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銫，元素符號(hao)Cs，原子(zi)序數為(wei)55，位于(yu)(yu)第(di)六周期，IA族，其(qi)單質(zhi)是一(yi)種(zhong)淡金黃色的(de)活潑(po)金屬(shu)，熔點低(di)，在空氣中(zhong)極易被(bei)氧化，能(neng)與水劇烈反應生(sheng)成氫氣且爆炸。銫在自然界(jie)沒有單質(zhi)形(xing)態(tai)，僅(jin)以鹽(yan)的(de)形(xing)式極少的(de)分布于(yu)(yu)陸地(di)和海(hai)洋中(zhong)。銫是制(zhi)造(zao)真(zhen)空件器、光電(dian)(dian)管等(deng)的(de)重要(yao)材(cai)料。放射(she)性核素Cs-137是日本(ben)福島(dao)第(di)一(yi)核電(dian)(dian)站泄漏出的(de)放射(she)性污染(ran)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)。

銫是(shi)已知(zhi)元(yuan)素(su)中（包括放(fang)射性(xing)元(yuan)素(su)）金屬(shu)性(xing)最(zui)強的（注(zhu)意不是(shi)金屬(shu)活動(dong)性(xing)，活動(dong)性(xing)最(zui)強的是(shi)鋰(li)）。

理化性質

物理性質

外觀 銀金色的金屬

硬(ying)(ying)度 非常(chang)柔軟（它(ta)的(de)莫氏(shi)硬(ying)(ying)度是所有元(yuan)素中最低的(de)）

元素(su)表位(wei)置 位(wei)于(yu)第六周期的IA族

延展性 具有延展性

放射性 沒有放射性

密度 1.87g/cm3

熔點 28.40℃，接近室溫

沸點 668-705℃

危險(xian)性 金(jin)屬銫屬于危險(xian)化學品，屬遇濕易燃和自燃物品。使用時應(ying)小(xiao)心

化學性質

銫(se)(se)的生(sheng)物行(xing)為(wei)與鉀(jia)相(xiang)似，食用了含銫(se)(se)-137的生(sheng)物可(ke)(ke)溶(rong)化(hua)合(he)物24小時后，銫(se)(se)–137可(ke)(ke)被(bei)人體(ti)充分吸(xi)收并結合(he)在細胞內，造成內照(zhao)射。

銫-137可作為γ輻射(she)源(yuan)，用(yong)于輻射(she)育(yu)種、輻照儲存食品、醫療(liao)(liao)器械的殺菌、癌(ai)癥(zheng)的治療(liao)(liao)以(yi)及工(gong)業設備的γ探(tan)傷等。由于銫源(yuan)的半衰期較長及其易造(zao)成擴(kuo)散的弱(ruo)點，故銫-137源(yuan)已漸(jian)被鈷-60源(yuan)所(suo)取代。

2011年3月29日(ri)，在(zai)安徽省(sheng)、廣東(dong)省(sheng)、廣西壯族自(zi)(zi)治(zhi)區和(he)寧夏回族自(zi)(zi)治(zhi)區的(de)(de)監測(ce)點(dian)氣溶膠取樣中(zhong)還(huan)檢(jian)測(ce)到了極微量(liang)(liang)的(de)(de)人(ren)工(gong)放(fang)射性(xing)(xing)核素銫(se)-137和(he)銫(se)-134，其濃(nong)度均(jun)(jun)在(zai)10-5貝克/立(li)方(fang)米(mi)量(liang)(liang)級及以下。環(huan)境中(zhong)銫(se)-137進(jin)入人(ren)體(ti)后(hou)易被吸收，均(jun)(jun)勻分(fen)布于全身(shen)；由于銫(se)-137能釋(shi)放(fang)γ射線，很(hen)容易在(zai)體(ti)外(wai)測(ce)出。進(jin)入體(ti)內(nei)的(de)(de)放(fang)射性(xing)(xing)銫(se)主要(yao)滯(zhi)留在(zai)全身(shen)軟組織(zhi)中(zhong)，尤其是肌肉(rou)中(zhong)，在(zai)骨和(he)脂肪中(zhong)濃(nong)度較低(di)；較大(da)量(liang)(liang)放(fang)射性(xing)(xing)銫(se)攝入體(ti)內(nei)后(hou)可引(yin)起急、慢性(xing)(xing)損(sun)傷。

其放射性及簡要特性

核素 化(hua)學(xue)符號 原子序數 主要放射性同位(wei)素 半衰期(qi) 來源 毒性

銫 Cs 55 137Cs 30.0年(nian) 人工(gong) 中毒

銫(se)的(de)化(hua)(hua)學性(xing)質(zhi)極為活潑(po)，銫(se)在(zai)空氣中生(sheng)成一層(ceng)灰藍(lan)色的(de)氧化(hua)(hua)物，不到一分鐘就可以自燃起來，發出深(shen)紫紅色的(de)火焰，生(sheng)成很復(fu)雜的(de)銫(se)的(de)氧化(hua)(hua)物。

銫(se)在(zai)堿金屬中(zhong)(zhong)是最活潑的(de)(de)(de)，能(neng)和(he)氧(yang)(yang)發生(sheng)劇(ju)烈反(fan)(fan)應(ying)，生(sheng)成(cheng)多種銫(se)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)(wu)。在(zai)潮(chao)濕空氣中(zhong)(zhong)，氧(yang)(yang)化的(de)(de)(de)熱量足以使銫(se)熔(rong)化并燃(ran)燒。銫(se)不與氮反(fan)(fan)應(ying)，但在(zai)高溫下能(neng)與氫(qing)化合，生(sheng)成(cheng)相當穩(wen)定的(de)(de)(de)氫(qing)化物(wu)(wu)(wu)。銫(se)能(neng)與水發生(sheng)劇(ju)烈的(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)，如果把(ba)銫(se)放進盛有(you)水的(de)(de)(de)水槽中(zhong)(zhong)，馬上就會(hui)發生(sheng)爆炸。甚至(zhi)和(he)溫度低到-116℃的(de)(de)(de)冰均可發生(sheng)猛烈反(fan)(fan)應(ying)產生(sheng)氫(qing)氣、氫(qing)氧(yang)(yang)化銫(se)，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)(yang)化銫(se)是無放射性的(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong)堿性最強的(de)(de)(de)。與鹵(lu)素也可生(sheng)成(cheng)穩(wen)定的(de)(de)(de)鹵(lu)化物(wu)(wu)(wu)，這是由(you)于它的(de)(de)(de)離子半徑大所帶(dai)來(lai)的(de)(de)(de)特點。銫(se)和(he)有(you)機物(wu)(wu)(wu)也會(hui)發生(sheng)同其(qi)他堿金屬相類似的(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)，但它比較活潑。

銫鹽(yan)(yan)(yan)跟鉀鹽(yan)(yan)(yan)、鈉鹽(yan)(yan)(yan)一(yi)樣溶(rong)于所(suo)有鹽(yan)(yan)(yan)溶(rong)液中(zhong)。但是不溶(rong)于高氯酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)。

碘化銫與三碘化鉍(bi)反(fan)(fan)應能生成難溶(rong)的(de)亮(liang)紅色復鹽(yan)，此反(fan)(fan)應用(yong)來(lai)定性和定量測定銫；銫的(de)火焰呈比鉀深的(de)紫(zi)紅色，可用(yong)來(lai)檢驗(yan)銫。

化(hua)合(he)物(wu)：銫(se)(se)在(zai)空氣中氧(yang)化(hua)不僅僅得到(dao)氧(yang)化(hua)銫(se)(se)、過(guo)氧(yang)化(hua)銫(se)(se)，還有超氧(yang)化(hua)銫(se)(se)、臭氧(yang)化(hua)銫(se)(se)等復雜的非整(zheng)比化(hua)合(he)物(wu)產生(sheng)。

銫(se)(se)(se)(se)鹽(yan)通(tong)常(chang)(chang)是(shi)無色(se)(se)(se)的(de)，除非陰離子有(you)顏色(se)(se)(se)（如(ru)高錳酸(suan)(suan)銫(se)(se)(se)(se)是(shi)紫色(se)(se)(se)的(de)）。許多簡單(dan)的(de)鹽(yan)具有(you)潮解性，但比更輕(qing)的(de)其他(ta)堿金屬弱。銫(se)(se)(se)(se)的(de)乙酸(suan)(suan)鹽(yan)、碳酸(suan)(suan)鹽(yan)、鹵化物(wu)、氧化物(wu)、硝酸(suan)(suan)鹽(yan)和硫(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)可溶(rong)于水。復鹽(yan)通(tong)常(chang)(chang)溶(rong)解度(du)較小(xiao)，硫(liu)酸(suan)(suan)鋁銫(se)(se)(se)(se)溶(rong)解度(du)較小(xiao)的(de)性質常(chang)(chang)用來(lai)從礦石(shi)中提純(chun)銫(se)(se)(se)(se)。與銻(ti)（例如(ru)CsSbCl4）、鉍、鎘、銅、鐵和鉛(qian)形成(cheng)的(de)復鹽(yan)通(tong)常(chang)(chang)溶(rong)解度(du)很小(xiao)。

氫(qing)氧化銫(se)（CsOH）是一種具有強(qiang)烈(lie)吸(xi)水性(xing)的強(qiang)堿(jian)。它能迅速腐蝕(shi)半導體材料(liao)（例(li)如硅(gui)）的表面(mian)。化學家曾認為(wei)CsOH是“最強(qiang)的堿(jian)”，但是許多化合(he)物的堿(jian)性(xing)（質子堿(jian)性(xing)）遠比CsOH強(qiang)，例(li)如正(zheng)丁(ding)基(ji)鋰，氫(qing)化銫(se)和(he)氨(an)基(ji)鈉(na)。

制備方法

銫可以用(yong)(yong)電(dian)解法(fa)和熱還原法(fa)制(zhi)備(bei)。但是由于對電(dian)極(ji)有強腐蝕(shi)性(xing)，工(gong)業上(shang)一般不用(yong)(yong)電(dian)解法(fa)。所以工(gong)業上(shang)是由氯化銫高溫用(yong)(yong)金屬鈣還原制(zhi)取金屬銫。

應用領域

裂變產物

長壽(shou)命的(de)銫(se)–137是鈾-235的(de)裂變產物。半衰期30.17年，可輻(fu)(fu)射(she)(she)β射(she)(she)線(xian)和γ射(she)(she)線(xian)，用作β和γ輻(fu)(fu)射(she)(she)源(yuan)，用于工農業和醫療。隨著核燃料放(fang)射(she)(she)性廢物儲放(fang)的(de)時(shi)間，其(qi)輻(fu)(fu)射(she)(she)的(de)γ射(she)(she)線(xian)比例(li)增加，是儲存的(de)主要對象。

離子火箭

為了探(tan)索宇宙，必須有(you)一(yi)種嶄新的、飛行速度極快的交通(tong)工具(ju)。一(yi)般的火箭(jian)、飛船都達不到這樣的速度，最多只(zhi)能(neng)沖出(chu)地月系(xi)；只(zhi)有(you)每小(xiao)時能(neng)飛行十幾萬公里的“離子火箭(jian)”才能(neng)滿(man)足要求。

銫(se)原子(zi)(zi)的(de)最外層電(dian)子(zi)(zi)極不(bu)穩定，很容(rong)易被激發放射出來，變成為帶正電(dian)的(de)銫(se)離(li)子(zi)(zi)，所以(yi)是宇宙航行離(li)子(zi)(zi)火(huo)箭(jian)發動機理想的(de)“燃料”。銫(se)離(li)子(zi)(zi)火(huo)箭(jian)的(de)工作(zuo)原理：發動機開(kai)動后，產生大量的(de)銫(se)蒸氣(qi)，銫(se)蒸氣(qi)經(jing)過離(li)化器的(de)“加(jia)工”，變成了帶正電(dian)的(de)銫(se)離(li)子(zi)(zi)，接著(zhu)在磁場的(de)作(zuo)用下(xia)加(jia)速到每秒(miao)一百(bai)五十公里，從噴(pen)管噴(pen)射出去，同(tong)時給離(li)子(zi)(zi)火(huo)箭(jian)以(yi)強(qiang)大的(de)推動力，把火(huo)箭(jian)高度(du)推向前進。

計算(suan)表明，用這種銫(se)(se)離(li)子(zi)作宇宙火箭的推進劑(ji)，單位重(zhong)量產生的推力要比(bi)使(shi)用的液體(ti)或固體(ti)燃(ran)料高出上百倍。這種銫(se)(se)離(li)子(zi)火箭可以(yi)在宇宙太空遨游一二(er)年甚至更久。

原子鐘

銫(se)(se)(se)原子(zi)(zi)的(de)(de)最外層的(de)(de)電子(zi)(zi)繞著原子(zi)(zi)核旋轉的(de)(de)速度，總是(shi)極其精確地(di)在(zai)幾十億分(fen)之(zhi)一(yi)秒的(de)(de)時間(jian)內(nei)轉完一(yi)圈(quan)，穩(wen)定(ding)性(xing)比地(di)球繞軸(zhou)自轉高(gao)得多。利用銫(se)(se)(se)原子(zi)(zi)的(de)(de)這(zhe)(zhe)個(ge)特點，人們制(zhi)成了一(yi)種新型(xing)的(de)(de)鐘(zhong)——銫(se)(se)(se)原子(zi)(zi)鐘(zhong)，規定(ding)一(yi)秒就是(shi)銫(se)(se)(se)原子(zi)(zi)“振(zhen)動”9192631770次(ci)（即相(xiang)當于銫(se)(se)(se)原子(zi)(zi)的(de)(de)兩(liang)個(ge)超精細電子(zi)(zi)遷(qian)躍9192631770次(ci)）所需要的(de)(de)時間(jian)。這(zhe)(zhe)就是(shi)“秒”的(de)(de)最新定(ding)義(yi)。

利用(yong)銫(se)原子鐘，人(ren)們(men)可以(yi)十(shi)分(fen)精(jing)確(que)(que)地測量(liang)出十(shi)億分(fen)之一(yi)秒(miao)的(de)(de)時(shi)間，精(jing)確(que)(que)度(du)(du)和穩定性遠遠地超過(guo)世界上(shang)(shang)(shang)(shang)以(yi)前(qian)有(you)(you)過(guo)的(de)(de)任何一(yi)種表，也(ye)(ye)超過(guo)了許多年來(lai)一(yi)直以(yi)地球自(zi)轉作基(ji)準的(de)(de)天文時(shi)間。有(you)(you)了像(xiang)銫(se)原子鐘這樣(yang)一(yi)類的(de)(de)鐘表，人(ren)類就有(you)(you)可能(neng)從事(shi)更(geng)為精(jing)細的(de)(de)科學(xue)研究(jiu)和生產實(shi)踐，比如對原子彈(dan)和氫彈(dan)的(de)(de)爆(bao)炸、火箭(jian)和導(dao)彈(dan)的(de)(de)發射以(yi)及宇(yu)宙(zhou)航行(xing)等等，實(shi)行(xing)高(gao)度(du)(du)精(jing)確(que)(que)的(de)(de)控(kong)制，當然也(ye)(ye)可以(yi)用(yong)于(yu)遠程飛行(xing)和航海。用(yong)銫(se)作成(cheng)的(de)(de)原子鐘，可以(yi)精(jing)確(que)(que)的(de)(de)測出十(shi)億分(fen)之一(yi)秒(miao)的(de)(de)一(yi)剎那，它連(lian)續走上(shang)(shang)(shang)(shang)三十(shi)萬年，誤(wu)差也(ye)(ye)不超過(guo)1s，精(jing)確(que)(que)度(du)(du)相當高(gao)。另外，銫(se)在醫學(xue)上(shang)(shang)(shang)(shang)、導(dao)彈(dan)上(shang)(shang)(shang)(shang)、宇(yu)宙(zhou)飛船上(shang)(shang)(shang)(shang)及各種高(gao)科技行(xing)業中都有(you)(you)廣泛(fan)應用(yong)。

新粒子

2023年2月，澳(ao)大利亞科學家在最新一(yi)期(qi)《物理評論快報》雜志上撰文稱，他們借助由一(yi)個普通的(de)(de)銫(se)原(yuan)(yuan)子(zi)和名為(wei)繆子(zi)的(de)(de)基本粒子(zi)組成的(de)(de)一(yi)種不尋常的(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)，通過理論研究(jiu)，提高了對(dui)銫(se)原(yuan)(yuan)子(zi)核(he)的(de)(de)磁性結構(gou)、在銫(se)原(yuan)(yuan)子(zi)中的(de)(de)作用(yong)以及繆子(zi)效應的(de)(de)理解。最新方法有望提供一(yi)種不同于大型強(qiang)子(zi)對(dui)撞機的(de)(de)方式發現新粒子(zi)，或有助揭示占據宇宙總質(zhi)量95%的(de)(de)暗物質(zhi)的(de)(de)秘密。

銫噴泉鐘

銫噴泉鐘，是(shi)世(shi)界上(shang)最精確的時(shi)鐘之(zhi)一(yi)。

發現簡史

銫(se)最終被(bei)基(ji)爾霍夫教授和本生(sheng)于(yu)1860年在德(de)國的(de)海(hai)德(de)堡被(bei)發現。他(ta)們(men)檢測了(le)來自Durkheim的(de)礦物質水，并且在光譜中觀察到了(le)他(ta)們(men)不能認出的(de)線(xian)，這意味著一個(ge)新的(de)元素(su)的(de)出現。他(ta)們(men)從這個(ge)來源生(sheng)產出了(le)約7克(ke)氯化銫(se)，但沒能生(sheng)產出這種新金屬自身的(de)樣(yang)本。第一個(ge)成功制(zhi)出金屬銫(se)的(de)這個(ge)榮譽歸屬于(yu)波(bo)恩大學的(de)考爾·希(xi)歐多爾·賽特伯格（Carl Theodor Setterberg）教授，他(ta)由電解(jie)熔融的(de)氰(qing)化銫(se)（CsCN）獲取(qu)了(le)它(ta)。

命(ming)名是(shi)由(you)其發現者基(ji)爾霍夫教授和本生(sheng)以拉丁文“coesius”（意為天藍色）命(ming)名了(le)銫。

礦藏分布

銫在(zai)地殼中(zhong)含(han)量為2×10-3%。銫榴石是含(han)銫礦物(wu)，也是提取銫的(de)主要(yao)原料。已發現34種銫的(de)同(tong)位素(su)(su)，其中(zhong)銫–133是唯一存在(zai)于自(zi)然界的(de)穩(wen)定同(tong)位素(su)(su)，其余皆是鈾裂(lie)變(bian)產生的(de)放射(she)性同(tong)位素(su)(su)。

Durkheim的礦物質水中含有豐(feng)富的銫(se)化合物，所以可(ke)以從Durkheim的礦物質水提取金(jin)屬銫(se)。

銫元素(su)一般(ban)分布在含礦(kuang)物(wu)質較(jiao)多的(de)水(shui)中。