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銫，元素符(fu)號Cs，原(yuan)子序數為55，位于第(di)六(liu)周期，IA族(zu)，其單質(zhi)是(shi)一種淡金黃色的活潑(po)金屬，熔點低，在空(kong)氣中(zhong)極易被氧(yang)化，能與水劇烈(lie)反應生成氫氣且爆炸。銫在自然界沒有(you)單質(zhi)形態，僅(jin)以鹽的形式極少的分布于陸地和海洋中(zhong)。銫是(shi)制造(zao)真空(kong)件(jian)器、光電管等(deng)的重要材料(liao)。放射(she)性核(he)素Cs-137是(shi)日本福(fu)島第(di)一核(he)電站泄漏(lou)出(chu)的放射(she)性污(wu)染中(zhong)的一種。

銫是已知(zhi)元素中(zhong)（包括放射性(xing)元素）金(jin)屬性(xing)最強的（注(zhu)意不是金(jin)屬活(huo)動性(xing)，活(huo)動性(xing)最強的是鋰）。

理化性質

物理性質

外觀 銀金色的金屬

硬(ying)度(du) 非(fei)常柔軟（它(ta)的莫氏硬(ying)度(du)是(shi)所有元素中最(zui)低的）

元素表位置 位于(yu)第六周(zhou)期的(de)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(wen)

沸(fei)點 668-705℃

危險性 金屬(shu)(shu)銫屬(shu)(shu)于危險化學(xue)品(pin)，屬(shu)(shu)遇(yu)濕(shi)易(yi)燃(ran)和(he)自(zi)燃(ran)物品(pin)。使用時(shi)應小(xiao)心

化學性質

銫的(de)生物行為與鉀相似(si)，食用了含(han)銫-137的(de)生物可溶化合物24小時后，銫–137可被(bei)人體充分(fen)吸收并結(jie)合在細(xi)胞內，造成內照射。

銫(se)-137可(ke)作為γ輻(fu)射源，用于(yu)(yu)輻(fu)射育種(zhong)、輻(fu)照儲(chu)存食(shi)品、醫療器械的殺菌、癌癥(zheng)的治療以及工業設備的γ探傷等。由(you)于(yu)(yu)銫(se)源的半衰(shuai)期較長(chang)及其易造成擴散的弱點，故銫(se)-137源已漸(jian)被鈷-60源所(suo)取代。

2011年3月29日，在(zai)(zai)安徽(hui)省(sheng)、廣(guang)東省(sheng)、廣(guang)西壯族自治區和(he)寧夏回族自治區的監(jian)測點氣(qi)溶膠(jiao)取樣中(zhong)還(huan)檢測到了極微(wei)量(liang)的人工放射(she)性(xing)核素銫(se)-137和(he)銫(se)-134，其(qi)濃度(du)(du)均(jun)在(zai)(zai)10-5貝(bei)克/立方米(mi)量(liang)級及以下。環境(jing)中(zhong)銫(se)-137進(jin)(jin)入(ru)人體(ti)后(hou)(hou)易被吸(xi)收，均(jun)勻分布于全身；由于銫(se)-137能釋放γ射(she)線，很容易在(zai)(zai)體(ti)外測出。進(jin)(jin)入(ru)體(ti)內的放射(she)性(xing)銫(se)主要滯留在(zai)(zai)全身軟組織中(zhong)，尤其(qi)是肌肉(rou)中(zhong)，在(zai)(zai)骨和(he)脂肪中(zhong)濃度(du)(du)較低；較大量(liang)放射(she)性(xing)銫(se)攝入(ru)體(ti)內后(hou)(hou)可(ke)引起急(ji)、慢性(xing)損傷(shang)。

其放射性及簡要特性

核(he)素(su)(su) 化學(xue)符號 原(yuan)子(zi)序數 主要(yao)放射性(xing)同(tong)位素(su)(su) 半衰期 來源 毒(du)性(xing)

銫(se) Cs 55 137Cs 30.0年 人工 中毒(du)

銫(se)(se)的(de)化(hua)學性質極為活潑，銫(se)(se)在空氣中生成一層灰藍色(se)的(de)氧(yang)化(hua)物(wu)，不到一分鐘就可以自燃起來(lai)，發出深(shen)紫紅色(se)的(de)火(huo)焰，生成很復雜的(de)銫(se)(se)的(de)氧(yang)化(hua)物(wu)。

銫在(zai)(zai)堿金屬中(zhong)(zhong)是(shi)最(zui)活潑(po)的(de)(de)，能和氧(yang)發生(sheng)(sheng)劇烈反應，生(sheng)(sheng)成(cheng)多種(zhong)銫氧(yang)化(hua)物(wu)。在(zai)(zai)潮濕(shi)空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)，氧(yang)化(hua)的(de)(de)熱量(liang)足以(yi)使銫熔化(hua)并燃燒(shao)。銫不與(yu)氮(dan)反應，但在(zai)(zai)高溫下(xia)能與(yu)氫化(hua)合，生(sheng)(sheng)成(cheng)相(xiang)當穩定(ding)的(de)(de)氫化(hua)物(wu)。銫能與(yu)水發生(sheng)(sheng)劇烈的(de)(de)反應，如果把銫放進盛有水的(de)(de)水槽中(zhong)(zhong)，馬上就會發生(sheng)(sheng)爆(bao)炸。甚至和溫度低到-116℃的(de)(de)冰均可(ke)發生(sheng)(sheng)猛烈反應產生(sheng)(sheng)氫氣(qi)(qi)、氫氧(yang)化(hua)銫，生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)氫氧(yang)化(hua)銫是(shi)無(wu)放射(she)性(xing)(xing)的(de)(de)氫氧(yang)化(hua)物(wu)中(zhong)(zhong)堿性(xing)(xing)最(zui)強的(de)(de)。與(yu)鹵素也可(ke)生(sheng)(sheng)成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)鹵化(hua)物(wu)，這是(shi)由于它的(de)(de)離子半徑大所帶來的(de)(de)特點。銫和有機(ji)物(wu)也會發生(sheng)(sheng)同其他堿金屬相(xiang)類似的(de)(de)反應，但它比較活潑(po)。

銫(se)鹽(yan)跟鉀鹽(yan)、鈉(na)鹽(yan)一(yi)樣(yang)溶于(yu)所有鹽(yan)溶液中。但(dan)是不溶于(yu)高氯酸(suan)鹽(yan)。

碘(dian)化(hua)銫(se)與三碘(dian)化(hua)鉍反應能生成難溶(rong)的亮紅色復鹽，此反應用來定(ding)(ding)性和定(ding)(ding)量測定(ding)(ding)銫(se)；銫(se)的火(huo)焰呈比鉀(jia)深的紫紅色，可用來檢驗(yan)銫(se)。

化合(he)物：銫(se)在(zai)空(kong)氣中氧(yang)化不僅僅得到氧(yang)化銫(se)、過氧(yang)化銫(se)，還有超氧(yang)化銫(se)、臭氧(yang)化銫(se)等(deng)復雜的非整比化合(he)物產生。

銫(se)(se)鹽(yan)(yan)通(tong)(tong)常(chang)(chang)是(shi)無色(se)的(de)，除非陰離子有顏色(se)（如高錳(meng)酸銫(se)(se)是(shi)紫色(se)的(de)）。許多簡單的(de)鹽(yan)(yan)具有潮解性(xing)，但比更(geng)輕的(de)其(qi)他堿金屬弱。銫(se)(se)的(de)乙酸鹽(yan)(yan)、碳酸鹽(yan)(yan)、鹵化物(wu)、氧化物(wu)、硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)和硫酸鹽(yan)(yan)可溶(rong)于水。復鹽(yan)(yan)通(tong)(tong)常(chang)(chang)溶(rong)解度(du)較(jiao)小，硫酸鋁銫(se)(se)溶(rong)解度(du)較(jiao)小的(de)性(xing)質常(chang)(chang)用來從礦石中提(ti)純(chun)銫(se)(se)。與銻(ti)（例如CsSbCl4）、鉍(bi)、鎘、銅、鐵(tie)和鉛形(xing)成的(de)復鹽(yan)(yan)通(tong)(tong)常(chang)(chang)溶(rong)解度(du)很小。

氫(qing)氧化銫（CsOH）是一種具(ju)有強烈吸水(shui)性(xing)的(de)強堿(jian)(jian)。它能迅速腐蝕半導(dao)體材料(liao)（例如硅）的(de)表(biao)面。化學家曾認(ren)為(wei)CsOH是“最強的(de)堿(jian)(jian)”，但是許多化合(he)物(wu)的(de)堿(jian)(jian)性(xing)（質子堿(jian)(jian)性(xing)）遠比(bi)CsOH強，例如正丁基(ji)鋰，氫(qing)化銫和(he)氨基(ji)鈉。

制備方法

銫(se)可以(yi)用(yong)電(dian)解(jie)(jie)法和熱(re)還(huan)原法制備。但是由于對電(dian)極有強(qiang)腐蝕性，工業上(shang)一般不用(yong)電(dian)解(jie)(jie)法。所(suo)以(yi)工業上(shang)是由氯化銫(se)高溫用(yong)金屬鈣還(huan)原制取(qu)金屬銫(se)。

應用領域

裂變產物

長壽命(ming)的(de)銫–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(he)γ射(she)(she)線(xian)，用(yong)(yong)作β和(he)γ輻(fu)(fu)射(she)(she)源，用(yong)(yong)于工農業和(he)醫療。隨(sui)著核燃(ran)料放(fang)射(she)(she)性(xing)廢物儲放(fang)的(de)時間(jian)，其輻(fu)(fu)射(she)(she)的(de)γ射(she)(she)線(xian)比(bi)例增加，是儲存的(de)主要對象。

離子火箭

為了(le)探(tan)索宇宙，必須有(you)一種嶄新的(de)、飛(fei)(fei)行速度(du)極(ji)快(kuai)的(de)交通工具。一般的(de)火(huo)箭、飛(fei)(fei)船都達不到這(zhe)樣的(de)速度(du)，最(zui)多只能(neng)沖出(chu)地月系；只有(you)每小時能(neng)飛(fei)(fei)行十幾萬公里的(de)“離子火(huo)箭”才(cai)能(neng)滿足要求。

銫(se)(se)(se)(se)原子(zi)(zi)的(de)(de)最外層電(dian)子(zi)(zi)極不(bu)穩(wen)定，很容易(yi)被激發(fa)(fa)放射出來，變(bian)(bian)成(cheng)為(wei)帶正(zheng)電(dian)的(de)(de)銫(se)(se)(se)(se)離(li)(li)子(zi)(zi)，所(suo)以(yi)是宇宙(zhou)航行離(li)(li)子(zi)(zi)火箭發(fa)(fa)動機理(li)想(xiang)的(de)(de)“燃料(liao)”。銫(se)(se)(se)(se)離(li)(li)子(zi)(zi)火箭的(de)(de)工(gong)作原理(li)：發(fa)(fa)動機開動后，產生(sheng)大量的(de)(de)銫(se)(se)(se)(se)蒸(zheng)氣(qi)，銫(se)(se)(se)(se)蒸(zheng)氣(qi)經過離(li)(li)化器的(de)(de)“加工(gong)”，變(bian)(bian)成(cheng)了帶正(zheng)電(dian)的(de)(de)銫(se)(se)(se)(se)離(li)(li)子(zi)(zi)，接著在(zai)磁場(chang)的(de)(de)作用(yong)下加速到每秒一百五十公(gong)里，從噴管噴射出去，同時給離(li)(li)子(zi)(zi)火箭以(yi)強大的(de)(de)推動力，把火箭高度推向前進。

計算表明，用這(zhe)種銫離子(zi)作宇宙火箭(jian)的(de)推進劑，單位重量(liang)產生的(de)推力要(yao)比使用的(de)液體(ti)或固(gu)體(ti)燃料高出上(shang)百倍。這(zhe)種銫離子(zi)火箭(jian)可以在宇宙太空(kong)遨游(you)一二(er)年甚至更(geng)久。

原子鐘

銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的最(zui)外層(ceng)的電子(zi)(zi)(zi)繞(rao)(rao)著原(yuan)子(zi)(zi)(zi)核旋(xuan)轉的速度(du)，總是(shi)極其精確(que)地(di)在幾十億(yi)分(fen)之(zhi)一秒(miao)(miao)(miao)的時(shi)間(jian)內轉完一圈，穩定(ding)性比地(di)球繞(rao)(rao)軸自轉高得多。利用銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的這個特(te)點，人(ren)們制(zhi)成了一種新型的鐘——銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘，規定(ding)一秒(miao)(miao)(miao)就是(shi)銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)“振動”9192631770次(ci)（即相(xiang)當于銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的兩個超精細電子(zi)(zi)(zi)遷躍9192631770次(ci)）所需要的時(shi)間(jian)。這就是(shi)“秒(miao)(miao)(miao)”的最(zui)新定(ding)義。

利用(yong)銫原子鐘(zhong)，人(ren)們可以(yi)(yi)(yi)十(shi)分精(jing)確(que)地(di)測(ce)量出(chu)十(shi)億分之(zhi)一(yi)(yi)秒(miao)(miao)的(de)時間，精(jing)確(que)度(du)和(he)穩(wen)定性(xing)遠遠地(di)超過(guo)世界上(shang)以(yi)(yi)(yi)前有(you)過(guo)的(de)任(ren)何一(yi)(yi)種表(biao)，也超過(guo)了許(xu)多年(nian)來一(yi)(yi)直以(yi)(yi)(yi)地(di)球自(zi)轉作(zuo)基準(zhun)的(de)天文時間。有(you)了像銫原子鐘(zhong)這樣一(yi)(yi)類的(de)鐘(zhong)表(biao)，人(ren)類就有(you)可能從事(shi)更為精(jing)細(xi)的(de)科學研究和(he)生(sheng)產實踐(jian)，比如(ru)對原子彈(dan)(dan)和(he)氫彈(dan)(dan)的(de)爆炸、火箭和(he)導彈(dan)(dan)的(de)發射以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)宇宙航行(xing)等(deng)等(deng)，實行(xing)高(gao)(gao)度(du)精(jing)確(que)的(de)控(kong)制，當(dang)然也可以(yi)(yi)(yi)用(yong)于遠程飛(fei)行(xing)和(he)航海。用(yong)銫作(zuo)成的(de)原子鐘(zhong)，可以(yi)(yi)(yi)精(jing)確(que)的(de)測(ce)出(chu)十(shi)億分之(zhi)一(yi)(yi)秒(miao)(miao)的(de)一(yi)(yi)剎那，它(ta)連(lian)續走上(shang)三十(shi)萬(wan)年(nian)，誤差也不超過(guo)1s，精(jing)確(que)度(du)相當(dang)高(gao)(gao)。另外，銫在醫學上(shang)、導彈(dan)(dan)上(shang)、宇宙飛(fei)船上(shang)及(ji)(ji)各種高(gao)(gao)科技行(xing)業中都(dou)有(you)廣泛應(ying)用(yong)。

新粒子

2023年2月，澳大利亞科(ke)學家(jia)在最新(xin)一期(qi)《物(wu)(wu)理評(ping)論快(kuai)報》雜志上撰(zhuan)文稱(cheng)，他們(men)借助(zhu)由一個普通的銫原(yuan)(yuan)(yuan)子和名為繆(mou)子的基本粒子組成的一種不(bu)尋常(chang)的原(yuan)(yuan)(yuan)子，通過理論研究(jiu)，提高(gao)了(le)對銫原(yuan)(yuan)(yuan)子核的磁(ci)性結構、在銫原(yuan)(yuan)(yuan)子中的作(zuo)用(yong)以及繆(mou)子效應的理解。最新(xin)方(fang)法有望提供一種不(bu)同于大型強子對撞機的方(fang)式(shi)發現(xian)新(xin)粒子，或有助(zhu)揭示(shi)占據宇(yu)宙總質量(liang)95%的暗物(wu)(wu)質的秘(mi)密。

銫噴泉鐘

銫噴泉鐘，是世界上最精確的時鐘之一。

發現簡史

銫(se)(se)最終(zhong)被基(ji)爾(er)(er)霍夫(fu)教授(shou)(shou)和本生(sheng)于1860年在德國(guo)的(de)(de)海德堡被發現(xian)。他們檢測了(le)(le)來自(zi)Durkheim的(de)(de)礦物(wu)質水，并且在光譜中觀察到了(le)(le)他們不能認出(chu)的(de)(de)線，這意(yi)味著一(yi)個(ge)新(xin)的(de)(de)元素的(de)(de)出(chu)現(xian)。他們從這個(ge)來源生(sheng)產出(chu)了(le)(le)約7克氯化(hua)銫(se)(se)，但沒(mei)能生(sheng)產出(chu)這種新(xin)金(jin)屬(shu)自(zi)身的(de)(de)樣本。第一(yi)個(ge)成(cheng)功制出(chu)金(jin)屬(shu)銫(se)(se)的(de)(de)這個(ge)榮譽歸(gui)屬(shu)于波恩大學的(de)(de)考爾(er)(er)·希歐多爾(er)(er)·賽特伯格（Carl Theodor Setterberg）教授(shou)(shou)，他由電解熔融的(de)(de)氰化(hua)銫(se)(se)（CsCN）獲取了(le)(le)它。

命名是由其發(fa)現者(zhe)基爾(er)霍夫教授(shou)和本(ben)生以拉丁文(wen)“coesius”（意為天(tian)藍色）命名了(le)銫(se)。

礦藏分布

銫在(zai)地殼中含量(liang)為(wei)2×10-3%。銫榴(liu)石是(shi)含銫礦(kuang)物，也是(shi)提取銫的(de)主要原料。已(yi)發現34種銫的(de)同位素，其中銫–133是(shi)唯一存在(zai)于自(zi)然界的(de)穩定同位素，其余皆是(shi)鈾(you)裂變產生的(de)放射性同位素。

Durkheim的礦物(wu)質水中含有豐(feng)富的銫化合物(wu)，所以可以從(cong)Durkheim的礦物(wu)質水提取金屬(shu)銫。

銫元(yuan)素(su)一般分(fen)布在含礦物(wu)質較(jiao)多的(de)水中(zhong)。