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銫，元(yuan)素符號Cs，原子序數為55，位于第六周期(qi)，IA族(zu)，其(qi)單質是(shi)(shi)一(yi)種淡金(jin)黃色的(de)活潑金(jin)屬，熔(rong)點低，在(zai)空氣中(zhong)極易被氧化，能(neng)與水劇烈反(fan)應生成氫氣且爆(bao)炸。銫在(zai)自然界沒有單質形態，僅以鹽的(de)形式極少的(de)分布于陸地和海洋中(zhong)。銫是(shi)(shi)制造真(zhen)空件器、光電管等的(de)重要材料。放射(she)性核(he)素Cs-137是(shi)(shi)日(ri)本福(fu)島第一(yi)核(he)電站泄漏出(chu)的(de)放射(she)性污染中(zhong)的(de)一(yi)種。

銫是已知(zhi)元素(su)中（包括放(fang)射性(xing)元素(su)）金(jin)屬性(xing)最(zui)(zui)強(qiang)的（注意不是金(jin)屬活(huo)動性(xing)，活(huo)動性(xing)最(zui)(zui)強(qiang)的是鋰）。

理化性質

物理性質

外觀 銀金色的金屬

硬度(du) 非常柔軟（它的莫氏硬度(du)是所(suo)有元素中最(zui)低(di)的）

元(yuan)素表位置(zhi) 位于第六周期的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(dian) 28.40℃，接近室溫

沸點 668-705℃

危(wei)險(xian)性(xing) 金屬(shu)銫屬(shu)于危(wei)險(xian)化學品，屬(shu)遇(yu)濕易燃和自燃物品。使用時應(ying)小(xiao)心

化學性質

銫(se)的生物行為與(yu)鉀相似，食用(yong)了含銫(se)-137的生物可溶化合物24小時后，銫(se)–137可被(bei)人體充分吸收并結合在細胞(bao)內，造成內照(zhao)射。

銫(se)-137可作為(wei)γ輻(fu)射源(yuan)，用(yong)于輻(fu)射育種、輻(fu)照儲存食品(pin)、醫療器械的(de)殺菌、癌癥的(de)治療以及工業設備的(de)γ探傷(shang)等。由于銫(se)源(yuan)的(de)半衰期較長及其(qi)易造成擴(kuo)散的(de)弱(ruo)點，故(gu)銫(se)-137源(yuan)已漸被鈷-60源(yuan)所取代。

2011年3月29日，在(zai)安徽省(sheng)、廣東省(sheng)、廣西壯(zhuang)族自(zi)治區和寧夏回族自(zi)治區的監測(ce)點氣溶(rong)膠取樣中還檢測(ce)到了極微(wei)量的人工放射(she)(she)性核素銫-137和銫-134，其(qi)濃(nong)度均在(zai)10-5貝(bei)克/立方(fang)米量級及以下。環境中銫-137進入(ru)人體(ti)后易被吸收，均勻分(fen)布于全(quan)身；由(you)于銫-137能(neng)釋放γ射(she)(she)線(xian)，很容易在(zai)體(ti)外測(ce)出(chu)。進入(ru)體(ti)內(nei)的放射(she)(she)性銫主要(yao)滯留在(zai)全(quan)身軟組織中，尤其(qi)是肌肉中，在(zai)骨和脂肪(fang)中濃(nong)度較低(di)；較大(da)量放射(she)(she)性銫攝入(ru)體(ti)內(nei)后可(ke)引起急、慢性損傷。

其放射性及簡要特性

核素 化(hua)學(xue)符號(hao) 原子序數 主要(yao)放射性同位素 半(ban)衰期 來源(yuan) 毒性

銫 Cs 55 137Cs 30.0年(nian) 人工 中毒

銫(se)的(de)化(hua)(hua)學(xue)性質(zhi)極為活潑(po)，銫(se)在(zai)空氣中生(sheng)成一層灰藍色(se)的(de)氧化(hua)(hua)物(wu)，不(bu)到(dao)一分鐘就可以自(zi)燃起來(lai)，發(fa)出(chu)深(shen)紫紅(hong)色(se)的(de)火焰，生(sheng)成很(hen)復雜的(de)銫(se)的(de)氧化(hua)(hua)物(wu)。

銫(se)(se)在堿金屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)最活(huo)潑的(de)(de)(de)(de)，能和(he)氧(yang)發(fa)生劇烈(lie)(lie)反(fan)(fan)應(ying)，生成(cheng)多(duo)種(zhong)銫(se)(se)氧(yang)化(hua)物(wu)。在潮濕空氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，氧(yang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)熱量足(zu)以使銫(se)(se)熔化(hua)并燃(ran)燒。銫(se)(se)不與氮反(fan)(fan)應(ying)，但(dan)在高溫下能與氫(qing)化(hua)合，生成(cheng)相(xiang)當穩定的(de)(de)(de)(de)氫(qing)化(hua)物(wu)。銫(se)(se)能與水發(fa)生劇烈(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)，如果把銫(se)(se)放進(jin)盛有水的(de)(de)(de)(de)水槽中(zhong)(zhong)(zhong)，馬上(shang)就(jiu)會(hui)發(fa)生爆炸。甚(shen)至和(he)溫度低到(dao)-116℃的(de)(de)(de)(de)冰均可(ke)發(fa)生猛烈(lie)(lie)反(fan)(fan)應(ying)產生氫(qing)氣(qi)、氫(qing)氧(yang)化(hua)銫(se)(se)，生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)銫(se)(se)是(shi)無放射性的(de)(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)堿性最強的(de)(de)(de)(de)。與鹵素也(ye)可(ke)生成(cheng)穩定的(de)(de)(de)(de)鹵化(hua)物(wu)，這是(shi)由(you)于它的(de)(de)(de)(de)離子(zi)半徑大(da)所帶來的(de)(de)(de)(de)特點。銫(se)(se)和(he)有機物(wu)也(ye)會(hui)發(fa)生同其他堿金屬(shu)相(xiang)類似的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)，但(dan)它比較(jiao)活(huo)潑。

銫鹽(yan)(yan)跟鉀鹽(yan)(yan)、鈉鹽(yan)(yan)一樣溶于所有鹽(yan)(yan)溶液(ye)中。但是不(bu)溶于高氯酸鹽(yan)(yan)。

碘化(hua)銫與三(san)碘化(hua)鉍(bi)反應能生(sheng)成難溶的亮紅(hong)色復(fu)鹽，此反應用(yong)來定性和(he)定量測(ce)定銫；銫的火焰呈比鉀深的紫紅(hong)色，可用(yong)來檢驗銫。

化(hua)合(he)(he)物：銫(se)在(zai)空(kong)氣中氧(yang)化(hua)不僅(jin)僅(jin)得到氧(yang)化(hua)銫(se)、過氧(yang)化(hua)銫(se)，還有超氧(yang)化(hua)銫(se)、臭(chou)氧(yang)化(hua)銫(se)等(deng)復雜的非整比化(hua)合(he)(he)物產生。

銫(se)鹽(yan)通常是無色的(de)(de)，除非陰(yin)離子有顏色（如(ru)(ru)高錳(meng)酸(suan)(suan)銫(se)是紫色的(de)(de)）。許多(duo)簡單的(de)(de)鹽(yan)具有潮解性，但(dan)比更輕的(de)(de)其(qi)他堿(jian)金屬弱。銫(se)的(de)(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(he)硫(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)可溶(rong)于(yu)水。復鹽(yan)通常溶(rong)解度較小，硫(liu)酸(suan)(suan)鋁銫(se)溶(rong)解度較小的(de)(de)性質常用來從礦(kuang)石中提純銫(se)。與銻（例如(ru)(ru)CsSbCl4）、鉍(bi)、鎘、銅、鐵和(he)鉛形成的(de)(de)復鹽(yan)通常溶(rong)解度很(hen)小。

氫氧(yang)化(hua)(hua)銫（CsOH）是(shi)一種具有強烈吸水性的強堿(jian)。它能迅速腐(fu)蝕(shi)半導體材料（例(li)如(ru)硅(gui)）的表面。化(hua)(hua)學家曾認為(wei)CsOH是(shi)“最強的堿(jian)”，但是(shi)許多化(hua)(hua)合物的堿(jian)性（質子堿(jian)性）遠比CsOH強，例(li)如(ru)正丁基鋰，氫化(hua)(hua)銫和氨基鈉。

制備方法

銫可以用(yong)電解(jie)法(fa)和(he)熱還原法(fa)制(zhi)備。但是由于(yu)對電極有強腐蝕性，工業上一般不(bu)用(yong)電解(jie)法(fa)。所以工業上是由氯化銫高溫用(yong)金(jin)屬鈣還原制(zhi)取(qu)金(jin)屬銫。

應用領域

裂變產物

長壽命的銫–137是鈾-235的裂變(bian)產物。半衰期30.17年，可輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)(she)β射(she)(she)(she)(she)線和γ射(she)(she)(she)(she)線，用(yong)作β和γ輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)(she)源，用(yong)于(yu)工農業和醫療。隨著核燃料(liao)放射(she)(she)(she)(she)性廢(fei)物儲放的時(shi)間，其輻(fu)(fu)射(she)(she)(she)(she)的γ射(she)(she)(she)(she)線比例增加(jia)，是儲存(cun)的主(zhu)要對象。

離子火箭

為(wei)了(le)探(tan)索(suo)宇宙，必須有一種嶄新的、飛(fei)行速度極(ji)快(kuai)的交通(tong)工具。一般的火箭(jian)、飛(fei)船都(dou)達不到這樣的速度，最多只能沖(chong)出地月(yue)系；只有每小時(shi)能飛(fei)行十幾萬公(gong)里的“離(li)子火箭(jian)”才能滿足要求。

銫(se)(se)原子的(de)(de)最外層(ceng)電子極不穩定，很容易被激(ji)發放射出來，變成(cheng)為帶正電的(de)(de)銫(se)(se)離子，所以(yi)是宇宙航行離子火(huo)箭(jian)發動(dong)機(ji)理(li)想的(de)(de)“燃料”。銫(se)(se)離子火(huo)箭(jian)的(de)(de)工作原理(li)：發動(dong)機(ji)開動(dong)后，產生大(da)量(liang)的(de)(de)銫(se)(se)蒸氣(qi)，銫(se)(se)蒸氣(qi)經過離化(hua)器的(de)(de)“加(jia)工”，變成(cheng)了帶正電的(de)(de)銫(se)(se)離子，接著在(zai)磁場的(de)(de)作用下加(jia)速到每(mei)秒一(yi)百五十(shi)公里，從噴(pen)管噴(pen)射出去，同時給離子火(huo)箭(jian)以(yi)強(qiang)大(da)的(de)(de)推(tui)動(dong)力，把火(huo)箭(jian)高度推(tui)向前進。

計算表明，用這種銫(se)離子作宇(yu)宙(zhou)(zhou)火箭(jian)的推(tui)(tui)進劑(ji)，單位重量產(chan)生的推(tui)(tui)力要(yao)比使(shi)用的液體或固體燃料高出上百倍。這種銫(se)離子火箭(jian)可以在宇(yu)宙(zhou)(zhou)太空遨游一二(er)年甚至更久。

原子鐘

銫原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)最(zui)外層的(de)電(dian)子(zi)(zi)繞著原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核旋轉(zhuan)的(de)速度，總是極(ji)其精確地在幾十(shi)億分之一(yi)秒(miao)的(de)時間(jian)內轉(zhuan)完一(yi)圈，穩定(ding)性(xing)比地球(qiu)繞軸自轉(zhuan)高(gao)得多。利用(yong)銫原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)這個(ge)特點(dian)，人(ren)們制成了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)型的(de)鐘(zhong)——銫原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)鐘(zhong)，規定(ding)一(yi)秒(miao)就是銫原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)“振動(dong)”9192631770次（即(ji)相(xiang)當于銫原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)兩個(ge)超精細電(dian)子(zi)(zi)遷躍9192631770次）所(suo)需要(yao)的(de)時間(jian)。這就是“秒(miao)”的(de)最(zui)新(xin)定(ding)義。

利用(yong)銫原(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)，人們可(ke)以(yi)(yi)十(shi)(shi)分(fen)精(jing)確(que)地(di)(di)測量出(chu)十(shi)(shi)億分(fen)之一(yi)秒的(de)時間(jian)，精(jing)確(que)度和(he)(he)穩定(ding)性遠遠地(di)(di)超過世界上(shang)以(yi)(yi)前有(you)過的(de)任何一(yi)種表，也超過了(le)許多年來一(yi)直以(yi)(yi)地(di)(di)球自轉作基(ji)準的(de)天文時間(jian)。有(you)了(le)像(xiang)銫原(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)這樣一(yi)類(lei)的(de)鐘(zhong)表，人類(lei)就有(you)可(ke)能從(cong)事更(geng)為(wei)精(jing)細的(de)科學(xue)研究和(he)(he)生產實(shi)踐(jian)，比如對原(yuan)子(zi)(zi)(zi)彈和(he)(he)氫彈的(de)爆炸、火箭和(he)(he)導(dao)彈的(de)發(fa)射以(yi)(yi)及宇宙(zhou)航行等等，實(shi)行高(gao)度精(jing)確(que)的(de)控制(zhi)，當然也可(ke)以(yi)(yi)用(yong)于(yu)遠程飛(fei)行和(he)(he)航海。用(yong)銫作成的(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)，可(ke)以(yi)(yi)精(jing)確(que)的(de)測出(chu)十(shi)(shi)億分(fen)之一(yi)秒的(de)一(yi)剎那，它(ta)連續走上(shang)三十(shi)(shi)萬年，誤差(cha)也不超過1s，精(jing)確(que)度相(xiang)當高(gao)。另外，銫在醫學(xue)上(shang)、導(dao)彈上(shang)、宇宙(zhou)飛(fei)船上(shang)及各(ge)種高(gao)科技行業中(zhong)都(dou)有(you)廣泛應用(yong)。

新粒子

2023年2月，澳大利亞科(ke)學家在(zai)最新一期《物(wu)理評論(lun)快(kuai)報》雜(za)志上撰文稱，他(ta)們借助由一個普(pu)通(tong)(tong)的銫(se)原(yuan)子(zi)和名為(wei)繆(mou)(mou)子(zi)的基本粒(li)子(zi)組成的一種不尋常的原(yuan)子(zi)，通(tong)(tong)過理論(lun)研究，提高了對銫(se)原(yuan)子(zi)核的磁性結構(gou)、在(zai)銫(se)原(yuan)子(zi)中的作用(yong)以及繆(mou)(mou)子(zi)效應的理解。最新方(fang)法有(you)望(wang)提供一種不同(tong)于大型強子(zi)對撞機(ji)的方(fang)式(shi)發(fa)現新粒(li)子(zi)，或有(you)助揭示占據宇宙(zhou)總質(zhi)量95%的暗(an)物(wu)質(zhi)的秘(mi)密(mi)。

銫噴泉鐘

銫噴泉鐘(zhong)，是世界(jie)上(shang)最精確的(de)時鐘(zhong)之一。

發現簡史

銫最終被基(ji)爾(er)霍(huo)夫教授和本生(sheng)于1860年(nian)在(zai)德國的(de)海德堡被發現(xian)。他們(men)檢測了來(lai)自Durkheim的(de)礦(kuang)物質水(shui)，并且在(zai)光譜中觀(guan)察到了他們(men)不能認出的(de)線，這意味著一個(ge)新(xin)的(de)元素(su)的(de)出現(xian)。他們(men)從這個(ge)來(lai)源生(sheng)產出了約7克氯化銫，但(dan)沒能生(sheng)產出這種新(xin)金屬(shu)自身的(de)樣本。第一個(ge)成功制出金屬(shu)銫的(de)這個(ge)榮(rong)譽(yu)歸(gui)屬(shu)于波(bo)恩大(da)學的(de)考爾(er)·希歐多(duo)爾(er)·賽(sai)特伯格（Carl Theodor Setterberg）教授，他由電解熔(rong)融的(de)氰化銫（CsCN）獲取了它(ta)。

命名是由其(qi)發現者基爾霍夫教授和(he)本生以拉丁文“coesius”（意為(wei)天藍色）命名了銫。

礦藏分布

銫(se)在地殼中含量為2×10-3%。銫(se)榴石是含銫(se)礦物，也是提取銫(se)的(de)(de)主要原料。已發(fa)現34種銫(se)的(de)(de)同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)，其中銫(se)–133是唯一存(cun)在于(yu)自(zi)然界的(de)(de)穩定(ding)同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)，其余(yu)皆是鈾(you)裂變產生的(de)(de)放射性同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)。

Durkheim的(de)礦物(wu)質(zhi)水(shui)中含(han)有豐富的(de)銫化(hua)合物(wu)，所以(yi)可以(yi)從(cong)Durkheim的(de)礦物(wu)質(zhi)水(shui)提取(qu)金屬銫。

銫元(yuan)素一般分布在(zai)含(han)礦物(wu)質較(jiao)多的(de)水中。