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銫(se)，元(yuan)素符號Cs，原子序(xu)數為(wei)55，位于第六周期，IA族，其單質是(shi)一種(zhong)淡金(jin)黃色(se)的(de)(de)(de)活(huo)潑金(jin)屬，熔(rong)點低，在空氣(qi)中(zhong)(zhong)極(ji)(ji)易被氧化(hua)，能與水劇烈(lie)反(fan)應生(sheng)成氫氣(qi)且爆(bao)炸。銫(se)在自然界(jie)沒有單質形態，僅以(yi)鹽(yan)的(de)(de)(de)形式極(ji)(ji)少的(de)(de)(de)分布于陸地和海洋中(zhong)(zhong)。銫(se)是(shi)制造真空件器、光電(dian)管等的(de)(de)(de)重要材料。放(fang)射性(xing)核素Cs-137是(shi)日本福島第一核電(dian)站泄漏出的(de)(de)(de)放(fang)射性(xing)污染中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一種(zhong)。

銫是已(yi)知(zhi)元素中（包括放射性(xing)元素）金(jin)屬(shu)性(xing)最(zui)強的（注意(yi)不是金(jin)屬(shu)活動性(xing)，活動性(xing)最(zui)強的是鋰）。

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中最低的）

元素表(biao)位置 位于第(di)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℃，接近室溫(wen)

沸點 668-705℃

危險性 金屬銫(se)屬于危險化(hua)學品，屬遇濕易燃和自燃物品。使(shi)用時應(ying)小心

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)可溶化(hua)合物(wu)24小時(shi)后，銫–137可被人體(ti)充(chong)分吸收并結(jie)合在細(xi)胞內(nei)，造成內(nei)照射(she)。

銫(se)-137可作為γ輻(fu)射源，用于(yu)輻(fu)射育種(zhong)、輻(fu)照儲(chu)存食品、醫療(liao)器械的(de)殺菌、癌(ai)癥的(de)治療(liao)以及(ji)工業設備的(de)γ探(tan)傷等。由于(yu)銫(se)源的(de)半衰期較長及(ji)其易造成(cheng)擴散的(de)弱點，故銫(se)-137源已漸(jian)被鈷-60源所取(qu)代。

2011年3月29日，在安徽省、廣東省、廣西(xi)壯族自治區和寧夏回族自治區的(de)監(jian)測點(dian)氣溶膠取樣中還檢測到了極微量的(de)人工(gong)放射(she)(she)性(xing)核(he)素銫(se)(se)(se)(se)-137和銫(se)(se)(se)(se)-134，其濃度(du)均在10-5貝克/立方米量級及以下。環境(jing)中銫(se)(se)(se)(se)-137進(jin)(jin)入(ru)人體后(hou)易(yi)被吸收(shou)，均勻(yun)分布于全(quan)身；由于銫(se)(se)(se)(se)-137能(neng)釋放γ射(she)(she)線，很容易(yi)在體外測出。進(jin)(jin)入(ru)體內(nei)(nei)的(de)放射(she)(she)性(xing)銫(se)(se)(se)(se)主要滯留在全(quan)身軟組織中，尤其是肌(ji)肉中，在骨和脂肪中濃度(du)較低；較大量放射(she)(she)性(xing)銫(se)(se)(se)(se)攝入(ru)體內(nei)(nei)后(hou)可引起急、慢性(xing)損傷。

其放射性及簡要特性

核素(su) 化(hua)學符號 原子序(xu)數 主要放射性同位素(su) 半衰期 來源 毒性

銫 Cs 55 137Cs 30.0年 人工 中毒

銫的化(hua)學性質(zhi)極為活潑(po)，銫在空氣中生(sheng)成一層(ceng)灰藍色的氧化(hua)物，不到一分(fen)鐘就可(ke)以自燃起(qi)來，發出深紫紅色的火焰，生(sheng)成很(hen)復雜的銫的氧化(hua)物。

銫(se)在堿金(jin)屬中是最(zui)活潑的(de)(de)(de)，能和氧(yang)發生(sheng)(sheng)劇烈(lie)反(fan)應(ying)，生(sheng)(sheng)成(cheng)多種銫(se)氧(yang)化(hua)物(wu)。在潮濕空氣中，氧(yang)化(hua)的(de)(de)(de)熱量足以使(shi)銫(se)熔化(hua)并燃(ran)燒。銫(se)不與氮反(fan)應(ying)，但在高(gao)溫下能與氫(qing)化(hua)合(he)，生(sheng)(sheng)成(cheng)相(xiang)當穩定(ding)的(de)(de)(de)氫(qing)化(hua)物(wu)。銫(se)能與水發生(sheng)(sheng)劇烈(lie)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)，如果把(ba)銫(se)放(fang)進盛有水的(de)(de)(de)水槽中，馬(ma)上就會發生(sheng)(sheng)爆炸。甚至(zhi)和溫度低到-116℃的(de)(de)(de)冰均可發生(sheng)(sheng)猛烈(lie)反(fan)應(ying)產生(sheng)(sheng)氫(qing)氣、氫(qing)氧(yang)化(hua)銫(se)，生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)銫(se)是無放(fang)射性(xing)的(de)(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)物(wu)中堿性(xing)最(zui)強的(de)(de)(de)。與鹵素(su)也(ye)(ye)可生(sheng)(sheng)成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)鹵化(hua)物(wu)，這是由于(yu)它的(de)(de)(de)離子半徑大所(suo)帶來的(de)(de)(de)特點。銫(se)和有機(ji)物(wu)也(ye)(ye)會發生(sheng)(sheng)同(tong)其他堿金(jin)屬相(xiang)類(lei)似的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)，但它比較活潑。

銫鹽(yan)跟鉀鹽(yan)、鈉(na)鹽(yan)一樣溶(rong)(rong)于(yu)所有鹽(yan)溶(rong)(rong)液中(zhong)。但是不溶(rong)(rong)于(yu)高(gao)氯酸鹽(yan)。

碘(dian)(dian)化(hua)(hua)銫(se)(se)與三碘(dian)(dian)化(hua)(hua)鉍反應能(neng)生(sheng)成(cheng)難溶的亮(liang)紅(hong)色(se)復(fu)鹽(yan)，此反應用來定(ding)性(xing)和定(ding)量測定(ding)銫(se)(se)；銫(se)(se)的火焰(yan)呈比(bi)鉀深(shen)的紫紅(hong)色(se)，可用來檢驗銫(se)(se)。

化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)：銫(se)在(zai)空氣中氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)不(bu)僅僅得到氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)銫(se)、過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)銫(se)，還有超氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)銫(se)、臭氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)銫(se)等復雜(za)的非(fei)整比化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)產生。

銫(se)鹽(yan)(yan)(yan)通(tong)(tong)常是無色(se)(se)的(de)，除非陰離子有(you)顏色(se)(se)（如(ru)高錳酸(suan)銫(se)是紫色(se)(se)的(de)）。許多(duo)簡單的(de)鹽(yan)(yan)(yan)具有(you)潮解(jie)(jie)性，但比更輕的(de)其他堿(jian)金(jin)屬弱。銫(se)的(de)乙酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)、碳酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)、鹵化物(wu)、氧化物(wu)、硝酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)和硫(liu)酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)可(ke)溶(rong)(rong)于水。復鹽(yan)(yan)(yan)通(tong)(tong)常溶(rong)(rong)解(jie)(jie)度較小，硫(liu)酸(suan)鋁銫(se)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)度較小的(de)性質常用來從礦石中提(ti)純(chun)銫(se)。與銻(ti)（例如(ru)CsSbCl4）、鉍、鎘、銅、鐵和鉛(qian)形成的(de)復鹽(yan)(yan)(yan)通(tong)(tong)常溶(rong)(rong)解(jie)(jie)度很小。

氫氧化銫（CsOH）是(shi)(shi)一(yi)種具有強烈吸水性(xing)(xing)的(de)強堿(jian)。它能迅速(su)腐蝕半導體材料（例(li)如(ru)硅）的(de)表(biao)面。化學家曾認為CsOH是(shi)(shi)“最(zui)強的(de)堿(jian)”，但(dan)是(shi)(shi)許多化合物的(de)堿(jian)性(xing)(xing)（質子堿(jian)性(xing)(xing)）遠比CsOH強，例(li)如(ru)正丁基鋰，氫化銫和(he)氨(an)基鈉。

制備方法

銫(se)可以(yi)用電解法和(he)熱還原法制備(bei)。但是由于對電極有強腐蝕性，工業上一(yi)般不用電解法。所以(yi)工業上是由氯化銫(se)高溫用金(jin)屬鈣還原制取(qu)金(jin)屬銫(se)。

應用領域

裂變產物

長壽(shou)命的(de)銫–137是(shi)鈾-235的(de)裂變產物(wu)(wu)。半衰期30.17年，可輻射β射線(xian)(xian)和(he)(he)γ射線(xian)(xian)，用(yong)作(zuo)β和(he)(he)γ輻射源，用(yong)于工農業和(he)(he)醫療。隨著核(he)燃料放射性廢物(wu)(wu)儲放的(de)時間，其輻射的(de)γ射線(xian)(xian)比例增加，是(shi)儲存(cun)的(de)主要對象。

離子火箭

為了(le)探(tan)索(suo)宇宙，必須(xu)有一(yi)種嶄(zhan)新的(de)、飛行(xing)速度(du)(du)極快的(de)交通工具。一(yi)般的(de)火箭、飛船都(dou)達不(bu)到這樣的(de)速度(du)(du)，最多只(zhi)能(neng)沖出(chu)地月(yue)系；只(zhi)有每小(xiao)時能(neng)飛行(xing)十幾萬公(gong)里的(de)“離子火箭”才能(neng)滿足(zu)要求。

銫原子(zi)的(de)(de)最外層(ceng)電子(zi)極不穩定，很容易被激發(fa)放(fang)射(she)出(chu)來，變成為帶正電的(de)(de)銫離(li)(li)子(zi)，所(suo)以是宇宙航行離(li)(li)子(zi)火箭(jian)發(fa)動(dong)機(ji)理(li)想的(de)(de)“燃料”。銫離(li)(li)子(zi)火箭(jian)的(de)(de)工作(zuo)原理(li)：發(fa)動(dong)機(ji)開動(dong)后，產生大(da)量的(de)(de)銫蒸氣，銫蒸氣經過離(li)(li)化(hua)器的(de)(de)“加(jia)工”，變成了帶正電的(de)(de)銫離(li)(li)子(zi)，接著在磁(ci)場(chang)的(de)(de)作(zuo)用下加(jia)速到每秒一百五十公里(li)，從噴(pen)管噴(pen)射(she)出(chu)去，同時給離(li)(li)子(zi)火箭(jian)以強大(da)的(de)(de)推(tui)動(dong)力，把(ba)火箭(jian)高度推(tui)向(xiang)前進(jin)。

計算表明(ming)，用(yong)這(zhe)(zhe)種銫離子(zi)作宇宙(zhou)火箭的(de)推進劑，單位(wei)重量產生的(de)推力要比使用(yong)的(de)液體或固體燃(ran)料(liao)高(gao)出(chu)上百(bai)倍。這(zhe)(zhe)種銫離子(zi)火箭可以在宇宙(zhou)太(tai)空遨游一二(er)年甚至(zhi)更久。

原子鐘

銫原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)最外層的(de)(de)(de)電子(zi)繞(rao)著原(yuan)子(zi)核旋轉的(de)(de)(de)速度(du)，總是極其精確地(di)在幾(ji)十(shi)億分之一秒(miao)(miao)的(de)(de)(de)時間內轉完一圈，穩定(ding)性比地(di)球繞(rao)軸自轉高(gao)得(de)多。利用(yong)銫原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)這個特點，人們制(zhi)成了一種新型的(de)(de)(de)鐘——銫原(yuan)子(zi)鐘，規定(ding)一秒(miao)(miao)就是銫原(yuan)子(zi)“振動”9192631770次(ci)（即(ji)相當于銫原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)兩個超精細電子(zi)遷躍9192631770次(ci)）所需要的(de)(de)(de)時間。這就是“秒(miao)(miao)”的(de)(de)(de)最新定(ding)義。

利用銫(se)原子鐘(zhong)(zhong)，人(ren)們可以十(shi)分(fen)(fen)精(jing)確(que)(que)地測(ce)量出十(shi)億分(fen)(fen)之一(yi)秒(miao)的(de)(de)時間，精(jing)確(que)(que)度和(he)(he)穩定(ding)性遠遠地超(chao)過(guo)世界上(shang)以前有(you)過(guo)的(de)(de)任何一(yi)種表，也超(chao)過(guo)了許多(duo)年來一(yi)直以地球自轉(zhuan)作基準的(de)(de)天文時間。有(you)了像銫(se)原子鐘(zhong)(zhong)這樣(yang)一(yi)類的(de)(de)鐘(zhong)(zhong)表，人(ren)類就有(you)可能從事更為精(jing)細的(de)(de)科學研究和(he)(he)生產(chan)實(shi)踐(jian)，比如對原子彈(dan)和(he)(he)氫彈(dan)的(de)(de)爆(bao)炸、火箭(jian)和(he)(he)導彈(dan)的(de)(de)發射以及宇宙航行(xing)等等，實(shi)行(xing)高度精(jing)確(que)(que)的(de)(de)控制，當(dang)然也可以用于遠程飛行(xing)和(he)(he)航海。用銫(se)作成的(de)(de)原子鐘(zhong)(zhong)，可以精(jing)確(que)(que)的(de)(de)測(ce)出十(shi)億分(fen)(fen)之一(yi)秒(miao)的(de)(de)一(yi)剎(cha)那，它(ta)連續走上(shang)三十(shi)萬年，誤差也不(bu)超(chao)過(guo)1s，精(jing)確(que)(que)度相當(dang)高。另外(wai)，銫(se)在醫學上(shang)、導彈(dan)上(shang)、宇宙飛船上(shang)及各種高科技行(xing)業(ye)中都有(you)廣泛應用。

新粒子

2023年2月，澳(ao)大(da)利(li)亞科學(xue)家在最(zui)(zui)新(xin)一(yi)(yi)期《物(wu)理(li)評論快報(bao)》雜志上撰文稱，他們借助(zhu)由一(yi)(yi)個普通(tong)的(de)(de)銫(se)原(yuan)子(zi)和名為繆(mou)子(zi)的(de)(de)基本(ben)粒子(zi)組(zu)成(cheng)的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)不(bu)尋常(chang)的(de)(de)原(yuan)子(zi)，通(tong)過理(li)論研究(jiu)，提高了對銫(se)原(yuan)子(zi)核的(de)(de)磁(ci)性結構(gou)、在銫(se)原(yuan)子(zi)中的(de)(de)作用(yong)以及繆(mou)子(zi)效(xiao)應的(de)(de)理(li)解。最(zui)(zui)新(xin)方(fang)法有(you)望提供(gong)一(yi)(yi)種(zhong)不(bu)同于大(da)型(xing)強子(zi)對撞機的(de)(de)方(fang)式發(fa)現(xian)新(xin)粒子(zi)，或有(you)助(zhu)揭示(shi)占據宇宙總質量95%的(de)(de)暗物(wu)質的(de)(de)秘密。

銫噴泉鐘

銫噴泉鐘，是世界上(shang)最精確的(de)時鐘之一。

發現簡史

銫(se)最終被(bei)(bei)基爾(er)霍夫(fu)教授(shou)和本(ben)生(sheng)于(yu)1860年在(zai)德(de)國(guo)的(de)(de)(de)海德(de)堡被(bei)(bei)發現(xian)。他們檢測了(le)來(lai)自Durkheim的(de)(de)(de)礦(kuang)物質(zhi)水，并且在(zai)光譜中(zhong)觀(guan)察到了(le)他們不能(neng)認出的(de)(de)(de)線(xian)，這意味著一(yi)個新的(de)(de)(de)元素(su)的(de)(de)(de)出現(xian)。他們從這個來(lai)源生(sheng)產出了(le)約7克氯(lv)化銫(se)，但沒能(neng)生(sheng)產出這種新金屬(shu)自身的(de)(de)(de)樣本(ben)。第一(yi)個成功(gong)制出金屬(shu)銫(se)的(de)(de)(de)這個榮譽歸(gui)屬(shu)于(yu)波(bo)恩大(da)學的(de)(de)(de)考(kao)爾(er)·希歐多爾(er)·賽特伯格(ge)（Carl Theodor Setterberg）教授(shou)，他由電解熔(rong)融的(de)(de)(de)氰(qing)化銫(se)（CsCN）獲取了(le)它。

命(ming)名是由其(qi)發現者(zhe)基爾(er)霍夫(fu)教授(shou)和(he)本生以拉丁文(wen)“coesius”（意為天藍色(se)）命(ming)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(wu)，也是提取銫(se)的(de)主要原料。已發現34種(zhong)銫(se)的(de)同(tong)位(wei)素，其(qi)中銫(se)–133是唯一存(cun)在于自(zi)然界的(de)穩(wen)定同(tong)位(wei)素，其(qi)余皆是鈾裂變產(chan)生的(de)放射性同(tong)位(wei)素。

Durkheim的礦物(wu)質(zhi)水中含(han)有豐富的銫化合(he)物(wu)，所以可(ke)以從Durkheim的礦物(wu)質(zhi)水提(ti)取金(jin)屬(shu)銫。

銫元(yuan)素一般分布在(zai)含礦物質(zhi)較多的水中。