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銫(se)，元素符(fu)號Cs，原子序數(shu)為(wei)55，位(wei)于第六(liu)周(zhou)期，IA族(zu)，其單(dan)質(zhi)是一(yi)(yi)種淡金黃色的活潑(po)金屬，熔點低，在(zai)空氣中(zhong)極易(yi)被氧化，能與水(shui)劇烈反應生(sheng)成氫氣且爆(bao)炸(zha)。銫(se)在(zai)自然界沒有單(dan)質(zhi)形(xing)態，僅(jin)以鹽的形(xing)式(shi)極少的分(fen)布于陸地和(he)海洋中(zhong)。銫(se)是制造真空件(jian)器、光(guang)電(dian)管等的重要材料。放(fang)射性核(he)(he)素Cs-137是日本福(fu)島(dao)第一(yi)(yi)核(he)(he)電(dian)站泄漏出(chu)的放(fang)射性污染中(zhong)的一(yi)(yi)種。

銫是已知元素中（包括(kuo)放射性(xing)元素）金(jin)屬性(xing)最強(qiang)的（注意不是金(jin)屬活(huo)(huo)動性(xing)，活(huo)(huo)動性(xing)最強(qiang)的是鋰）。

理化性質

物理性質

外觀 銀金色的金屬

硬度 非常柔軟（它的莫氏硬度是所有元素(su)中最(zui)低的）

元素表位(wei)置 位(wei)于(yu)第六(liu)周期的IA族

延展性 具有延展性

放射性 沒有放射性

密度(du) 1.87g/cm3

熔點(dian) 28.40℃，接近室溫

沸點 668-705℃

危險性 金屬(shu)銫屬(shu)于危險化學品，屬(shu)遇濕易燃和(he)自燃物品。使用時應小(xiao)心

化學性質

銫(se)的(de)生(sheng)物行為(wei)與鉀相似，食(shi)用了含銫(se)-137的(de)生(sheng)物可(ke)溶化合(he)物24小時(shi)后，銫(se)–137可(ke)被(bei)人體(ti)充分吸收并(bing)結合(he)在細胞內(nei)，造成內(nei)照射。

銫-137可作為(wei)γ輻(fu)射源，用(yong)于(yu)(yu)輻(fu)射育種、輻(fu)照(zhao)儲(chu)存食品、醫療器(qi)械的(de)(de)殺菌、癌癥的(de)(de)治療以及工業設備的(de)(de)γ探傷等。由于(yu)(yu)銫源的(de)(de)半衰(shuai)期較長及其易造成擴散(san)的(de)(de)弱點(dian)，故(gu)銫-137源已漸被鈷-60源所取代。

2011年3月(yue)29日(ri)，在(zai)安(an)徽省(sheng)、廣東(dong)省(sheng)、廣西(xi)壯族自治區和(he)寧夏回族自治區的監測點氣溶膠(jiao)取樣中還檢測到了(le)極(ji)微(wei)量的人工放(fang)射性(xing)(xing)核(he)素銫-137和(he)銫-134，其(qi)濃度均在(zai)10-5貝克/立方米量級(ji)及(ji)以下。環境中銫-137進入(ru)人體(ti)(ti)(ti)后(hou)易被吸收(shou)，均勻分(fen)布(bu)于全身；由于銫-137能釋放(fang)γ射線，很容(rong)易在(zai)體(ti)(ti)(ti)外測出。進入(ru)體(ti)(ti)(ti)內的放(fang)射性(xing)(xing)銫主要滯留在(zai)全身軟(ruan)組(zu)織中，尤其(qi)是肌(ji)肉中，在(zai)骨和(he)脂肪中濃度較低(di)；較大量放(fang)射性(xing)(xing)銫攝(she)入(ru)體(ti)(ti)(ti)內后(hou)可引起(qi)急(ji)、慢性(xing)(xing)損傷。

其放射性及簡要特性

核(he)素(su) 化(hua)學符號 原子序數(shu) 主(zhu)要放射(she)性同位(wei)素(su) 半衰期(qi) 來源 毒性

銫 Cs 55 137Cs 30.0年 人(ren)工 中毒

銫的(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)質極為活(huo)潑，銫在空(kong)氣(qi)中生(sheng)成一層灰藍色的(de)(de)氧化(hua)物(wu)，不到(dao)一分(fen)鐘就可以自燃起來(lai)，發出深紫紅(hong)色的(de)(de)火(huo)焰，生(sheng)成很復雜的(de)(de)銫的(de)(de)氧化(hua)物(wu)。

銫在堿(jian)金屬中(zhong)是(shi)最活(huo)潑(po)的，能(neng)和氧(yang)發生(sheng)劇烈(lie)(lie)反應，生(sheng)成(cheng)多種銫氧(yang)化物(wu)。在潮濕空氣中(zhong)，氧(yang)化的熱(re)量足(zu)以使銫熔化并燃燒。銫不與氮(dan)反應，但在高溫下(xia)能(neng)與氫(qing)(qing)化合，生(sheng)成(cheng)相當穩定(ding)的氫(qing)(qing)化物(wu)。銫能(neng)與水發生(sheng)劇烈(lie)(lie)的反應，如果把銫放進盛有水的水槽中(zhong)，馬上就會(hui)發生(sheng)爆炸。甚至(zhi)和溫度低到-116℃的冰均可發生(sheng)猛烈(lie)(lie)反應產生(sheng)氫(qing)(qing)氣、氫(qing)(qing)氧(yang)化銫，生(sheng)成(cheng)的氫(qing)(qing)氧(yang)化銫是(shi)無(wu)放射性的氫(qing)(qing)氧(yang)化物(wu)中(zhong)堿(jian)性最強的。與鹵素也可生(sheng)成(cheng)穩定(ding)的鹵化物(wu)，這是(shi)由于它的離子(zi)半徑大所帶來的特點。銫和有機物(wu)也會(hui)發生(sheng)同(tong)其他堿(jian)金屬相類似的反應，但它比較(jiao)活(huo)潑(po)。

銫鹽(yan)跟(gen)鉀(jia)鹽(yan)、鈉鹽(yan)一(yi)樣溶(rong)于所有鹽(yan)溶(rong)液中。但是不溶(rong)于高氯酸(suan)鹽(yan)。

碘化銫與(yu)三(san)碘化鉍反(fan)應(ying)能生成(cheng)難溶(rong)的亮紅色復(fu)鹽，此反(fan)應(ying)用來定(ding)性(xing)和(he)定(ding)量(liang)測定(ding)銫；銫的火焰(yan)呈比鉀深(shen)的紫紅色，可用來檢驗(yan)銫。

化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)：銫在空氣(qi)中氧化(hua)(hua)不(bu)僅僅得到氧化(hua)(hua)銫、過氧化(hua)(hua)銫，還(huan)有超(chao)氧化(hua)(hua)銫、臭氧化(hua)(hua)銫等復雜的(de)非整(zheng)比化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)產生。

銫(se)(se)鹽通(tong)常是無色的(de)(de)，除非陰離子有顏(yan)色（如(ru)高錳酸(suan)銫(se)(se)是紫色的(de)(de)）。許多簡單的(de)(de)鹽具有潮解性，但比更輕(qing)的(de)(de)其他(ta)堿金屬弱(ruo)。銫(se)(se)的(de)(de)乙酸(suan)鹽、碳酸(suan)鹽、鹵化(hua)物(wu)、氧(yang)化(hua)物(wu)、硝(xiao)酸(suan)鹽和硫(liu)(liu)酸(suan)鹽可(ke)溶(rong)于水(shui)。復鹽通(tong)常溶(rong)解度(du)較小(xiao)，硫(liu)(liu)酸(suan)鋁銫(se)(se)溶(rong)解度(du)較小(xiao)的(de)(de)性質(zhi)常用來(lai)從礦石中提(ti)純銫(se)(se)。與銻（例(li)如(ru)CsSbCl4）、鉍(bi)、鎘、銅、鐵和鉛形成的(de)(de)復鹽通(tong)常溶(rong)解度(du)很小(xiao)。

氫氧化銫（CsOH）是一種具有強(qiang)(qiang)烈(lie)吸水(shui)性(xing)的(de)強(qiang)(qiang)堿(jian)。它能迅速腐蝕半導(dao)體材料（例如硅）的(de)表(biao)面。化學(xue)家曾(ceng)認(ren)為(wei)CsOH是“最強(qiang)(qiang)的(de)堿(jian)”，但是許多(duo)化合物的(de)堿(jian)性(xing)（質子堿(jian)性(xing)）遠比CsOH強(qiang)(qiang)，例如正(zheng)丁(ding)基鋰，氫化銫和(he)氨基鈉。

制備方法

銫可以用(yong)(yong)電解(jie)法和熱(re)還原(yuan)法制備。但(dan)是(shi)由(you)于對電極有強腐蝕性，工業(ye)上一般不用(yong)(yong)電解(jie)法。所以工業(ye)上是(shi)由(you)氯(lv)化銫高溫用(yong)(yong)金屬鈣還原(yuan)制取金屬銫。

應用領域

裂變產物

長壽命的(de)(de)銫–137是鈾-235的(de)(de)裂(lie)變(bian)產(chan)物(wu)。半衰(shuai)期30.17年(nian)，可輻射(she)(she)β射(she)(she)線(xian)(xian)和γ射(she)(she)線(xian)(xian)，用作(zuo)β和γ輻射(she)(she)源(yuan)，用于工農業和醫(yi)療。隨著核燃料(liao)放射(she)(she)性廢(fei)物(wu)儲放的(de)(de)時間(jian)，其(qi)輻射(she)(she)的(de)(de)γ射(she)(she)線(xian)(xian)比(bi)例增加(jia)，是儲存的(de)(de)主要對象(xiang)。

離子火箭

為了探索宇(yu)宙，必(bi)須有一種(zhong)嶄新的(de)(de)(de)、飛行(xing)速度(du)極快的(de)(de)(de)交通工具。一般(ban)的(de)(de)(de)火箭、飛船都達不到(dao)這樣的(de)(de)(de)速度(du)，最多只能(neng)沖出地月(yue)系；只有每小時(shi)能(neng)飛行(xing)十幾萬公里的(de)(de)(de)“離子(zi)火箭”才能(neng)滿足(zu)要(yao)求。

銫(se)(se)(se)(se)原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)最外層電子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)極不穩定，很容易被激發放射出(chu)來，變成為帶正(zheng)電的(de)銫(se)(se)(se)(se)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，所以是宇宙(zhou)航行離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)火箭(jian)發動(dong)(dong)機理想的(de)“燃料(liao)”。銫(se)(se)(se)(se)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)火箭(jian)的(de)工作原理：發動(dong)(dong)機開動(dong)(dong)后，產(chan)生(sheng)大量(liang)的(de)銫(se)(se)(se)(se)蒸(zheng)氣，銫(se)(se)(se)(se)蒸(zheng)氣經過離化(hua)器的(de)“加工”，變成了帶正(zheng)電的(de)銫(se)(se)(se)(se)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，接著在(zai)磁(ci)場的(de)作用(yong)下加速(su)到每秒一百五(wu)十公里(li)，從噴管噴射出(chu)去，同時給離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)火箭(jian)以強大的(de)推(tui)動(dong)(dong)力，把火箭(jian)高度推(tui)向前進(jin)。

計算表明，用(yong)這種銫離子作(zuo)宇(yu)宙火(huo)箭(jian)(jian)的(de)推進(jin)劑，單位(wei)重量產生的(de)推力(li)要比使用(yong)的(de)液體(ti)(ti)或固體(ti)(ti)燃料高出上百倍。這種銫離子火(huo)箭(jian)(jian)可以(yi)在(zai)宇(yu)宙太空遨游一二年甚至更久。

原子鐘

銫(se)(se)原(yuan)子的最外(wai)層的電子繞著原(yuan)子核旋轉(zhuan)的速度，總(zong)是(shi)極其精確(que)地在幾十億(yi)分(fen)之一秒(miao)的時間內轉(zhuan)完一圈，穩(wen)定性比地球繞軸(zhou)自轉(zhuan)高(gao)得多。利用銫(se)(se)原(yuan)子的這個(ge)特點，人們制(zhi)成了一種新型的鐘——銫(se)(se)原(yuan)子鐘，規定一秒(miao)就是(shi)銫(se)(se)原(yuan)子“振(zhen)動”9192631770次(ci)（即相當于(yu)銫(se)(se)原(yuan)子的兩個(ge)超精細電子遷躍9192631770次(ci)）所需要(yao)的時間。這就是(shi)“秒(miao)”的最新定義。

利用銫原子(zi)鐘(zhong)，人(ren)們可(ke)以(yi)(yi)(yi)十分(fen)精(jing)(jing)確地測量出十億(yi)分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)秒(miao)的(de)時(shi)間，精(jing)(jing)確度和(he)穩定性(xing)遠遠地超(chao)過(guo)世界上(shang)(shang)以(yi)(yi)(yi)前(qian)有(you)(you)過(guo)的(de)任何一(yi)(yi)種表，也(ye)超(chao)過(guo)了許多(duo)年來一(yi)(yi)直以(yi)(yi)(yi)地球自轉作基準的(de)天文時(shi)間。有(you)(you)了像銫原子(zi)鐘(zhong)這樣一(yi)(yi)類的(de)鐘(zhong)表，人(ren)類就有(you)(you)可(ke)能從事更為精(jing)(jing)細的(de)科學研究和(he)生產(chan)實踐，比如對原子(zi)彈(dan)和(he)氫彈(dan)的(de)爆炸、火箭和(he)導彈(dan)的(de)發射以(yi)(yi)(yi)及宇(yu)宙(zhou)航行(xing)(xing)等等，實行(xing)(xing)高度精(jing)(jing)確的(de)控制，當(dang)然也(ye)可(ke)以(yi)(yi)(yi)用于(yu)遠程飛行(xing)(xing)和(he)航海(hai)。用銫作成的(de)原子(zi)鐘(zhong)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)精(jing)(jing)確的(de)測出十億(yi)分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)秒(miao)的(de)一(yi)(yi)剎那，它連續(xu)走上(shang)(shang)三十萬年，誤(wu)差也(ye)不(bu)超(chao)過(guo)1s，精(jing)(jing)確度相當(dang)高。另外，銫在醫學上(shang)(shang)、導彈(dan)上(shang)(shang)、宇(yu)宙(zhou)飛船上(shang)(shang)及各種高科技行(xing)(xing)業(ye)中都有(you)(you)廣泛應用。

新粒子

2023年2月(yue)，澳大利(li)亞(ya)科學家在最(zui)新(xin)一(yi)期《物理評論快報(bao)》雜志(zhi)上撰文(wen)稱，他們(men)借助由一(yi)個普通的(de)(de)(de)銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)和名為繆子(zi)(zi)的(de)(de)(de)基本(ben)粒子(zi)(zi)組成的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)不(bu)尋(xun)常的(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)，通過理論研究，提高了對銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)核的(de)(de)(de)磁性結(jie)構、在銫(se)原(yuan)子(zi)(zi)中(zhong)的(de)(de)(de)作用以及繆子(zi)(zi)效應的(de)(de)(de)理解(jie)。最(zui)新(xin)方法有(you)望提供一(yi)種(zhong)(zhong)不(bu)同于大型強子(zi)(zi)對撞機(ji)的(de)(de)(de)方式發(fa)現新(xin)粒子(zi)(zi)，或有(you)助揭示(shi)占據(ju)宇宙總質(zhi)量95%的(de)(de)(de)暗物質(zhi)的(de)(de)(de)秘密。

銫噴泉鐘

銫噴泉(quan)鐘(zhong)，是世(shi)界上最精確的時鐘(zhong)之一。

發現簡史

銫(se)(se)最終被基(ji)爾霍夫(fu)教(jiao)授(shou)和本生于1860年(nian)在德國的(de)(de)海德堡(bao)被發現(xian)。他們(men)檢測了來(lai)(lai)自(zi)Durkheim的(de)(de)礦物(wu)質水，并(bing)且在光譜(pu)中觀察到(dao)了他們(men)不能認出(chu)的(de)(de)線，這(zhe)意味著一個(ge)新的(de)(de)元(yuan)素(su)的(de)(de)出(chu)現(xian)。他們(men)從這(zhe)個(ge)來(lai)(lai)源生產出(chu)了約7克氯化銫(se)(se)，但沒能生產出(chu)這(zhe)種(zhong)新金(jin)屬自(zi)身的(de)(de)樣本。第一個(ge)成功制出(chu)金(jin)屬銫(se)(se)的(de)(de)這(zhe)個(ge)榮譽歸屬于波恩大學(xue)的(de)(de)考爾·希歐多(duo)爾·賽特伯(bo)格（Carl Theodor Setterberg）教(jiao)授(shou)，他由電解熔融的(de)(de)氰化銫(se)(se)（CsCN）獲取了它。

命名是由其發(fa)現者基(ji)爾霍夫教(jiao)授(shou)和本生以拉丁(ding)文(wen)“coesius”（意為天(tian)藍色）命名了銫。

礦藏分布

銫(se)(se)(se)在地殼中含量為2×10-3%。銫(se)(se)(se)榴石是(shi)含銫(se)(se)(se)礦物，也是(shi)提取銫(se)(se)(se)的主要原料。已發現34種銫(se)(se)(se)的同位(wei)素(su)，其中銫(se)(se)(se)–133是(shi)唯一存在于自然界的穩定(ding)同位(wei)素(su)，其余皆是(shi)鈾裂變產(chan)生的放射性(xing)同位(wei)素(su)。

Durkheim的(de)礦(kuang)物(wu)質(zhi)(zhi)水(shui)(shui)中含有(you)豐富的(de)銫(se)化合(he)物(wu)，所以可以從Durkheim的(de)礦(kuang)物(wu)質(zhi)(zhi)水(shui)(shui)提取(qu)金屬(shu)銫(se)。

銫(se)元素一(yi)般分布在含礦物質較多的水中。