Cesium - Cesium (English spelling)

Japanese: セシウム - せしうむ（英語表記）cesium

It belongs to the first group of the periodic table and is one of the alkali metal elements. In 1860, while studying the emission spectra of alkali metals, Germans Kirchhoff and Bunsen discovered that the residue of the Durkheim mineral spring contained a new element that showed unknown emission lines in the blue region, and named it cesium after the Latin word caesius for blue. Later, in 1882, German C. Setterberg succeeded in extracting the metal element by electrolyzing a mixture of cesium cyanide and barium cyanide.

[Torii Yasuo]

Existence

It is widely distributed in nature, occurring in association with other alkali metals, but in very small quantities. Minerals include pollucite (CaAlSi ₂ O ₆ ) and logisite, but it is also found in red mica, beryl, and carnallite. It can also be found in mineral springs and hot springs (such as Arima Onsen in Japan).

[Torii Yasuo]

Manufacturing method

The most common method is to reduce oxides, hydroxides, chlorides, and various salts, such as cesium chromate, with metals such as sodium and aluminum, or silicon, and extract the vapor, which is then condensed. Among these, the most effective method is to reduce anhydrous chlorides with metallic calcium at 700-800°C in a vacuum.

[Torii Yasuo]

nature

It is a soft, silvery-white metal that can be liquid at room temperature due to its low melting point. It has extremely high chemical activity; for example, its standard electrode potential, a measure of its tendency to become a hydrated ion, is the highest of all metals. Because it reacts violently with oxygen and water, it must be sealed in an ampoule with an inert gas, rather than stored in petroleum like metallic sodium. It reacts with water to produce hydroxide. It usually forms compounds as a monovalent cation. Its flame color reaction is blue-purple.

[Torii Yasuo]

Applications

Metallic cesium is used as a material for phototubes because it easily emits electrons when exposed to light. A radioactive isotope with mass number 137 (half-life 30 years) is produced in nuclear reactors as one of the fission products and obtained as a by-product of nuclear fuel reprocessing, but is used as a gamma ray source, tracer, and radioactive standard.

[Torii Yasuo]

Effects on the human body

Cesium has chemical properties very similar to potassium. When cesium-137 enters the human body through food, drink, air, etc., it behaves in the same way as potassium and accumulates in muscles, etc. It is excreted from the body quickly, but its daughter nucleus, barium-137 (half-life 2.6 minutes), emits gamma rays, so its effects extend to the entire body. In particular, the genetic effects on the reproductive organs are of great concern.

[Torii Yasuo]

[Supplementary Material] | Cesium (Data Note)

Periodic Table
©Shogakukan ">

Periodic Table

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

周期表第1族に属し、アルカリ金属元素の一つ。1860年ドイツのキルヒホッフとブンゼンは、アルカリ金属の発光スペクトルを研究中、デュルクハイム鉱泉水の残留物の中に、青色領域に未知の輝線を示す新しい元素が含まれていることを発見し、ラテン語の青色caesiusにちなんでセシウムと名づけた。その後、1882年にドイツのセッテルベルグC. Setterbergが、シアン化セシウムとシアン化バリウムの混合物を電解することによって金属単体を取り出すことに成功した。

［鳥居泰男］

存在

自然界に広く分布し、他のアルカリ金属に伴って産出するが、その量はきわめて少ない。鉱物としてはポルサイトCaAlSi₂O₆やロジサイトなどがあるが、紅雲母(べにうんも)、緑柱石、カーナル石などにも含まれる。鉱泉や温泉（日本では有馬(ありま)温泉など）にも含まれることがある。

［鳥居泰男］

製法

酸化物、水酸化物、塩化物、各種塩類たとえばクロム酸セシウムなどを、ナトリウム、アルミニウムなどの金属類、ケイ素などで還元して蒸気として取り出し、凝縮させる方法が一般に行われる。なかでも無水塩化物を真空中700～800℃で金属カルシウムで還元する方法が優れている。

［鳥居泰男］

性質

銀白色の軟らかい金属で、融点が低いため常温付近で液状を呈することもある。化学的活性がきわめて大きく、たとえば、水和イオンとなる傾向の尺度である標準電極電位はあらゆる金属中もっとも大きい。酸素や水と激しく反応するので、金属ナトリウムのように石油中に保存することをせず、アンプル中に不活性気体とともに封入しておく必要がある。水と反応すれば水酸化物を与える。通常、1価の陽イオンとして化合物をつくる。炎色反応は青紫色である。

［鳥居泰男］

用途

金属セシウムは光照射によって電子を放射しやすいので光電管の材料として用いられる。質量数137（半減期30年）の放射性同位体は核分裂生成物の一つとして原子炉の中で生成され、核燃料再処理の副産物として得られるが、γ(ガンマ)線源、トレーサー、放射能標準として利用される。

［鳥居泰男］

人体への影響

セシウムはカリウムと化学的性質がよく似ている。飲食物、空気などから人体に入ったセシウム137は、カリウムと挙動をともにし、筋肉などに集まる。体外への排出の速度は大きいが、娘核のバリウム137（半減期2.6分）がγ線を放出するので、その影響は全身に及ぶ。とくに生殖器官に対する遺伝的影響が重大視されている。

［鳥居泰男］

[補完資料] | セシウム（データノート）

周期表

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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