銫(Caesium,Cesium)

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銫(Caesium,Cesium)
臺北市立第一女子高級中學二年級吳欣韋

銫(Caesium,Cesium)之發現

在1860年代,羅伯特‧本生(Robert Bunsen)與古斯塔布‧基爾西霍夫(Gustav Kichhoff)兩位德國科學家發明了一種分光器,它能將金屬的焰色反應的光,依波長來作區分;正當他們在測試礦泉水的焰色反應時,赫然發現了一種藍色波段,十分接近已知的藍色波長,所以經過一連串的分析與實驗,他們確定這種元素屬於鹼金屬,並且依光譜的顏色(藍色),將它命名為「銫(Caesium,Cesium)」,意指拉丁文的「藍天」。

銫(Caesium,Cesium)之簡介

銫的原子序是55,元素簡稱為「Cs」,隸屬於鹼金屬,位於周期表中的第一族之第6週期;基本的性質有:原子量為132.90545,其電子排列為2,8,18,18,8,1(6s1),晶體結構為體心立方晶格,原子半徑為265pm熔點為28.4度C,十分接近室溫,沸點為678.4度C,密度為1873公斤/立方公尺,常溫常壓下為淡灰色的固態金屬,主要存在於地表的銫榴石及鋰雲母中;而銫是一種非常柔軟的金屬,為所有元素中莫氏硬度最低的;由於銫的化學性質非常活潑,在空中也會自行氧化,所以必須貯存於惰性氣體中,若接觸到氫或水,會有爆炸性的反應,故被列為危險物品;在化合物中,銫通常是以+1價無色離子存在,其化合物除了複鹽之外,大都可溶解於水中,而少數的鹼化物與低氧化物的價數並不屬於+1;化合物中,其中氫氧化銫(CsOH)為一種具有強吸水性的強鹼,它能腐蝕矽等半導體材料的表面。而銫的製備通常有兩種方法:一種是電解法,一種是熱還原法,而因為銫有腐蝕性,所以較不適合電解法(易腐蝕電極),故工業上都用其他方法。

銫(Caesium,Cesium)之用途
現在國際單位制(SI)定義一秒為銫-133原子所釋放的電磁波震動一次所需的時間乘以9,192,631,770次,其被選中的原因是由於銫的原子鐘,每30萬年才會出現約略1秒的誤差,是目前精準度最高的原子鐘。

而銫-137雖然是放射性元素,由於其波長短、滲透力強,故被用來當作治療癌症及殺菌處理用,但若進入人體,會與鉀產生反應而有危險;碘化銫與氟化銫會吸收x射線及伽瑪射線,所以被應用於放射線測量及醫療上。

銫(Caesium,Cesium)之影響

在1940到1960年代的核試爆及一些核事故以來,目前環境中存在著一些銫放射性物質,而除了一些意外,一般的核廢料都會由核燃料處理過後再從回收高放射性廢液分離得到,其銫-137為放射性廢物儲存的主要對象;而銫-137對全身都會有影響,其對人體有效的半衰期為70天,讚人體最大允許容積量為1.110貝可,其引發的症狀有噁心,疲倦、嘔吐及毛髮脫落、免疫系統的問題,以及高度致癌風險。

 

參考資料:
1. 《超萌!化學元素週期表》如何出版社有限公司
2. 核廢料http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1507050503013
3. http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1510041008746
4. 銫簡介http://cc2.smhs.hlc.edu.tw/nano/95race_nanoweb/55.htm
5. http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%93%AF

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