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銫，元(yuan)素符號Cs，原子序數為55，位于(yu)第六周(zhou)期(qi)，IA族(zu)，其單質是(shi)一種(zhong)淡金黃色的(de)(de)活潑(po)金屬，熔點低，在空氣(qi)中極易被氧(yang)化(hua)，能(neng)與(yu)水劇烈(lie)反應生成(cheng)氫氣(qi)且爆(bao)炸。銫在自然界沒有單質形(xing)態，僅以鹽的(de)(de)形(xing)式極少的(de)(de)分(fen)布于(yu)陸地(di)和(he)海(hai)洋中。銫是(shi)制造真空件器、光電管等的(de)(de)重(zhong)要材(cai)料。放射(she)(she)性核素Cs-137是(shi)日本福島第一核電站泄漏出的(de)(de)放射(she)(she)性污染(ran)中的(de)(de)一種(zhong)。

銫是(shi)已知元(yuan)(yuan)素中（包括放射性(xing)元(yuan)(yuan)素）金屬(shu)性(xing)最強的（注意(yi)不是(shi)金屬(shu)活(huo)動性(xing)，活(huo)動性(xing)最強的是(shi)鋰）。

理化性質

物理性質

外觀 銀金色的金屬

硬度 非常柔軟(ruan)（它的莫氏硬度是所有元(yuan)素中最低的）

元素表位(wei)置 位(wei)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 28.40℃，接近(jin)室溫(wen)

沸點 668-705℃

危(wei)險(xian)性 金(jin)屬銫屬于危(wei)險(xian)化學品，屬遇濕易燃和自燃物品。使(shi)用時應小心(xin)

化學性質

銫的生(sheng)物(wu)行為(wei)與鉀相似，食用了含銫-137的生(sheng)物(wu)可(ke)溶化合(he)物(wu)24小時后，銫–137可(ke)被人體充分吸收并(bing)結合(he)在細胞內(nei)，造(zao)成內(nei)照射。

銫-137可作為(wei)γ輻射源，用于輻射育(yu)種(zhong)、輻照儲(chu)存(cun)食(shi)品、醫療(liao)器械的(de)殺菌、癌(ai)癥的(de)治(zhi)療(liao)以(yi)及工(gong)業設備的(de)γ探傷等。由于銫源的(de)半衰期較(jiao)長(chang)及其易造成擴散的(de)弱(ruo)點(dian)，故銫-137源已漸被鈷-60源所取(qu)代。

2011年3月29日，在(zai)安(an)徽(hui)省、廣東省、廣西壯(zhuang)族(zu)自治區和寧夏回族(zu)自治區的(de)監(jian)測點(dian)氣溶(rong)膠取(qu)樣中(zhong)還檢(jian)測到了(le)極微(wei)量的(de)人(ren)工放(fang)射(she)性(xing)核素(su)銫(se)(se)(se)-137和銫(se)(se)(se)-134，其(qi)濃度(du)均(jun)(jun)在(zai)10-5貝(bei)克/立方米量級及以下。環境中(zhong)銫(se)(se)(se)-137進(jin)入(ru)人(ren)體(ti)(ti)后易(yi)被(bei)吸收(shou)，均(jun)(jun)勻分布于全(quan)身(shen)；由于銫(se)(se)(se)-137能釋(shi)放(fang)γ射(she)線，很(hen)容易(yi)在(zai)體(ti)(ti)外測出。進(jin)入(ru)體(ti)(ti)內的(de)放(fang)射(she)性(xing)銫(se)(se)(se)主要滯留在(zai)全(quan)身(shen)軟組織中(zhong)，尤其(qi)是肌肉中(zhong)，在(zai)骨和脂(zhi)肪中(zhong)濃度(du)較低；較大量放(fang)射(she)性(xing)銫(se)(se)(se)攝入(ru)體(ti)(ti)內后可引(yin)起急(ji)、慢性(xing)損(sun)傷。

其放射性及簡要特性

核素 化(hua)學(xue)符號 原子(zi)序數 主(zhu)要放射性同位(wei)素 半衰(shuai)期 來源 毒(du)性

銫 Cs 55 137Cs 30.0年 人工 中毒

銫(se)的(de)化(hua)學性質(zhi)極為活潑，銫(se)在空氣中生(sheng)成一層(ceng)灰藍色的(de)氧(yang)化(hua)物，不(bu)到(dao)一分鐘(zhong)就可以自燃(ran)起(qi)來(lai)，發出(chu)深紫(zi)紅色的(de)火焰，生(sheng)成很復雜的(de)銫(se)的(de)氧(yang)化(hua)物。

銫(se)在(zai)堿(jian)金屬(shu)中是(shi)最(zui)活潑(po)的(de)(de)，能和氧(yang)發生(sheng)(sheng)(sheng)劇烈(lie)(lie)反(fan)應(ying)，生(sheng)(sheng)(sheng)成多(duo)種銫(se)氧(yang)化物(wu)(wu)。在(zai)潮濕空氣(qi)中，氧(yang)化的(de)(de)熱量足以使(shi)銫(se)熔化并燃燒。銫(se)不與氮反(fan)應(ying)，但(dan)在(zai)高溫(wen)下(xia)能與氫化合，生(sheng)(sheng)(sheng)成相當穩定的(de)(de)氫化物(wu)(wu)。銫(se)能與水發生(sheng)(sheng)(sheng)劇烈(lie)(lie)的(de)(de)反(fan)應(ying)，如果把銫(se)放進盛有水的(de)(de)水槽中，馬上就會發生(sheng)(sheng)(sheng)爆炸。甚至和溫(wen)度低到-116℃的(de)(de)冰均可發生(sheng)(sheng)(sheng)猛烈(lie)(lie)反(fan)應(ying)產生(sheng)(sheng)(sheng)氫氣(qi)、氫氧(yang)化銫(se)，生(sheng)(sheng)(sheng)成的(de)(de)氫氧(yang)化銫(se)是(shi)無放射性(xing)的(de)(de)氫氧(yang)化物(wu)(wu)中堿(jian)性(xing)最(zui)強的(de)(de)。與鹵素(su)也可生(sheng)(sheng)(sheng)成穩定的(de)(de)鹵化物(wu)(wu)，這是(shi)由(you)于它的(de)(de)離(li)子(zi)半徑大所帶來的(de)(de)特點。銫(se)和有機物(wu)(wu)也會發生(sheng)(sheng)(sheng)同(tong)其他(ta)堿(jian)金屬(shu)相類似的(de)(de)反(fan)應(ying)，但(dan)它比較活潑(po)。

銫鹽跟鉀鹽、鈉鹽一樣溶(rong)(rong)于(yu)所有鹽溶(rong)(rong)液中。但是(shi)不(bu)溶(rong)(rong)于(yu)高氯酸(suan)鹽。

碘(dian)化銫與(yu)三碘(dian)化鉍反(fan)應(ying)能生成難(nan)溶(rong)的(de)亮紅色復鹽，此反(fan)應(ying)用來(lai)(lai)定性和(he)定量測定銫；銫的(de)火焰呈(cheng)比(bi)鉀深的(de)紫紅色，可(ke)用來(lai)(lai)檢驗銫。

化(hua)合物：銫在空氣中氧(yang)(yang)化(hua)不僅僅得到氧(yang)(yang)化(hua)銫、過氧(yang)(yang)化(hua)銫，還有超氧(yang)(yang)化(hua)銫、臭氧(yang)(yang)化(hua)銫等復雜的非(fei)整比(bi)化(hua)合物產生(sheng)。

銫鹽(yan)通(tong)常(chang)是(shi)(shi)無色的(de)(de)(de)(de)(de)，除非陰離子有顏色（如(ru)高錳酸(suan)銫是(shi)(shi)紫(zi)色的(de)(de)(de)(de)(de)）。許多簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)具(ju)有潮解性，但比更輕的(de)(de)(de)(de)(de)其他堿金屬(shu)弱。銫的(de)(de)(de)(de)(de)乙酸(suan)鹽(yan)、碳酸(suan)鹽(yan)、鹵化物(wu)、氧化物(wu)、硝酸(suan)鹽(yan)和硫酸(suan)鹽(yan)可溶(rong)于水。復鹽(yan)通(tong)常(chang)溶(rong)解度較小(xiao)(xiao)，硫酸(suan)鋁銫溶(rong)解度較小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)性質(zhi)常(chang)用來從礦石中(zhong)提純銫。與銻（例如(ru)CsSbCl4）、鉍、鎘、銅、鐵和鉛形成的(de)(de)(de)(de)(de)復鹽(yan)通(tong)常(chang)溶(rong)解度很小(xiao)(xiao)。

氫(qing)氧化銫（CsOH）是一種具有強烈吸水(shui)性(xing)的強堿(jian)(jian)。它能(neng)迅速腐蝕(shi)半導體材料(liao)（例如(ru)硅）的表(biao)面。化學(xue)家曾認為(wei)CsOH是“最強的堿(jian)(jian)”，但是許多(duo)化合物(wu)的堿(jian)(jian)性(xing)（質子堿(jian)(jian)性(xing)）遠比CsOH強，例如(ru)正丁(ding)基(ji)(ji)鋰，氫(qing)化銫和氨(an)基(ji)(ji)鈉(na)。

制備方法

銫可以用電解法和(he)熱還原法制(zhi)備(bei)。但是由于對電極(ji)有強腐蝕性，工業上一般(ban)不(bu)用電解法。所(suo)以工業上是由氯化銫高溫用金屬鈣還原制(zhi)取金屬銫。

應用領域

裂變產物

長壽命(ming)的(de)銫–137是(shi)鈾-235的(de)裂變產物。半(ban)衰期30.17年，可輻(fu)射(she)(she)(she)β射(she)(she)(she)線和γ射(she)(she)(she)線，用(yong)作β和γ輻(fu)射(she)(she)(she)源，用(yong)于工農業和醫療。隨著(zhu)核燃料放(fang)(fang)射(she)(she)(she)性廢物儲放(fang)(fang)的(de)時(shi)間，其輻(fu)射(she)(she)(she)的(de)γ射(she)(she)(she)線比例增加(jia)，是(shi)儲存的(de)主要對(dui)象。

離子火箭

為了探索宇宙，必(bi)須有一種嶄(zhan)新(xin)的(de)、飛行(xing)速(su)度極快的(de)交(jiao)通(tong)工(gong)具。一般(ban)的(de)火箭、飛船都達(da)不到這樣的(de)速(su)度，最多只能(neng)沖出地月系；只有每小時能(neng)飛行(xing)十(shi)幾萬公里(li)的(de)“離子火箭”才(cai)能(neng)滿足(zu)要求。

銫(se)原子(zi)的最外層電子(zi)極(ji)不穩定，很(hen)容易被激發放射(she)出來，變成為帶(dai)正(zheng)電的銫(se)離(li)(li)(li)子(zi)，所以(yi)是(shi)宇(yu)宙航行離(li)(li)(li)子(zi)火(huo)箭發動(dong)(dong)機理(li)想(xiang)的“燃料(liao)”。銫(se)離(li)(li)(li)子(zi)火(huo)箭的工作原理(li)：發動(dong)(dong)機開(kai)動(dong)(dong)后(hou)，產生大量的銫(se)蒸氣(qi)，銫(se)蒸氣(qi)經過(guo)離(li)(li)(li)化(hua)器的“加工”，變成了帶(dai)正(zheng)電的銫(se)離(li)(li)(li)子(zi)，接(jie)著在磁場(chang)的作用下(xia)加速到每秒一百五十公里，從噴管噴射(she)出去(qu)，同時給(gei)離(li)(li)(li)子(zi)火(huo)箭以(yi)強(qiang)大的推(tui)動(dong)(dong)力，把火(huo)箭高度推(tui)向(xiang)前進。

計(ji)算(suan)表(biao)明(ming)，用這(zhe)種銫離子(zi)(zi)作宇宙火箭的(de)(de)推(tui)進劑，單位(wei)重(zhong)量產生(sheng)的(de)(de)推(tui)力要比使用的(de)(de)液體(ti)或(huo)固體(ti)燃(ran)料高(gao)出上百倍。這(zhe)種銫離子(zi)(zi)火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久。

原子鐘

銫(se)原子(zi)(zi)的(de)最外層的(de)電(dian)子(zi)(zi)繞著(zhu)原子(zi)(zi)核旋(xuan)轉的(de)速(su)度(du)，總是(shi)極(ji)其精確地在幾十億(yi)分之一(yi)秒(miao)的(de)時間內(nei)轉完一(yi)圈，穩定性比地球繞軸自轉高得多。利(li)用銫(se)原子(zi)(zi)的(de)這(zhe)個特(te)點，人們制成了(le)一(yi)種新(xin)型的(de)鐘——銫(se)原子(zi)(zi)鐘，規定一(yi)秒(miao)就(jiu)是(shi)銫(se)原子(zi)(zi)“振(zhen)動”9192631770次（即相當于銫(se)原子(zi)(zi)的(de)兩(liang)個超(chao)精細電(dian)子(zi)(zi)遷躍(yue)9192631770次）所需要的(de)時間。這(zhe)就(jiu)是(shi)“秒(miao)”的(de)最新(xin)定義。

利用銫原(yuan)子鐘(zhong)，人們可(ke)以十分(fen)精(jing)(jing)(jing)確(que)地測量出(chu)十億分(fen)之(zhi)一秒的(de)(de)時間，精(jing)(jing)(jing)確(que)度和穩(wen)定性遠遠地超(chao)過世界上(shang)以前有(you)過的(de)(de)任何一種(zhong)表，也超(chao)過了許多年來一直以地球自轉作基準的(de)(de)天文時間。有(you)了像銫原(yuan)子鐘(zhong)這樣一類(lei)的(de)(de)鐘(zhong)表，人類(lei)就有(you)可(ke)能從事更為精(jing)(jing)(jing)細的(de)(de)科(ke)(ke)學研究和生(sheng)產實踐(jian)，比(bi)如對原(yuan)子彈和氫彈的(de)(de)爆炸、火箭和導(dao)彈的(de)(de)發射以及(ji)宇宙(zhou)航(hang)行(xing)等等，實行(xing)高度精(jing)(jing)(jing)確(que)的(de)(de)控制，當(dang)(dang)然也可(ke)以用于(yu)遠程飛行(xing)和航(hang)海。用銫作成的(de)(de)原(yuan)子鐘(zhong)，可(ke)以精(jing)(jing)(jing)確(que)的(de)(de)測出(chu)十億分(fen)之(zhi)一秒的(de)(de)一剎那，它連續(xu)走上(shang)三十萬年，誤(wu)差(cha)也不超(chao)過1s，精(jing)(jing)(jing)確(que)度相當(dang)(dang)高。另外，銫在醫學上(shang)、導(dao)彈上(shang)、宇宙(zhou)飛船上(shang)及(ji)各種(zhong)高科(ke)(ke)技行(xing)業中都(dou)有(you)廣泛應用。

新粒子

2023年2月(yue)，澳(ao)大(da)利亞科學家在最(zui)新一(yi)(yi)期《物理評(ping)論(lun)快(kuai)報(bao)》雜(za)志上撰(zhuan)文稱，他們借助由一(yi)(yi)個普通的(de)(de)(de)(de)銫原子(zi)(zi)和名為繆子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)基本粒子(zi)(zi)組成的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種不尋常(chang)的(de)(de)(de)(de)原子(zi)(zi)，通過理論(lun)研究，提高了對銫原子(zi)(zi)核(he)的(de)(de)(de)(de)磁性結構、在銫原子(zi)(zi)中的(de)(de)(de)(de)作用以及(ji)繆子(zi)(zi)效應的(de)(de)(de)(de)理解。最(zui)新方法有(you)望提供(gong)一(yi)(yi)種不同于(yu)大(da)型(xing)強子(zi)(zi)對撞機的(de)(de)(de)(de)方式發(fa)現新粒子(zi)(zi)，或有(you)助揭示占(zhan)據宇宙總(zong)質量(liang)95%的(de)(de)(de)(de)暗物質的(de)(de)(de)(de)秘(mi)密。

銫噴泉鐘

銫(se)噴泉鐘(zhong)，是世界上最精確的時鐘(zhong)之一。

發現簡史

銫最(zui)終被基爾霍夫教授(shou)和本(ben)生于(yu)1860年在德(de)國的(de)(de)(de)海德(de)堡被發現。他們檢測了來(lai)自(zi)Durkheim的(de)(de)(de)礦(kuang)物質(zhi)水，并(bing)且在光譜中觀察到了他們不能認出(chu)(chu)的(de)(de)(de)線，這(zhe)意味著(zhu)一個新(xin)的(de)(de)(de)元素的(de)(de)(de)出(chu)(chu)現。他們從(cong)這(zhe)個來(lai)源生產出(chu)(chu)了約7克氯化銫，但沒能生產出(chu)(chu)這(zhe)種新(xin)金屬自(zi)身的(de)(de)(de)樣本(ben)。第一個成功制出(chu)(chu)金屬銫的(de)(de)(de)這(zhe)個榮(rong)譽(yu)歸(gui)屬于(yu)波恩(en)大學的(de)(de)(de)考(kao)爾·希歐多爾·賽特伯格（Carl Theodor Setterberg）教授(shou)，他由(you)電(dian)解熔融的(de)(de)(de)氰化銫（CsCN）獲取(qu)了它(ta)。

命(ming)名是由(you)其發現(xian)者基爾霍(huo)夫教授和本生以拉丁(ding)文“coesius”（意為天藍色）命(ming)名了銫。

礦藏分布

銫在地殼中含量為2×10-3%。銫榴石(shi)是(shi)含銫礦物，也(ye)是(shi)提取銫的主(zhu)要原料。已發現34種(zhong)銫的同位素(su)(su)，其(qi)中銫–133是(shi)唯一存在于(yu)自然界的穩定同位素(su)(su)，其(qi)余皆(jie)是(shi)鈾裂變產生(sheng)的放射性同位素(su)(su)。

Durkheim的(de)(de)礦物(wu)(wu)質(zhi)水中(zhong)含有(you)豐(feng)富的(de)(de)銫化合物(wu)(wu)，所以可以從Durkheim的(de)(de)礦物(wu)(wu)質(zhi)水提取金屬銫。

銫元素一(yi)般分布在含礦(kuang)物質(zhi)較多的水中。