为（0．2－1．9）×10^-13克／克，Ra／Ca比值为（0．4－5．1）×10^-13。因为海水的Ra／Ca比值平均为1．3×10^-13，所以可以认为，是由海水中摄取的，问题不太大。
    海水中Ra的化学形式为Ra⁺²和RaSO₄，预期Ra⁺²处于不饱和状态。