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銫，元素(su)符號(hao)Cs，原子序數為55，位于第六周(zhou)期，IA族，其單質是一(yi)種淡(dan)金黃色的(de)活(huo)潑金屬，熔點低，在(zai)空氣中(zhong)極(ji)易(yi)被氧化，能(neng)與水(shui)劇烈反應生成(cheng)氫氣且爆炸(zha)。銫在(zai)自(zi)然界沒有單質形(xing)態(tai)，僅(jin)以鹽的(de)形(xing)式極(ji)少的(de)分布(bu)于陸地(di)和海洋(yang)中(zhong)。銫是制造真空件器(qi)、光電管(guan)等的(de)重(zhong)要材料。放射性核素(su)Cs-137是日本福島(dao)第一(yi)核電站(zhan)泄漏(lou)出的(de)放射性污染中(zhong)的(de)一(yi)種。

銫(se)是已(yi)知元素中(zhong)（包(bao)括放射性元素）金屬性最強的(de)（注(zhu)意不是金屬活(huo)動(dong)性，活(huo)動(dong)性最強的(de)是鋰(li)）。

理化性質

物理性質

外觀 銀金色的金屬

硬度 非常(chang)柔軟（它的莫氏(shi)硬度是(shi)所有元(yuan)素中最低的）

元素表位置 位于第六周期的IA族(zu)

延展性 具有延展性

放射性 沒有放射性

密度(du) 1.87g/cm3

熔點 28.40℃，接(jie)近室溫

沸點(dian) 668-705℃

危險性(xing) 金屬(shu)(shu)銫屬(shu)(shu)于危險化學品，屬(shu)(shu)遇(yu)濕(shi)易燃和(he)自燃物品。使(shi)用時(shi)應小心

化學性質

銫(se)的生物行為(wei)與鉀相(xiang)似(si)，食用了含銫(se)-137的生物可(ke)溶化(hua)合物24小時后，銫(se)–137可(ke)被(bei)人(ren)體充(chong)分(fen)吸收并(bing)結(jie)合在細(xi)胞內(nei)，造成內(nei)照射(she)。

銫-137可(ke)作為γ輻射(she)源(yuan)，用于輻射(she)育種(zhong)、輻照儲存(cun)食品、醫療(liao)器械(xie)的殺(sha)菌、癌癥的治療(liao)以及工業設(she)備的γ探傷(shang)等。由(you)于銫源(yuan)的半衰期較長及其易造成(cheng)擴散的弱(ruo)點，故銫-137源(yuan)已漸被鈷-60源(yuan)所取代。

2011年(nian)3月29日，在(zai)(zai)安徽省(sheng)(sheng)、廣(guang)東省(sheng)(sheng)、廣(guang)西壯族自(zi)治區和寧(ning)夏回族自(zi)治區的監測點氣溶膠取樣中(zhong)(zhong)還檢測到(dao)了極微(wei)量的人工放(fang)射性(xing)核素銫(se)-137和銫(se)-134，其濃度均在(zai)(zai)10-5貝(bei)克/立方米量級及以下。環境(jing)中(zhong)(zhong)銫(se)-137進入人體后易被(bei)吸收，均勻(yun)分布(bu)于(yu)(yu)全(quan)身；由于(yu)(yu)銫(se)-137能釋放(fang)γ射線(xian)，很容易在(zai)(zai)體外測出。進入體內(nei)的放(fang)射性(xing)銫(se)主要滯(zhi)留在(zai)(zai)全(quan)身軟組織中(zhong)(zhong)，尤其是肌肉中(zhong)(zhong)，在(zai)(zai)骨和脂(zhi)肪中(zhong)(zhong)濃度較低(di)；較大量放(fang)射性(xing)銫(se)攝(she)入體內(nei)后可(ke)引起急、慢性(xing)損(sun)傷。

其放射性及簡要特性

核素(su)(su) 化學(xue)符號 原子序數 主要(yao)放射(she)性(xing)同位素(su)(su) 半衰期 來源(yuan) 毒性(xing)

銫 Cs 55 137Cs 30.0年 人工 中毒

銫的化(hua)學性質(zhi)極為活潑，銫在空氣中(zhong)生(sheng)成一層灰藍色(se)的氧(yang)化(hua)物(wu)，不(bu)到一分鐘就可(ke)以自燃起(qi)來，發出深紫紅(hong)色(se)的火(huo)焰，生(sheng)成很復雜的銫的氧(yang)化(hua)物(wu)。

銫(se)在堿金屬(shu)(shu)中是最(zui)活潑的(de)(de)(de)(de)，能和(he)(he)氧(yang)發生(sheng)劇(ju)烈(lie)反(fan)應(ying)，生(sheng)成(cheng)多種銫(se)氧(yang)化(hua)(hua)物。在潮濕空(kong)氣中，氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)熱量足以使銫(se)熔化(hua)(hua)并(bing)燃燒。銫(se)不與(yu)氮(dan)反(fan)應(ying)，但在高溫下(xia)能與(yu)氫(qing)(qing)化(hua)(hua)合，生(sheng)成(cheng)相當穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)化(hua)(hua)物。銫(se)能與(yu)水(shui)(shui)發生(sheng)劇(ju)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)，如(ru)果把銫(se)放(fang)進盛(sheng)有水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)槽中，馬上就會發生(sheng)爆炸。甚至和(he)(he)溫度低到-116℃的(de)(de)(de)(de)冰均可發生(sheng)猛烈(lie)反(fan)應(ying)產生(sheng)氫(qing)(qing)氣、氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)銫(se)，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)銫(se)是無放(fang)射性的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)物中堿性最(zui)強的(de)(de)(de)(de)。與(yu)鹵素也(ye)可生(sheng)成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)鹵化(hua)(hua)物，這是由(you)于它的(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)半徑大所帶來的(de)(de)(de)(de)特點。銫(se)和(he)(he)有機物也(ye)會發生(sheng)同(tong)其(qi)他堿金屬(shu)(shu)相類似的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)，但它比(bi)較活潑。

銫鹽(yan)跟鉀鹽(yan)、鈉(na)鹽(yan)一樣溶于(yu)所有(you)鹽(yan)溶液中。但(dan)是不(bu)溶于(yu)高氯(lv)酸鹽(yan)。

碘化(hua)銫(se)與(yu)三碘化(hua)鉍反應能生成難溶(rong)的亮紅色復鹽，此反應用來(lai)(lai)定(ding)性和定(ding)量測定(ding)銫(se)；銫(se)的火焰呈(cheng)比鉀深的紫紅色，可用來(lai)(lai)檢驗銫(se)。

化合物：銫(se)在(zai)空氣中氧(yang)化不僅(jin)僅(jin)得到氧(yang)化銫(se)、過氧(yang)化銫(se)，還(huan)有(you)超(chao)氧(yang)化銫(se)、臭氧(yang)化銫(se)等復雜(za)的非整(zheng)比化合物產生。

銫鹽(yan)通常(chang)是無色的(de)(de)(de)，除非陰離子(zi)有(you)顏色（如(ru)高錳酸(suan)(suan)銫是紫色的(de)(de)(de)）。許多簡單的(de)(de)(de)鹽(yan)具有(you)潮解(jie)性，但(dan)比更(geng)輕的(de)(de)(de)其他堿金屬弱。銫的(de)(de)(de)乙酸(suan)(suan)鹽(yan)、碳酸(suan)(suan)鹽(yan)、鹵化(hua)物、氧化(hua)物、硝酸(suan)(suan)鹽(yan)和硫(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)可溶于水(shui)。復鹽(yan)通常(chang)溶解(jie)度較(jiao)小，硫(liu)酸(suan)(suan)鋁銫溶解(jie)度較(jiao)小的(de)(de)(de)性質常(chang)用來從礦石(shi)中提純銫。與銻（例(li)如(ru)CsSbCl4）、鉍(bi)、鎘(ge)、銅(tong)、鐵(tie)和鉛形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)復鹽(yan)通常(chang)溶解(jie)度很(hen)小。

氫(qing)氧化(hua)(hua)銫（CsOH）是(shi)一種具有強(qiang)烈(lie)吸水性的(de)強(qiang)堿(jian)。它能迅速腐蝕半(ban)導體材(cai)料(liao)（例(li)如硅(gui)）的(de)表面。化(hua)(hua)學家曾認為CsOH是(shi)“最強(qiang)的(de)堿(jian)”，但是(shi)許(xu)多化(hua)(hua)合(he)物的(de)堿(jian)性（質(zhi)子(zi)堿(jian)性）遠(yuan)比CsOH強(qiang)，例(li)如正丁(ding)基鋰，氫(qing)化(hua)(hua)銫和氨(an)基鈉。

制備方法

銫可以用(yong)電(dian)解(jie)(jie)法和熱還原法制備。但是由于對電(dian)極有(you)強腐蝕性，工(gong)業上(shang)一般不用(yong)電(dian)解(jie)(jie)法。所以工(gong)業上(shang)是由氯化銫高溫用(yong)金屬(shu)鈣(gai)還原制取(qu)金屬(shu)銫。

應用領域

裂變產物

長壽(shou)命(ming)的銫(se)–137是(shi)鈾-235的裂變產物。半(ban)衰期30.17年，可輻射β射線(xian)和(he)(he)γ射線(xian)，用作(zuo)β和(he)(he)γ輻射源，用于工農業和(he)(he)醫療。隨著核(he)燃料(liao)放射性廢物儲放的時間，其輻射的γ射線(xian)比(bi)例增加，是(shi)儲存的主要對象(xiang)。

離子火箭

為(wei)了探索宇宙(zhou)，必須有一(yi)種嶄新的(de)(de)、飛(fei)(fei)行速度(du)(du)極快(kuai)的(de)(de)交通工具。一(yi)般(ban)的(de)(de)火箭、飛(fei)(fei)船(chuan)都達不到這樣(yang)的(de)(de)速度(du)(du)，最多只能(neng)(neng)沖(chong)出地月系；只有每小時能(neng)(neng)飛(fei)(fei)行十幾萬(wan)公里的(de)(de)“離子火箭”才能(neng)(neng)滿足要(yao)求。

銫(se)(se)原子(zi)的最(zui)外層電子(zi)極不穩定，很(hen)容易被激發放射出(chu)來，變(bian)成為帶正(zheng)電的銫(se)(se)離子(zi)，所以是(shi)宇宙航(hang)行(xing)離子(zi)火(huo)箭(jian)發動機理想的“燃料(liao)”。銫(se)(se)離子(zi)火(huo)箭(jian)的工(gong)作原理：發動機開動后(hou)，產(chan)生大量的銫(se)(se)蒸氣(qi)，銫(se)(se)蒸氣(qi)經過(guo)離化器的“加工(gong)”，變(bian)成了帶正(zheng)電的銫(se)(se)離子(zi)，接著在磁(ci)場的作用下加速到(dao)每秒(miao)一百五十(shi)公里，從噴管噴射出(chu)去，同時給(gei)離子(zi)火(huo)箭(jian)以強大的推動力(li)，把火(huo)箭(jian)高度推向前進(jin)。

計算表(biao)明(ming)，用這(zhe)種(zhong)銫離(li)子(zi)作(zuo)宇(yu)宙火箭(jian)的(de)推進劑，單位重量產生的(de)推力要比使用的(de)液體或固體燃料高出(chu)上百倍。這(zhe)種(zhong)銫離(li)子(zi)火箭(jian)可(ke)以在宇(yu)宙太空遨游一二年甚至(zhi)更(geng)久。

原子鐘

銫(se)(se)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)最外(wai)層的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)繞著原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)核旋轉(zhuan)的(de)(de)(de)速度，總是(shi)極(ji)其精確地在幾(ji)十億(yi)分(fen)之一(yi)秒(miao)(miao)的(de)(de)(de)時(shi)間內轉(zhuan)完一(yi)圈(quan)，穩定(ding)性比地球繞軸自轉(zhuan)高得(de)多(duo)。利(li)用銫(se)(se)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)這個特點，人們制成(cheng)了(le)一(yi)種新型的(de)(de)(de)鐘(zhong)——銫(se)(se)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)鐘(zhong)，規定(ding)一(yi)秒(miao)(miao)就是(shi)銫(se)(se)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)“振(zhen)動”9192631770次（即相當于(yu)銫(se)(se)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)兩個超精細電子(zi)(zi)(zi)遷躍9192631770次）所需要的(de)(de)(de)時(shi)間。這就是(shi)“秒(miao)(miao)”的(de)(de)(de)最新定(ding)義。

利用(yong)(yong)銫(se)(se)原子鐘，人們可以(yi)十分(fen)精(jing)(jing)確地測(ce)量出(chu)(chu)十億(yi)分(fen)之一(yi)(yi)秒(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，精(jing)(jing)確度(du)和(he)穩定性遠遠地超過世(shi)界(jie)上(shang)以(yi)前有(you)過的(de)(de)(de)(de)(de)任何一(yi)(yi)種(zhong)表(biao)，也超過了許多年來一(yi)(yi)直以(yi)地球自轉作基準的(de)(de)(de)(de)(de)天文時(shi)間(jian)。有(you)了像銫(se)(se)原子鐘這樣(yang)一(yi)(yi)類的(de)(de)(de)(de)(de)鐘表(biao)，人類就有(you)可能(neng)從事更為精(jing)(jing)細的(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)研究(jiu)和(he)生(sheng)產實(shi)踐，比如(ru)對(dui)原子彈(dan)和(he)氫彈(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)爆炸、火箭和(he)導彈(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)發射以(yi)及(ji)宇(yu)宙航(hang)(hang)行等(deng)(deng)等(deng)(deng)，實(shi)行高(gao)(gao)度(du)精(jing)(jing)確的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制，當(dang)然也可以(yi)用(yong)(yong)于遠程飛(fei)行和(he)航(hang)(hang)海。用(yong)(yong)銫(se)(se)作成的(de)(de)(de)(de)(de)原子鐘，可以(yi)精(jing)(jing)確的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)出(chu)(chu)十億(yi)分(fen)之一(yi)(yi)秒(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)剎(cha)那，它(ta)連續走上(shang)三十萬年，誤(wu)差也不超過1s，精(jing)(jing)確度(du)相當(dang)高(gao)(gao)。另(ling)外，銫(se)(se)在醫學(xue)上(shang)、導彈(dan)上(shang)、宇(yu)宙飛(fei)船上(shang)及(ji)各種(zhong)高(gao)(gao)科(ke)技行業(ye)中都有(you)廣泛(fan)應用(yong)(yong)。

新粒子

2023年2月，澳(ao)大(da)利(li)亞(ya)科學(xue)家在(zai)最新一(yi)期《物(wu)理評論(lun)快(kuai)報(bao)》雜志(zhi)上撰文稱，他們借助由(you)一(yi)個普通(tong)的(de)(de)(de)銫原子和(he)名(ming)為(wei)繆子的(de)(de)(de)基本粒子組成的(de)(de)(de)一(yi)種不尋常的(de)(de)(de)原子，通(tong)過(guo)理論(lun)研究，提高了對銫原子核的(de)(de)(de)磁性結(jie)構、在(zai)銫原子中的(de)(de)(de)作用以(yi)及繆子效應的(de)(de)(de)理解(jie)。最新方法有望提供一(yi)種不同(tong)于大(da)型強子對撞機的(de)(de)(de)方式發(fa)現(xian)新粒子，或有助揭示占據宇宙總質量95%的(de)(de)(de)暗物(wu)質的(de)(de)(de)秘密。

銫噴泉鐘

銫噴泉鐘(zhong)，是(shi)世界上(shang)最(zui)精確(que)的時鐘(zhong)之一。

發現簡史

銫最終被基爾(er)霍(huo)夫教授和本生于1860年在德國的(de)(de)(de)海(hai)德堡被發(fa)現。他(ta)(ta)們(men)檢測了來自Durkheim的(de)(de)(de)礦物質水，并且在光(guang)譜(pu)中觀察(cha)到了他(ta)(ta)們(men)不能認出(chu)(chu)的(de)(de)(de)線，這(zhe)意(yi)味著一個(ge)新的(de)(de)(de)元素的(de)(de)(de)出(chu)(chu)現。他(ta)(ta)們(men)從這(zhe)個(ge)來源(yuan)生產出(chu)(chu)了約7克氯(lv)化銫，但沒能生產出(chu)(chu)這(zhe)種新金(jin)屬(shu)自身(shen)的(de)(de)(de)樣本。第一個(ge)成功制出(chu)(chu)金(jin)屬(shu)銫的(de)(de)(de)這(zhe)個(ge)榮譽歸(gui)屬(shu)于波恩大學的(de)(de)(de)考(kao)爾(er)·希歐多爾(er)·賽特伯格（Carl Theodor Setterberg）教授，他(ta)(ta)由電解熔融的(de)(de)(de)氰(qing)化銫（CsCN）獲取了它。

命(ming)(ming)名(ming)是由其發現(xian)者基爾霍夫(fu)教(jiao)授和本生以拉丁文“coesius”（意為天藍色）命(ming)(ming)名(ming)了銫。

礦藏分布

銫(se)(se)(se)在地殼中含量(liang)為2×10-3%。銫(se)(se)(se)榴石是(shi)含銫(se)(se)(se)礦物，也是(shi)提(ti)取銫(se)(se)(se)的(de)主要(yao)原料。已發現34種銫(se)(se)(se)的(de)同位素，其中銫(se)(se)(se)–133是(shi)唯一(yi)存(cun)在于自然界的(de)穩定同位素，其余皆是(shi)鈾裂變(bian)產生的(de)放射(she)性(xing)同位素。

Durkheim的礦物(wu)質(zhi)水中含有(you)豐富的銫化合(he)物(wu)，所(suo)以可以從Durkheim的礦物(wu)質(zhi)水提取金屬銫。

銫元素(su)一般分布在含礦物質較多的水中(zhong)。